公分專業(yè)天文望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)方案范文

60一、簡(jiǎn)介：60和科學(xué)目標(biāo)而設(shè)計(jì)的，其設(shè)計(jì)宗旨是：1、具有高品質(zhì)的光學(xué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高精度天體物理爭(zhēng)論。2、具有美觀的外形和高剛度的機(jī)械構(gòu)造，以保證在惡劣環(huán)境下能正常工作。3、具有高精度的軸系，實(shí)現(xiàn)精細(xì)跟蹤和觀測(cè)。4、具有穩(wěn)定、牢靠的把握系統(tǒng)。5、配備遠(yuǎn)程把握技術(shù)，到達(dá)國(guó)內(nèi)先進(jìn)水準(zhǔn)。6、該望遠(yuǎn)鏡主要用于恒星精細(xì)觀測(cè)，可進(jìn)展高精度的天體物理實(shí)測(cè)，低色散光譜觀測(cè)、小行星搜尋及目視觀測(cè)。依據(jù)招標(biāo)書要求，60系統(tǒng)直接驅(qū)動(dòng)赤徑赤緯力矩電機(jī)，革除了傳統(tǒng)的機(jī)械減速機(jī)構(gòu)引起的誤差，3″的指向精度和跟蹤精度。光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造形式承受RC設(shè)計(jì)成薄壁筒狀形式，分別由副鏡室、中間快和主鏡室組成。具有遠(yuǎn)程把握的功能，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)異地天文觀測(cè)和數(shù)據(jù)傳遞功能。二、光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：1、主光路系統(tǒng)設(shè)計(jì)：1.1、標(biāo)書中規(guī)定的科學(xué)目標(biāo)和技術(shù)參數(shù)：★標(biāo)書中確定主光路的科學(xué)目標(biāo)是：恒星精細(xì)觀測(cè)、高精度天體測(cè)量及低色散光譜觀測(cè)等?！飿?biāo)書中確定主光路的參數(shù)指標(biāo)為：RC600mm，工作380nm-1000nm，焦比在f8-f10<200nmRMS，?！飿?biāo)書中確定主光路中的主鏡、副鏡的鏡坯材料選用熱膨脹系數(shù)<0.1e-6/°C?！飿?biāo)書中確定該望遠(yuǎn)鏡具有小行星搜尋功能。★標(biāo)書確定在卡焦處配備B、V、R、II6563濾光片?！飿?biāo)書確定在卡焦處的接收器是：U-6CCD。1.2、設(shè)計(jì)方案：★依據(jù)標(biāo)書的要求，主光路系統(tǒng)按RCf/8，主600mm。查詢U-6CCD24.624.6mm，為保證U-6CCD20′20′視80％1.2″以內(nèi)〔見(jiàn)光學(xué)設(shè)計(jì)圖〕?！镆罁?jù)標(biāo)書的要求，望遠(yuǎn)鏡具有搜尋小行星的功能。為此，在主光路1/240′，焦面像尺寸不變，以滿足U-6CCD★依據(jù)標(biāo)書的要求，主光路中的主鏡、副鏡的鏡坯材料選用美國(guó)康寧公司ULE797310010-9/°C。★依據(jù)標(biāo)書的要求，濾光片及CCD濾光片和CCD2、導(dǎo)星系統(tǒng)設(shè)計(jì)：2★標(biāo)書中確定導(dǎo)星光路的科學(xué)目標(biāo)是：具有自動(dòng)導(dǎo)星功能。依據(jù)標(biāo)書的要求，導(dǎo)星鏡設(shè)計(jì)成雙分別折射式系統(tǒng)，有效口徑Φ150mm，系統(tǒng)焦比f(wàn)/13.32023mm1°，焦面像斑尺寸為mm，在焦點(diǎn)處配置CCD1″精度的導(dǎo)星功能。3、尋星系統(tǒng)設(shè)計(jì)：尋星鏡承受雙分別折射系統(tǒng)，有效口徑Φ80mm，系統(tǒng)焦比為f/6.25，系統(tǒng)焦距f′=500，3°，配廣角目鏡取f′＝28，放大倍率181、標(biāo)書中規(guī)定的科學(xué)目標(biāo)和技術(shù)參數(shù)：★標(biāo)書中確定：望遠(yuǎn)鏡為赤道叉式裝置，指向精度優(yōu)于3″〔RMS〕，100.6″〔RMS〕，100.2″〔RMS〕?！飿?biāo)書中確定：望遠(yuǎn)鏡工作溫度-5℃到50℃，工作濕度35%到100%，15m/〔10〕，35m/〔10〕。2、設(shè)計(jì)方案：依據(jù)標(biāo)書的要求，本望遠(yuǎn)鏡承受赤道叉式裝置的方案，整臺(tái)望遠(yuǎn)鏡由鏡筒、叉臂、底座和傳動(dòng)四大部套組成。為保證指向和跟蹤精度實(shí)行的設(shè)計(jì)方案如下：★赤徑赤緯兩軸均承受力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，革除傳動(dòng)鏈引起的誤差?！锍惺芨呔鹊匿搸Тa盤和讀數(shù)頭作速度和位置閉環(huán)把握，提3高系統(tǒng)精度?！锍惺芨邉偠鹊臋C(jī)械裝置和構(gòu)造，進(jìn)展力學(xué)分析，在設(shè)計(jì)源頭加以控制?！镞x用高精度的軸承，在裝調(diào)中預(yù)緊，消退徑向和軸向的游隙，提高軸系精度?！镌O(shè)計(jì)牢靠的主副鏡支撐機(jī)構(gòu)，嚴(yán)格把握主副鏡光軸在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生相對(duì)位移和旋轉(zhuǎn)。★把握加工精度、嚴(yán)把檢驗(yàn)關(guān)，嚴(yán)格按質(zhì)量體系的要求追蹤望遠(yuǎn)鏡的研制全過(guò)程?！镞\(yùn)用天文修正的技術(shù)，精細(xì)地提高指向和跟蹤精度?！镞x用滿足環(huán)境要求的電子元件及器件。3、鏡筒設(shè)計(jì)：鏡筒設(shè)計(jì)成圓柱筒式構(gòu)造。鏡筒由內(nèi)藏式鏡蓋、副鏡支撐機(jī)構(gòu)、中間塊、主鏡支撐機(jī)構(gòu)、接收器等組成。在卡焦上配有濾光片和U-6CCD，可進(jìn)展恒星精細(xì)觀測(cè)、高精度天體測(cè)量及低色散光譜觀測(cè)等。人工切換縮焦鏡后可進(jìn)展小行星搜尋。望遠(yuǎn)鏡外形示意圖如下所示：4★內(nèi)藏式鏡蓋設(shè)計(jì)：在副鏡前端設(shè)計(jì)電動(dòng)鏡蓋，由電機(jī)把握多片式鏡蓋實(shí)現(xiàn)啟閉功能，每2又防風(fēng)?！锔辩R室設(shè)計(jì)：副鏡承受四葉支撐機(jī)構(gòu)，此構(gòu)造既有較好的熱穩(wěn)定性，又有很好的支撐剛性。承受步進(jìn)電機(jī)、滾珠絲桿實(shí)現(xiàn)副鏡調(diào)焦，調(diào)焦靈敏度優(yōu)于0.3″的星象直徑變化。為了便利光學(xué)裝校，副