月基对地观测极紫外相机光机结构设计

发布时间：2019-07-27 08:51

【摘要】：为了实现从月球表面对地球周围等离子体层进行长期观测,给出了一种有效可行的实现方案:采用单球面反射镜与球面探测器组成光学系统,视场角14°,空间角分辨率小于0.1°;采用地平式二维转动机构以实现对成像镜筒组件俯仰、方位的调整,保证对地球的瞄准和跟踪。重点对主反射镜支撑结构和转动机构给出了较为详细的设计。有限元分析和试验表明,光机系统选材合理,焦平面稳定性好,反射镜支撑结构合理,镜面面形在ΔT=50℃温降载荷下≤14nm;二维转动机构动态刚度较高,结构紧凑,整机重量≤16kg,在要求的温度变化范围内运转正常。
【图文】：

且视场范围较大。目前,美国和日本发射的几台地球等离子体层成像探测仪器都采用了这种光学设计方案。光路如图1所示。图1　EUV相机光学系统图Fig. 1 Optical layout ofEUV camera根据地球等离子体层的分布特性,可以确定EUV相机的视场角度为15°,利用仪器的灵敏度公式可确定EUV相机的通光口径。灵敏度S的计算公式为[3]:S =A×ω×ε×τ×ρ×1064π(1)式中:ω为每个像元所张开的立体角;τ为滤光片的透过率;ρ为多层膜反射镜的反射率;ε为探测器的量子效率;A为EUV相机入瞳面积。光学设计结果得到设计参数为:系统焦距f=150 mm;,球面镜有效通光口径190mm;入瞳在反射镜面的球心处,中心遮拦口径鐖66 mm;球面反射镜为凹球面,探测器表面具有一定曲率半径,以减小畸变,提高弥散斑在不同视场下的均匀性

EUV相机总体布局
【作者单位】： 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;
【分类号】：P111.4

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2519897