空间软X射线-极紫外波段复合型望远镜技术研究

随着软X射线-极紫外波段光学技术水平的提高，该波段成像观测逐渐成为太阳活动以及其它天体活动研究和预报的重要手段，我国也将该波段成像仪器列入SST的有效载荷中，并且针对SST未来发展需要，提出拓展观测范围至软X射线波段。为此，需要开展关键技术攻关，研制原理样机，为工程研制奠定基础。.本项目中，根据对日观测需要，首次提出：将软X射线掠入射望远镜和极紫外正入射望远镜有机地结合起来构成复合型望远镜的设计方案。研究太阳在该波段的辐射特性，确定仪器参数，实现数据反演；研究适合空间环境要求的复合型望远镜的设计方法，设计出复合型望远镜；研究高面形精度超光滑旋转非球面加工方法，优化加工工艺，加工出符合要求的反射镜；研究高面形精度旋转非球面检测方法，研制检测装置，对旋转非球面进行实测；研究工作波段检测和评价方法，研究不同频率范围表面粗糙度对复合型望远镜成像质量的影响；集成出一台原理样机，进行光学性能检测和评价

按计划完成了项目所要求的全部研究内容，研究了太阳软X射线-极紫外波段辐射特性，确定出复合型望远镜的主要参数；设计出满足科学目标要求且具有工程可实现性的复合型望远镜；突破了三项关键技术，研制出相应的攻关产品；掌握了复合型望远镜的装调方法，集成出一台复合型望远镜，进行了性能检测和定标工作。具体如下。.（1）太阳软X射线-极紫外波段辐射特性研究..按计划完成了太阳软X射线-极紫外波段辐射特性研究，依据SST科学目标以及未来对太阳软X射线-极紫外波段研究的需要确定了复合型望远镜的工作波段为：软X射线波段0.6nm~6.0nm，极紫外波段19.5nm，这两个波段可以有效的观测太阳辐射变化；确定复合型望远镜的视场角度和角分辨率分别为：45′×45′和5"。.（2）复合型望远镜设计.完成了复合型望远镜设计，将正入射光学系统安装在掠入射光学系统的中心部位构成复合型望远镜，两套光学系统具有相同的光轴，共用同一个探测器，实现对软X射线和极紫外波段的探测。设计结果满足科学目标对视场和角分辨率的要求，具有工程可实施性，为未来工程应用奠定基础。.（3）关键技术攻关完成了三项关键技术攻关。掌握了超光滑旋转非球面加工方法，采用数控加工成型和精密抛光相结合方法，加工出旋转非球面。.加工出满足掠入射光学系统的旋转非球面，面形精度1μm，表面粗糙度 3.2nm；掌握了旋转非球面检测方法，采用表面倾斜度误差扫描的方法，实现对旋转非球面内表面的面形检测，面形检测精度达60nm；采用表面X射线散射方法检测超光滑表面粗糙度，利用通用的X射线衍射仪完成超光滑表面的检测，粗糙度检测精度0.1nm；.完成了复合型望远镜评价和检测方法，对研制的望远镜进行了检测和评价。（4）复合型望远镜装调及检测方法研究. 掌握了复合型望远镜的装调和检测方法，集成出一台复合型望远镜，完成了工作波段、视场和角分辨率的检测。