Φ3m光學(xué)遙感器空間環(huán)境模擬室與無(wú)油真空系統的設計與實(shí)現

Φ3m光學(xué)遙感器空間環(huán)境模擬室與無(wú)油真空系統的設計與實(shí)現

王 爽 劉立杰

(中國科學(xué)院長(cháng)春光學(xué)精密機械與物理研究所)

　　摘要：光學(xué)遙感器在空間運行軌道的環(huán)境壓力范圍為1×10^-4～1×10^-11 Pa, 光學(xué)遙感器的組件、涂層、材料、調焦機構等都要滿(mǎn)足高真空與極高真空的要求,并應在模擬空間環(huán)境的地面試驗設備中做各種檢驗性試驗和可靠性試驗，檢驗光學(xué)遙感器結構設計、熱控設計以及測試其光學(xué)性能。

　　本文針對空間光學(xué)遙感器分系統在地面進(jìn)行熱真空、熱平衡、熱光學(xué)的試驗需求，設計并制造了臥式圓筒體,內徑為Φ3 m、直段長(cháng)為5 m 的空間環(huán)境模擬試驗設備。本文詳細介紹了真空室重要部件真空容器壁厚、橢圓形封頭壁厚、加強圈慣性和尺寸、通光口徑Φ1 m 平行管及大門(mén)法蘭設計與校核;有限元法分析外壓、自重以及外界載荷三者作用下容器應力與應變分布情況，判斷容器失穩的可能，確定采取補強的措施;電動(dòng)懸掛鉸鏈側開(kāi)式大門(mén)運行機構設計;振動(dòng)隔離措施以及無(wú)油抽真空系統設計等。

　　設備測試結果表明：室溫極限壓力小于1.0×10^-5 Pa,工作真空度優(yōu)于1.3×10^-3 Pa，總漏率為1.0×10^-7 Pam³/s，隔振后豎直和水平向固有頻率不大于1.1 Hz。QME 200 四極質(zhì)譜儀殘余氣體質(zhì)譜和熱電型石英晶體微量天平(TQCM)污染量等實(shí)時(shí)監測結果表明，設備滿(mǎn)足光學(xué)遙感器在地面進(jìn)行空間環(huán)境模擬試驗的要求。