天文望遠鏡與大口徑標準鏡

自古至今环疼，人類從未停止過對天文的研究寂齐。從公元前3100年诱价，在古代英國出現(xiàn)的巨石陣内会，就開始有了人類對于天文研究的記載淹郎；在對天文研究探索的過程中，人類不斷總結(jié)經(jīng)驗虎内，制造出了諸多天文研究的輔助工具燕汗，渾天儀、簡儀诅挖、圭表枣惨、日晷、天體儀虚烂、水運儀象臺等應(yīng)運而生邮敛；直至物理學(xué)家伽利略制造出了天文望遠鏡，又讓人類對于天文奧秘的追逐和探索進入了一個新的階段歉摧。

人類使用光學(xué)望遠鏡艇肴，可以更加方便地觀測天體；自光學(xué)天文望遠鏡誕生后叁温，人類又不斷地研究功能性能更加卓越的望遠鏡以探索至更深的領(lǐng)域再悼；這其中比較著名的就包括：胡克望遠鏡核畴、海爾望遠鏡、凱克望遠鏡冲九、昴星團望遠鏡等等谤草。

而光學(xué)天文望遠鏡的制造，離不開高精度玻璃莺奸，性能越高丑孩，對玻璃制造工藝和材質(zhì)精度的要求就越嚴格。那么如何來定標這些光學(xué)望遠鏡的玻璃器件是否符合標準或工藝要求呢灭贷？“大口徑標準鏡”應(yīng)運而生温学。

大口徑標準鏡是高精度的光學(xué)檢測設(shè)備，它提供納米級精度的表面甚疟，作為參考面仗岖，用于檢測高精度光學(xué)元件的面形精度、檢測和標定高精度光學(xué)設(shè)備的光學(xué)性能和指標俗股。而對于作為“標準器”的大口徑標準鏡制造過程中的工藝要求和檢測就更加的嚴苛尼缨。

圖1：RadianPro激光跟蹤儀以90度傾斜姿態(tài)測量光學(xué)玻璃元件平面度

大口徑標準鏡制造過程中激光跟蹤儀的應(yīng)用

比較高精度三坐標，激光跟蹤儀體積更小做堂，安裝更方便综货，操作更簡單，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大口徑光學(xué)元件的加工和裝備上虽趋，并且在非球面的干涉檢驗中承擔光學(xué)參數(shù)（離軸量螃势，頂點曲率半徑，光軸偏差誤差）檢測的任務(wù)俱猪，適用于大口徑非球面磨削和研磨階段的一般檢測距档。利用激光跟蹤儀在線檢測的方法，可以使磨削效率得到明顯提高跟媚。

圖2：激光跟蹤儀與高精度三坐標測量PV值比較

離軸非球面在線測量系統(tǒng)的誤差取決于激光跟蹤儀的高精度選項-激光干涉儀的最大允許誤差囱悴，為0.5微米/米。（如圖1）通過90度傾斜安裝箍秧，利用激光跟蹤儀高精度測距功能甫题，采用動態(tài)連續(xù)掃描的測量方式進行采點，點間距在1-2個毫米涂召。在與高精度三坐標的測量PV值的比對中坠非，可以看出，差值僅為4.7個微米（如圖2）果正。對于一些成品的玻璃表面的輪廓測量炎码，利用同樣原理的方法，也可以實現(xiàn)微米級精度的測量（如圖3）秋泳。

圖3：RadianPro激光跟蹤儀測量成品玻璃表面

Radian激光跟蹤儀具有市場上同等激光跟蹤儀中最高的精度潦闲、最小的體積攒菠、和最輕的重量。RadianPro型號內(nèi)置IFM激光干涉測距系統(tǒng)和ADM絕對測距系統(tǒng)歉闰，雙光束系統(tǒng)的內(nèi)置使得該設(shè)備具有激光跟蹤儀中最高的精度和溯源性要尔。RadianPro激光跟蹤儀的測量綜合精度達到10微米+5微米/米，并擁有超過160米的測量范圍新娜。激光頭重量為9kg，系統(tǒng)平衡設(shè)計既绩，保證了跟蹤儀在各種安裝過程中良好的跟蹤性能和測量精度娶停。

激光跟蹤儀的誤差來源于高精度測距和角度誤差，在實際測量過程中殿腺，如果控制跟蹤儀在角度方向上的轉(zhuǎn)動角度肄慨，測量誤差就主要來源于干涉測距誤差，所以即使理論精度在20微米左右的情況下瓮窑，依然可以實現(xiàn)實際精度微米級別的測量寨铸。

結(jié)論

RadianPro激光跟蹤儀在天文光學(xué)儀器制造領(lǐng)域，實現(xiàn)了與高精度三坐標同等級的測量精度拱屈；更小的體積妖啸、更便捷的安裝方式、更友好的操作方法鸦贩、更佳的測量體驗高坚，使其更具優(yōu)勢。

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