1 中国科学院西安光学精密机械研究所, 西安 710119
2 中国科学院大学, 北京 100049
天基空间望远镜探测器必须采用主动制冷方式以满足其噪声抑制需求.为此，采用热电制冷为核心技术，开展了探测器热电制冷器封装设计、热电制冷器热排散系统设计、热电制冷控制系统设计，并从抑制寄生漏热、降低热电制冷器热排散路径热阻两方面进行了优化，以减小热电制冷器输入功率及辐射散热面积.根据帕尔帖效应、焦耳效应、傅里叶效应，获得了净制冷量、热端散热热阻、热端边界温度等环境特性参数与热电制冷器输入电流、电压、功率等工作特性参数间的关系，并分析了制冷热负荷、热端散热热阻与热电制冷器输入功率间的敏感度.研制了望远镜鉴定产品，并开展了真空热平衡试验.试验结果表明系统设计合理有效，能够将探测器制冷至-75℃温度水平，稳定度可达到±0.2℃.基于环境条件及热电制冷器工作参数等试验数据，对比并修正了热分析模型.研究结果可为类似空间望远镜热电制冷系统的研制提供参考和借鉴.
空间望远镜 热电制冷 热设计 热平衡试验 Space based telescope Thermo electric cooler Thermal design Thermal vacuum and balance test
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室, 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 光电技术研发中心, 长春 130033
为提高衍射效率, 设计并制作了口径为300 mm的衍射成像系统.该系统的物镜是由一块四台阶位相型菲涅尔波带片通过激光直写套刻和Ar离子束物理刻蚀技术在石英玻璃基板上加工而成.测试了衍射物镜的衍射效率, 实验结果表明: 衍射物镜在波长632.8 nm处的衍射效率为66.4%, 达到理论值的82%.搭建了衍射成像系统光路, 分别采用10 μm星点孔与分辨率板, 测试了系统的成像性能.实验测得星点像直径为44 μm, 分辨率板的极限分辨率达到84 lp/mm, 接近该系统的理论计算值, 表明该衍射成像系统具有较好的成像性能.
光学设计 空间望远镜 衍射元件 衍射效率 成像性能 Optical design Space-based telescope Diffractive element Diffraction efficiency Imaging performance
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
杂散光抑制是空间天文望远镜设计的重要部分，其中地气光的抑制较为复杂。为分析空间天文望远镜所处环境的地气光，以一典型空间天文望远镜为例，基于辐射传输理论，建立了其关键部位—太阳挡板的地气光辐照度计算模型。基于该模型，仿真得到了不同工况下地气光在挡板处的分布特性，并计算了望远镜通光口处一次地气光和二次地气光的辐射通量。计算结果表明：对于低轨道的空间天文望远镜，太阳挡板是关键杂光源，其引入的二次地气光影响大于直接进入望远镜通光口处的一次地气光，在进行杂散光抑制设计时，应重点考虑。
光学设计 空间天文望远镜 地气光 辐照度分布 近地轨道 激光与光电子学进展
2016, 53(9): 091104
