Анализ деформации зеркала на мембранно-технологической разгрузке в основном положении

Фома поверхности зеркала контролируется интерферометром с корректором волнового фронта. Корректор волнового фронта преобразует плоский волновой фронт в асферический, в соответствии с формой поверхности, отраженный фронт снова возвращается в интерферометр и сравнивается с плоским эталонным волновым фронтом. (рис. 4.2).

На рис. 4.3. представлена форма волнового фронта отраженного от зеркала на штатной разгрузке зеркала в телескопе, выполненная заказчиком, фирмой AMOS. Среднеквадратичеая ошибка поверхности (RMS) составляет 9.102 нм. Данные расчеты были проверены и пересчитаны. Результаты представлены на рис. 4.4. Среднеквадратичная ошибка волнового фронта (RMS(W)=0.021 l) равна 6.6 nm, что близко к значениям, полученным AMOS.

Рисунок 4.1. Схема расположения 69 инваровых элементов, которые базируются на мембранно-технологической разгрузке

а)	б)
в)

Рисунок 4.2. Контроль формы поверхности зеркала c интерферометром с корректором волнового фронта: а) схема контроля; б) корректор волнового фронта; в) интерферометр с корректором.

На рис. 4.5 представлены результаты расчета деформаций волнового фронта при помещении зеркала на технологическую разгрузку в те же точки детали. В этом случае ошибка волнового фронта RMS(W)=0.097 l, что составляет величину 30.7 нм на поверхности детали.

Появление зональной ошибки на детали объясняется следующим образом. На штатной разгрузке используются неодинаковые силы реакции в точках приложения усилий, а на мембранно-пневматической оправе они одинаковые. За вычетом данной зональной ошибки карта волнового фронта такая же, как для случая штатной разгрузки (рис. 4.4).

Рисунок 4.3. Расчетная форма волнового фронта зеркала на штатной разгрузке

Для данного случая рассчитаны компенсаторы для мембранно-пневматических опор зеркала, задача которых получить разгруженное состояние зеркала, близкое к представленному на рис. 4.4.

Результаты расчетов представлены в таблице 4.1. В таблице приведены высоты опор технологической оправы от базовой плоскости (2-я колонка). Самая низкая площадка в 4-м ряду взята за «0» и в 3-й колонке приведены значения высот относительно нулевой площадки. В скобках приведена поправка к данной высоте, которую необходимо добавить к величине компенсатора. В 5-й колонке приведены высоты площадок детали (в соответствии с сертификатом SCHOTT, рис. 4.6). Все они находятся ниже номинального уровня и поэтому данную поправку необходимо вычесть из высоты компенсаторов.

Рисунок 4.4. Расчетная интерферограмма и карта волнового фронта на штатной разгрузке (внешний диаметр 3600 мм, внутренний 1166 мм). Основные регулярные ошибки исключены.

Рисунок 4.5 Расчетная карта волнового фронта на пневмоопорах (внешний диаметр 3600 мм, внутренний 1166 мм). RMS(W)=0.097 l.

Рисунок 4.6. Пример величин высот площадок на заготовке главного зеркала ARIES, Target Value – требуемая высота площадки, Actual Value- действительная высота площадки.

Таблица 4.1

В таблице 4.2 приведены номера опор и их гравировка на корпусе (в скобках), измеренная высота мембраны при высоте эталонной мембраны 39.00 мм, вычисленная высота компенсатора 43-H_{корр.ср.}. В последней колонке окончательная высота компенсатора после суммирования поправок dh₁ и dh_2.

Таблица 4.2

H_настр. = 43 мм