[发明专利]一种适用于太阳望远镜热光阑的消光筒及其加工工艺

说明书

本发明涉及一种适用于太阳望远镜热光阑的消光筒，包括消光筒外筒、消光筒内筒、法兰和消光结构，消光筒外筒设置在消光筒内筒的外侧，消光结构与消光筒内筒相连，法兰分别连接消光筒内筒和消光结构；消光筒外筒的外筒壁上设有若干个定位平面，定位平面上设有上下两个外筒导流孔；消光筒内筒的外壁上设有若干个槽型冷却液流道，上方的外筒导流孔与消光筒内筒外壁面的槽型冷却液流道的起始位置对齐，所述下方的外筒导流孔与消光筒内筒外壁面的槽型冷却液流道的结束位置对齐。本发明还提供了一种消光筒的加工工艺。本发明提高了消光筒的换热效率，通过将消光筒分为内筒与外筒分开加工后进行装配组合，大大降低了整体加工难度。

技术领域

本发明涉及精密光学仪器技术领域，尤其涉及一种适用于太阳望远镜热光阑的消光筒及其加工工艺。

背景技术

在天文观测中，天文望远镜的成像质量具有举足轻重的作用，大气视宁度和杂散光是影响天文望远镜最主要的两个外部因素。太阳望远镜在工作时，由于光线汇聚，在主焦点处会产生大量热量，主焦点附近的空气受热会发生无规则湍流流动，影响大气视宁度，并且主焦面上除来自系统有效视场内的光能量之外，还存在杂散光，对太阳望远镜的成像造成极大的干扰，会明显降低成像质量。为了尽可能减小或消除这两者对成像质量的干扰，一般大型太阳望远镜会在主焦点处设计一个热光阑，既可以通过热光阑内部的冷却结构将多余热量带走，并且还可以有效的消除杂散光。

按照结构和原理的不同，热光阑主要分为反射式和全吸收式两种，反射式热光阑主要通过其反射结构将杂散光反射到望远镜光路外，全吸收式热光阑是将杂散光反射到消光筒中，经过消光筒消光结构的多次反射后，使出射光线削弱到适当程度，不在对太阳望远镜成像造成干扰。全吸收式热光阑到达主焦点附近的杂散光会被反射到消光筒中，经过消光筒内部的消光结构的多次反射后被削弱或吸收，从而达到消除杂散光的作用，并且由于吸收了大量光线，会使消光筒的温度升高，需要有冷却结构来消除多余热量对太阳望远镜成像的影响。因此，消光筒的尺寸要能够覆盖大部分杂散光的反射区域，消光筒的消光结构需要具有特定的角度以及深度，以便能够让光线在两个齿面间多次反射从而使出射光线削弱到适当程度，不再对太阳望远镜造成干扰，并且消光筒也要具有较好的导热性能，能够将吸收光线所产生的热量带走。

由于消光筒需要具有以上所述的特点，一般消光筒的吸光与散热结构难以达到理想的消除杂散光、带走多余热量的效果。常见的消光筒的消光结构采用小螺距长牙螺纹来实现，但内螺纹加工方法如车削，铣削，攻丝，冷轧等，难以满足所述消光筒消光结构角度和深度的加工要求，消光筒散热结构的设计更决定了消光筒的工作温度上限，为了实现一种能够满足上述特点的太阳望远镜热光阑的消光筒，有必要发明一种新的热光阑消光筒以及新的实现方法。

发明内容

为解决现有的技术问题，本发明提供了一种适用于太阳望远镜热光阑的消光筒及加工工艺。

本发明的具体内容如下：一种适用于太阳望远镜热光阑的消光筒，包括消光筒外筒、消光筒内筒、法兰和消光结构，消光筒外筒设置在消光筒内筒的外侧，消光结构与消光筒内筒相连，法兰分别连接消光筒内筒和消光结构；

消光筒外筒的外筒壁上设有若干个定位平面，定位平面上设有上下两个外筒导流孔；消光筒内筒的外壁上设有若干个槽型冷却液流道，

上方的外筒导流孔与消光筒内筒外壁面的槽型冷却液流道的起始位置对齐，所述下方的外筒导流孔与消光筒内筒外壁面的槽型冷却液流道的结束位置对齐。

进一步的，所述消光筒外筒顶部的筒沿上设有外筒螺栓定位孔；消光筒内筒顶部的筒沿上设有内筒螺栓定位孔和一圈内筒螺钉孔；其中内筒螺栓定位孔在外圈层，内筒螺钉孔在内圈层，法兰包括内圈层和外圈层，内圈层厚于外圈层，外圈层上设有法兰螺钉孔，内筒螺栓定位孔与外筒螺栓定位孔位置相对应，法兰螺钉孔与内筒螺钉孔位置相对应。