Багатошарове полегшене дзеркало маслова

Запропонований винахід відноситься до конструкції полегшених дзеркал зі склокераміки (ситалу) з практично нульовим коефіцієнтом термічного розширення (КТР), які використовуються у дзеркальних телескопах в якості головних дзеркал. Запропонований винахід може бути використано на підприємствах оптичної та оптикоелектронної промисловості при виробництві дзеркальних телескопів. У теперішній час відома конструкція дзеркал, виготовлених з монолітної заготовки ситалу СO115М шляхом шліфування та полірування оптичної поверхні [1]. Для зменшення ваги з тильної сторони дзеркала виготовляють систему ненаскрізних отворів. Це дозволяє досягти зменшення ваги дзеркала на 50%. Додатково зменшити вагу (до 60%) можливо за рахунок хімічної обробки в розчинах плавикової кислоти. Подальше зменшення ваги за рахунок механічної обробки викликає руйнування дзеркала, тому що при кільцевому свердлінні глухих отворів керн потрібно виламувати з тіла дзеркала. Тому товщина стінок повинна бути 10мм [2]. За такою технологією виготовляються також полегшені дзеркала зі склокераміки Zerodur (Шотт АГ, Німеччина), яка за своїми властивостями близька до ситалу СO115М, але більш гомогенна. Високі показники гомогенності досягаються завдяки тому, що склокераміку Zerodur виготовляють за двохстадійним температурним процесом: розплавлену скломасу виливають у форму, охолоджують по спеціальному режиму до кімнатної температури, попередньо обробляють периферійні зони (що містять різноманітні дефекти), контролюють на гомогенність і знову нагрівають по спеціальному режиму для здійснення керамізації. Фірма Шотт АГ виготовляє також флоат-пластини, аналогічні за складом та властивостями Zerodur, які мають торгову назву ROBAX [2]. Найбільш близьким технічним рішенням, прийнятим за прототип є конструкція полегшеного дзеркала, в якій полегшення дзеркала (до 90%) можна отримати, виготовляючи його з окремих частин: верхня та нижня частина суцільні диски, а середня частина - стільникова з наскрізними отворами [3]. Прогресивні технології обробки стільникових структур водяним струменем високого тиску дають змогу виготовляти стільникові конструкції зі стінками 2мм, а подальша хімічна обробка додатково зменшує товщину стінки та вагу дзеркала. Виготовлені в такий спосіб частини з'єднують між собою методом глибокого оптичного контакту (ГОК). Недоліком прототипу є велика трудомісткість його виготовлення, пов'язана з необхідністю прецизійного полірування поверхонь перед з'єднанням. Задачею запропонованого технічного рішення є зменшення трудомісткості виготовлення полегшених дзеркал. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що запропоновано полегшене дзеркало, що складається з верхнього та нижнього монолітних склокерамічних шарів Zerodur з практично нульовим коефіцієнтом термічного розширення та стільникової середньої частини, дифузійне з'єднаних між собою, яке відрізняється тим, що частини дзеркала, виготовлені з пластин флоат-скла першої температурної фази виготовлення Zerodur, в яких виконано наскрізні отвори для полегшення, дифузійне з'єднані між собою через шар алюмінію або його сплаву товщиною 0,1-50мкм, та у вигляді збірної конструкції остаточно керамізовані. Позитивний ефект запропонованого винаходу досягається завдяки тому, що пластини флоат-скла мають термічне поліровані поверхні і не потребують додаткового механічного полірування. Крім того, конструкція може мати більше ніж три шари (наприклад, п'ять, три з яких - суцільні, а дві між ними - з наскрізними отворами для полегшення, тобто середня стільникова частина має додатковий суцільний шар), що дозволяє підвищити жорсткість конструкції. Товщина з'єднувального шару алюмінію або його сплаву 0,1-50мкм визначено такою, тому що вона дозволяє з'єднувати поверхні флоат-пластин, які мають реальні відхилення від площинності. Товщина шару алюмінію або його сплаву менша за 0,1мкм не забезпечує повного з'єднання, а більша за 50мкм не дає додаткового позитивного ефекту. Експериментальна перевірка можливості створення запропонованої конструкції була здійснена на флоатпластинах склокераміки ROBAX (Шотт АГ, Німеччина), яка по хімічному складу та властивостям є аналогом Zerodur. Новизна запропонованого винаходу обумовлена тим, що раніше конструкція полегшених дзеркал із флоатпластин не була відома. Враховуючи оригінальність технічного рішення, автор просить дати назву цьому винаходу "Багатошарове полегшене дзеркало Маслова". 1. Д.А. Наумов Изготовление оптики для любительских телескопов-рефлекторов и ее контроль. М.: Наука. 1988.-160 с. 2. Рекламні матеріали фірми Шотт www.schott.com. 3. Yoder, Paul R. Mounting optics in optical instruments. SPffi PRESS Bellingham, Washington USA, 2002, p.326329.