4米大口徑碳化硅非球面光學反射鏡研制成功

科技日報長春8月21日電 (記者 唐婷)“我們完成了直徑4.03米口徑高精度碳化硅(SiC)非球面反射鏡制造，對其核心制造設(shè)備以及制造工藝擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。”中科院長春光機所副所長張學軍21日在項目驗收會上介紹。

大口徑高精度非球面光學反射鏡是高分辨率空間對地觀測、深空探測和天文觀測系統(tǒng)的核心元件，其制造技術(shù)水平對國防安全、國民經(jīng)濟建設(shè)、基礎(chǔ)科研能力而言具有重要意義。

圖為中科院長春光機所科研人員仔細檢測世界最大口徑單體碳化硅反射鏡。中新社記者 孫自法 攝

作為一種高穩(wěn)定性的光學反射鏡材料，碳化硅材料具有更輕的質(zhì)量、更高的比剛度和熱穩(wěn)定性。但受相關(guān)技術(shù)條件所限，在此前相當長一段時間內(nèi)，國際上公開報道的單體碳化硅反射鏡的最大口徑僅為1.5米。

張學軍帶領(lǐng)團隊另辟蹊徑，經(jīng)歷數(shù)百次實驗探索與工藝驗證，突破多項鏡坯制備關(guān)鍵技術(shù)，建立了大口徑碳化硅鏡坯制造平臺，并先后研制成功可用于可見光成像的2米、2.4米、3米口徑單體碳化硅鏡坯和4米口徑整體碳化硅鏡坯。

圖為中科院長春光機所科研人員仔細檢測世界最大口徑單體碳化硅反射鏡。中新社記者 孫自法 攝

研制成鏡坯還只是第一步。作為大口徑光電裝備的核心元件，對鏡面的面形精度和表面質(zhì)量有著極高要求。“相當于平整完一塊北京市面積大小的土地后，東南角和西北角的高低差在正負零點幾毫米以內(nèi)，在這樣一個精度要求下，還要保證其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。”張學軍介紹，在碳化硅材料制備上取得突破的同時，他們還攻克了另兩項技術(shù)瓶頸——大口徑碳化硅非球面加工檢測以及高性能改性、鍍膜。

會上，中科院長春光機所承擔的“4m量級高精度SiC非球面反射鏡集成制造系統(tǒng)”項目通過了驗收。驗收專家組認為，該項目形成了大口徑系列反射鏡研制能力，是我國在大口徑光學制造領(lǐng)域的重大技術(shù)突破。