φ2.16米非球面主镜的二维哈特曼检验

首次采用二维哈特曼法在车间对φ2.16米非球面主镜进行检验,给出了主镜的光浓度,最佳焦面点列图,镜面偏差的等高线图,均方根误差等,还用泽尼克(Zernika)多项式拟合镜面的偏差面形,求出像差系数。用本方法及二维最小二乘法消去测量误差,求出实际镜面的偏差面形。此外对本方法还做了一些改进,即以最佳焦面点列图上各对几何重心的偏差平方和作为评价函数,采用优化的方法找出实际镜面的顶点曲率半径B和离心率e~2。     

φ1289mm大相对口径薄镜面的加工

本文重点地提出解决加工φ1289mm 薄镜面检验中出现的支承变形问题。并根据实践经验,提出了大非球面镜不对称区域——“地区差”手修的要点及注意事项。     

Φ630石英轻质抛物面反射镜的二维动态哈特曼检验

简要介绍二维动态哈特曼波前探测仪检测波面形的基本原理、方法及其特点。首次运用该方法对φ630石英轻质抛物面反射镜实现了定量检测，给出了镜面面形测量结果。     

大型光学镜面的镜盒设计、装箱及吊运

本文以一块φ1546×248(mm),重约1300kg的凹双曲面微晶玻璃主镜为例,讨论大型光学镜面的镜盒设计、安装、维护(防湿防霉)以及安全吊装等有关问题。     

大尺寸球面数字刀口检测技术的研究

介绍了数字刀口检测原理,建立了检测装置,编制了运算软件,对φ125-150mm口径的球面镜进行检测,获得了面形分布。通过与干涉仪测量结果相比较,验证了数字刀口检测方法的可行性,为镜面误差的加工修正提供了依据。     

基于微光机电系统的微光学自适应微镜的研究

提出了一种利用热应力改变镜面曲率的可调焦微光学自适应微镜。与传统自适应微镜相比,采用该原理制作的微镜具有驱动电压低和驱动力较大的优点,而且制作简单。以硅为基底进行了表面热氧化、光刻显影、HF酸刻蚀、KOH湿法刻蚀,溅射铝膜等微加工工艺的研究,获得硅铝双金属可调焦微反射镜4×4阵列,单元尺寸3 mm×3 mm,单晶硅基底厚60μm,硅表面溅射的铝膜厚150 nm。该微镜的镜面填充率为100%,可变形镜面占总镜面面积的79%。利用激光波面干涉仪对可调焦微反射镜的动态性能进行了测试。实验表明,该微镜可产生单向连续变形,最大变形量15.8μm,非线性滞后27%,工作电压0~2.5V,可调焦范围∞~0.036 m。     

用φ325毫米光胶盘加工列曼式屋脊棱镜

过去我们是在φ260毫米光胶板上胶11件60×40×20毫米的长方体,排列方式见图1,一般一盘只加工22件棱镜。在《鞍钢宪法》精神的鼓舞下,我们大胆革新,将光胶板扩大到φ325毫米,长方体缩小为35×40×20毫米,采用轮辐式排列(见图2)。其优点是:     

应用离子束进行光学镜面确定性修形的实现

为了克服传统光学镜面抛光方法的缺点,提出了应用离子束进行光学镜面修形的方法.介绍了离子束修形技术的原理和方法,并对离子束修形中涉及的关键技术进行了讨论.在自研的离子束修形设备上对一块直径φ98 mm的微晶玻璃平面样件进行了离子束修形试验,经过两次的迭代修形使其面形精度均方根误差由初始的0.136λ提高到0.010λ(λ=632.8nm),平均每次迭代的面形收敛率达到3.7.实验结果表明,应用离子束进行光学镜面修形无边缘效应、面形收敛快、加工精度高;由于离子束修形技术去除材料过程自身的特点,使数控离子束修形技术对非球面的加工和对平面的加工难度相当.     

太阳能真空管对流换热的模拟和实验研究

在对太阳能Kalina循环机理研究的基础上,针对对流换热边界条件,建立单管太阳能热水器对流换热过程的数学模型,并对该模型进行了通过实验验证,实验采用φ47×1500和φ58×1800两种真空管,分析了各种因素对对流换热效果的影响。结果表明:该数学模型能够较好地解释单管太阳能热水器对流换热过程;安装角度、管径和管长、水箱直径,是否加装导流板和反光板均对对流换热过程有不同程度的影响。通过对单管太阳能热水器的场协同性可视化分析,确定加装反光板和导流板的φ58×1800真空管为首选。     

超声波技术用于金刚石拉丝模抛光

近年来,在金钢石拉丝模制造工艺中,采用了激光、电火花、氢氧吹等多种新技术,使这一产品,生产效率大幅度提高,同时降低了成本、降低了消耗.随着我国科研和工业化生产的飞速发展,对金属线材,也就是对金钢石拉丝模的质量提出了新的要求.首先要求金属线材,也就是要求金钢石拉丝模要有极好的表面光洁度(镜面光度)和尺寸精确性;其次是为适应金属线材的大规模连续化生产,金刚石拉丝模具逐步向大规格发展.旧的线材生产工艺φ0.5mm以下的使用金刚石拉丝模,φ0.5 mm以上的使用硬质合金拉丝模,目前金刚石拉丝模具规格已超过φ1.0 mm以上.过去为达到上…     

温度对电弧放电法制备形成无定型碳纳米管的影响(英文)

Large amounts of amorphous carbon noatubes (ACNTs) were prepared by a modified arc-discharging furnace, which can control temperature from room temperature to 900℃ during the electric arcing process. There are sixφ10×100mm2 graphite rode anode with aφ6×80mm2 hole drilled in them which was filled with a mixture powders of Co-Ni(1:1wt%) alloy.     

长条形镜面面形拟合技术研究

为了解决长条形镜面面形拟合中各项不正交,无法在调整中利用像差指导计算机辅助装调的问题,本文建立了一套合理的拟合模型。该模型以矩阵求解正交化Zernike多项式系数为基础,将离散的数据点作为定义域,对已选取的Zernike项进行定义域内正交化计算,并以获得的各正交项为基底,实现对长条形镜面及其他异形光学镜面的正交化多项式拟合求解。进而确定在干涉检测中加工误差与装调误差的分离,为光学镜面的最终面形收敛提供保障。根据本文实验结果,对一口径600 mm×260 mm,PV与RMS值分别为5. 889λ及1. 002λ的长条形光学镜面进行拟合,利用Metropro去像散后,面形未得到收敛,PV与RMS值分别变为7. 448λ及1. 725λ。而采用本文算法处理后,其PV与RMS值分别收敛为4. 666λ及0. 679λ,验证了本文方法对于长条形镜面拟合的正确性。     

椭圆形平面镜的高精度面形重构技术

为了实现大口径椭圆形光学平面镜的高精度面形测量,提升大口径望远镜系统的像质,本文对椭圆形平面反射镜面形的绝对检测算法进行了研究。首先,对椭圆形镜面进行了多项式正交化拟合研究。接着,对绝对检测算法进行了理论研究,利用正交化绝对检测算法可以有效分离参考镜与待测镜的面形误差,从而实现待测椭圆形平面镜面的高精度面形重构。为了证明上述方法的实际检测精度,本文对250 mm×300 mm的椭圆形镜面进行了绝对检测模拟与检测实验。对参考镜面形精度不高的情况进行了仿真计算,实验中利用光阑在Zygo300 mm口径标准平面镜头中选取250 mm×300 mm椭圆形检测区域,采用150 mm口径Zygo干涉仪对上述椭圆形区域完成绝对检测,并基于上述正交化绝对检测算法对椭圆形平面镜实现了面形重构。实验结果表明,利用本文所述方法可以实现参考镜与椭圆形待测镜面的面形误差分离,绝对检测结果的残差图RMS(Root-mean square)值为0.29 nm,证明了本文所述方法的可行性。利用上述方法可以实现椭圆形平面反射镜的高精度面形重构。     

基于非线性优化方法的离轴非球面轮廓测量面形恢复技术

轮廓测量是非球面光学镜面的重要测量手段,然而在测量过程中由于测量坐标系与理论坐标系间存在偏离,测量结果中存在误差。本文分析了离轴非球面的测量坐标系与理论坐标系间的平移和偏转误差在面形结果中引入的测量误差形式,根据最小二乘原理建立优化函数,依照函数特性通过数值差分法快速求解梯度并利用非线性优化方法优化偏差,从而将该误差从测量结果中剔除。仿真分析表明这种方法能在镜面面形残差和测量系统的随机误差的影响下有效恢复镜面面形信息。利用该方法实际指导直径为570mm的离轴椭球面的加工,经过四个周期的测量-研磨过程使该镜面面形误差的PV值从34.80μm收敛至13.83μm,RMS从3.28μm收敛至1.89μm。为了进一步比较,对一块220mm×96mm矩形离轴椭球面测量,验证了该方法测量异形离轴镜面的适用性和通用性。     

扫描式超高速摄影中转镜镜面变形量的几何补偿

利用三维有限元计算技术,分析了从三面体到八面体铝合金转镜镜面变形规律.发现以四面体为界,三面体转镜镜面变形为向内凹进,五面体及以上转镜镜面则向外凸出.在对镜面变形定量分析基础上,提出了镜面变形的几何补偿方法,即采用柱面代替平直镜面,使镜面变形后的位置趋近于平直.结果表明,对镜面尺寸17.32 mm,轴向长度32.5 mm的三面体铝合金转镜,在5×104 rpm下,镜面最高点偏离平直镜面的最大值为0.468 μm,是平直镜面的1/9,与相同结构尺寸的铍转镜镜面变形量处于相同量级.说明铝合金转镜采用几何补偿方法,可以在扫描式摄影系统中代替铍转镜.     

快响应塑料闪烁体EJ-232的时间特性研究

在核反应时间过程测量系统中,闪烁体主要用于将中子转换为便于记录的可见光.EJ-232塑料闪烁体的主要特点是响应快、衰减时间短,利用其进行中子一光转换可提高系统的时间分辨.利用波长为263nm的激光激发闪烁体对其时间特性进行了测量,闪烁体尺寸为φ6 mm×1 mm和φ6 ram×2 mm.测量结果表明,EJ-232塑料闪...     

一种光学仪器镜面面形的处理方法

光学镜面表面变形包含刚体位移和表面畸变,其中表面畸变是影响成像质量的主要因素,因此需去除刚体位移,分析表面畸变。通过坐标变换生成一个新的理论镜面,用该镜面拟合变形镜面,用拟合镜面与变形镜面轴向差值计算出表面畸变的RMS值及PV值。实例计算表明该算法拟合精度较高,适用于抛物面、球面镜在支撑和装夹下的镜面面形精度分析。     

热效应对高功率b轴_(Nd Cr)~(Nd):YAP连续激光器输出的影响

本文在文献[1]的基础上提出了含有椭圆折射率分布介质谐振腔的设计方法。分析了b轴Nd cr:YAP连续激光器中热效应对激光横向场分布,输出偏振方向以及输出功率的影响。考虑了这种影响后,已从φ5.8×111mm的Nd:YAP棒和φ6.4×100mm的Nd Cr:YAP棒中得到了163W和152W的输出,器件效率分别为2.26％和2.11％,输出激光的退偏度为1/2900     

薄镜面主动光学对光学像差的校正能力分析

建立了薄镜面主动光学的仿真模型,并进行了仿真分析,结果表明薄镜面主动光学可以对低频误差完成较好的校正.为了进一步验证,建立了一套薄镜面主动光学实验系统,开展了薄镜面主动光学实验.结果表明,通过主动光学校正可以把镜面面形校正到磨制时的面形即λ/10.同时发现,薄镜面主动光学对三阶像散和三阶球差的校正能力最好,三叶彗差的校正能力也较好,而三阶彗差最难校正,这对于磨制大型薄镜面具有一定的指导意义.     

大型光学镜面的多点支撑方案分析

在大型光学系统中使用薄型镜面以减轻大口径光学镜面的重量，但由于薄镜面在重力作用下形变严重，需要选择适当的支撑方式来维持光学镜面的面形。通过对支撑方式的分析，采用有限元仿真，讨论了支撑点分布方式、支撑分布位置和支撑点数三方面对镜面形变的影响，从而得出支撑点均匀分布优于非均匀分布；支撑点数一定时，镜面形变主要由支撑点位置决定；10个支撑点以上镜面形变相对较小，继续增加支撑点并不能使镜面最大形变得到显著改善同时会引起镜面波纹起伏增加。