[發明專利]一種地基密封充氣式太陽望遠鏡

有效

• 申請號: 201910608506.3
• 申請日: 2019-07-08
• 公開（公告）號: CN110398834B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 饒長輝;劉洋毅;顧乃庭;王成;饒學軍;李程
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G02B23/00
• 分類號: G02B23/00;G02B23/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種地基密封充氣式太陽望遠鏡，其特征在于：包括鏡筒部分、主鏡室部分、光學部分、熱控部分和密封部分，其中，鏡筒部分由主封窗玻璃(1)、鏡筒(3)、四通(6)和密封隔熱層(10)上表面組成，其中，主封窗玻璃(1)位于鏡筒最上端，鏡筒(3)位于四通上端，四通(6)位于鏡筒(3)和空氣分配箱(7)中間；主鏡室部分由密封隔熱層(10)下表面、主鏡(5)和主鏡后蓋(9)組成，密封隔熱層(10)下表面、主鏡(5)和主鏡后蓋(9)剛性連接或緊密接觸，形成主鏡室部分密閉空間；光學部分由主鏡(5)、次鏡(14)和熱光闌(12)組成，其中，主鏡(5)位于四通下端，次鏡(14)位于鏡筒最上端，熱光闌(12)位于主鏡(5)和次鏡(14)之間，主鏡(5)、次鏡(14)和熱光闌(12)保持相對位置關系以起到折轉光束的作用；熱控部分由熱光闌進液管(4-1)、空氣分配箱(7)、熱光闌出液管(4-2)組成，起到對主鏡(5)和熱光闌(12)進行熱控制的作用，其中，熱光闌進液管(4-1)和出液管(4-2)穿過鏡筒(3)直接與熱光闌(12)連接，空氣分配箱(7)位于四通下端；密封部分由鏡筒充氣口(2)、鏡筒排氣口(11)、和氣體狀態監測模塊(13)組成，起到對鏡筒內氣體進行密封和狀態監測的作用，其中，鏡筒充氣口(2)和鏡筒排氣口(11)位于鏡筒筒身上，氣體狀態監測模塊(13)位于鏡筒內；

通過鏡筒充氣口(2)向鏡筒密閉空間填充干燥氣體，鏡筒內原有氣體通過鏡筒排氣口(11)排出，在氣體填充過程中，氣體狀態監測模塊(13)實時顯示鏡筒內氣體壓力、濕度、溫度信息，待確定鏡筒內原有氣體被完全置換后，關閉鏡筒排氣口(11)，待鏡筒內壓力達到要求后，再關閉鏡筒充氣口(2)，即完成充氣過程；

地基密封充氣式太陽望遠鏡具備對熱光闌和主鏡的主動熱控功能，主鏡(5)采用風冷方式冷卻：低溫氣體從空氣分配箱(7)經過噴管吹入主鏡(5)各個蜂窩單元內，冷卻主鏡面板背側，利用主鏡面板熱傳導特性，對鏡面溫度進行冷卻；熱光闌(12)采用液冷方式冷卻：低溫冷卻液通過熱光闌進液管(4-1)進入熱光闌，利用熱光闌(12)的熱傳導特性，吸收多余熱量，對熱光闌(12)進行冷卻，并從熱光闌出液管(4-2)中回流；

該地基密封充氣式太陽望遠鏡：首先，采用封閉式鏡筒設計，將望遠鏡內部光學器件與外部環境完全隔離，達到保護內部光學器件的目的；其次，在封閉式鏡筒內部填充干燥的惰性氣體，并將內外壓力差保持在很小的范圍內，在進一步維持鏡筒內環境穩定的同時，有效降低鏡筒內外壓力差，提升望遠鏡結構的穩定性；最后，對熱光闌和主鏡進行熱控制，降低主鏡熱變形，削弱局部視寧度效應。

2.根據權利要求1所述的一種地基密封充氣式太陽望遠鏡，其特征在于：主鏡(5)采用輕質結構，即鏡體內存在與外界聯通的空心腔體，空心腔體起到減重和冷卻的作用。

3.根據權利要求1所述的一種地基密封充氣式太陽望遠鏡，其特征在于：鏡筒(3)密閉空間內填充干燥的惰性氣體。

4.根據權利要求1所述的一種地基密封充氣式太陽望遠鏡，其特征在于：主鏡室密閉空間內填充主鏡冷卻用氣體，必須保證氣體干燥。

5.根據權利要求1所述的一種地基密封充氣式太陽望遠鏡，其特征在于：密封隔熱層(10)用于填充主鏡(5)與鏡筒(3)結構間的間隙，隔離開鏡筒密閉空間和主鏡室密閉空間，密封隔熱層(10)必須具備良好的密封性和隔熱性。

6.根據權利要求1所述的一種地基密封充氣式太陽望遠鏡，其特征在于：鏡筒充氣口(2)和鏡筒排氣口(11)為可自由開閉的閥門，當閥門關閉時，要求具備良好的氣密性。

7.根據權利要求1所述的一種地基密封充氣式太陽望遠鏡，其特征在于：氣體狀態監測模塊(13)安裝在鏡筒(3)密閉空間內，用于對鏡筒(3)密閉空間內氣體狀態進行實時監測，檢測量包含：氣體壓力、氣體溫度、氣體濕度。

8.根據權利要求1所述的一種地基密封充氣式太陽望遠鏡，其特征在于：所有進入鏡筒(3)和主鏡室密閉空間內的電子和液體管線均需在鏡筒(3)和主鏡室結構部分上安裝具有良好氣密功能的電子和液體管線轉接口。

9.根據權利要求1所述的一種地基密封充氣式太陽望遠鏡，其特征在于：當望遠鏡處于工作狀態時，鏡筒密閉空間內氣體壓力應不小于當地大氣壓力。