一種空間太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種空間太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡，屬于空間天文技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]利用太陽(yáng)活動(dòng)25周峰年的機(jī)會(huì)，以我國(guó)為主研制和發(fā)射一顆太陽(yáng)峰年探測(cè)衛(wèi)星“先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)”(Advanced Space-based Solar Observatory，簡(jiǎn)稱(chēng) ASO-S)，以此實(shí)現(xiàn)我國(guó)太陽(yáng)峰年衛(wèi)星探測(cè)零的突破。ASO-S主要載荷之一全日面太陽(yáng)矢量磁像儀(Full-disc vector MagnetoGraph，簡(jiǎn)稱(chēng)FMG)主要包括三大系統(tǒng):成像光學(xué)系統(tǒng)、偏振光學(xué)系統(tǒng)、CCD圖像采集和處理系統(tǒng)，其中每個(gè)系統(tǒng)又有自身的光機(jī)電部件。本實(shí)用新型涉及到上述載荷的成像光學(xué)系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)目前從事空間太陽(yáng)磁象儀工作的單位不多。
[0003]由于太陽(yáng)空間望遠(yuǎn)鏡所處的特殊環(huán)境，加上入射窗窗口直接暴露在外太空，導(dǎo)致空間外熱流對(duì)其影響很大，而且太空中的紫外線(xiàn)、紅外線(xiàn)以及可見(jiàn)光中的藍(lán)紫光將會(huì)對(duì)FMG的成像光學(xué)系統(tǒng)造成很大的影響甚至破壞。因此對(duì)于空間太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要考慮到入射窗窗口玻璃防輻射、對(duì)可見(jiàn)光中除藍(lán)紫光外具有高透過(guò)率以及各部件之間的隔熱，盡量減小入射窗對(duì)主、副鏡結(jié)構(gòu)件的影響。經(jīng)初步檢索，暫未發(fā)現(xiàn)相關(guān)專(zhuān)利文獻(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于裝配、濾波防輻射的空間太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0005]本實(shí)用新型主要包括入射窗、主鏡結(jié)構(gòu)件、主鏡連接架、鏡筒、副鏡結(jié)構(gòu)件、副鏡連接架六部分。其中，
[0006]入射窗包括入射窗窗室以及玻璃組合體，玻璃組合體是由兩塊防福射玻璃夾一塊濾色玻璃組成。優(yōu)選地，第一塊和第三塊玻璃(即防輻射玻璃)采用肖特BK7玻璃，其具有紫外線(xiàn)低透過(guò)率，可見(jiàn)光高透過(guò)率，近紅外線(xiàn)較高透過(guò)率的特點(diǎn)；第二塊玻璃(即濾色玻璃)采用肖特GG495玻璃，其具有紫外線(xiàn)、藍(lán)紫光極低透過(guò)率，可見(jiàn)光除藍(lán)紫光外高透過(guò)率，紅外線(xiàn)較高透過(guò)率的特點(diǎn)；在第二塊玻璃后面涂有一層防紅外線(xiàn)涂層。因此，當(dāng)光線(xiàn)通過(guò)第一塊玻璃，紫外線(xiàn)將被吸收，可見(jiàn)光以及近紅外線(xiàn)將被透過(guò)；當(dāng)光線(xiàn)通過(guò)第二塊玻璃，可見(jiàn)光中的藍(lán)紫光將被吸收，近紅外線(xiàn)將被防紅外線(xiàn)涂層吸收；當(dāng)光線(xiàn)通過(guò)第三塊玻璃進(jìn)入到主鏡中，就只有除了藍(lán)紫光外的可見(jiàn)光部分，達(dá)到了濾波的目的。同時(shí)，第一塊以及第二塊玻璃都吸收了一部分能量，該能量可以對(duì)玻璃進(jìn)行一定的加熱，起到了減少能耗的作用。
[0007]主鏡結(jié)構(gòu)件包括主鏡上下支架、主鏡、螺釘以及螺釘配套隔熱墊圈，主鏡上支架與主鏡下支架通過(guò)螺釘以及螺釘配套隔熱墊圈進(jìn)行固連。
[0008]主鏡連接架設(shè)有螺栓以及螺栓配套隔熱墊圈，入射窗窗室與主鏡連接架通過(guò)螺栓以及螺栓配套隔熱墊圈進(jìn)行固連；主鏡連接架上還開(kāi)有螺釘孔，以便主鏡結(jié)構(gòu)件的螺釘正好嵌入其中；主鏡連接架的下端還設(shè)有鏡筒插槽，以便連接鏡筒。
[0009]副鏡結(jié)構(gòu)件包括副鏡上下支架、副鏡、螺釘以及螺釘配套隔熱墊圈；副鏡上支架與副鏡下支架通過(guò)螺釘以及螺釘配套隔熱墊圈進(jìn)行固連。
[0010]副鏡連接架設(shè)有螺栓以及螺栓配套隔熱墊圈；副鏡連接架與副鏡下支架的邊緣通過(guò)螺栓及螺栓配套隔熱墊圈進(jìn)行固連；副鏡連接架的上端還設(shè)有鏡筒插槽，以便連接鏡筒。
[0011]進(jìn)一步，主鏡結(jié)構(gòu)件還包括隔熱O型環(huán)、隔熱墊圈，主鏡上部邊緣與主鏡上支架通過(guò)隔熱O型環(huán)進(jìn)行密封裝配，防止松動(dòng)以及隔熱；主鏡下部邊緣與主鏡下支架通過(guò)隔熱墊圈連接以隔熱。
[0012]進(jìn)一步，主鏡上支架與主鏡下支架內(nèi)徑相等，以減少由于緊固造成的彎曲應(yīng)力。
[0013]進(jìn)一步，副鏡結(jié)構(gòu)件還包括隔熱O型環(huán)、隔熱墊圈，副鏡上部邊緣與副鏡上支架通過(guò)隔熱O型環(huán)進(jìn)行密封裝配，防止松動(dòng)以及隔熱；副鏡下部邊緣與副鏡下支架通過(guò)隔熱墊圈進(jìn)行隔熱連接。
[0014]進(jìn)一步，副鏡上支架與副鏡下支架內(nèi)徑相等，以減少由于緊固造成的彎曲應(yīng)力。
[0015]進(jìn)一步，主鏡連接架還設(shè)有光圈a，太陽(yáng)光線(xiàn)通過(guò)光圈a實(shí)現(xiàn)第一次控制光線(xiàn)進(jìn)入量；副鏡連接架還設(shè)有光圈b，太陽(yáng)光線(xiàn)通過(guò)光圈b實(shí)現(xiàn)第二次控制光線(xiàn)進(jìn)入量。
[0016]進(jìn)一步，主鏡下支架與主鏡的邊緣留有空隙，副鏡下支架與副鏡的邊緣留有空隙，以減少熱輻射對(duì)副鏡的影響。
[0017]進(jìn)一步，鏡筒兩端為薄壁圓柱殼，中間為薄壁圓臺(tái)殼?？拷麋R的薄壁圓柱殼與主鏡連接架的鏡筒插槽進(jìn)行插入連接；靠近副鏡的薄壁圓柱殼與副鏡連接架的鏡筒插槽進(jìn)行插入連接；薄壁圓臺(tái)殼連接兩端的薄壁圓柱殼。
[0018]進(jìn)一步，靠近主鏡的薄壁圓柱殼的內(nèi)徑大于靠近副鏡的薄壁圓柱殼的內(nèi)徑。
[0019]進(jìn)一步，沿光軸方向投影螺釘和螺栓都呈圓周均勻分布；在投影面上，螺釘和螺栓相互交錯(cuò)呈45°均勻分布，以防止過(guò)多的緊固應(yīng)力集中對(duì)結(jié)構(gòu)造成影響。
[0020]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得了如下的技術(shù)效果:
[0021]1.本發(fā)明太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡具有防輻射、濾波以及減少能耗功能；
[0022]2.主、副鏡結(jié)構(gòu)件的整個(gè)支架由上下兩個(gè)支架組成，方便拆裝以及主、副鏡鏡片的更換；
[0023]3.鏡筒與主、副鏡連接架的連接，是通過(guò)鏡筒兩端的薄壁圓柱殼插入到插槽中進(jìn)行連接，連接方式簡(jiǎn)單、可靠，同時(shí)使整個(gè)望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)更加緊湊；
[0024]4.沿光軸方向投影鈦合金螺釘和鈦合金螺栓都呈圓周均勻分布；在投影面上，鈦合金螺釘和鈦合金螺栓相互交錯(cuò)呈45°均勻分布，使整個(gè)望遠(yuǎn)鏡緊固受力更加均勻。
[0025]5.主、副鏡結(jié)構(gòu)件組成種類(lèi)相同，便于加工制造，一定程度上減小了成本。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的總體剖視示意圖。
[0027]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的入射窗剖視圖。
[0028]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的主鏡結(jié)構(gòu)件剖視圖。
[0029]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的主鏡連接架剖視圖。
[0030]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的鏡筒剖視圖。
[0031]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例的副鏡結(jié)構(gòu)件剖視圖。
[0032]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例的副鏡連接架剖視圖。
[0033]圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例的沿光軸方向投影鈦合金螺釘和鈦合金螺栓位置分布圖。
[0034]圖中標(biāo)記表不:1.入射窗；2.主鏡結(jié)構(gòu)件；3.主鏡連接架；4.鏡1? ；5.副鏡結(jié)構(gòu)件；6.副鏡連接架；11.玻璃組合體；12.入射窗窗室；21.主鏡；22.主鏡上支架；23.主鏡下支架；24.隔熱O型環(huán)；25.隔熱墊圈；26.螺釘；27.螺釘配套隔熱墊圈；31.螺釘孔；32.鏡筒插槽；33.光圈a ；34.螺栓；35.螺栓配套隔熱墊圈；41.薄壁圓柱殼；42.薄壁圓柱殼；43.薄壁圓臺(tái)殼；51.副鏡；52.副鏡上支架；53.副鏡下支架；54.隔熱O型環(huán)；55.隔熱墊圈；56.螺釘；57.螺釘配套隔熱墊圈；61.鏡筒插槽；62.光圈b ;63.螺栓；64.螺栓配套隔熱墊圈。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0036]本實(shí)用新型整體剖面結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括入射窗1、主鏡2、主鏡連接架3、鏡筒4、副鏡5、副鏡連接架6。工作時(shí)，太陽(yáng)光線(xiàn)豎直進(jìn)入入射窗I中的入射窗窗室12，穿過(guò)三塊玻璃組合體11進(jìn)入到主鏡結(jié)構(gòu)件2中，然后通過(guò)主鏡21進(jìn)入到主鏡連接架3中的光圈a 33，然后通過(guò)鏡筒4進(jìn)入到副鏡結(jié)構(gòu)件5中的副鏡51，最后通過(guò)副鏡連接架6中的光圈b62進(jìn)入后面的系統(tǒng)中。
[0037]本實(shí)用新型的入射窗I如圖2所示，三塊玻璃組合體11由兩塊防輻射玻璃夾一塊濾色玻璃組成。
[0038]本實(shí)用新型的主鏡結(jié)構(gòu)件如圖3所示，主鏡21上部邊緣與主鏡上支架22通過(guò)隔熱O型環(huán)24進(jìn)行密封裝配，防止松動(dòng)以及隔熱；主鏡21下部邊緣與主鏡下支架23通過(guò)隔熱墊圈25連接以隔熱；主鏡下支架23與主鏡21邊緣留