[发明专利]一种用于大口径望远镜光学薄膜保护窗口装置

说明书

本发明提供了一种用于大口径望远镜光学薄膜保护窗口装置，包括双层拉链式密封结构和电机控制系统。双层拉链式密封结构为窗口层结构和挡风层结构，包括薄膜保护窗口或挡风帘布、侧框和拉链轨道；电机控制系统包括电机、卷轴、轴外罩和电控系统。挡风层结构安装在窗口层结构上方。对于塞勒里尔桁架望远镜，该装置安装在四通上方，保护主镜和内部光学通道，对于镜筒式望远镜，该装置安装在主镜筒的最上方，取代原有的玻璃窗口。本发明结构简单紧凑，重量轻，不影响望远镜使用性能，有效的保护了主镜反射面和内部光学通道的干燥和洁净。

技术领域

本发明属于光学测量设备研制技术领域，具体涉及一种用于大口径天文望远镜光学薄膜保护窗口装置。

背景技术

大口径天文望远镜属于精密的光学设备，而其主镜又是望远镜的关键部件，其反射面直接接收来自外界天体的辐射能量。为了获得良好的大气视宁度，望远镜一般安装在高山高海拔地区，沙尘等恶劣的自然环境会对主镜反射面镀膜层造成污染甚至损伤，影响望远镜的光学质量。

目前，解决这一技术难题的措施为在望远镜外部设计望远镜圆顶，在主镜上方设计主镜保护罩，分别保护望远镜系统和主镜系统，防止外界的风沙、雨雪、积尘等不利因素影响望远镜。圆顶和主镜保护罩只在望远镜储存时保护望远镜，当进行天文观测时，圆顶和主镜保护罩必须提前打开，使整个光学系统完全暴露在大气环境中，不利于主次镜和内部光学通道的干燥和洁净。现有的望远镜主镜保护罩主要采用花瓣式和推拉折叠式的结构形式，采用铝制薄板拼接而成，薄板之间采用骨架连接，手动或者电动控制主镜保护罩的开闭，其结构笨重复杂，增加了望远镜的设计难度。现有的主镜保护罩结构只适用于塞勒里尔桁架式望远镜，对于封闭的镜筒式望远镜，推拉折叠式和花瓣式结构均不可行。花瓣式结构每一瓣都需要一个开启装置，开启速度缓慢，并且同步性得不到保证。再则主镜保护罩处在望远镜高处，手动操作给工作人员带来诸多不便。保证望远镜在进行天文观测时，其光学系统的干燥和洁净性能，目前还没有一种可靠的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种用于大口径天文望远镜主镜的拉链式光学薄膜保护装置。所用薄膜为光学级聚酰亚胺材料，该材料光谱透过率、透射波前、热膨胀系数、机械性能等方面都满足在望远镜工作时作为光学窗口的要求，拉链密封性能好，能够在在不打开薄膜窗口层的情况下进行光学观测，并且起到防潮、防尘保护作用。窗口层上方有挡风帘布层，帘布材料为聚酯纤维，能够在望远镜不工作时有效的保护窗口的性能，防止上方坠物或圆顶上残留的雨雪、积灰等砸坏薄膜窗口。同时，该窗口结构简单，重量轻，不影响望远镜的使用性能。

本发明采用的技术方案为：一种用于大口径望远镜光学薄膜保护窗口装置，包括双层拉链式密封结构和电机控制系统；双层拉链式密封结构为窗口层结构与挡风层结构，包括挡风帘布、薄膜保护窗口、拉链轨道侧框、侧框和四根拉链轨道；电机控制系统包括电机、两根卷轴、轴外罩和电机控制系统；薄膜保护窗口的材料为光学级聚酰亚胺，该材料的性能能够满足望远镜工作时作为光学窗口的要求，能够在不打开薄膜保护窗口的情况下进行光学观测，并且起到防潮、防尘保护作用；挡风帘布的材料为聚酯纤维；挡风层结构安装在窗口层的上方；对于塞勒里尔桁架结构望远镜，拉链轨道侧框、侧框和轴外罩作为该装置的骨架安装在四通的上方，对于密封的镜筒式结构，该骨架结构安装在主镜筒的最上方；四根拉链轨道外侧位于左右拉链轨道侧框的内侧，内侧与薄膜保护窗口或挡风帘布相接；电机带动卷轴转动和四根拉链轨道伸缩实现挡风帘布和薄膜保护窗口的快速开闭。

进一步地，薄膜保护窗口的材料为光学级聚酰亚胺，该材料光谱透过率、透射波前、热膨胀系数、机械性能方面都满足在望远镜工作时作为光学窗口的要求，能够在不打开薄膜保护窗口的情况下进行光学观测，并且起到防潮、防尘保护作用；薄膜保护窗口上方有挡风帘布，挡风帘布的材料为聚酯纤维，能够在望远镜不工作时有效的保护窗口的性能，防止上方坠物或圆顶上残留的雨雪、积灰砸坏薄膜窗口。