何为光机集成分析,碳化硅有良好的热和结构特征

 集成概念

  望远镜、透镜镜筒以及其他光学系统的光学性能都严重受
到机械效应的影响。热、结构以及光学分析之间的相互作用。每个
分析类型都有专门的软件来求解其领域内的具体问题。

  材料选择影响着热、结构和光学性能，是设计过程中不可
缺少的部分。主要的材料属性包括刚度和热稳定性，它们能确保在
热、惯性以及动态工作环境中保持光学元件的定位和光学表面面形
。
  光学结构的设计通常是刚度受限的，而不是应力。例如，
一个计量结构在工作和测试过程中承受重力载荷的情况下，必须保
持光学元件的定位和光学表面形状，同时还要满足LOS动态响应的
需求。

  (1)碳化硅能够提供非常良好的热和结构特性，具有低的
热膨胀系数，高的热导率，高的刚度，适中的密度，是制造镜坯基
体和支撑结构非常有吸引力的材料。该材料属于陶瓷材料，可通过
几种方法制备，包括化学气相沉积(CVD)和反应结合(烧结)。碳化
硅材料的缺点是它固有的脆性，设计时必须确保具有合适的安全余
量，以降低断裂的风险。碳化硅和碳／碳化硅都是正在开发的新材
料。都能够提供更高的刚度和热稳定性。
  (2)铍由于其高刚度、低质量密度和高热导率，是制备反
射镜镜坯和支撑结构非常有吸引力的材料。缺点包括：相对高的成
本以及高的热膨胀系数，使它非常容易受到热梯度的影响(尽管在
低温下它的切向热膨胀系数接近零)。材料的制造和加工过程很复
杂，需要专门的设备(加工工程产生的细颗粒对人的健康有危害)。
  (3)铝合金是制造反射镜和支撑结构常用的一种材料。铝
合金的特性包括高的热导率、良好的加工性、低成本、适当的刚度
以及高的热膨胀系数。

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