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4米碳化硅反射鏡落成中國航天器的“瞳孔”將是全球最大

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2018-08-22 16:57:40 字號：A- A A+ 來源：觀察者網(wǎng)綜合

關(guān)鍵字: 長春光機(jī)所單體碳化硅反射鏡

盡管碳化硅的面密度已經(jīng)足夠小，但對反射鏡的“瘦身”還遠(yuǎn)未完成。目前世界上大多數(shù)的反射鏡由于制備技術(shù)限制，均采用開放式的輕量化結(jié)構(gòu)，但與它們不同，長春光機(jī)所采用類似“果凍”制品的成型方式。通過一次注模實(shí)現(xiàn)具有背部半封閉輕量化結(jié)構(gòu)的鏡坯成型，這既避免了實(shí)現(xiàn)輕量化結(jié)構(gòu)的復(fù)雜機(jī)械加工過程，又進(jìn)一步壓低反射鏡的質(zhì)量、提高反射鏡的結(jié)構(gòu)剛度。

成型后的反射鏡鏡坯經(jīng)過兩次燒結(jié)后，“大鏡子”的一身“鋼筋鐵骨”就練好了。

“中國科普博覽”指出，我國始終不具備自主制造4米量級大口徑反射鏡能力，中科院長春光機(jī)所歷經(jīng)10余年攻關(guān)，于2016年研制出自主知識產(chǎn)權(quán)、4.03米碳化硅反射鏡坯。
制造碳化硅反射鏡的第二步，是要從鏡坯轉(zhuǎn)變?yōu)榉瓷溏R。這就需要靠光學(xué)加工、改性和鍍膜。
據(jù)了解，碳化硅材料硬度極高，常見材料中僅次于金剛石，其磨削拋光至納米表面精度難度極大，因此需要通過采用“應(yīng)力盤”拋光、磁流變拋光等組合加工技術(shù)來實(shí)現(xiàn)非球面的制造精度、提升加工效率。

反射鏡加工流程

加工工序十分復(fù)雜：原始的鏡坯背面被安裝上高精度的結(jié)構(gòu)件；正面被加工成非球面面形，在整個(gè)4米口徑范圍內(nèi)面形精度在20nmRMS以內(nèi)；并且需要通過改性、鍍膜等工藝，改善表面缺陷、提高鏡面反射率。同時(shí)采用擺臂輪廓儀檢測、光學(xué)零位補(bǔ)償干涉測量等先進(jìn)檢測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對4米反射鏡的原位檢測。

應(yīng)力盤拋光

磁流變拋光

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標(biāo)簽哈勃望遠(yuǎn)鏡中科院長春
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