45m望远镜表面调整系统

我们为４５ｍ望远镜建立了表面调整系统。系统组成部分有：计算机控制的三维光学测量仪器、７００个固定在主反射器表面的直角体以及７００个面板支撑螺栓（可从遥控观察大楼用马达控制）。从最初用测量仪器进行测试来看，表面调整的总精度优于７０μｍ ｒｍｓ。     

望远镜光程稳定性测量方案设计与分析

空间激光干涉测距系统对望远镜的光程稳定性提出了皮米级的要求。为了测量望远镜光程稳定性,基于法布里-珀罗(F-P)干涉仪设计了望远镜光程稳定性测量方案。介绍了基于PDH(Pound-Drever-Hall)锁频技术将望远镜腔内的光程长度变化转为激光频率变化的测量原理。根据已有的实验数据分析了在光程稳定性测量公式中对稳定性测量结果有影响的物理量,并对测量方案中各部件引入的外部噪声进行测量和分析。实验结果表明：光程稳定性测量公式中绝对激光频率测量误差和望远镜腔自由光谱范围测量误差对望远镜皮米级光程稳定性测量的影响非常小,影响量分别为7.1×10^-9 pm/Hz^1/2和5.0×10^-3 pm/Hz^1/2。在1～100 mHz频段内,与测量方案中电子噪声、拍频测量噪声和剩余幅度调制噪声等效的光程噪声分别为0.14、0.01、3.57 pm/Hz^1/2。为实现望远镜的皮米级光程稳定性测量,需要进一步开展抑制剩余幅度调制噪声方面的研究工作。     

快速三维表面测量

表面粗糙度是影响工件表面功能特性的一个重要参数,在工业实践中日益显示出它的意义,因为它反映了加工方法与材料特性参数关系中的状态和影响.为了保证产品的竞争能力,有必要不断研究特殊的功能特性,随之对工件表面的显微测量的重要性也在增加.     

1m太阳望远镜光轴变化检测与改正

针对1m太阳望远镜主光学系统光轴与其光电导行系统光轴在望远镜跟踪过程中的相对变化对光电导行跟踪精度的影响,从望远镜的光机电系统结构出发,分析了光电导行闭环跟踪时光轴变化引入的跟踪误差变化规律,提出了光轴变化的检测方法。经过实测表明,光轴的最大相对变化是46″,且变化只与望远镜指向的高度角有关,与望远镜指向的方位角无关,结构重力变形是引起光轴变化的主要因素。在光电导行系统中引入光轴变化的软件修正模型来改善光轴变化引起的光电导行闭环长期跟踪误差。     

旋铸巨型麦哲伦望远镜的8．4m反射镜

2005年7月，亚里桑拿大学将启用旋转熔炉，开始为世界最大的地基望远镜生产8．4m直径反射镜。望远镜名为巨型麦哲伦望远镜（GMT），其主镜的设计为六个8．4m离轴反射镜环，和一个中心轴上反射镜，其分辨率为哈勃空间望远镜的10倍。     

1.2m望远镜风载作用分析

风载是影响地基大口径光电望远镜性能的重要因素之一,其作用会直接影响主次镜面型精度,引起望远镜指向误差,从而降低其成像精度和跟踪性能.为了研究风载对望远镜的影响程度,介绍了风载的概念,建立了风压力谱的数学模型.借助有限元法,建立了1.2 m望远镜系统的有限元模型,分析了主镜在静态风载压力下的面型变化,以及望远镜系统在动态...     

非接触表面形状测量的新方法

1 前言在当今产品不断追求小型高精度化的产业界,制造精度管理,产品质量管理也要求提高。表面形状的测量方式从以往的干涉式、三角测量式、动态焦点式以及被采用的动态范围大的对物体进行观察立体显微方式。市场迫切要求能替代这些方式的高精度高可靠性且廉价的测量方式,并且也要求能适应生产     

激光在大型望远镜中应用

简述激光在大型天文望远镜中应用，如激光人造星，测量４．３ｍ主镜面形，自准调校恒星光干涉仪和程差补偿测量，望远镜筒主副镜间相对倾角和弯沉测量等。     

基于激光跟踪仪的天基望远镜安装测量技术

根据天基硬X射线调制望远镜的总体设计要求,提出了望远镜测量坐标系与星敏感器坐标系一致性测量原理,在分析被测对象特点的基础上,设计了基于激光跟踪仪的测量方案,并设计了人造星源等辅助测量装置,分析了测量精度,给出了望远镜坐标系和星敏感器坐标系的具体测量步骤,总结了测量方案的一系列特点,最后指出了下一步研究方向。     

跟踪望远镜控制系统的稳定

提高望远镜的跟踪精度,位置伺服回路设计至关重要。变结构控制器可以有效提高系统的跟踪精度和稳定性能。对意大利伽利略国家望远镜跟踪轴的控制就是一研究实例。研究跟踪特性通常应以空中目标为对象,研究跟踪的目标角偏差。所做的实验均是对模拟空中目标的跟踪。     

22m焦距太空望远镜光学设计

在三级像差理论上对大视场小体积的三反消像散系统进行了探讨,采用了共轴设计、偏置视场使用的成像方式,采用了拼接主镜,对系统进行了相应的误差分析,并在光路的中间像附近引入双折叠镜,通过多次反射压缩光路,有效降低系统体积.设计了一个长焦三反系统,焦距为22m,视场角为0.8°×0.1°,引入折叠镜后系统总长约厂f'/5～f'/5.5,结构简单.     

表面起伏测量系统中激光三角测量头的设计

本文利用几何光学和工程光学的原理详细推导了光学三角形测量头各器件之间的相对位置关系,给出了测量范围和象点的关系,最后根据设计实例说明测量装置调节的可能性和调节方法。     

基于光学法表面粗糙度的测量研究进展

表面粗糙度是机械加工中描述表面微观形貌最常用的参数,随着现代工业对表面粗糙度精度的要求越来越高,提出了许多新的测量方法特别是光学法.介绍了测表面粗糙度的光学方法:聚焦法、干涉法、散射法和散斑法,分析了它们各自的原理和优缺点及研究概况,在此基础上提出了一种新的光学测量方法--计算机纹理分析方法.     

光学法表面形貌测量技术

随着纳米科技和信息技术的不断发展,表面形貌测量技术也在向着精度更高,速度更快,稳定性更好的方向发展。传统的接触式方法已经不能满足某些特定场合的测量需要,因此非接触光学方法的表面形貌测量技术已成为研究的热点。主要针对国内外表面形貌测量的光学法进行研究和讨论,并预测了未来发展的方向。     

基于拓扑优化的4 m 望远镜底座结构设计

为满足4 m望远镜底座结构高刚度和轻量化的需求,研究了考虑结构变形和模态约束下的拓扑优化问题。首先,基于连续体结构拓扑优化的思想,以单元虚拟密度为设计变量,以位移变形和一阶频率及质量为优化约束,应变能最小为优化目标,建立了底座设计的拓扑优化数学模型,并详细推导目标函数及约束条件的灵敏度;然后,对底座结构应用拓扑优化设计,并以所得的理想概念构型为基础,进行底座结构的详细设计;最后,采用有限元法对优化模型进行静刚度和动刚度的分析与校核。设计结果表明,底座质量从27.66 t减至22.15 t;最大变形量由0.0377 mm减小为0.014 mm;一阶频率从217.1 Hz提高至247.45 Hz;在减小质量的同时,有效提高了底座结构的静刚度和动刚度,验证了拓扑优化方法的有效性。该方法将对4 m望远镜跟踪架的其他部件设计提供帮助。     

热像仪测量物体表面辐射率及误差分析

根据红外辐射理论，通过分析红外成像仪辐射测量的基本原理，得到了计算被测表面辐射率的计算公式；讨论了影响热像仪测量误差的各种因素，给出了估计表面辐射率误差的计算公式。最后，介绍了几种测量辐射率的有效方法。     

表面转移阻抗的测量--三同轴方法

IEC62153-4-3：2002电磁兼容（EMC）——表面转移阻抗（三同轴测量方法）及EN50289-1-6A：2002转移阻抗（三同轴测量方法）可同时适用于同轴电缆和类同轴屏蔽对称电缆的表面转移阻抗的测量。并对该标准测试方法的具体实践进行了介绍。