[发明专利]一种遥感相机3D打印碳化硅反射镜及其性能评估方法

说明书

本发明公开了一种遥感相机3D打印碳化硅反射镜，包括反射镜本体和柔性嵌套；反射镜本体背面为镂空结构或中空结构；反射镜本体边缘设有用于与主体连接的安装耳；安装耳中心设有胶接通孔，柔性嵌套安装于胶接通孔中；柔性嵌套为一端为法兰面、另一端开放的圆柱薄壁结构，柔性嵌套的法兰面与主体连接，柔性嵌套的外壁与胶接通孔胶接。一体式3D打印SIC反射镜具有低成本、易加工、易装调等优点，尤其适用于轻小型、批产化遥感相机。本发明还提供了一种反射镜的性能评估方法，对反射镜的镜坯质量、力热环境适应性、面形及结构稳定性进行全面考核，提高其可靠性。

技术领域

本发明涉及一种镜体镜框一体式轻小型3D打印SIC遥感相机反射镜的性能评估方法，属于空间光学遥感器技术领域。

背景技术

近年来，空间对地观测遥感技术发展迅速，空间相机已经成为重要的空间探测光学仪器。反射镜组件是反射式空间相机镜头的核心组件之一，在遥感相机的研制流程中，反射镜组件研制一直都占据了较大比重。随着遥感相机轻小型化、批量化研制需求的增多，提高反射镜研制和装调效率，降低制备成本，提高可靠性，会变得越来越重要。反射镜的面形精度，结构稳定度，直接决定了相机镜头的成像品质，反射镜组件从研制到在轨使用的过程中，要经受力热环境变化、长途运输、发射和在轨运行的复杂环境的考核。因此，在提高反射镜研制效率的同时，保证反射镜的环境适应性和稳定性也同样重要。

随着3D打印技术的日益成熟，目前3D打印SIC反射镜在遥感相机领域也逐渐开始应用，虽处于初期应用阶段，但相比传统镜体镜框分离式的遥感相机反射镜，这种镜体镜框一体式3D打印SIC反射镜造型多样、制备成本低廉，结构简单、易加工、易装调、稳定性高，实用性强，其未来在遥感相机领域将有巨大应用空间，尤其适用于轻小型、批产化遥感相机。但是，相比传统的微晶、熔石英、ULE等成熟的反射镜制备工艺，3D打印SIC反射镜仍处于起步阶段，其材料致密度以及表面改性工艺的环境适应性及稳定性等均需进行充分的考核以满足使用需求。目前针对这种应用于遥感相机的镜体镜框一体式轻小型3D打印SIC反射镜，并没有完善的性能评估方法，这会导致遥感相机的成像品质下降。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种遥感相机3D打印碳化硅反射镜及其性能评估方法，解决了现有遥感相机的镜体镜框一体式轻小型3D打印SIC反射镜质量不稳定，且没有完善的性能评估方法，本发明3D打印碳化硅反射镜结构简单，易加工，重量轻，强度大，成本低，通过试验评估方法能够提高反射镜的可靠性。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

本发明一体式3D打印SIC反射镜具有低成本、易加工、易装调等优点，尤其适用于轻小型、批产化遥感相机。本发明还提供了一种反射镜的性能评估方法，有具体的试验流程和判断准则，对反射镜的镜坯质量、力热环境适应性、面形及结构稳定性进行全面考核，提高其可靠性。本发明解决了目前遥感领域日益增长的轻小型相机的研制需求，具有良好的转化前景。

一种遥感相机3D打印碳化硅反射镜，包括反射镜本体和柔性嵌套；

反射镜本体背面为镂空结构或中空结构；

反射镜本体边缘设有用于与相机主体连接的安装耳；

安装耳的数量为n，n个安装耳的整体质心A与反射镜本体的质心B重合，n个安装耳均匀分布于以A为圆心的同一圆周上，n＞1；

安装耳中心设有胶接通孔，柔性嵌套安装于胶接通孔中；

柔性嵌套为一端为法兰面、另一端开放的圆柱薄壁结构，柔性嵌套的法兰面与相机主体接触，用来连接固定反射镜，柔性嵌套的外壁与胶接通孔胶接。

进一步的，柔性嵌套的圆柱面上设有注胶孔，胶水由柔性嵌套内部通过注胶孔注入柔性嵌套外壁与胶接通孔之间形成胶层；

柔性嵌套的圆柱面上还设有双向卸载切割槽，双向卸载切割槽的宽度为1～2mm；