今日の天博综合app官网登录天博综合app官网登录の设计者たちは、天文学のパイオニアたちの発想を取り入れて、金属ミラーの使用に立ち戻っています。1668 年、アイザック・ニュートン卿は「镜面金属」を使って、史上初の反射天博综合app官网登录のミラーを作りました。スペキュラムは铜と锡の合金で、1800
金属天博综合app官网登录でバック・トゥ・ザ・フューチャー
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これらの材料を使用する主な利点は、ミラーとマウント（ミラーを保持する机械构造）の両方を単一のモノリシック构造として制造できることです。ガラスでは现実的ではありません。モノリシック构造は、部品点数と天博综合app官网登录全体の重量を剧的に削减し、组立工程を简素化・迅速化し、结果としてコストを下げることができます。
モノリシックな金属天博综合app官网登录が、光学部品と取り付け金具を一体化。
天博综合app官网登录の种类
金属ミラーは明らかに実用的な利点がありますが、すべての用途に「最适」な材料というわけではありません。天博综合app官网登录の热特性を考虑する场合は特にそうです。天博综合app官网登录环境では、船体が极端な温度や急激な温度サイクルにさらされるため、これは天博综合app官网登录搭载システムの设计において重要な考虑事项です。この点をさらに详しく调べるには、天博综合app官网登录天博综合app官网登录の主镜に最も一般的に使用されている材料の主な特性をいくつか确认することが役に立ちます。
天博综合app官网登录 |
密度（ g/cm³） |
刚性（ gpa） |
CTE（10⁶/°C |
热 伝导率 （w/m·k（k） |
|
ガラス |
溶融シリカ |
2.2 |
73 |
0.55 |
1.4 |
Zerodur® |
2.53 |
90 |
0.1 |
1.7 |
|
复合天博综合app官网登录（CFRP） |
SIC | 2.95 |
410 |
4 |
120 |
天博综合app官网登录 |
ベリリウム |
1.85 |
287 |
11.4 |
190 |
天博综合app官网登录 |
2.7 |
69 |
23.6 |
205 |
|
Zerodur®schott ag
溶融シリカとZerodur は、天博综合app官网登录基板に使用されるいくつかの「ガラス」のうちの 2 つに过ぎませんが、このクラスの材料をよく表しています。その特徴は、热膨张系数（ ce（CTE）
ガラスは热伝导率も低いです。その结果、周囲温度の変化に応じて加热したり冷却したりするのに时间がかかり天博综合app官网登录。これにより、温度が変化しても安定した状态を保つことができ天博综合app官网登录。
対照的に、アルミニウムは温度によって急速に形状が変化し、热伝导性も优れてい天博综合app官网登录。安価で入手しやすいという実用的な利点があり、すぐに完成部品にすることができ天博综合app官网登录。
ベリリウムはちょっと「魔法のような」材料です。ガラスよりも密度は低いですが、はるかに硬いです。そのため、机械的强度を保ちながら、薄くて軽いコンポーネントを作ることができます。さらに、约 -130 ℃以下の温度では、ベリリウムは结晶形を変え、その热膨张系数は非常に小さくなります。この特性の组み合わせにより、最も軽量で构造的に强く、热的に安定した材料となっています。そのため、ジェームズ・ウェッブ天博综合app官网登录天博综合app官网登录の主镜セグメントのような、最も要求の厳しい用途に使用されています。
ベリリウムの欠点は、希少で非常に高価だという天博综合app官网登录です。その上、かなり有毒なので、作业员は加工する际に细心の注意を払わなければなりません。
sic は他のどの材料よりも高い密度です。だからといって、 sic天博综合app官网登录を軽量化できないわけではありません。sic は非常に硬いからです。その结果、 sic 天博综合app官网登录と构造は、他の材料よりもはるかに薄く作ることができ、しかも非常に强く安定しています。
天博综合app官网登录が大きな温度勾配にさらされることが予想される场合、これらの特性を并せ持つガラスが适しています。この现象は、天博综合app官网登录のある部分が太阳光に照らされて加热され、别の部分が影になることで起こります。影になった部分は热が天博综合app官网登录空间に放射されるため冷たくなります。ガラスの cte と热伝导率が低いため、温度勾配に反応してミラーの形状が急激に変化することはありません。
対照的に、构造全体に均一な温度が予想される场合は、天博综合app官网登录とマウントの両方を金属または复合材料で作るのが有利です。效率的な热放散により、このようなシステムはより早く平衡に达し、过渡的な温度変化の影响を軽减することができます。
さらに、温度が変化した场合でも、ミラーとマウントの両方に同じ素材を使用することで、（たとえ别々の部品であっても）反応の违いをなくすことができます。ミラーとマウントの间の膨张差は天博综合app官网登录のピントを狂わせる可能性があるため、これは重要です。また、ミラーにストレスがかかり、表面の形状が歪んで画质が低下することもあります。ガラスミラー天博综合app官网登录の设计者は、この影响を最小限に抑えるような构造を作ることが多いのですが、コストや重量がかさみます。
ガラスの优位性は明らか
光学加工という点では、ガラスには他の材料に比べてもうひとつ重要な利点があり天博综合app官网登录。ガラスは非常に高い精度で成形し、研磨することができ天博综合app官网登录。そして、このような高精度の光学部品を作ることは、コンピューターやレーザが普及する1世纪以上前から可能でした。
天博综合app官网登录のミラーの「精度」が何を意味するのかを正确に理解するためには、光学面がどのように规定されているのかを少し知る必要があります。悬念される领域は基本的に2
天博综合app官网登录のミラーの形状を定量化する方法の（1 つは、その「パワー」（その全体的な形状が目的の曲线からどれだけ离れているか）（（（）、およびその「表面粗さ」（顕微镜スケールでの高さのばらつき）を测定することです。）
1 つ目は全体的な形で、通常「形状」または「表面精度」と呼ばれます。具体的には、天博综合app官网登录面の表面形状（曲率）が设计形状にどの程度一致しているかということです。
最适な画质を得るためには、表面形状が150 nm 以内（ナノメートルは10亿分の1メートル）60 nm である天博综合app官网登录は、まったく珍しい天博综合app官网登录ではありません。
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高品质の可视波长画像を形成するためには、天博综合app官网登录のミラーの表面粗さは最大でも数十オングストロームである必要があります。オングストロームは100亿分の
従来、金属天博综合app官网登录はガラス天博综合app官网登录のような形状精度や平滑度（表面粗さの低さ）（）で研磨することはできませんでした。金属天博综合app官网登录の表面粗さを减らすために、天博综合app官网登录の上に厚い金属层（数十ミクロン）をメッキして平滑にしました。
アルミニウム天博综合app官网登录では、このメッキ材料としてニッケルを使用するのが标准的な方法でした。しかし、ニッケルの cte はアルミニウムとは异なります。コーティングと天博综合app官网登录基板の间に膨张や收缩の差があると、天博综合app官网登录の形状が歪み、画像品质が低下する可能性があります。これがアルミニウム天博综合app官网登录の普及を妨げる要因となっていました。
天博综合app官网登录研磨技术の向上
coherent は、长年にわたり天博综合app官网登录研磨技术の改良に取り组んできました。当社は独自のコンピューター制御天博综合app官网登录サーフェシング（ ccos（CCO）法を开発し、高度な计测机器に大规模な投资を行ってきました。
これにより、ガラス光学部品に匹敌する形状精度で金属天博综合app官网登录を研磨することができます。当社がこのマイルストーンに到达したのは少し前のことですが、ここでの当社の能力は依然として光学业界ではユニークなものです。
さらに最近では、金属天博综合app官网登录の表面粗さを剧的に下げるために、プロセスをさらに改良しました。これで、コーティングなしで天博综合app官网登录として使えるほど滑らかな表面を作ることができます。しかし、より一般的には、反射率を高めるために金属や诱电体の薄い层（ 1ミクロン以下
当社の技术で可能になる新世代の高精度金属ミラーや复合材料ミラーにより、これらの材料の実用性が高まり、天博综合app官网登录设计者のツールキットが拡张されます。特にアルミニウムは、より魅力的な选択肢となります。画质を犠牲にすることなく、光学系のコストと打ち上げ重量を削减することができます。また、アルミニウムミラーは通常、他の材料よりもはるかに早く生产できるため、生产スケジュールへの対応が容易です。
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