重大突破

极低温环境大口径反射式望远镜防霜膜系在南京天光所获实验成功

  镜面结霜问题是以南极为代表的高寒地区天文光学仪器工作所面临的一个必须克服的难题。虽然南极冰穹A是全球水汽最低的地区,但是其相对湿度却常常达到饱和状态,镜面比环境温度低时,将会结霜。镜面上凝结的冰霜不仅降低了膜层的使用寿命还严重影响到望远镜的科学观测。因此,防霜、除霜问题变得非常重要。中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所通过CSTAR望远镜项目首次成功使用了天文望远镜ITO膜层防霜技术,但该技术仅适用于透射光路,大口径反射光学系统无法使用。 

  基于解决上述难题,南京天光所镀膜技术研究组研发了集成有ITO导电膜层的防霜反射膜系(见图1),通过准确测量环境和镜面温度来控制导电膜的发热功率,使镜面温度略高于环境温度,从而达到防止镜面结霜的目的。该方法已取得实验验证成功,可为南极及极低温地区的大口径反射式天文望远镜的顺利建造提供有力技术保障。 

  极低温环境大口径反射式望远镜防霜膜系及其制备方法于2017年获得中国发明专利授权(专利号:ZL 201510340393.5),并于2019年获得美国发明专利授权(专利号:US10359621B2)。该发明可用于极端低温环境下,结合镜面温升控制避免镜面结霜。其发明的防霜反射膜系在具有防霜功能的同时保证了膜系的光谱反射性能,在400nm2000nm波段范围,该防霜反射膜系光谱反射率平均值可优于98% 

 

  1. 具有防霜反射膜系的Ф520mm球面反射镜 

  

  2. 中国发明专利证书 

  

  3. 美国发明专利证书 

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