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[发明专利]一种适用于太阳望远镜热光阑的消光筒及其加工工艺-CN202210224783.6有效
发明人： 顾伯忠;石可;姜翔;乐中宇 -专利权人：中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
申请日： 2022-03-09 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： G02B23/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种适用于太阳望远镜热光阑的消光筒，包括消光筒外筒、消光筒内筒、法兰和消光结构，消光筒外筒设置在消光筒内筒的外侧，消光结构与消光筒内筒相连，法兰分别连接消光筒内筒和消光结构；消光筒外筒的外筒壁上设有若干个定位平面，定位平面上设有上下两个外筒导流孔；消光筒内筒的外壁上设有若干个槽型冷却液流道，上方的外筒导流孔与消光筒内筒外壁面的槽型冷却液流道的起始位置对齐，所述下方的外筒导流孔与消光筒内筒外壁面的槽型冷却液流道的结束位置对齐。本发明还提供了一种消光筒的加工工艺。本发明提高了消光筒的换热效率，通过将消光筒分为内筒与外筒分开加工后进行装配组合，大大降低了整体加工难度。
一种适用于太阳望远镜光阑消光筒及其加工工艺

[发明专利]一种基于时间同步法的望远镜跟踪控制策略-CN202310617911.8在审
发明人：李运;杨世海;叶宇;徐灵哲;徐进;王海;邓壮壮;刘瑞强;顾晓杰;顾伯忠 -专利权人：中国科学院南京天文光学技术研究所
申请日： 2023-05-29 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： H04J3/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于时间同步法的望远镜跟踪控制策略，包括：时间服务器精确同步控制系统上位机和下位机时间；上位机计算目标星体位置并保存至文档；上位机分别给A组和B组分配多个位置数据；A组和B组数据交替循环发送给下位机；下位机根据目标距离选择不同运动模式实现望远镜跟踪观测。本发明旨在基于时间同步法的前提下实现目标位置打包发送的天文望远镜跟踪策略。本发明的方法在大型望远镜等同种类型旋转平台的精密运行控制领域具有广泛应用前景。该方法可在望远镜跟踪观测期间减少上位机与下位机交互次数，在一定时间段内实现控系统上位机软/硬件死机的情况下不影响望远镜正常运行，可靠性更高、容错性更强。
一种基于时间步法望远镜跟踪控制策略

[发明专利]一种大长宽比矩形反射镜的抗振消热支撑机构-CN202211532993.8在审
发明人： 顾伯忠;赖涛根;张志永 -专利权人：中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
申请日： 2022-12-02 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： G02B7/182 文献下载
摘要：本发明一种天文光谱成像仪的大长宽比矩形反射镜抗振消热支撑机构，涉及天文光学仪器设计制造领域，适用于反射镜组件安装支架与反射镜组件材料不匹配情况下对反射镜进行抗振消热支撑，包括：反射镜镜室装配体、隔振消热刚性支撑结构、隔振消热柔性结构。可以在外界随机振动干扰、温度变化情况下，保证使用不同热膨胀系数材料的反射镜安装支架和反射镜组件也能维持镜面面型精度。其特点是：反射镜支撑结构采用光学胶避免镜室与反射镜直接接触，使镜室与反射镜具有热膨胀裕度；镜室支撑结构包括底部刚性支撑部分和上方柔性结构，协同实现定位及抗振消热支撑。本发明支撑结构简单，支撑稳定性好，无额外镜面附加力，能够很好的实现工程中的需要。
一种大长宽矩形反射抗振消热支撑机构

[发明专利]一种大口径太阳望远镜主镜的温度控制系统-CN202211726560.6在审
发明人： 顾伯忠;喻进知;赵特;乐中宇;姜翔;翟刘彬 -专利权人：中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G02B23/16 文献下载
摘要：本发明一种大口径太阳望远镜主镜的温度控制系统，属于天文望远镜技术领域，包括：望远镜主镜、垂直中央气道、气体换热器和加速设备、底部空气导流板、主镜背面的冷却空气喷嘴、气体回流管道。本系统全部安放于地基大口径太阳望远镜的主镜室中。主镜位于最上方，材料通常为低热膨胀率的微晶玻璃。空气喷嘴位于主镜背面，伸入轻量化主镜背面的开槽中，利用冷空气换热的方式为主镜降温。所述的中央气道、导流板、回流管道、换热器，均是为了让气流形成一个循环，不断地输送冷空气并回收重复降温加速。本发明能有效减少太阳望远镜观测时主镜的热效应形成的湍流现象引起的视宁度效应；改善主镜整体温度不均的同时减小形变对望远镜成像质量的影响。
一种口径太阳望远镜温度控制系统

[发明专利]一种光学望远镜的反射镜切换机构-CN202111047551.X有效
发明人： 顾伯忠;何鑫;姜翔;乐中宇;张志永 -专利权人：中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
申请日： 2021-09-08 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： G02B23/02 文献下载
摘要：本发明一种光学望远镜的反射镜切换机构涉及机械设计制造技术领域。天文学是一门以观测为主的学科，天文光学望远镜是主要手段之一。望远镜上目前常用的光学系统主要是两镜系统，以卡塞格林式或R‑C式为主，其中往往在两镜中间增加一面平面反射镜，以增加反射焦点。在使用各个焦点时，需要对这块平面镜进行位置的移动。其中在卡焦工作状态时，需要将反射镜装配体移出成像光路之外，避开卡焦光路通道；在耐焦或是折转卡焦工作状态时，便需要将反射镜运动到与光轴成45度的位置，将副镜反射的光线折转到成像焦面上。本专利设计出一种全新的用于望远镜的反射镜切换机构，可以简单的实现反射镜的位置运动。运动可靠性高，定位精度准确。
一种光学望远镜反射切换机构

[发明专利]一种低频率稳像可控摆镜机构及其工作方法-CN202110917507.3有效
发明人： 顾伯忠;何鑫;姜翔;乐中宇;张志永 -专利权人：中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
申请日： 2021-08-11 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： G02B7/183 文献下载
摘要：一种低频率稳像可控摆镜机构，安装于天文光学望远镜的机架上，包括一个反射摆镜、一组自带导轨的驱动电机、挠性铰链、弹簧组件、摆镜固定镜框、调整架及安装架等部分组成，为光学转折光学系统的一部分。本发明除了使平面反射镜通过计算机控制，自动的调节反射镜到成像光路的正确位置，免去手动调节装配的过程；还可以通过控制电机的运动以实现反射镜一定频率的摆动，以消除大气扰动、风载等造成的终端仪器成像抖动等影响，通过动态误差的补偿，实现更好的成像效果。
一种频率可控机构及其工作方法

[发明专利]一种低发热失电制动器-CN202211047630.5在审
发明人：乐中宇;叶宇;顾伯忠;姜翔;赵特;翟刘彬;何鑫 -专利权人：中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
申请日： 2022-08-30 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： F16D55/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种低发热失电制动器。该失电制动器包括电磁铁、底座、钢球、制动弹簧、后衔铁、复位弹簧、推力盘、摩擦盘、目标轴。通电待机时，电磁铁使后衔铁向底座移动，后衔铁推动钢球沿导孔向底座的中心运动，当后衔铁的约束段的下端面低于钢球的中心面时，钢球的向外运动被后衔铁的约束段锁定，钢球向内贴紧推力盘，挡住推力盘的向下移动；失电制动时，后衔铁在复位弹簧的弹力作用下远离底座，后衔铁的约束段的下端面高于导孔的轴线，钢球沿导孔向外运动，钢球对推力盘的阻挡消失，推力盘在制动弹簧的作用下压紧摩擦盘，从而对目标轴进行制动。本发明在长期通电时的功耗低、热功率小，尤其适用于天文望远镜等对发热和温升敏感的领域。
一种发热制动器

[发明专利]基于位置状态判断法实现大型望远镜断电位置记忆的方法-CN202210858809.2在审
发明人：李运;杨世海;徐进;叶宇;邓壮壮;顾晓杰;顾伯忠 -专利权人：中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
申请日： 2022-07-21 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： G02B23/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于位置状态判断法实现大型望远镜断电位置记忆的方法。其步骤包括：望远镜方位轴安装单圈绝对式编码器，运转范围大于360°；系统上电初始化表示位置状态的关键字StateTag＝null，并将StateTag值写入本地计算机文本文档；方位轴开始运行，编码器实时位置记为α，根据α所处区间范围设定StateTag为false、null或者ture，同时将StateTag值实时覆盖写入文本文档；当系统异常断电，方位轴当前位置记为β，读取StateTag值，断电前位置记为α'，根据StateTag的值计算α'为β‑360、β或者β+360。本发明旨在异常断电时利用单圈绝对式编码器实现大型望远镜全范围位置记忆。
基于位置状态判断实现大型望远镜断电记忆方法

[发明专利]一种碳纤维螺纹套及其应用-CN202110075883.2有效
发明人：乐中宇;陈萌;顾伯忠;姜翔;张志永;叶宇;徐进 -专利权人：中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
申请日： 2021-01-20 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： B29C70/34 文献下载
摘要：一种碳纤维螺纹套，沿其轴向分布有限位段以及啮合段，所述啮合段的内表面和外表面设置着螺纹，所述限位段固定在啮合段的一端，所述限位段外形与啮合段螺纹不相同，当碳纤维螺纹套的啮合段完全啮合，限位段阻碍碳纤维螺纹套进一步转动，本发明的碳纤维管件，其管壁的碳纤维与成型螺纹套的螺纹紧密嵌合，从而能充分发挥管壁的碳纤维的力学性能，由于碳纤维螺纹套、碳纤维管件均使用了相同的碳纤维材料，管件轴向的强度一致性好，重量增加少，材料热膨胀系数一致，本发明的碳纤维管件的连接方法，可以极大简化施工条件，减少施工周期，特别是对于几十米级的大型桁架结构的现场施工有重要意义。
一种碳纤维螺纹及其应用

[发明专利]一种望远镜的反射镜高精度切换装置-CN202110420038.4有效
发明人： 顾伯忠;何鑫;姜翔;张志永;乐中宇;陈萌 -专利权人：中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
申请日： 2021-04-19 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： G02B23/02 文献下载
摘要：本发明为一种望远镜的反射镜高精度切换装置，涉及天文望远镜结构设计领域，安装于大型地平式天文光学望远镜的中间块上，包括：翻转机构、平移机构、旋转机构、平衡机构及固定支撑部件。为解决地平式望远镜M3镜不能方便的进行卡焦和耐焦之间切换的问题。其特点是，可以实现反射镜45度和90度之间切换的翻转机构；反射镜位置移动的平移机构；可在两个耐焦之间切换的旋转机构以及平衡机构。本发明解决了地平式望远镜卡焦和耐焦之间的快速切换问题，其承载能力强、镜面无附加应力、调节精度高以及光路无遮挡。
一种望远镜反射高精度切换装置

[发明专利]适用于极端环境下自动屏蔽位置传感器故障读数头的方法-CN201911146881.7有效
发明人：杨世海;李运;吴佳佳;顾伯忠;李开锴;彭楷文;邹乐颜 -专利权人：中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
申请日： 2019-11-21 - 公布日： 2021-09-14 - 主分类号： G01B11/26 文献下载
摘要：适用于极端环境下自动屏蔽位置传感器故障读数头的方法：预设故障读数头输出数据对应规则；控制器内置四通道数据状态观测器，实时检测四个读数头对应的变量值；若读数头输出信号出现预设故障读数头输出数据对应规则中预设特征，则执行数据屏蔽算法；依据预设故障特征和数据屏蔽算法编写程序，在不影响设备运行的情况下实现故障读数头数据的自动屏蔽。本发明还包含相关的软件设计方案，并依据上述设计的四通道数据状态观测器原理编写程序。本发明实现了极端环境下光栅位置传感器故障读数头数据的自动屏蔽，用于多读数头光栅测角装置故障诊断及隔离。
适用于极端环境自动屏蔽位置传感器故障读数方法

[发明专利]一种碳纤维复合材料球头结点及其连接方法-CN202110102850.2在审
发明人：乐中宇;陈萌;顾伯忠;姜翔;张志永;叶宇;徐进 -专利权人：中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
申请日： 2021-01-26 - 公布日： 2021-06-11 - 主分类号： F16C11/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种碳纤维复合材料球头结点及其连接方法。该球头结点包括球头、T型螺杆和凹面螺母，三者均采用碳纤维材料，球头为空心球体结构，球头上设置有若干个长形孔，长形孔的长度大于宽度，一个长形孔安装一个T型螺杆和一个凹面螺母，用于连接一根管件。连接方法是：先让T型螺杆和凹面螺母轻轻夹住球头，然后调整T型螺杆轴线的方向到设计值，最后拧紧凹面螺母，在螺纹啮合处及凹面螺母与球头接触处涂环氧树脂胶并固化。本发明不需借助其他结构进行支撑和辅助整体桁架的固化，可极大简化施工条件，减少施工周期，对于大型桁架结构的现场施工有重要意义。
一种碳纤维复合材料结点及其连接方法

[发明专利]适用于太阳像投影与拍摄的多功能装置-CN201810366784.8有效
发明人：田源;杜芝茂;寇松峰;顾伯忠 -专利权人：中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
申请日： 2018-04-23 - 公布日： 2020-12-15 - 主分类号： G02B23/04 文献下载
摘要：适用于太阳像投影与拍摄的多功能装置，由物镜及显示屏组成人眼观测或者投影装置，特征是沿光轴由外至内分别设置物镜组、分光镜、负透镜和手机拍摄窗口，且在分光镜垂直于光轴方向一侧设置投影屏。由物镜组、分光镜、负透镜组成手机/相机拍摄光路，在拍摄窗口放置手机/相机可实现太阳像的拍摄功能。由物镜组、分光镜、负透镜和投影屏组成太阳像投影光路，观测者可在投影屏上看到清晰放大的太阳像。本发明提供了适用于太阳像投影与拍摄的多功能装置，将太阳投影成像和手机/相机拍摄成像进行了一体化设计，既能实现多人观看太阳投影像，又能满足拍摄记录的需要。该装置具有结构简单，携带方便等优点，能够广泛应用于太阳科普教育工作。
适用于太阳投影拍摄多功能装置

[发明专利]一种适用于对称光路太阳望远镜全吸收理想视场光栏装置-CN201610835843.2有效
发明人： 顾伯忠;朱冉;姜翔 -专利权人：中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
申请日： 2016-09-20 - 公布日： 2020-05-08 - 主分类号： G02B7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于对称光路太阳望远镜全吸收理想视场光栏装置，以实现在受限的空间内把视场光能分段全吸收，并且克服杂散光、渐晕等对像质的不利因素。本发明装置具体包括内层吸热制冷装置及外层吸热制冷装置，其中内层吸热制冷装置具体包括反射光栏进液通道1、反射光栏出液通道2、光栏支架5、导流罩6和反射光栏7；外层吸热制冷装置具体包括消光筒进液通道3，消光筒出液通道4和消光筒8。通过采用本发明技术方案，能够带来后续焦面像无渐晕、无杂散光进入有效视场、光路热均匀性好等优点。
一种适用于对称太阳望远镜吸收理想视场装置

[发明专利]大口径光学系统近场检测装置及其测量方法-CN201810429564.5有效
发明人：寇松峰;叶宇;张志永;田源;顾伯忠 -专利权人：中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
申请日： 2018-05-08 - 公布日： 2020-04-07 - 主分类号： G01M11/00 文献下载
摘要：大口径光学系统近场检测装置及其测量方法，由准直镜、微透镜阵列和探测器组成夏克哈特曼波前测量装置，其特征在于，在被测量目标的前方放置有点光源阵列作为测量信标，在被测目标的焦点前放置有分光镜和定标点光源，焦点后依次放置有准直镜、微透镜阵列和探测器；由点光源阵列、测量目标、分光镜和定标点光源组成系统自检光路；由点光源阵列、测量目标、分光镜、准直镜、微透镜阵列和探测器组成测量光路。本发明以三级像差在入瞳位置上的相关性为理论基础，以近场点光源阵列为测量信标，实现了大口径光学系统的近场检测，可以广泛用于大型光学系统的室内以及无信标等特殊条件下的检测。
口径光学系统近场检测装置及其测量方法

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