天文望遠鏡的光纖焦面裝置的製作方法
2023-06-06 19:50:36
專利名稱：天文望遠鏡的光纖焦面裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於天文儀器，涉及天文望遠鏡中的光纖焦面裝置。
現代多目標光纖光譜天文望遠鏡的光纖焦面裝置是在其較大的觀測視場的剛性焦面板上安裝有多根光纖，各光纖分別對準擬觀測的天體像並將其光能傳送到相應的高、中或低色散的光譜儀。天文望遠鏡在對天體作較長時間的跟蹤觀測時，由於望遠鏡視場焦面上各處的天體像會因大氣較差折射的影響而產生大達十分之幾毫米量級的位移，並且位移量與方向也不同，而剛性焦面板又使得各光纖的位置固定不能改變，因此對應於各光纖的星像在發生位移時會逸出各自光纖的入射端面。這樣使得望遠鏡只能對天體作短時間的有效觀測，效率不高。
本實用新型的目的就是針對上述現有技術的不足之處而提供一種新的光纖焦面裝置。該裝置採用了主動焦面概念，用柔性焦面板替代剛性焦面板，通過讓柔性焦面板在不同的區域各自作一至三維方向的微位移來主動跟蹤因大氣較差折射造成位移的星像，使望遠鏡對天體能作較長時間的有效觀測，從而提高觀測效率。
本實用新型的設計方案為光纖焦面裝置由焦面板、光纖、支撐杆、柔性連接杆、活動板和移動器等構成，焦面板設置成柔性可變形的，在其背面設置有N組(N≥2)活動板和移動器，每組活動板的正面聯接M根(M≥3)支撐杆，各組支撐杆的另一端與焦面板的背面銜接，每組活動板的背面聯接有H根(H≥3)柔性連接杆，其另一端固定在移動器上，移動器與整體框架固定，所述移動器設置有驅動裝置，在其作用下可使活動板作平行或垂直於焦面板的三維移動。
本實用新型不僅滿足了現有天文望遠鏡對光纖焦面裝置的技術要求，同時還能主動追隨星像移動，從而使得對暗弱天體作長時間的觀測成為可能，提高瞭望遠鏡的觀測效率。
以下通過附圖
和實施例對本實用新型作進一步詳述。
附圖為本實用新型單組活動板和移動器的結構示意圖。
參照附圖，在本實施例中，根據天文觀測的要求，焦面板[2]設置成柔性並劃分成19或37個區域，在焦面板[2]的背面各個區域設置的活動板[5]和移動器[7]的結構相同，焦面板[2]與各活動板[5]之間的空間四周密封，焦面板[2]用軟塑料製成，也可用硬橡膠製成。各光纖[1]插在焦面板[2]上的各孔內，星光[3]經光纖[1]被傳送到光譜儀[9]。在每組活動板[5]上均勻分布聯接16根支撐杆[4]，焦面板[2]由每組支撐杆[4]支撐並定位。
為了使焦面板[2]在支撐杆[4]上能夠做到準確定位而不失焦及不致於自由變形，可將焦面板[2]與各組活動板[5]之間的內部空間抽成真空，使其與外部形成一定的大氣壓力差，這樣在外部大氣壓力的作用下，焦面板[2]即能貼緊支撐杆[4]並可隨之移動。
在每組活動板[5]的背面設置有移動器[7]，該移動器[7]為現有技術，市場有售，如X、Y、Z平臺或導向裝置，移動器[7]與整體框架[8]固定，它通過連接件[10]及6根柔性連接杆[6]可分別帶動活動板[5]作三維移動，連接件[10]可以是凹槽和凸球的組合，如圖所示。柔性連接杆[6]的一端與活動板[5]的背面固接，另一端與活動器[7]固接。柔性連接杆[6]設置成僅可做橫向位移而縱向為剛性的杆件。
工作時，當需要將焦面板[2]上某一區域的一群光纖[1]作橫向位移時，可令移動器[7]中相應的作橫向移動的X、Y機構工作，通過連接件[10]帶動活動板[5]及支撐杆[4]移動，由於柔性焦面板[2]和柔性連接杆[6]在外力的作用下可在一定的彈性限度內產生形變，則焦面板[2]及其上的光纖[1]也作微位移，以跟蹤因大氣較差折射而產生位移的星像。當需要將焦面板[2]上某一區域的一群光纖[1]作縱向位移時，可令移動器[7]中相應的作縱向移動的Z機構工作，由於柔性連接杆[6]在縱向為剛性杆件，則移動器[7]可通過柔性連接杆[6]、活動板[5]和支撐杆[4]使焦面板[2]產生位移。
權利要求1.天文望遠鏡的光纖焦面裝置，由焦面板、光纖、支撐杆、柔性連接杆、活動板和移動器等構成，焦面板上設有光纖孔，其特徵為(1)焦面板設置為柔性的，其背面設置有N組(N≥2)活動板和移動器；(2)每組活動板的正面固定聯接M根(M≥3)支撐杆，各組支撐杆的另一端與焦面板的背面銜接；(3)每組活動板的背面聯接有柔性連接杆H(H≥3)，其另一端固接在移動器上；(4)移動器與整體框架固定，所述移動器設置有驅動裝置，在其作用下可使活動板作平行或垂直於焦面板的三維移動。
專利摘要天文望遠鏡中的光纖焦面裝置,由柔性焦面板、光纖、支撐杆、柔性連接杆、活動板和移動器等構成,柔性焦面板後設置有N組(N≥2)活動板和移動器,通過移動器帶動活動板及支撐杆在三維方向的移動,使柔性焦面板在各區域內作微位移,從而跟蹤因大氣較差折射而在焦面上產生位移的星像,使得望遠鏡焦面上的光纖對暗弱天體可做較長時間的觀測。
文檔編號G02B6/06GK2297736SQ9720738
公開日1998年11月18日 申請日期1997年3月19日 優先權日1997年3月19日
發明者胡寧生, 胡之珺 申請人:中國科學院南京天文儀器研製中心