[發明專利]一種小型離軸三反電離層成像儀框架裝置

有效

• 申請號: 202010811907.1
• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN112051233B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 白雪松;付利平;付建國;賈楠;王天放;李睿智;肖思;彭如意;江芳
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家空間科學中心
• 主分類號: G01N21/33
• 分類號: G01N21/33;G01N21/01
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 武玥;張紅生

本發明涉及空間光學遙感器技術領域，具體涉及一種小型離軸三反電離層成像儀框架結構，解決由于光學系統長焦距寬視場造成的結構長寬比大而導致的框架結構剛度低、雜光抑制不足的問題，主要包括前蓋板、后蓋板、離軸三反鏡組件、主框架、探測器組件、T型狹縫結構、桁架桿、消雜光陷阱、遮光筒Ⅰ、遮光筒Ⅱ和探測器光闌。所述離軸三反鏡組件包括主鏡組件、次鏡組件和三鏡組件；所述主框架包括入光口板、主鏡基板、次鏡基板、三鏡基板、探測器基板、頂板、底板、支撐板Ⅰ、支撐板Ⅱ、擋光板Ⅰ、擋光板Ⅱ、和擋光板Ⅲ。本發明結構空間利用率高、比剛度高、能夠對離軸三反系統的雜散光進行全路徑的抑制，有效提高光學系統的成像質量。

技術領域

本發明涉及空間光學遙感技術領域，具體地涉及一種小型離軸三反電離層成像儀框架結構，該結構空間利用率高、高比剛度，且可全光路有效抑制雜散光。

背景技術

地球的電離層是近地衛星和空間站運行的重要場所，通過對電離層特性參量的監測可以有效保障空間飛行器安全。電離層成像儀是用于監測電離層特性參數的科學儀器，其通過對遠紫外輻射的測量獲得電離層空間環境參量。

離軸三反的光學系統由于具有大視場與高分辨率等優點被廣泛應用于空間光學遙感領域。由于離軸三反系統無中心遮擋，進入光學系統的一次雜光、二次雜光和場內雜光會降低系統傳遞函數，對光學系統的成像質量造成不利影響。為了保證嚴格控制雜散光，目前結構上常用的雜散光抑制方法是外遮光罩與內擋光板組合使用，但是在成像質量要求高且內部空間有限的電離層成像儀結構中，該消雜散光系統難以滿足使用要求。

在現有的技術中，離軸三反空間光學系統多采用桁架桿式、承力筒式和框架式主支撐結構。桁架桿式包絡尺寸大，不利于批量化生產，主承力筒式設計過程繁瑣，鏡子組件的光學裝調復雜，傳統的框架式結構比剛度小，空間利用率小。

發明內容

為了解決現有技術存在的問題，本發明提供了一種小型離軸三反電離層成像儀框架式結構，該結構方便鏡子的光學裝調、比剛度高，且能夠對光學系統全光路的雜散光進行有效抑制，提高了結構的空間利用率。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

小型離軸三反電離層成像儀框架式結構，該結構包括：前蓋板、后蓋板、離軸三反鏡組件、主框架、探測器組件、T型狹縫結構、桁架桿、消雜光陷阱、遮光筒、探測器光闌。

所述離軸三反鏡組件包括主鏡組件、次鏡組件和三鏡組件。

所述主鏡組件、次鏡組件和三鏡組件包括鏡框、膠斑和鏡子。

所述主框架包括一體成型的入光口板、主鏡基板、次鏡基板、三鏡基板、探測器基板、頂板、底板、支撐板Ⅰ、支撐板Ⅱ、擋光板Ⅰ、擋光板Ⅱ、和擋光板Ⅲ；所述入光口板、主鏡基板、次鏡基板、三鏡基板、探測器基板、頂板、底板、支撐板Ⅰ和支撐板Ⅱ組成主框架外包絡；所述主鏡基板、次鏡基板、三鏡基板和探測器基板均預留安裝接口；所述擋光板Ⅱ上設置T型狹縫結構；所述主鏡組件安裝在主鏡基板；所述次鏡組件安裝在次鏡基板上；所述三鏡組件安裝在三鏡基板上；所述探測器組件安裝在探測器基板上；所述擋光板Ⅰ、擋光板Ⅱ和擋光板Ⅲ的一端采用Y型連接，擋光板Ⅲ另一端與探測器基板連接，擋光板Ⅱ的另一端與支撐板Ⅰ連接，擋光板Ⅰ另一端與主鏡基板連接；所述擋光板Ⅰ、擋光板Ⅱ和擋光板Ⅲ中心掏空保證離軸三反光學系統中心無遮擋；所述T型狹縫結構采用外側嵌入式的方式安裝在擋光板Ⅱ無遮擋處；所述遮光筒Ⅰ安裝在入光口板上，遮光筒Ⅱ和探測器光闌安裝在探測器基板上；在三鏡基板和探測器基板的安裝腳上分別均設置桁架桿；所述底板設有獨立安裝的消雜光陷阱；所述前蓋板和后蓋板固定在主框架的兩個端面，靠近主鏡艙、次鏡艙和三鏡艙內一側均設有一體成型的消雜光陷阱；所述頂板兩端分別與入光口板和主鏡基板相連；所述支撐板Ⅱ兩端分別與次鏡基板和探測器基板相連。

所述擋光板Ⅰ、擋光板Ⅱ和擋光板Ⅲ采用Y型連接，將主框架分為主鏡艙、次鏡艙和三鏡艙。

作為優選，所述T型狹縫結構采用外側嵌入式的方式安裝在擋光板Ⅱ上無遮擋位置。