大口径望远镜次镜桁架调整机构设计

卢保伟; 张奔雷; 王富国; 杨飞; 陈建波

doi:10.37188/OPE.20233107.1043

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大口径望远镜次镜桁架调整机构设计

微纳技术与精密机械 | 更新时间：2023-04-14

- 大口径望远镜次镜桁架调整机构设计
- Design of truss adjusting mechanism for secondary mirror of large aperture telescope
- 光学精密工程 2023年31卷第7期页码：1043-1052
- 作者机构：
  
  1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033
  2.中国科学院大学，北京 100049
- 作者简介：
  
  [ "卢保伟（1995-），男，河南济源人，硕士研究生，主要从事大口径望远镜光机结构设计与分析方面的研究。E-mail： 2364840021@qq.com" ]
  [ "王富国（1979-），男，山东单县人，博士，研究员，2009年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位，主要从事大型望远镜光机系统设计与仿真的研究。E-mail： wfg109@163.com" ]
- 基金信息：
  
  吉林省科技发展计划国际科技合作项目(20210402065GH);国家自然科学基金资助项目(11973040)
- DOI：10.37188/OPE.20233107.1043
  中图分类号： TH703
- 收稿日期：2022-10-10，
  
  修回日期：2022-11-08，
  
  纸质出版日期：2023-04-10
- 稿件说明：
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卢保伟,张奔雷,王富国等.大口径望远镜次镜桁架调整机构设计[J].光学精密工程,2023,31(07):1043-1052.

LU Baowei,ZHANG Benlei,WANG Fuguo,et al.Design of truss adjusting mechanism for secondary mirror of large aperture telescope[J].Optics and Precision Engineering,2023,31(07):1043-1052.
卢保伟,张奔雷,王富国等.大口径望远镜次镜桁架调整机构设计[J].光学精密工程,2023,31(07):1043-1052. DOI： 10.37188/OPE.20233107.1043.

LU Baowei,ZHANG Benlei,WANG Fuguo,et al.Design of truss adjusting mechanism for secondary mirror of large aperture telescope[J].Optics and Precision Engineering,2023,31(07):1043-1052. DOI： 10.37188/OPE.20233107.1043.

摘要

大口径望远镜主次镜之间的相对位姿有着非常严格的要求，由于主镜质量较大，因此常常将次镜系统设计为有多个自由度的可调整机构，其调整效果对望远镜成像有着重要的影响。为了降低望远镜的整体高度，对次镜桁架和次镜调整机构进行融合，设计了一种可用于大口径望远镜的次镜桁架调整机构。首先对所设计的调整机构进行了详细的介绍，之后对所设计的机构进行静力学和模态分析，然后对试验样机进行运动学性能测试。所设计的机构在

方向的移动行程可达±5 mm，绝对定位精度优于16 μm，在

方向的偏转行程可达±0.574°，绝对定位精度优于6.4″。满足大口径望远镜对次镜调整精度和行程的要求。

Abstract

In large-aperture telescopes， the relative positions of the primary and secondary mirrors must conform to stringent specifications. The secondary-mirror system is frequently designed as an adjustable mechanism with several degrees of freedom， owing to the high quality of the primary mirror. This significantly affects the telescope imaging. The secondary-mirror truss and adjustment mechanism are combined and designed to decrease the overall height of the telescope. Moreover， a secondary-mirror truss-adjustment mechanism that can be employed in large-diameter telescopes is designed. First， a detailed description of the designed adjustment mechanism is given， followed by static and modal analyses， and finally， a kinematic-performance test of the experimental prototype. The moving stroke of the designed mechanism in the

direction can reach ±5 mm and the absolute positioning accuracy is better than 16 μm. The deflection stroke in the

direction can reach ±0.574° and the absolute positioning accuracy is better than 6.4″. The mechanism complies with the itinerary requirements and secondary-mirror adjustment accuracy for large-diameter telescopes.

关键词

Keywords

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