同軸四反射光学システムにおける主鏡および四鏡で構成されるΦ516 mmの両面共体反射鏡の軽量化・高剛性設計目標を達成するため、従来の軽量化設計に基づき、多パラメータ最適化と炭化ケイ素の付加製造技術を融合した方法を提案した。工学的経験に基づいて反射鏡の初期モデルを構築し、主要な構造寸法を選択して多パラメータ最適化モデルを構築し、多目的遺伝的アルゴリズムに基づき構造パラメータの最適化を行った。最適化された反射鏡の質量は6.8 kgで、初期案に比べて32.6％削減された。最後に、炭化ケイ素両面反射鏡の3Dプリント及び構造モード試験を完了し、得られた一次固有振動数は1,964 Hzであった。二つの鏡面の光学加工後、重力影響試験、真空高低温試験および振動試験を実施した。結果は、試験前後の反射鏡面形精度の最大変化が0.001λ(λ=632 nm)未満であることを示した。炭化ケイ素両面反射鏡の構造設計と付加製造プロセスは良好な信頼性と安定性を有している。

付加製造; 炭化ケイ素; 両面反射鏡; 軽量化; 信頼性検証