Сегментное адаптивное зеркало

/10 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВ институт Л,К.РаЭ.А.Ви(54) СЕГМЕНТНОЕ АДАПТИВНОЛО зобретение относится к технической е, а именно к отражателям оптическоучения, и может быть использовано в ных и излучающих системах адаптивптики, Целью изобретения является Изобретение относится к технической физике, а именно к отражателям оптического излучения, и может быть использовано в приемных и излучающих системах адаптивной оптики;Целью изобретения является снижение напряжения питания приводов.На чертеже изображено матричное демируемое зеркало.Сегментное адаптивное зеркало содержит диэлектрический корпус 1 (например, ситалловый), в котором выполнены идентичные, например, квадратной формы углубления 2, разделенные между собой перегородками 3, и которые. заканчиваются плоским дном, на поверхности которого нанесены четыре управляющих электрода 4,снижение напряжения питания приводов. В сегментном адаптивном зеркале, содержащем диэлектрический корпус, в котором установлены идентичные зеркала, каждое из которых соединено с четырьмя управляющими приводами, и источник питания, новым является то, что в корпусе выполнены идентичные глухие углубления с плоским дном, каждое зеркало установлено в углублении, совпадающем с ним по площади и конфигурации, на четырех жидкометалличех перемычках, управляющие приводы выполнены в виде электродов, Соединенных с контактными выводами, а источник питания.подключен к отражающему слою и контактным выводам, Кроме того, в зеркалах установлен контактный провод, соединяющий слой зеркала с местом контакта с жидкометаллической перемычкой, а перемычка соединена с контактным выводом. 1 э,п. ф-лы, 1 ил,соединенных с контактными выводами 5. В квадратных углублениях 2 на четырех жидкометаллических перемычках 6 (например, ртутных) размещены идентичные квадратные зеркала 7 (например, кремниевые), фронтальная поверхность которых отполирована и покрыта отражающим оптическое излучение слоем (например, алюминиевым). Геометрические размеры зеркал 7 с точностью до необходимого зазора равны квадратным углублениям 2. В квадратных зеркалах 7 установлен контактный провод 8, соединяющий отражающий слой (не показа н) с т ыл ь ной сторон ой поверхности в месте, которое контролирует с жидкометаллической перемычкой 6. Контактный. вывод 9 установлен в корпусе 1 в5 10 20 25 30 35 40 45 50 55 Для перемещения зеркала 7 в вертикальном направлении (по плоскости чертежа) одинаковые напряжения подключаются месте, которое контактирует с той же жидкометаллической перемычкой 6. Источник питания (не показан) через блок управления (не показан) подключен к контактным выводам 9 и 5,Сегментное адаптивное, зеркало работает следующим образом,По сигналу от блока управления (не показан) подключается соответствующее напряжение на отражающую поверхность зеркала 7 и управляющий электрод 4, Вследствие этого в пространстве между отражающей поверхностью (не показано) и электродом 4 возникает электростатическая сила Еэл, равнаяЕэл=1/2 еЕ Я,где Е - диэлектрическая проницаемость среды пространства между отражающим слоем и управляющим электродом;Е - напряженность электрического поля, возникающего после подключения напряжения;3 - площадь управляющего электрода.Под действием этой электростатической силы зеркало 7 перемещается в сторону электрода 4. Так как электроды 4 расположены по краям относительно зеркала 7, то одна сторона зеркала перемещается в сторону электрода, а другая остается неподвижной. Вследствие этого осуществляется наклон зеркала по одной оси, При наклоне зеркала 7 осуществляется деформация жидкометаллических перемычек 6, вследствие чего изменяется сила ее поверхностного натяжения Р, равнаяР = а (1/81+1/В 2),где а - коэффициент поверхностного натяжения жидкометаллической перемычки 6;й 1 и В 2 - главные радиусы ее кривизны.При этом для осуществления перемещения зеркала 7 необходимо выполнение условия Гэл Р. При деформации перемычки изменяется й 1 и 82 и тем самым увеличивается сила Р. Наклон зеркала заканчивается, когда Рэл = Р, При снятии напряжения зеркало 7 возвращается в исходное положение под действием силы поверхностного натяжения,Угол отклонения зеркала 7 и его направление относительно осей + Х или+ У зависит от амплитуды приложенного напряжения и места расположения управляющего электрода 4. Таким образом можно осуществить наклон зеркала 7 по осям + Х иУ. на все четыре электрода 4 и отражающий слой зеркала 7,Таким образом, осуществляется перемещение каждого зеркала независимо друг от друга по трем координатам, что позволяет использовать его в качестве компенсатора искажений волнового фронта первого и второго рода.Установка зеркал 7 на жидкометаллических перемычках б осуществляется при условии, что капиллярные силы перемычек, удерживающие зеркало в первоначальном равновесном состоянии, намного больше собственного веса зеркал а, т,е. Р гп, Кроме того, в местах примыкания перемычек 6 к дну углубления и к тыльной стороне зеркала 7 осуществляется смачивание поверхностей, поэтому площадь смоченных поверхностей не меняется при наклоне зеркала, а меняется только форма свободной поверхности перемычки 6, Именно такой способ установки зеркал 7 позволяет отклонять зеркало по трем координатам,Применение в качестве перемычек 6ртути или другой электропроводной жидкости, которая имеет большой коэффициент поверхностного натяжения, позволяет надежно и устойчиво установить зеркало 7 в углублении 2 и дает возможность использовать перемычку б в качестве электропровода для подключения напряжения к отражающей поверхности зеркала, Для этой же цели служит и контактный вывод 8, соединяющий отражающую поверхностьзеркала 7 с тыльной его стороной в месте контактирования с перемычкой 6,Выполнение углублений 2 в корпусе с точностью до необходимого зазора для перемещения зеркала 7 исключает взаимовлияние между зеркалами и предохраняет выход из строя устройства при внешних механических ударах или вибрациях, Это необходимо потому, что сила растяжения-сжатия перемычки б намного превышает силу сдвига в боковом направлении,Таким образом, для изменения положения зеркала в пространстве необходимо преодолеть всего лишь силу деформации жидкометаллических перемычек, кОтораяявляется малой величиной, что позволяет испольэовать привод меньшей мощности и снизить напряжение питания,Формула изобретения1. Сегментное адаптивное зеркало, содержащее диэлектрический корпус, в котором установлены идентичные зеркала, каждое из которых соединено с четырьмя управляющими приводами, и источник пи1580305 Составитель А,ВольновРедактор С,Пекарь Техред М,Моргентал Корректор Л,Пата Заказ 2010 Тираж 4 бб Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 тания, отличающееся тем,что,сцелью снижения напряжения питания приводов, в корпусе выполнены идентичные глухие углубления с плоским дном, каждое зеркало установлено в углублении, совпадающем с ним по площади и конфигурации, на четырех жидкометаллических перемычках, управляющие приводы выполнены в виде электродов, соединенных с контактными выводами, а источник питания подключен к отражающему слою зеркала и контактным выводам,2, Зеркало поп.1,отл и чаю щеес я 5 тем, что в зеркалах установлен контактныйпровод, соединяющий слой зеркала с местам контакта с жидкометаллической перемычкой, а перемычка соединена с контактным выводом.10