广角切伦科夫望远镜镜面调节机构选型设计与构造

发布时间：2020-06-28 15:39

【摘要】：本文主要研究广角切伦科夫望远镜镜面调节系统的设计与安装,调节系统包括支撑架、调节机构、反射镜三部分,设计核心在于调节机构的构型综合,本文的调节机构选用并联机构,并联机构作用在于反射镜子镜的调节和支撑稳定作用。全文通过对并联机构的构型、运动学、静力学、调节仿真以及调节实验等关键技术问题进行研究,面向物理需求和探测器的性能指标,通过对望远镜光学成像链的全面分析,最终完成调节系统的设计和装调,同时有效控制成本和造价。主要工作如下:全文在对反射镜25面子镜的位置分析和支撑架的设计的同时,提出了并联机构使用环境的空间状况和运动特征;并通过螺旋理论对机构构型综合,最终确定使用3-PSS/S并联机构。为保证整体的稳定性和刚性,对3-PSS/S机构运动副中的球副进行改进设计,提出了一种适用于调节系统的SSR型复合球副;使得整个调节机构的稳定性和刚性得到保证和提升;在此设计上,绘制了机构的虚拟样机,推导了该机构解析反解;建立运动学模型,并应用Adams软件进行机构运动仿真。最后,应用ANSYS软件对机构静力学变形进行分析;同时通过光学共焦实验,对调节系统的调节时间、方便性和调节过程有无干涉进行验证。本文通过设计研究和实验等过程,最终得到了一种安装简单、调节方便、运动空间合理、稳定性好、刚度高的机构,对整个调节系统起到了极大的优化作用。同时,设计在满足调节要求的前提下也节省了成本和造价。
【学位授予单位】：北华航天工业学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH751
【图文】：

望远镜

度高等[1]。并联机构应用范围非常广泛，在航天模拟训练、制造业、军事镜、机器人等各行业都有着广泛的使用，经过短时间的发展却成为了各国学热点之一。文立题背景课题来源课题来源于中科院 LHAASO 项目组中广角切伦科夫望远镜探测器阵列。广远镜如图 1.1 所示，广角切伦科夫望远镜阵列（WFCTA）的主要物理目标有的可移动特性、通过阶段性阵列布局调整、联合 KM2A 和 WCDA，多参确测量 3 1013 V 1017 V 的宇宙线分成多份能谱，搭建空间实验和极高能施之间的桥梁，完成连续一致的宇宙线能谱测量。广角切伦科夫望远镜阵镜组成，每台望远镜包含望远镜光电倍增管阵列、望远镜读出电子学系统球面光学系统、望远镜可移动可调节镜筒、大气监测与望远镜光子数绝对定镜检测控制系统 6 个部分。课题围绕其中的光机装调系统中的调节系统的

分布角,光斑,仿真计算,视场

的各环节的误差进行合理分解，最终完成光学系统的设计和装调，同造价。节目标设定参数来源于光电倍增管的影响，根据 PMT 对光的接收率而定，要求收率。WFCTA 望远镜的光电探测器由 32×32 的 PMT 阵列组成，在或契伦科夫事例像；光子经 PMT 光电转换后通过电子学设备读出系统盘上。 0 折射是比较分散的，很难用数学解析的方法建立模型来求解和处理通过不同视角处光斑进行分布角 Mote-Carlo 仿真计算，采用此仿真方整体特征指标，有助于解决调节系统的角度问题。实验过程如下：由阵列面积已经固定，可求得镜面组合所需面积，PMT 与镜面具体可根支架设计得到数值，所以实验采用光学折射实验；通过光的漫反射，观收集效率，同时通过角度分析，得到镜面排布的位姿位置，此位置可设位置。仿真图可见图 1.2 所示。

【参考文献】