GSSM缩比模型子孔径拼接误差分析（英文）

巨型科学可控反射镜(GSSM)缩比模型(GSSMP)的子孔径拼接误差的分析可以指导GSSM的面形检测工作.GSSMP子孔径拼误差包括子孔径刚体位移误差以及中频扰动.对子孔径刚体位移误差而言,合理的靶标布置以及最小二乘算法的使用,可将误差量级降低到计算机可分辨的最低程度,即不引入算法误差;同时也降低了对测试执行部件的精度要求.对中频扰动误差而言,可结合标准平面镜与干涉仪对实验环境中大气湍流的影响进行估计.除此之外,对子孔径拼接顺序带来的误差进行分析.最后,基于三十米望远镜的面形评价方法,即斜率均方根对上述误差进行换算表征.算法修正后,子孔径对准误差为10~(-6)μrad、子孔径平移误差为10~(-6)μrad、子孔径倾斜误差为10~(-6)μrad以及大气扰动误差为0.04μrad.利用信噪比来表征拼接顺序所带来的影响,使用一个子孔径作为基准进行拼接的情况下,拼接顺序带来的影响小于2%.本文的拼接算法,可以在较低的机械精度下,利用靶标对准与合理的拼接顺序,达到较高的拼接精度.     

30m望远镜三镜系统运动学接口设计及分析

光学系统中,为防止像差的引入造成成像质量下降,光学元件的准直与间距必须严格保证。所以,在光学仪器接口设计过程中,提高接口的重复性定位能力和降低接口的接触应力水平是非常重要的。在30 m望远镜(TMT)三镜系统设计过程中,三镜作为Ritchey-Chirtien(R-C)式光学系统中重要的光学元件,需严格保证其位置和姿态。三镜系统寿命周期中,由于清洗、镀膜的要求,需要多次拆装,为保证装配精度,需设计了一套定位用运动学接口。从运动学定位原理出发,使用赫兹接触理论以及IBM磨损理论对运动学接口进行了相应校核,并分析了影响运动学接口重复性定位精度的相应误差源,使用蒙特卡罗方法进行了相应仿真。另外,以三镜面形作为评指标,使用Ansys软件模拟了运动学接口,研究了接口参数对于三镜面形的影响。分析结果显示,在现有的设计及精度下,接口的接触应力水平满足使用要求,三个方向的重复性定位精度以及支撑效果能够达到设计指标。     

TMT望远镜三镜系统的研究进展

介绍30 m望远镜（TMT）的相关背景以及我国在TMT项目中承担的任务。从TMT三镜系统的总体要求出发,论述了三镜系统的两个主要部分（M3CA和M3PA）的具体要求、技术难点以及初步方案。针对M3CA,介绍了底支撑方案和侧支撑方案,采用Kinematic的底支撑方案时其面形精度RMS可以达到109.7 nm,SlopeRMS为0.95μrad,采用Kinematic的侧支撑方案时其面形精度RMS＜15 nm,一阶谐振频率等于17.7 Hz,均达到了设计要求。针对M3PA,介绍了Tilt轴系和Rotator轴系的方案。最后,简要介绍了三镜控制系统（M3CS）的要求和目标。     

Penumbra lunar eclipse observations reveal anomalous thermal performance of Lunakhod 2 reflectors

As the signal reflected by the corner-cube reflector arrays is very weak and easily submerged during the full moon, we analyze the influence of the thermal effect of corner-cube reflector arrays on the intensity of lunar laser ranging echo. Laser ranging measurements during the penumbra lunar eclipse verify suspected thermal deformation in the Lunakhod 2 reflectors. Signal levels vary over two orders of magnitude as the penumbra eclipse progresses. This can be explained by the change in the dihedral angle of the corner-cube reflectors caused by the temperature. The results show that when the dihedral angle errors reach 1', the energy is reduced by 100 times compared with the ideal corner-cube reflector. In the experiment, our findings suggest that when the corner-cube reflector arrays enter the penumbra of the earth, the effective echo signal level which reaches 0.18 photons/s far exceeds the historical level of the full moon. However, 11 minutes after the penumbra lunar eclipse, the effective echo rate of Lunakhod 2 will drop two orders of magnitude. The mechanism can explain the acute signal deficit observed at full moon.     

30m望远镜三镜系统运动学接口设计及分析EI北大核心CSCD

光学系统中,为防止像差的引入造成成像质量下降,光学元件的准直与间距必须严格保证。所以,在光学仪器接口设计过程中,提高接口的重复性定位能力和降低接口的接触应力水平是非常重要的。在30 m望远镜(TMT)三镜系统设计过程中,三镜作为Ritchey-Chirtien(R-C)式光学系统中重要的光学元件,需严格保证其位置和姿态。三镜系统寿命周期中,由于清洗、镀膜的要求,需要多次拆装,为保证装配精度,需设计了一套定位用运动学接口。从运动学定位原理出发,使用赫兹接触理论以及IBM磨损理论对运动学接口进行了相应校核,并分析了影响运动学接口重复性定位精度的相应误差源,使用蒙特卡罗方法进行了相应仿真。另外,以三镜面形作为评指标,使用Ansys软件模拟了运动学接口,研究了接口参数对于三镜面形的影响。分析结果显示,在现有的设计及精度下,接口的接触应力水平满足使用要求,三个方向的重复性定位精度以及支撑效果能够达到设计指标。