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下一代自适应光学元件:PI (Physik Instrumente)和弗劳恩霍夫研究所IOF  支持E-ELT中的外部行星可视化

通过与弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所(IOF)合作,PI (Physik Instrumente)为欧洲极大型望远镜(E-ELT)开发出了一种新型促动器理念。该望远镜目前正由欧洲南方天文台(ESO)进行规划,其计划在极其准确的自适应光学元件(XAO)中使用11000个PICMA®多层压电陶瓷促动器,从而在太空中获取一个清晰可见的视图,且螺距小于4 毫米。

E-ELT将配置一块拼接主反射镜,直径为39米,光收集面积达约1000平方米,其将成为用于可见光和近红外波长范围内电磁辐射科学评估的最大地面望远镜。它将于2024年在智利阿塔卡马沙漠中3060米高的赛罗亚马逊山山顶上被投入使用。

ESO系统工程师和项目经理Stefan Ströbele介绍道,“该望远镜最重要的任务之一是帮助我们了解更多关于外部行星的信息,也就是位于我们的太阳系之外的行星”。高灵敏度照相机和摄谱仪需用来进行大气成分的成像和分析。自适应光学系统将补偿因地球大气中的光学湍流造成的波前畸变,而XAO反射镜系统将成为其不可或缺的一部分。这种像差将被实时测量、处理并转换成相应的信号,以用于可变形反射镜中的压电陶瓷促动器。

修正后的影像信息可实现对模糊天体最细微的细节进行观察,与当前使用的地面望远镜相比,可实现迄今为止从未达到过的分辨率。

本项目远远超越了当前最先进的技术,为了满足本项目中各元件的要求,PI将其在压电陶瓷技术领域中的长期经验与弗劳恩霍夫研究所IOF在自适应光学元件开发中的专业技术结合在了一起。

在耶拿弗劳恩霍夫研究所的指导下,一个由多达11000个离散的压电陶瓷促动器组成的阵列将被构建起来以形成一个完整的系统。在工作规划过程中,重点将放在研发必要的技术以用于构建这个复杂的系统。

可靠的压电陶瓷技术:PICMA®多层压电陶瓷促动器

PICMA®多层促动器为压电陶瓷促动器,其有源层由薄陶瓷带构成。此外,有源压电陶瓷被一层全瓷绝缘层包裹,以防止空气湿度和增大的漏电电流造成的故障对促动器造成影响。即使是在极端环境条件下,PICMA®促动器的整体式压电陶瓷块仍然可靠性极高,可大大延长使用寿命。这些特征意味着PICMA®多层促动器可满足ESO对E-ELT项目的高质量要求,是非常理想的选择。

更多信息,请参见:

高度可靠的多层压电陶瓷促动器

带导向和不带导向的压电陶瓷促动器

关于弗劳恩霍夫研究所IOF

弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所IOF于1992年在耶拿成立,专门开发光学系统技术领域中的定制解决方案。从光学和机械设计到光学和机械部件的生产过程以及原型或少量测试系列生产的系统集成过程的开发,200多名员工的专业知识覆盖整条光子学工序链。

更多信息,请参见:

http://www.iofraunhofer.com

PI 简介

在过去的四十年里,总公司位于德国卡尔斯鲁厄的PI (Physik Instrumente)已成为纳米级精度定位系统的领先制造商。这家私营公司在德国设有四个基地,在全球范围内设立了十一个销售和服务子公司。PI集团在世界范围内拥有900多名高素质的员工,使其几乎可满足创新性精密定位技术领域中的所有需求。由于所有核心技术均为内部研发,公司可以控制从设计至发货过程中的每一步:精密机械部件和电控以及位置传感器。所需压电陶瓷元件均由位于德国莱德罗塞的PI Ceramic制造,而PI Ceramic是压电陶瓷促动器和传感器产品全球领先者之一。

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