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靜電拉伸薄膜反射鏡研究 畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

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2021-07-06
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靜電拉伸薄膜反射鏡研究 畢業(yè)設(shè)計(jì) ,畢業(yè)設(shè)計(jì)。
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第1章 引 言 1.1課題研究背景、目的及意義 隨著空間光學(xué)、空間通信和對(duì)地觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展,作為空間望遠(yuǎn)鏡、雷達(dá) 、天線(xiàn)、能量聚集器、放大成像系統(tǒng)的主要光學(xué)元件,反射鏡的高分辨率、大 視場(chǎng)的使用要求越來(lái)越高。
長(zhǎng)期以來(lái),傳統(tǒng)的反射鏡使用玻璃、金屬、晶體等 形態(tài)穩(wěn)定的剛性材料做基坯,其主要缺點(diǎn)是面密度大、加工難度大、制造周期 長(zhǎng)、成本高,難以適用于超大口徑(如幾十到幾百米)光學(xué)系統(tǒng)對(duì)反射鏡的要求 。
雖然先進(jìn)光學(xué)制造技術(shù)可以將這些傳統(tǒng)反射鏡基底材料被加工得很薄以減輕 重量,但是隨之而來(lái)卻造成了加工時(shí)間、加工成本的成倍增加和使用性能的降 低。
合成孔徑技術(shù)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)材料大口徑反射鏡加工制造的困難,并便 于折疊和有限運(yùn)載(如預(yù)計(jì)于 2013 年升空的“韋伯”望遠(yuǎn)鏡)。
但是合成孔徑反射鏡會(huì)因犧牲系統(tǒng)的光能利用率 和圖像信噪比而影響觀察圖像質(zhì)量,而空間薄膜反射鏡技術(shù)以其特點(diǎn)和優(yōu)越性 使人們看到了探索空間的新希望。
柔性薄膜通過(guò)夾具的夾持和靜電作用,使其產(chǎn)生弧度聚光,從而實(shí)現(xiàn)薄膜 反射。
由于薄膜反射鏡比較輕,可以應(yīng)用于航空的研究。
多電極柔性薄膜反射 鏡具有十分明顯的優(yōu)點(diǎn):面密度小,柔性可展/可折疊,材料成本低、成形自由 度大,可變焦距等。
通過(guò)對(duì)薄膜反射機(jī)理的研究,了解了多電極薄膜反射鏡對(duì) 宇航的影響,為空間薄膜反射鏡關(guān)鍵技術(shù)的深入研究和成熟應(yīng)用奠基基礎(chǔ)。
圖 1.1空間薄膜反射鏡技術(shù)的發(fā)展和分類(lèi) 隨著材料科學(xué)近幾十年的快速發(fā)展,高性能聚酰亞胺薄膜、壓電薄膜等新 型薄膜材料的出現(xiàn)使得柔性膜基反射鏡在空間使用成為可能。
與傳統(tǒng)材料的大 口徑反射鏡相比,柔性薄膜反射鏡具有十分明顯的優(yōu)點(diǎn):面密度小,柔性可展/ 可折疊、材料成本低、成形自由度大、可變焦距等,可以解決火箭運(yùn)載對(duì)有限 體積、質(zhì)量的限制與不斷增加的對(duì)大口徑(高分辨率)、輕質(zhì)反射鏡使用要求 8
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