开放式大口径太阳望远镜在观测时面临着光学元件尤其是主镜被照射升温的问题,这会引起像的抖动和模糊,这就是镜面宁静度问题。本项目首先研究了大气环境对镜面宁静度的影响机理,并建立了大口径主镜的数字模型进行热控仿真分析,同时建立气刀实验系统以验证强迫对流在改善镜面宁静度方面的作用等。研究结果表明降低主镜温度及镜面强迫对流的措施对控制镜面宁静度起到了明显的效果,这对正在预研中的中国巨型太阳望远镜的热控有很好的指导意义。 另一方面,由于红外波段镜面的加工技术要求又有所降低,因此使得低成本的金属铝镜作为红外太阳望远镜的主镜成为可能。本项目在完成各种镜坯材料的比较后,选择铝合金进行了镜坯表面处理、抛光以及低温热循环处理等工艺试验。初步实验结果表明,采用此工艺路线可以实现铝合金镜面误差在红外波段达到1/20波长以内,这就为金属镜在大口径红外太阳望远镜上的应用奠定了较好的技术基础,同时促进金属镜在其他天文领域的广泛应用。
英文主题词large aperture; infrared; solar telescope; mirror seeing; metal mirror