碳化硅反射鏡——千里眼的角膜
如果把大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡比作人類(lèi)的“千里眼”,那么主反射鏡就是這只“千里眼”的核心部件——“角膜”。國(guó)際上常用的反射鏡基體材料有石英玻璃、微晶玻璃、碳化硅、金屬鈹,以及碳纖維/碳化硅復(fù)合材料等。與其他材料相比,碳化硅(SiC)具有更大的比剛度(E/ρ)和熱穩(wěn)定性(λ/α),這使得在實(shí)現(xiàn)同樣的光學(xué)口徑和精度要求下,碳化硅反射鏡具有更小的重量、更優(yōu)的熱穩(wěn)定性。
有關(guān)資料表明,碳化硅質(zhì)反射鏡與微晶玻璃鏡體相比,其輕量化程度大于70%,重量減輕近一半,面形變化比微晶玻璃小1倍,且可進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化。因此碳化硅也成為大口徑反射鏡鏡坯材料中的佼佼者——如2018年7月時(shí),中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密器械與物理研究所就完成了4.03米大口徑碳化硅反射鏡研制,是當(dāng)時(shí)世界上口徑最大的單體碳化硅反射鏡。
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