| 天文光谱仪缝前系统结构研究 | |
卢思学
| |
| 学位类型 | 硕士 |
| 导师 | 陈忆 |
| 2017-05 | |
| 学位授予单位 | 中国科学院大学 |
| 学位授予地点 | 北京 |
| 学位专业 | 工学硕士 |
| 关键词 | 天文光谱仪 卡焦接口结构 微位移机构 Hertz接触理论 有限元法 |
| 摘要 | 光纤将星光及定标光引入光谱仪狭缝前将通过缝前系统，该系统可以完成定标、引光等多种功能。 本文针对光谱仪缝前系统结构的稳定性进行了一系列的研究，缝前系统工作的稳定性主要是指光纤传输效率是否能保持高效、稳定。本文以2.16米光学天文望远镜高分辨光谱仪为例，针对星光传输的两个主要环节进行研究以判断缝前系统在工作条件下是否能够平稳的完成对星光的传输任务。 输入端微透镜与针孔耦合的准确性会极大地影响卡焦接口的稳定性。本文设计了一套星光、定标光耦合机构，来对光纤进行支撑固定，并对光纤位姿进行精确微调，保证星光通过针孔后能正好处于微透镜的焦点上，使卡焦接口稳定工作。 星光与针孔的耦合的准确性同样会影响卡焦接口工作的稳定性。接口结构在工作过程中受到温度和重力的影响，内部零件的刚度不足或热膨胀系数不达标就会导致缝前系统工作不稳定。文章研究了接口结构中重要零部件KR26直线引动器的刚度特性并在此基础上计算极限条件与一般条件下入射星光的偏移量。进行光纤传输效率的测量实验，结合Zmax光学仿真数据，通过理论分析及实验数据得出结论。 本文研究了缝前系统传输机理，其目的就是通过一系列的研究，提高星光和定标光的传输稳定性。研究结果表明，星光、定标光耦合机构可以完成输入微透镜与针孔的耦合；卡焦接口内零部件的刚度良好，重力场对内部光路的影响不大；但是环境温度的变化会很大程度的影响入射星光与针孔的耦合，使内部光路发生改变，降低光纤传输效率，进而影响缝前系统的稳定性。 |
| 学科领域 | 精密仪器及机械 |
| 语种 | 中文 |
| 文献类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://ir.niaot.ac.cn/handle/114a32/1401 |
| 专题 | 学位论文 |
| 作者单位 | 南京天文光学技术研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 卢思学. 天文光谱仪缝前系统结构研究[D]. 北京. 中国科学院大学,2017. |
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