南京天光所成功磨制慕天望远镜1.93米主镜,开启新时代

综合精选 2024-03-14 08:08 阅读:2

近日,中国科学院南京天文光学技术研究所天文与空间镜面技术研究室取得了一项重要成就,成功完成了慕天望远镜1.93米非球面主镜的磨制工作。这一项目由中国科学院院士苏定强、崔向群以及北京师范大学教授何香涛共同发起,北京师范大学、中国科学院新疆天文台、南京天光所和新疆大学共同建设,南京天光所负责具体的研制工作。

在这次磨制过程中,南京天光所采用了主动抛光盘技术,这一技术由崔向群领导的团队在国内率先成功发展。主动抛光盘通过计算机控制实时变形,使之与要求的镜面曲面形状相同,并优化各种工艺参数,实现了高速、高平滑度和高面形精度的大镜面加工。仅仅两个月的时间,镜面面形精度均方值达到了0.8微米,显示了南京天光所在主动抛光盘技术方面的显著进步。

项目团队还将六关节工业机器人与摆臂轮廓仪相结合,解决了转台跳动误差影响精度的难题,为镜面的细磨和粗抛阶段提供了亚微米级的测量数据,实现了与光学干涉检验的无缝衔接。这一方法不仅减少了大口径镜面在加工和检验位置往复搬运的风险和耗时,还提升了检验效率。

精抛阶段则由机器人驱动的并联平转行星研磨工具完成,通过公转、自转和研磨压力的精密调控实现了稳定的磨削特性。自主研发的工艺分析软件集检测数据处理、驻留时间计算、加工路径生成于一体,实现了数字化自动修磨、确定性好、误差收敛快。1.93米镜面全口径面形误差的均方根值优于1/50波长,好于设计指标。

慕天望远镜1.93米主镜的成功磨制,标志着南京天光所以主动抛光盘、机器人摆臂轮廓仪、并联平转动研磨工具为代表的先进技术加工和检验方法已进入常规应用,有望在我国大型和极大型天文光学望远镜的研制方面发挥重要作用。这一成就不仅是技术上的突破,更是我国天文光学领域发展的里程碑,为未来的科学研究和探索提供了坚实的基础。