높은 정밀도 실리콘 카바이드 비구면 거울

얼마 전, 국가 주요 과학 연구 장비 개발 프로젝트 "4 미터 규모의 고정밀 실리콘 카바이드 미러 통합 제조 시스템" 에 의해 수행 된 광학 기계 창춘 연구소에 의해 프로젝트 수용을 통해. 이것은 세계에서 가장 공개적으로보고 된 조리개 실리콘 카바이드 단일 거울입니다. 그 결과의 성과는 또한 중국의 광학 시스템 제조 능력을 국제 선진 수준 중 표시하며, 업그레이드 전반에 걸쳐 중국의 대형 구경 광전자 장비가 견고한 기반을 마련했습니다.

1.6 톤의 "큰 거울" 의 직경 4 미터는 거대한 고리 모양의 디스크와 같습니다. 망원경에 장착되면 해상도가 크게 향상됩니다.

"현대의 대형 구경 광학 시스템은 메인 미러 조리개가 시스템의 분해력을 직접 결정하는 반사 구조에 사용되며 구경이 커집니다. 광학 망원경의 해상도와 정밀도가 높아집니다.” 중국 공학 아카데미의 학자 인 Jiang Huilin은 4 미터 실리콘 카바이드 반사경 프로젝트 수용 전문가라고 말했다.

큰 조리개 반사경을 만드는 것은 쉽지 않습니다. "반사경 조리개의 상한은 제조 및 처리 능력에 달려 있습니다. 동시에 망원경의 해상도와 이미징 품질을 보장하기 위해 반사경은 매우 높은 표면 정밀도를 가져야합니다. 장춘 광학 기계 연구소, 장쉬준 소개 부국장, 가시 파장 관찰, 예를 들어 파장 이상의 표면 정밀 요구 사항, 1/30 이것은 도시의 크기로 확대 된 4 미터 반사경, 토지 평준화, 그리고 남동쪽 모서리와 몇 밀리미터 사이의 높이 차이의 북서쪽 모서리가 필요합니다. 토지 평준화는 1mm 미만이어야합니다. 이것은 미러 미러 블랭크 재료를 반영하고 광학 처리 기술은 매우 엄격한 요구 사항을 제시했습니다.

리플렉터 미러 블랭크의 경우 재료의 특정 강성과 열 안정성이 가능한 한 커야하므로 조리개가 증가하면 재료의 강성은 여전히 열 환경에 의해 덜 영향을받는 얼굴 모양의 안정성을 보장 할 수 있습니다, 시스템의 무게를 줄이는 데 도움이됩니다.

국제적으로 일반적으로 사용되는 미러 미러 블랭크 재료는 석영 유리, 미세 결정 유리, 실리콘 카바이드, 베릴륨 금속 등입니다. 우수한 특정 강성 및 열 안정성을 가진 실리콘 카바이드는 가장 좋아하는 거울 대체 재료가되었습니다.

실리콘 카바이드는 우수한 성능, 빠른 열 전도성을 가지고 있지만 열 변형은 작지만 미결정 유리와 같은 다른 원료에 비해, 제조 어려움도 더 큽니다-실리콘 카바이드 자체가 세라믹에 속하며, 구경이 증가하면 소결이 균열되거나 파손되기 쉽습니다. 한때 1.5 미터의 구경의 한계를 뚫을 수 없다고 생각했습니다.

"대형 구경 거울 빈 제조 및 거울 가공 기술은 몇몇 서구 국가에 의해 마스터되었습니다, 중국은 4 미터 급 대형 구경 거울을 독립적으로 제조 할 수있는 능력이 없었습니다. 솔직히 Zhang Xuejun. 독점을 깨기 위해 1990 년대 후반에 창춘 광학 기계 연구소는 광학 등급의 실리콘 카바이드 세라믹 재료 연구를 발표했습니다. 이 팀은 10 년 이상을 보냈으며 수백 건의 실험 탐사 및 공정 검증을 경험했으며 1 m, 2 m 구경 실리콘 카바이드 미러 미러 블랭크를 돌파했습니다. 마침내 2016 년에 4 m 구경 실리콘 카바이드 미러 블랭크를 성공적으로 개발했습니다.

미러 블랭크는 있지만, 실리콘 카바이드의 매우 높은 경도는 또한 가공 방법에 새로운 도전을 가져온다. 또한, 실리콘 카바이드는 광학 거친 연마 후 표면에 작은 결함을 가지며, 이는 반사율과 같은 광학 특성에 영향을 줄 수 있으므로, 후속 공정에 의해 표면 특성을 개선할 필요가 있다.

프로젝트 팀은 컴퓨터 제어 광학 표면 형태를 사용했습니다."응력 디스크" 연마, 자기 유량 연마 및 기타 가공 기술 조합을 사용하여 비구면 표면의 제조 정확도와 효율성을 크게 향상시킵니다. 진자 암 프로파일 로미터 감지, 광학 제로 보상 간섭계 및 기타 고급 감지 기술을 사용하여 4 미터 미러의 현장 감지를 달성합니다. 마지막으로, 거울 코팅의 미세한 연마 후 반사율은 엔지니어링 적용 조건으로 95% 이상 도달하여 고정밀 광학 가공의 4 미터 대구경 비구면 거울을 달성했습니다.

"4 미터 미러 제조 공정 만 마스터했으며 핵심 기술의 독립적 인 숙달로 간주되지 않습니다." zhang Xuejun은 가공 기술이 똑같이 중요하며 4 미터 미러 제조 연구 개발을 완료하는 데 필요한 완전한 제조 장비 세트가 있다고 말했습니다. 미러 개발 프로세스 주변에서이 프로젝트는 독립적 인 지적 재산권으로부터 3 개의 하위 시스템, 10 개 이상의 처리 및 테스트 장비 개발을 완료했습니다.

현재, 창춘 광학 연구 연구소에 의해 2 미터 크기의 조리개 거울의 개발이 실제 공학에 적용되었습니다. 2022, 중국 우주 정거장의 다기능 광학 시설에서, 중국의 자체 개발 된 대형 조리개 거울을 사용합니다. 가까운 장래에, 4 미터 크기의 거울은 중국의 차세대 광전자 관측 시스템에 적용될 것입니다.

이제부터, 국제 선진 수준 중 중국의 광학 시스템 제조 능력.

창춘 베나는 창춘 광학 기계 연구소에서 인증 한 품질 공급 업체입니다.