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《苏州大学》 2009年
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非球面研制实录

胡建军  
【摘要】: 本论文包含两例非球面的研制:一、小F数空间RC光学系统的研制;二、用微晶玻璃做的连体WolterⅠ型掠入射X射线望远镜物镜的研制。 第一章:简单介绍了非球面的需求、光学系统中使用非球面的重要性及发展趋势,介绍了本论文的研究背景以及国内外非球面制造的相关技术。 第二章:研制了一台工作原理新颖的非球面数控铣磨机床—CNC-XMF600型Ф600mm数控非球面铣磨机,通过实验证明新的工作原理的正确性,新机床的铣磨精度为PV值小于5μm。利用该数控非球面铣磨机铣磨了口径为350mm、最大非球面度为0.214mm的RC望远镜系统的凹双曲面主镜,得到的面形精度为PV=4.31μm。研制了一套通光口径为350mm、焦距为1400mm的小F数空间RC光学系统。通过对RC望远镜系统面形数据的分析,验证了中心点亮度S.D.和系统面形均方根(RMS)之间的关系。在本章的小结部分总结了CNC-XMF600型数控非球面铣磨机的优点及存在的问题。 第三章:介绍了掠入射X射线望远镜的应用背景和时代需求以及国际上通常采用的Wolter型掠入射X射线望远镜物镜的构成。讨论了连体和分体制造WolterⅠ型掠入射X射线望远镜物镜的难度,决定采用连体方式制造WolterⅠ型掠入射X射线望远镜物镜。讨论了掠入射X射线望远镜工艺,对大遮拦比窄环带成像系统的衍射情况进行了简单分析。掠入射X射线望远镜物镜的细磨和检测:细磨分为连体钢外直线锥体一体细磨和小磨盘分体细磨两个过程,讨论了在分体细磨过程中的几种检测方法。掠入射X射线望远镜物镜的抛光检验:在国内第一次实现了以微晶玻璃为材料的连体WolterⅠ型掠入射X射线望远镜物镜的制造,达到在可见光波段的轴上分辨率为2.74″,表面RMS粗糙度为(Ra)=0.473nm。制造过程中首次采用Foucault刀口阴影法对两个掠入射二次反射面进行了光学检测,较国际上利用高精度的测量设备对反射面的轮廓进行检测有利。在本章小结部分总结了掠入射X射线望远镜物镜的制造过程中积累的经验。 第四章:总结了论文的研究内容、创新点、改进意见及论文的研究意义,对非球面研制进行了展望。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TH74

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【参考文献】
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