СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕРВИЧНОГО ЗЕРКАЛА ДЛЯ ЗЕРКАЛЬНОГО ТЕЛЕСКОПА Российский патент 1995 года по МПК G02B23/02 G02B5/08 

Изобретение относится к способам изготовления зеркал телескопа.

Известен способ изготовления первичного зеркала зеркального телескопа, у которого первичное зеркало образовано из 35 шестиугольных зеркальных элементов, размещенных в виде сот на зеркальной поверхности, причем в центре оставлена выемка на один зеркальный элемент для наблюдения в кассегреновском фокусе. Изготовление отдельных шестиугольных зеркальных элементов представляет большие трудности. Они представляют собой удаленные от оси участки параболоида, которые должны быть в плане шестиугольными [1] При изготовлении берут круглую заготовку, придавая ей необходимую форму приложением по краю строго определенных усилий среза и изгиба. Отформованной заготовке придается шлифованием сферическая форма. Снимая после этого приложенные усилия получают зеркальный элемент заданной формы, представляющий собой (если усилия были выбраны правильно) участок параболоида. Опыт показывает, однако, что при вырезании шестиугольника возникают искривления.

Известен способ изготовления первичного зеркала зеркального телескопа, элементы которого выполнены в виде круглых дисков [2] а для изготовления окончательной формы поверхности зеркала осуществляют заключительное шлифование и полирование.

Цель изобретения заключается в создании способа изготовления первичного зеркала, которое позволяло бы обеспечить простое и недорогое изготовление как отдельных зеркальных элементов, так и первичного зеркала в целом.

Цель достигается за счет того, что в способе изготовления первичного зеркала для зеркального телескопа, состоящего из зеркальных элементов, под которыми расположены крепежные и юстировочные элементы, при котором для изготовления окончательной формы поверхности зеркала осуществляют заключительное шлифование и полирование, изготавливают отдельно для каждого зеркального элемента покровную пластину, каркас из материала малой массы с сотовой структурой и пластину основания, придают поверхности каждой покровной пластины с помощью формозадающего инструмента форму, соответствующую расположению поверхности покровной пластины на асферической поверхности первичного зеркала, соединяют покровные пластины с соответствующими им каркасами из материала малой массы с сотовой структурой и пластинами основания в зеркальные элементы, а заключительное шлифование и полирование осуществляют отдельно для каждого зеркального элемента или установив их в сборе, а затем собирают из зеркальных элементов первичное зеркало, образуя его поверхность круглой формы с круглым центральным отверстием.

Заключительное шлифование и полирование можно осуществлять обрабатывающим устройством, управляемым от ЭВМ в полярных координатах.

На фиг.1 первичное зеркало с центральным отверстием, вид сверху; на фиг. 2 шестиугольный элемент первичного зеркала фиг.1, вид в перспективе.

Первичное зеркало 1 зеркального телескопа, изображенное на фиг.1, состоит из большого числа отдельных многоугольных зеркальных элементов. Наружный край первичного зеркала 1 образован многоугольными зеркальными элементами 2-7 различной формы, внешние кромки которых имеют радиус окружности первичного зеркала 1. Изнутри к ним примыкают другие зеркальные элементы 8, 9, имеющие форму неправильных многоугольников. Основная поверхность первичного зеркала 1 образована большим числом шестиугольных зеркальных элементов 10. К центру зеркала 1, образованному круглым отверстием 11, располагаются несколько многоугольных элементов 12, 13 разной формы, внутренний край которых имеет радиус окружности центрального отверстия 11. Первичное зеркало имеет предпочтительно параболическую форму, но может иметь и иную форму. Из-за большого общего диаметра или большой общей апертуры первичного зеркала его отдельные элементы, примыкающие к центральным зеркальным элементам, представляют внеосевые участки первичного зеркала, шлифуемые и полируемые по отдельности или в сборе.

На фиг. 2 показан шестиугольный элемент 10 первичного зеркала 1, содержащий покровную пластину 14, каркас 15 из материала малой массы с сотовой структурой, например из кварца или стеклокерамики, и пластину основания 16. Для изготовления отдельного зеркального элемента покровной пластине 14 придают в специальном формообразующем приспособлении заданную геометрическую форму, а затем посредством каркаса 15 соединяют с опорной пластиной 16, например, сваркой. В заключение проводят шлифование и полировку поверхностей зеркального элемента до конечной формы. Это шлифование может быть одиночным или групповым нескольких зеркальных элементов, имеющих одинаковую форму поверхности, которые затем обрабатываются совместно. При этом зеркальные элементы, имеющие в основном шестиугольную или многоугольную форму с дуговым краем, шлифуются и полируются так, чтобы обеспечить шлифовальную и полировальному инструменту степень свободы, приводящую к получению заданной формы внеосевого участка создаваемого первичного зеркала. Это может происходить с участием ЭВМ в управлении посредством полярных координат, причем отшлифованные и отполированные непосредственно на удалении от оси зеркальные элементы прилегают друг к другу почти без зазоров. На нижних сторонах зеркальных элементов располагают элементы опор и юстировки, к которым относятся и датчики наклона. Тем самым каждый зеркальный элемент можно регулировать по отдельности в направлении на общий фокус. Это осуществляется под контролем ЭВМ с соблюдением жестких допусков. Оптически неэффективные линии раздела не создают тем самым мешающего теплового излучения и не оказывают какого-либо влияния на качество изображения.

Использование: для изготовления зеркал телескопа. Сущность изобретения: каждый зеркальный элемент изготавливают, соединяя покровную пластину, каркас сотовой структуры и основание, причем каждой покровной пластине придают форму, соответствующую ее расположению на сферической поверхности первичного зеркала, а заключительное шлифование и полирование осуществляют отдельно для каждого зеркального элемента или установив их в сборе. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕРВИЧНОГО ЗЕРКАЛА ДЛЯ ЗЕРКАЛЬНОГО ТЕЛЕСКОПА, состоящего из N зеркальных элементов, под которыми расположены крепежные и юстировочные элементы, при котором для изготовления окончательной формы поверхности зеркала осуществляют заключительное шлифование и полирование, отличающийся тем, что изготавливают отдельно для каждого зеркального элемента покровную пластину, каркас из материала с малой массой с сотовой структурой и пластину основания, придают поверхности каждой покровной пластины с помощью формозадающего инструмента форму, соответствующую расположению поверхности этой покровной пластины на асферической поверхности первичного зеркала, соединяют покровные пластины с соответствующими им каркасами с сотовой структурой и пластинами основания в зеркальные элементы, а заключительное шлифование и полирование осуществляют отдельно для каждого зеркального элемента или установив их в сборе, а затем собирают из зеркальных элементов первичное зеркало, образуя его поверхность круглой формы с круглым центральным отверстием. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что заключительное шлифование и полирование осуществляют обрабатывающим устройством, управляемым от ЭВМ в полярных координатах.