4米大口徑碳化硅非球面光學(xué)反射鏡研制成功
“我們完成了直徑4.03米口徑高精度碳化硅(SiC)非球面反射鏡制造,對其核心制造設備以及制造工藝擁有自主知識產(chǎn)權。”中科院長(cháng)春光機所副所長(cháng)張學(xué)軍21日在項目驗收會(huì )上介紹。
大口徑高精度非球面光學(xué)反射鏡是高分辨率空間對地觀(guān)測、深空探測和天文觀(guān)測系統的核心元件,其制造技術(shù)水平對國防安全、國民經(jīng)濟建設、基礎科研能力而言具有重要意義。
作為一種高穩定性的光學(xué)反射鏡材料,碳化硅材料具有更輕的質(zhì)量、更高的比剛度和熱穩定性。但受相關(guān)技術(shù)條件所限,在此前相當長(cháng)一段時(shí)間內,國際上公開(kāi)報道的單體碳化硅反射鏡的最大口徑僅為1.5米。
張學(xué)軍帶領(lǐng)團隊另辟蹊徑,經(jīng)歷數百次實(shí)驗探索與工藝驗證,突破多項鏡坯制備關(guān)鍵技術(shù),建立了大口徑碳化硅鏡坯制造平臺,并先后研制成功可用于可見(jiàn)光成像的2米、2.4米、3米口徑單體碳化硅鏡坯和4米口徑整體碳化硅鏡坯。
研制成鏡坯還只是第一步。作為大口徑光電裝備的核心元件,對鏡面的面形精度和表面質(zhì)量有著(zhù)極高要求。“相當于平整完一塊北京市面積大小的土地后,東南角和西北角的高低差在正負零點(diǎn)幾毫米以?xún)?,在這樣一個(gè)精度要求下,還要保證其結構穩定。”張學(xué)軍介紹,在碳化硅材料制備上取得突破的同時(shí),他們還攻克了另兩項技術(shù)瓶頸——大口徑碳化硅非球面加工檢測以及高性能改性、鍍膜。
會(huì )上,中科院長(cháng)春光機所承擔的“4m量級高精度SiC非球面反射鏡集成制造系統”項目通過(guò)了驗收。驗收專(zhuān)家組認為,該項目形成了大口徑系列反射鏡研制能力,是我國在大口徑光學(xué)制造領(lǐng)域的重大技術(shù)突破。(記者 唐婷)