중국과학원은 세계 최대 직경 탄화 규소 단일 반사경 개발을 마쳤다. 이 성과의 의미는 무엇입니까?
큰 조리개의 거울을 만드는 것은 쉽지 않다. "미러 조리개의 상한은 제조 능력에 따라 다릅니다. 또한 망원경의 해상도와 이미징 품질을 보장하기 위해서는 반사경의 면 정확도가 매우 높아야 합니다. " 장춘광기소 부소장인 장학군 () 은 가시광선파 관측을 예로 들면 표면 정확도가 최소한 1/30 파장 이상이어야 한다고 소개했다. 이는 4m 반사경을 한 도시의 크기로 확대해 땅을 평평하게 하는 것과 같다. 동남각과 북서쪽각의 수직 거리는 양수와 마이너스 몇 밀리미터 이내이고, 토지 평평도는/Kloc-0 보다 작다. 이것은 거울 가공물과 광학 가공 기술에 대해 매우 엄격한 요구를 했다.
거울 가공물의 경우, 재질의 강성 및 열 안정성이 가능한 한 커야 합니다. 따라서 구경이 커짐에 따라 재질의 강성은 표면의 안정성을 유지하고 열 환경에 미치는 영향이 적으며 시스템 무게를 줄이는 데 도움이 됩니다.
세계에서 일반적으로 사용되는 거울 가공물로는 유리, 유리-세라믹, 탄화 규소, 금속 베릴륨 등이 있습니다. 탄화 실리콘은 뛰어난 강성과 열 안정성으로 거울 후보재의 총아가 되었다. 탄화 실리콘은 성능이 우수하고, 열전도가 빠르고, 열 변형이 작지만, 유리-세라믹과 같은 다른 원자재보다 제조가 더 어렵다. 탄화 규소 자체는 세라믹에 속하며, 일단 직경이 증가하면 소결 시 쉽게 깨지거나 부러지며, 한때 1.5 미터의 지름 제한을 돌파할 수 없는 것으로 여겨졌다.
대구경 거울의 거울 가공물 제조와 거울 가공 기술은 소수의 서방 국가들이 장악하고 있으며, 중국은 시종 4m 의 대구경 반사경을 스스로 제조할 수 없다. \ "장 xuejun 솔직히 말했다. 독점을 타파하기 위해 1990 년대 말 장춘광기소는 이미 광학급 탄화 실리콘 세라믹 재료의 연구를 배치했다. 팀은 10 여 년 동안 수백 차례의 실험 탐구와 공예 검증을 거쳐 1 미터, 2 미터 구경의 탄화 실리콘 거울 가공물을 돌파했고, 결국 20 16 년 동안 4 미터 구경의 탄화 실리콘 가공물을 성공적으로 개발했다. 거울 가공물은 있지만 탄화 실리콘의 높은 경도도 가공 방법에 새로운 도전을 가져왔다. 또한 광학 굵게 광택을 낸 탄화 실리콘 표면에는 작은 결함이 있어 반사도 등 광학 성능에 영향을 미치므로 후속 공정을 통해 표면 특성을 개선해야 합니다. 프로젝트 팀은 컴퓨터로 제어되는 광학 표면 성형 기술을 "응력 디스크" 마감, 자기 유변 연마 등의 가공 기술과 결합하여 비구면의 제조 정확도와 효율성을 크게 높였습니다. 스윙 암 프로파일러 감지, 광학 제로 보정 간섭 측정 등 고급 탐지 기술을 동시에 사용하여 4 미터 반사경의 현장 탐지를 실현하였다. 결국 거울 마감 후 반사율이 95% 를 초과하여 엔지니어링 애플리케이션에 적합하여 4 미터 대구경 비구면 거울의 고정밀 광학 가공을 실현했습니다. 4 미터 반사경의 제조 공정만 장악하는 것은 핵심 기술에 대한 자율적인 파악이 아니다. 장학군은 가공 기술만큼이나 중요한 것은 4m 반사경을 만드는 데 필요한 제조 설비를 개발하는 것이라고 말했다. 거울 개발 과정을 중심으로 프로젝트는 세 개의 하위 시스템, 10 개 이상의 가공 검사 장비 개발을 완료했으며, 모두 자율적인 지적 재산권에서 나온 것이다. 현재 장춘광기가 개발한 2 미터 구경 반사경은 이미 실제 공사에 적용되었다. 2022 년 중국 우주 정거장 다기능 광학 시설은 중국이 자체 개발한 대구경 반사경을 사용할 예정이다. 가까운 장래에, 4 미터 반사경은 우리나라의 차세대 광전 관측 시스템에도 사용될 것이다.