世界最大！中國自主研發(fā)大口徑反射鏡

• 2018年8月23日 WuYaNan來源：千尋生活 443 22
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  2018-2023年中國純銀保健杯行業(yè)供需趨勢及投資風(fēng)險(xiǎn)研究報(bào)告

  隨著純銀保健杯行業(yè)競爭的不斷加劇，大型企業(yè)間并購整合與資本運(yùn)作日趨頻繁，國內(nèi)外優(yōu)秀的純銀保健杯企業(yè)愈來愈重視對行業(yè)市場的分析研究，特別是對當(dāng)前市場環(huán)境和客戶需求趨勢變化的深入研究，...

從中國科學(xué)院獲悉，由中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所承擔(dān)的國家重大科研裝備研制項(xiàng)目“4米量級高精度SiC非球面反射鏡集成制造系統(tǒng)”通過項(xiàng)目驗(yàn)收。

從中國科學(xué)院獲悉，由中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所承擔(dān)的國家重大科研裝備研制項(xiàng)目“4米量級高精度SiC非球面反射鏡集成制造系統(tǒng)”通過項(xiàng)目驗(yàn)收。這是公開報(bào)道的世界上最大口徑碳化硅單體反射鏡，標(biāo)志我國光學(xué)系統(tǒng)制造能力躋身國際先進(jìn)水平，為我國大口徑光電裝備跨越升級奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

據(jù)介紹，基于本項(xiàng)目研制完成的1.5米和2米量級碳化硅非球面反射鏡已成功應(yīng)用于國家重大型號任務(wù)中。未來，4米量級碳化硅非球面反射鏡也將應(yīng)用于國家地基大型光電系統(tǒng)，為大口徑光學(xué)系統(tǒng)的研制解決核心技術(shù)難題。

張學(xué)軍介紹，大口徑高精度碳化硅非球面反射鏡制造主要關(guān)鍵技術(shù)瓶頸在于碳化硅材料制備、非球面加工檢測和高性能改性鍍膜三個方面。在碳化硅材料制備技術(shù)方面，研發(fā)團(tuán)隊(duì)掌握了多項(xiàng)鏡坯制備關(guān)鍵技術(shù)，建立了大口徑碳化硅鏡坯制造平臺，并先后研制成功2米、3米單體碳化硅鏡坯，4米口徑整體碳化硅鏡坯，實(shí)現(xiàn)了我國大口徑碳化硅光學(xué)材料自主可控。在大口徑碳化硅非球面加工檢測技術(shù)方面，研發(fā)團(tuán)隊(duì)在國內(nèi)首次研制成功適用的非球面數(shù)控加工中心，創(chuàng)造性地提出一體化加工設(shè)備方案，完成了4米量級碳化硅非球面高精度加工，加工精度優(yōu)于16納米，全面實(shí)現(xiàn)4米量級碳化硅高精度加工與檢測技術(shù)自主可控。在大口徑碳化硅改性鍍膜技術(shù)方面，研發(fā)團(tuán)隊(duì)在國際上首次研制成功SiC反射鏡改性與反射膜鍍制一體化設(shè)備，首次應(yīng)用磁控濺射技術(shù)完成4米量級碳化硅表面改性，滿足高質(zhì)量光學(xué)表面的拋光需求，實(shí)現(xiàn)4米碳化硅反射鏡表面高反射率薄膜鍍制，可見至長波紅外全譜段反射率優(yōu)于95%。

在項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所研究員張學(xué)軍的帶領(lǐng)下，項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)九年技術(shù)攻關(guān)，完成了碳化硅鏡坯制備、非球面加工檢測、碳化硅表面改性鍍膜的制造設(shè)備研制與制造工藝研究，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的4米量級高精度碳化硅非球面集成制造平臺，完成了4米量級高精度碳化硅非球面產(chǎn)品的研制。

大口徑高精度非球面光學(xué)反射鏡是高分辨率空間對地觀測、深空探測和天文觀測系統(tǒng)的核心元件，其制造技術(shù)水平對一個國家的國防安全、國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、基礎(chǔ)科研能力具有重要意義，也是衡量一個國家高性能光學(xué)系統(tǒng)研制水平的重要標(biāo)志。而碳化硅陶瓷材料是國際光學(xué)界公認(rèn)的高穩(wěn)定性光學(xué)反射鏡材料，采用碳化硅材料可大幅提高大口徑成像系統(tǒng)的性能。例如，對光學(xué)望遠(yuǎn)鏡而言，反射鏡的口徑?jīng)Q定了望遠(yuǎn)鏡的分辨率——越是大口徑反射鏡的望遠(yuǎn)鏡看得越清楚。

但是，做科學(xué)上能用的“大鏡子”是件很難的事，當(dāng)口徑超過一定量級時，會給光學(xué)材料和光學(xué)加工帶來巨大的挑戰(zhàn)。4米，是一個坎——以可見光波段觀測為例，面型精度也就是鏡面的平整程度要求優(yōu)于20納米，相對于4米的反射鏡來說，這大概相當(dāng)于把北京市面積大小的土地平整到高度差別小于1毫米。長期以來，大口徑反射鏡鏡坯制造和反射鏡加工技術(shù)一直被美國、法國、德國等少數(shù)西方國家掌握，我國始終不具備自主制造4米量級大口徑反射鏡能力。

反射鏡(mirror)它是一種利用反射定律工作的光學(xué)元件。反射鏡按形狀可分為平各類反射鏡照片 面反射鏡、球面反射鏡和非球面反射鏡三種;按反射程度，可分成全反反射鏡和半透半反反射鏡(又名分束鏡)。

過去制造反射鏡時，常常在玻璃上鍍銀，它蹬制作標(biāo)準(zhǔn)工藝是:在高度拋光的襯底上真空蒸鋁后，再鍍上一氧化硅或氟化鎂，特殊應(yīng)用中，由于金屬引起損失可由多層介質(zhì)膜代替。因反射定律與光的頻率無關(guān)，此種元件工作頻帶很寬，可達(dá)可見光頻譜的紫外區(qū)和紅外區(qū)，所以它的應(yīng)用范圍愈來愈廣。

在光學(xué)玻璃的背面，通過真空鍍膜鍍一層金屬銀(或鋁)薄膜，使入射光反射的光學(xué)元件。采用高反射比的反射鏡可使激光器的輸出功率成倍提高;且是第一反射面反射，反射圖像不失真，無重影，為前表面反射作用。

如采用普通反射鏡為第二反射面，不僅反射率低，對波長無選擇性，而且易產(chǎn)生重影。而采用鍍膜膜面反射鏡，得到的圖象不僅亮度高，而且精確無偏差，畫質(zhì)更清晰，色彩更逼真。前表面反射鏡廣泛為光學(xué)高保真掃描反射成像之作用。

如何維護(hù)背投屏幕專用的反射鏡?

1. 施工過程中

(1) 保持反射鏡使用環(huán)境整潔, 注意防塵防潮

(2) 禁止用手觸摸鏡面, 操作時要戴上口罩和細(xì)紗柔軟的手套

2. 維護(hù)保養(yǎng) (去塵處理)

(1) 用毛刷柔軟的吸塵器吸拭

(2) 用軟毛刷撣去灰塵

(3) 不可用水和其它液體溶劑擦試鏡面

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