[發明專利]一種超精密光學掠入射反射鏡加工徑向調整固緊裝置

有效

• 申請號: 202011030552.9
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112246561B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 孫立巍;丁頌;張小奇;蔣東霖;馬子玉;孫嘉彬
• 申請（專利權）人: 長春師范大學
• 主分類號: B05C13/02
• 分類號: B05C13/02
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 于曉慶

一種超精密光學掠入射反射鏡加工徑向調整固緊裝置，涉及光學設計制造領域，包括用于安裝反射鏡的固緊座、安裝在固緊座上的多個徑向調整機構和安裝在固緊座上的多個固膠塊；通過徑向調整機構調整反射鏡在固緊座中的徑向位置；通過固膠塊調整反射鏡在固緊座中的周向位置。通過徑向調整機構固緊反射鏡的徑向位置，能有效解決反射鏡在加工過程中受到的重力影響所產生的下沉情況，提高鏡面軸線與固緊座軸線之間的同軸度，同軸度應控制在0.1μm以內，提高了鏡面面形加工精度。通過固膠塊實現兩次注膠能夠增加反射鏡與固緊座之間的有效膠接面積，提高反射鏡與固緊座之間的粘結力，起到穩定固緊作用，實現反射鏡在加工過程中的徑向固定和周向固定。

技術領域

本發明涉及光學設計制造技術領域，具體涉及一種超精密光學掠入射反射鏡加工徑向調整固緊裝置。

背景技術

X射線天文觀測對深空探測、空間天氣預報預測、星際空間飛行的高精度自動導航等領域的研究有著重要的意義。X射線具有波長短、穿透性強的特點，要求X射線探測器接收的X射線以小角度掠入射到光學表面上，獲得較大反射率。應用廣泛的掠入射光學系統主要有K-B型、Wolter型和龍蝦眼型等三種結構。K-B型系統的結構較為簡單，適合于中等分辨率成像和較弱光源的光譜觀測，尚未作為衛星載荷進行空間觀測，加工簡單。Wolter型系統、龍蝦眼型系統和為適應不同的X射線探測需求而改進的系統，均由非球面(雙曲面、拋物面等)鏡面組成。

當X射線入射到實際光學鏡面上時，與波長尺寸相當的表面粗糙度會引起反射率的損失，為提高鏡面反射率，要求表面粗糙度均方根值比工作波長小1-2個數量級，鏡面面形誤差≤0.35μm，鏡面表面粗糙度≤0.01μm。高分辨率光學系統因要求超高精度，因而在加工和裝調方面難度較大。在加工光學鏡片的過程中，光學鏡片與固緊座鋁合金內腔壁之間是需要有間隙的配合，配合間隙不能過小，間隙過小會產生鏡片變形、爆裂、裂紋、啃刀等不利于超精密加工的現象，單邊距約為0.2mm，直徑約為0.4mm。光學鏡片在受熱后應力釋放，而在使用光學膠進行固緊時，會產生鏡片與固緊座之間的粘結力不足的現象，導致鏡片下沉，影響鏡面精度。

發明內容

為了解決在加工X射線掠入射反射鏡鏡面的過程中存在的鏡片與固緊座之間的間隙過小導致的鏡片變形、爆裂、裂紋、啃刀等現象以及鏡片與固緊座之間的粘結力不足所導致的鏡片下沉、鏡面精度降低的問題，本發明提供一種超精密光學掠入射反射鏡加工徑向調整固緊裝置，主要適用于X射線掠入射反射鏡鏡面的加工。

本發明為解決技術問題所采用的技術方案如下：

本發明的一種超精密光學掠入射反射鏡加工徑向調整固緊裝置，包括：用于安裝反射鏡的固緊座、安裝在固緊座上的多個徑向調整機構和安裝在固緊座上的多個固膠塊；通過徑向調整機構調整反射鏡在固緊座中的徑向位置；通過固膠塊調整反射鏡在固緊座中的周向位置。

進一步的，所述固緊座包括：空心圓柱體和固定在空心圓柱體下端的環形底盤；

所述空心圓柱體上端均布有多個徑向調整孔，用于徑向調整和二次注膠固緊；

所述空心圓柱體下端均布有多個固膠孔，用于一次注膠固緊。

所述徑向調整孔與固膠孔一一對應；

每個徑向調整孔兩側分別設有徑向調整機構連接孔，用于實現徑向調整機構與固緊座的固連；

所述徑向調整孔、固膠孔與徑向調整機構的數量相同，均為6N個，N為正整數。

進一步的，所述徑向調整孔、固膠孔和徑向調整機構的數量均為6個，6個徑向調整孔以空心圓柱體的中心為圓心60°均布，6個固膠孔以空心圓柱體的中心為圓心60°均布；6個徑向調整孔與6個固膠孔一一對應設置。

進一步的，所述環形底盤上設有多個均布的螺栓孔，用于與機床卡盤連接。

進一步的，所述徑向調整孔與固膠孔均沿空心圓柱體軸線方向設置。