[发明专利]一种地基密封充气式太阳望远镜

权利要求书

1.一种地基密封充气式太阳望远镜，其特征在于：包括镜筒部分、主镜室部分、光学部分、热控部分和密封部分，其中，镜筒部分由主封窗玻璃(1)、镜筒(3)、四通(6)和密封隔热层(10)上表面组成，其中，主封窗玻璃(1)位于镜筒最上端，镜筒(3)位于四通上端，四通(6)位于镜筒(3)和空气分配箱(7)中间；主镜室部分由密封隔热层(10)下表面、主镜(5)和主镜后盖(9)组成，密封隔热层(10)下表面、主镜(5)和主镜后盖(9)刚性连接或紧密接触，形成主镜室部分密闭空间；光学部分由主镜(5)、次镜(14)和热光阑(12)组成，其中，主镜(5)位于四通下端，次镜(14)位于镜筒最上端，热光阑(12)位于主镜(5)和次镜(14)之间，主镜(5)、次镜(14)和热光阑(12)保持相对位置关系以起到折转光束的作用；热控部分由热光阑进液管(4-1)、空气分配箱(7)、热光阑出液管(4-2)组成，起到对主镜(5)和热光阑(12)进行热控制的作用，其中，热光阑进液管(4-1)和出液管(4-2)穿过镜筒(3)直接与热光阑(12)连接，空气分配箱(7)位于四通下端；密封部分由镜筒充气口(2)、镜筒排气口(11)、和气体状态监测模块(13)组成，起到对镜筒内气体进行密封和状态监测的作用，其中，镜筒充气口(2)和镜筒排气口(11)位于镜筒筒身上，气体状态监测模块(13)位于镜筒内；

通过镜筒充气口(2)向镜筒密闭空间填充干燥气体，镜筒内原有气体通过镜筒排气口(11)排出，在气体填充过程中，气体状态监测模块(13)实时显示镜筒内气体压力、湿度、温度信息，待确定镜筒内原有气体被完全置换后，关闭镜筒排气口(11)，待镜筒内压力达到要求后，再关闭镜筒充气口(2)，即完成充气过程；

地基密封充气式太阳望远镜具备对热光阑和主镜的主动热控功能，主镜(5)采用风冷方式冷却：低温气体从空气分配箱(7)经过喷管吹入主镜(5)各个蜂窝单元内，冷却主镜面板背侧，利用主镜面板热传导特性，对镜面温度进行冷却；热光阑(12)采用液冷方式冷却：低温冷却液通过热光阑进液管(4-1)进入热光阑，利用热光阑(12)的热传导特性，吸收多余热量，对热光阑(12)进行冷却，并从热光阑出液管(4-2)中回流；

该地基密封充气式太阳望远镜：首先，采用封闭式镜筒设计，将望远镜内部光学器件与外部环境完全隔离，达到保护内部光学器件的目的；其次，在封闭式镜筒内部填充干燥的惰性气体，并将内外压力差保持在很小的范围内，在进一步维持镜筒内环境稳定的同时，有效降低镜筒内外压力差，提升望远镜结构的稳定性；最后，对热光阑和主镜进行热控制，降低主镜热变形，削弱局部视宁度效应。

2.根据权利要求1所述的一种地基密封充气式太阳望远镜，其特征在于：主镜(5)采用轻质结构，即镜体内存在与外界联通的空心腔体，空心腔体起到减重和冷却的作用。

3.根据权利要求1所述的一种地基密封充气式太阳望远镜，其特征在于：镜筒(3)密闭空间内填充干燥的惰性气体。

4.根据权利要求1所述的一种地基密封充气式太阳望远镜，其特征在于：主镜室密闭空间内填充主镜冷却用气体，必须保证气体干燥。

5.根据权利要求1所述的一种地基密封充气式太阳望远镜，其特征在于：密封隔热层(10)用于填充主镜(5)与镜筒(3)结构间的间隙，隔离开镜筒密闭空间和主镜室密闭空间，密封隔热层(10)必须具备良好的密封性和隔热性。

6.根据权利要求1所述的一种地基密封充气式太阳望远镜，其特征在于：镜筒充气口(2)和镜筒排气口(11)为可自由开闭的阀门，当阀门关闭时，要求具备良好的气密性。

7.根据权利要求1所述的一种地基密封充气式太阳望远镜，其特征在于：气体状态监测模块(13)安装在镜筒(3)密闭空间内，用于对镜筒(3)密闭空间内气体状态进行实时监测，检测量包含：气体压力、气体温度、气体湿度。

8.根据权利要求1所述的一种地基密封充气式太阳望远镜，其特征在于：所有进入镜筒(3)和主镜室密闭空间内的电子和液体管线均需在镜筒(3)和主镜室结构部分上安装具有良好气密功能的电子和液体管线转接口。

9.根据权利要求1所述的一种地基密封充气式太阳望远镜，其特征在于：当望远镜处于工作状态时，镜筒密闭空间内气体压力应不小于当地大气压力。