[发明专利]包括其中放置有反射镜的入口空腔的光学仪器

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学仪器，包括其中放置被称为主反射镜的反射镜的入口空腔。

背景技术

该发明适用于包括需要非常大的热稳定性的反射镜的任何光学仪器，以限制热弹性变形，特别是在短周期内，例如一至两小时。

该发明最特别的但是非唯一的适用于空间领域的光学仪器，比如在卫星上的光学仪器(典型的如望远镜)。

特别地，特定的光学仪器比如望远镜，在环境温度下他们的主反射镜需要很大的几何稳定性，无论在长期内或短期内。

随着生产反射镜的新陶瓷材料(碳基硅：CeSiC，SiC等)的应用，这种限制在其它的东西之中带来了在反射镜的厚度中的梯度变化方面和在主动面的温度波动方面的高的热稳定性。这些位于仪器入口空腔中的称为主反射镜的反射镜，常年直接或者间接地受制于轨道上的外部通量(flux)变化(太阳的，陆地的或albido(热量反射回大气层的速度，见http://wiki.answers.com/Q/What is albido相关解释))。

至今，这种反射镜的热调整已经通过背面放射类型的主动调整提供。“主动”调整传统上是通过由自动调温器驱动的或者由与电热调节器连接的板载软件驱动的加热器实现的。这种类型的调整能够使反射镜的温度保持在一确定的水平并补偿被前表面常年所吸收的通量变化。在另一个方面，这种类型的调整由于加热器和反射镜之间的交换的完全辐射模式，不能补偿在低地球轨道上的卫星环境中的轨道波动。

还存在主动光学类型的其它解决办法，但因为专用的电子仪器设备的使用和在地面上的复杂的功能试验，应用起来是昂贵和复杂的，且有失败的风险。

主动面的直接热调整能够获得反射镜的相等水平的稳定性，但对于应用者的知识，这种方法不能实现，而且存在热弹性变形的危险。

发明内容

本发明的目的是解决这个问题。

特别地，本发明对于光学仪器的主反射镜需要的非常大的热稳定性的问题提出一种解决方法。本发明的目的是提供一种解决方法，特别是关于在卫星光学仪器从低的地球轨道到对地同步情况下的短周期波动。

提出的解决方法包括生产仪器的入口空腔，该空腔包括刚性壳，产生所有或者一部份空腔的热惯性。

该壳的热惯性，位于辐射交换最大的主反射镜附近，能够限制空腔的温度波动，并随后限制反射镜的温度波动。

更特别的，本发明的主题是包括至少一个放置在空腔(2)中的被称为主反射镜(3)的反射镜的光学仪器，该主反射镜包括能承受入射的辐射通量瞬间变化的主动面，特其特征在于该空腔包含在反射镜周围形成该空腔至少一部分的刚性内壳(20)，该壳由具有热惯性的材料组成，以抑制该入射的辐射通量的瞬间变化，从而能够限制该空腔的温度波动，并随后限制该反射镜的温度波动。

为限制该仪器的重量，该刚性内壳扩展在限定为接近该反射镜的该空腔的第一部分，该部分离开该反射镜至距离d，小于该仪器入口空腔的总长度1。

有利地，该第一壳由铝或者任何其它具有高热惯性的材料(例如铍)制成。

有利地，该铝壳具有大约1mm的厚度。

根据另一个特征，该空腔还包含由热绝缘材料组成的第二壳，位于该空腔的全部周长和后面的底部，也就是说在该反射镜后。

如果第二壳形成第一空腔部分，第二壳覆盖该第一并扩展该第一空腔部分以形成与第一相连的第二部分(图2)。

有利地，第二壳由多层绝缘(MLI)结构组成。

根据另一个特征，该仪器也包含控制该反射镜温度的主动装置。

本发明适用于卫星上的望远镜，与他们的主反射镜尺寸大小无关。

附图说明

在阅读以下说明性和非限制性的例子的描述和相应附图后，本发明其它特别的特征和优点将清楚的呈现。

图1示出根据一个实施例的光学仪器的纵截面；

图2示出根据第二实施例的光学仪器的纵截面。

具体实施方式

描述的该仪器1包含一空腔2，该空腔2可以容纳被称为主反射镜的反射镜3，并通过传统的连结装置5固定到该仪器。通常地，该反射镜在一直径稍微大于它自己的直径的一管状的空腔内，使得连接到该反射镜的外围。该反射镜3位于空腔的正中，并且它的主动面朝向该空腔的入口，该位置用于一副反射镜4的放置。

在现有技术中，该空腔由一热绝缘壳制成，该热绝缘壳由在腔内部喷涂成黑色的并具有大的温度变化的叫做MLI(多层绝缘)的绝缘覆盖制造。