Объединяя лучших
Москва:
Санкт-Петербург:
Новосибирск:
Екатеринбург:
Нижний Новгород:
Челябинск:

Установка вертикальных испытаний

Спутник XMM

Amos 4.1Спутник XMM (X-Ray Multi-Mirror Mission) включает в себя три телескопа скользящего падения (называемых Mirror Modules или MM) типа Wolter 1, предназначенных для работы в рентгеновской области 0.1…10 кэв с фокальным расстоянием 7,5 м.

Установка вертикальных испытаний

AMOS/ALM разработали и изготовили установку испытаний вертикального зеркала европейского спутника XMM для CSL. Данная установка располагается в новом корпусе прямо за старым зданием CSL. Пристройка включает в себя офисы, переговорные комнаты, цеха, чистую комнату, подвал и колодец (11 м глубиной).

Зеркала помещаются в Focal X (название имитатора космического пространства) при помощи робота-манипулятора и устанавливаются на механизмах, лежащих на оптической скамье. Экстремальные ультрафиолетовые и рентгеновские лучи создаются при помощи источников света, расположенных внизу в колодце глубиной 11 м и направленных на зеркала. Они затем отражают лучи в направлении детекторов, расположенных сверху в башне высотой 7,5 м, фиксированной на оптической скамье. Механизмы, расположенные на оптической скамье и в башне над ней, позволяют реализовывать различные конфигурации испытаний. Оптическая скамья и башня опираются на три ноги, зафиксированные на сейсмическом блоке высотой 8,135 м, лежащем на блоках из эластомера так, чтобы изолировать всю сборку от колебаний грунта. Для обеспечения создания дополнительных конфигураций испытаний за счет своих опор башня может наклоняться на угол от - 2° до + 7,5°. Наконец, вся установка работает в вакууме внутри трех камер: большой камеры диаметром 4,5 м и высотой 12 м, включающей в себя оптическую скамью, механизмы, башню и детекторы; двух труб высотой 11 м для рентгеновских лучей; одной камеры высотой 11 м для ультрафиолетовых лучей.

Все механизмы полностью автоматизированы и управляются из диспетчерской. Нижние механизмы обеспечивают перемещение образца (зеркала XMM) в двух направлениях, вращение вокруг одной и наклон вокруг двух осей. Верхние механизмы дают возможность выполнять перемещение в трех направлениях и вращение вокруг двух осей с целью перемещения двух рентгеновских детекторов и ультрафиолетового детектора. Наклон башни, перемещение манипулятора в двух направлениях и открытие/закрытие двух боковых дверей диаметром 2,5 м тоже автоматизированы.

Создание испытательной установки XMM стало результатом применения уникальной в мировом масштабе полностью новой передовой технологии. Оно потребовало наличия значительного опыта в различных областях: механике, оптике, электронике, электричестве, серво управлении, вакууме и строительстве. Ее замысел стал возможен благодаря использованию системы автоматизированного проектирования (ПО Euclid), принципов метода конечных элементов (SAMCEF) и оптической имитации (ПО Synopsis). Ее изготовление потребовало высочайшей точности механообработки (для деталей, весящих несколько тонн) и использования вакуумно-совместимых материалов и компонентов при соблюдении строгих требований по чистоте. Во время сборки и установки нужно было манипулировать частями весом до 25 тонн и гарантировать оптимальную безопасность при их вертикальном расположении. Наконец, управление установкой потребовало использования специальной моторизации и электроники высокого класса для достижения требуемых характеристик.

Имитируемые условия:

  • Рабочая температура: 20 ± 2°C ;
  • Максимальное разрежение: 10-6 мбар ;
  • Степень негерметичности: 10-3 мбар л/с ;
  • Молекулярная очистка: < 2.10-8 г/см2.

Механические характеристики:

  • Первая собственная частота башни: 14,5 Гц ;
  • Количество автоматизированных осей: 19;
  • Разрешение при измерении перемещения: 1 мкм;
  • Разрешение при измерении вращения: 2,5 угл.сек.;
  • Воспроизводимость: ± 10 мкм.

Оптические характеристики (УФ коллиматор):

  • Микрошероховатость зеркал: < 10 Å скз;
  • Оптическое качество основного зеркала: 42 нм скз погрешности фронта волны;
  • Оптическое качество вторичного зеркала: 33 нм скз погрешности фронта волны;
  • Качество изображения: 63 нм скз погрешности фронта волны.