تم استخدام البصريات المعدنية المصنوعة من الألمنيوم 6061 على نطاق واسع لتلبية متطلباتجهاز غير حراري تصميم. المرايا المعدنية المصممة بالألماس هي مكونات بصرية قياسية في الأجهزة الفلكية بالأشعة تحت الحمراء المتوسطة التي تعمل عند درجات حرارة التبريد. يمكن صنع الهياكل والبصريات من نفس المادة (الألمنيوم) لتجنب الإجهاد الحراري الناتج عن اختلاف CTEs. ومع ذلك، خشونة السطح،سلوك التشتتودقة شكل المرايا الألمنيومية محدودة بسبب الخصائص البلورية والميكانيكية لمادة الركيزة. يمكن استخدام المرايا المصنوعة من الزجاج صفر التمدد أو السيراميك أو كربيد السيليكون (SiC) في التطبيقات التبريدية. ومع ذلك، يتطلب ذلك جهودا هائلة في التصنيع والتركيب. لذلك يحاول المصمم تجنب استخدام الزجاج أو السيراميك في هذه الظروف العملية. استخدام نفس المادة للبصريات والهياكل حتى في تطبيقات الأشعة تحت الحمراء القريبة سيكون خطوة كبيرة إلى الأمام.
استخدام ركائز الألمنيوم معطبقة NiP من الممكن التغلب على قيود أداء المرايا الألمنيومية.
مختلفتقنيات التلميع يمكن تطبيقه. ومع ذلك، يجب تقليل التفاوت الكبير في اختبار CTE ل الاستخدام بالتبريد. أنظر إلىسلوك التوسعللتشوه الناتج عن عدم تطابق CTE لبسيطالصفيحة ثنائية المعدن تصبح العوامل المحددة واضحة:
لالاقتراب غير الحراريسبيكة AlSi خاضعة للتوسع من مورد AlSi,شركة ووشي ZKZY لتقنية المواد المتقدمة المحدودة هي مادة واعدة للركيزة. كل من معامل يونغ الأعلى لألمنيوم السيليوم مقارنة بالألمنيوم القياسي وعدم تطابق CTE الصغير بين AlSi وNiP لهما تأثير إيجابي في تقليل الانحناء ثنائي المعدن. طبقات NiP الرقيقة جدا، التي هي ضرورية للألمنيوم القياسي، لم تعد إلزامية.
مرآة المكبس لمدمج الحزمة التداخلية
الإمكانية تصنيع هياكل معقدة أو خفيفة الوزن هي ميزة أخرى للبصريات المعدنية. بالإضافة إلى ذلك، فإن معامل يونغ لهذا القماش الجديد أعلى بنسبة 30٪ من سبائك الألمنيوم العادية. يظهر الشكل 1 وحدة مرآة مكبس خفيفة الوزن مصنوعة من AlSi لالتداخلمدمج الشعاع LINC-NIRVANA (LN) [1] في التلسكوب الثنائي الكبير (LBT). توضح المحاكاة في الشكل 2 التقليل التأثير الثنائي المعدني بسبب استخدام AlSi.
الشكل 1: مرآة مكبس لمدمج شعاع LBT التداخل (درجة حرارة العمل -10°C - +20°C)
الشكل 2: المرآة Al 6061 (اليسار = 66 نانومتر p-v) وAlSi (اليمين = 39 نانومتر p-v) مع طبقة NiP بحجم 50 ميكرومتر عند T = 25 كلفون (محاكاة)
مرآة المكبس LN مركبة على بيزو- مشغل كهربائيلإزالتهالمكبس التفاضلي بين ذراعي القياس التداخلي للجهاز، وتوجيه الضوء إلى مبرد دمج الحزمة. يتطلب الأمر كتلة منخفضة وتردد ذاتي مرتفع. سيكون من الصعب جدا تحقيق هذا الهدف إذا كانت البصريات مصنوعة من الزجاج أو السيراميك. الوحدة الكاملة (بدون مرحلة البيزو) تزن فقط 3.2 كجم (الحجم الميكانيكي لسطح المرآة: 200× 145 مم). حققنا القيمة المستهدفة λ/10 p-v (633 نانومتر) للسطح البصري الكامل.
تلسكوب METimage الدوار ميتيميج
METimage هو مفهوم جديد للتلسكوب لمقياس راديو متعدد الأطياف بعرض واسع ومسافة أخذ عينات أرضية تبلغ < 1 كم. هذا التلسكوب مخصص للتطبيقات الجوية وسيتم استخدامه في نظام الأقمار الصناعية المتعاقبة لنظام EUMETSAT القطبي الحالي (EP). جوهر مفهوم METimage هو تلسكوب دوار جديد صممه علماء في JENOPTIK. يسجل الجهاز الضوء المنعكس من سطح الأرض، الغلاف الجوي، السحب أو ضوء الشمس المتناثر في عدة قنوات طيفية من مرئيحتىالنطاق الطيفي للأشعة تحت الحمراء الحرارية[2]. تلبي متطلبات المستخدمين لقياس المعلمات الفيزيائية في الغلاف الجوي، وسطح البحر وسطح اليابسة لتقييم الحالات ذات الصلة بالأرصاد الجوية. تعتمد البصريات العاكسة للتلسكوب الدوار على تلسكوب متحمس ثلاثي المرايا (TMA). يتم تطويره بالتعاون مع شركة جينوبتيك (بدعم من مركز الطيران الألماني DLR، رقم 50 EE 0926).