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随着空间技术和短波光学技术的发展,空间软x射线—极紫外波段观测研究逐渐成为空间天文学研究的重要组成部分,尤其是在这一波段的空间对日观测已成为天文学研究的重点。极紫外太阳望远镜(EUT)是我国正在研制的EUV成像设备,它是对太阳进行观测研究的重要仪器之一。本文重点研究EUT多层膜反射镜的性能;研究EUT次镜驱动装置,保证其达到EUT像移补偿的需要;研究EUT的高精度装调方法,集成出EUT样机,分析各种装调误差对EUT成像性能的影响;检测EUT成像质量,并对EUT进行总体性能评价;为进一步的研究工作奠定基础。
多层膜反射镜的性能满足设计需要是EUT实现高分辨率成像的基础。文中对多层膜反射镜的面形精度、表面粗糙度进行了检测;测量了多层膜反射镜的反射率;研究了多层膜散射对EUT成像的影响。
EUT具有0.8″的角分辨率,而卫星平台所能提供的指向稳定性无法满足EUT观测要求,为此,需要在EUT上附加自己的图像稳定装置,弥补由于卫星指向变化所造成的图像模糊。EUT采用指向望远镜提供指向偏差信号,将指向偏差信号处理后,驱动次镜转动机构,最终达到EUT的像移补偿的需要,实现0.8"高分辨率的要求。本文对压电陶瓷驱动精密转动平台进行了测试,平台的转角范围为±30",转角精度0.2″,满足EUT稳像的需要。
分析EUT装调中可能产生的几何像差对成像的影响,对EUT进行了高精度装调,并利用ZEMAX光学设计软件模拟系统的理想装调情况,与实际的装调结果进行对比,验证装调水平。根据实测的主、次镜面形精度的Zernike系数计算望远镜系统在工作波长的角分辨率。
EUT在发射升空之前需要在地面对其成像质量进行测试和标定,这是保证望远镜发射后正常工作的关键步骤。利用平行光管完成了对EUT在可见光波段(λ=570nm)成像性能检测,检测结果表明EUT的角分辨率达到了衍射极限分辨率,经过估算其工作波段分辨率可达0.38″,满足设计需求。对EUT在404.7nm处的成像质量进行检测,结果表明EUT角分辨率达到0.86",实现了亚角秒分辨率要求。