光学反射镜组件离子束加工中的热效应

王永刚 李昂 孟晓辉 李文卿 张继友

光学反射镜组件离子束加工中的热效应

王永刚1,2李昂1,2孟晓辉1,2李文卿1,2张继友1,2

（1北京空间机电研究所，北京 100094）（2国防科技工业光学超精密加工技术创新中心（先进制造类），北京 100094）

针对空间光学载荷光学反射镜组件离子束加工时产生的能量传输及累积效应对组件胶粘层的物理性能产生的不利影响，文章根据离子源的能量分布特点，建立了离子束加工过程中的动态热传输模型；结合模型对驻留时间、束流分布参数、离子源功率产生的热效应进行了静态和动态分析；最后，在某直径1 000mm非球面ULE玻璃材料反射镜组件的加工中进行试验，实测加工中的最高温度为47.19℃，与理论值基本一致，满足了胶层对温度阈值70℃的需求。文章可为确定反射镜组件的离子束加工工艺参数提供参考。

光学反射镜组件 热传输模型 驻留时间 束流分布参数 离子源功率 空间相机

0 引言

随着空间光学载荷一体化设计、制造技术的发展，光学零件以组件级形式出现在加工阶段的现象越来越多[1-5]。所谓组件级光学产品是指通过胶粘接、光胶合、螺接等手段将光学元件与结构件或其他光学元件连接，形成具有特定功能的光学产品。其中胶粘接是空间光学系统中最常见的组件成型方式。组件级光学产品的使用能极大减少光学系统装调误差的引入，减少复杂的试验项目，从而你缩短了空间光学载荷的研制成本和研制周期。

离子束加工技术是高精度光学反射镜加工中最有优势的方法之一[6-11]，具有去除确定性高、非接触加工、去除函数稳定、无污染等特点，特别适合于组件级光学反射镜的加工。……