E-ELT, DE UITDAGING VAN HET MAKEN VAN EEN BETAALBARE 50 MM DIKKE SPIEGEL VAN Ø39M.

Transcriptie

1 E-ELT, DE UITDAGING VAN HET MAKEN VAN EEN BETAALBARE 50 MM DIKKE SPIEGEL VAN Ø39M. ir. Jan Nijenhuis Courtesy ESO

2 HISTORISCHE ONTWIKKELING Trends: Steeds groter. Segmentering i.v.m. kostenreductie. Actieve vervorming van spiegel. Diameter/dikte verhouding: Vroeger: 1:5 Tegenwoordig: 1:30

3 INTRODUCTIE EN FEITEN. Primaire spiegel diameter: 39m. Primaire spiegel dikte: 50mm. Aantal spiegel segmenten:798 (+133 reserve). Identieke spiegelondersteuningen. Verschillende spiegel afmetingen. Passieve en actieve spiegelvorm correctie. Onderhoud: minimaal. Levensduur: 30 jaar (wens: 50 jaar). Eén spiegel per 1-2 dagen maken!!!! Courtesy ESO

4 KENMERKEN VAN DE SPIEGEL 6x 133 verschillende spiegel segmenten van 1.4m (hoek tot hoek). 75 unieke spiegel, 58 spiegelbeeld spiegels. Spiegel massa: 175 kg. Max. vorm fout van het spiegeloppervlak: 25 nm rms. Ongeacht stand van de telescoop. Ongeacht de omgevings condities. Perfecte aansluiting van spiegels onderling. Instelbaarheid van de spiegel in de hoogte: 10 mm. Bestand tegen aardbevingen van 8.5 op de schaal van Richter. Spiegelbeelden

5 EERSTE PROTOTYPE prototypes geleverd in Uitvoerig getest door ESO. In competitie met Spaanse firma. Courtesy ESO

6 HUIDIG ONTWERP 2016 Zerodur spiegel Spiegel: 175 kg. Steunstructuur: 123 kg. 3 actuatoren: 30 kg. Per segment: 328 kg. Totaal: 262 ton. Aluminum driepoten Rest van de constructie: RVS.

7 AXIALE ONDERSTEUNING VAN DE SPIEGEL Whiffletree Spijkerbed ondersteuning met waterbed effect. 27 steunpunten verdeeld in 3 groepen. 3 driepoten ondersteunen 9 spijkers. 1 driepoot ondersteunt 3 driepoten. 1 actuator (PACT) ondersteunt 1 driepoot. Alleen de geometrie bepaald grootte van de spiegelvervorming PACT

8 ZIJDELINGSE SPIEGEL ONDERSTEUNING Rotatie vergrendeling Dun membraan in zwaartepunt van spiegel. Buitenrand verbonden met tussenlichaam. Tussenlichaam Membraan Tussenlichaam Hexapod PACT

9 VERVORMING VAN SPIEGELSEGMENT. Oorzaak Aard Commentaar Zwaartekrachtwerking op spiegel en steunstructuur Omgevingstrillingen en windbelasting Variabel Variabel Variabele zwaartekrachtsrichting t.o.v. spiegelsegment. Zoveel mogelijk compenseren. Ondergrens voor segment dikte. Productiefouten Constant Beperkt te corrigeren. Temperatuur(gradient) Variabel Gebruik o.a. zerodur. Geometrische afwijkingen spiegelondersteuning Variabel Minimaliseren en evt. compenseren.

10 SPIEGELVORMCORRECTIES. Passief. Calibratie. Gewichten op strategische plaatsen aanbrengen. Correcties per segment uniek. Balansgewicht Balansgewicht

11 SPIEGELVORMCORRECTIES. Passief. Actief. Calibratie. Gewichten op strategische plaatsen aanbrengen. Correcties per segment uniek. Actuatoren duwen of trekken aan driepoten. Fouten worden gemeten en gecorrigeerd. Sensoren aan spiegelrand (12x) (locaal). Optische meting van totale M1 (globaal). Actuator Bladveer

12 SPIEGELVORMCORRECTIES. Passief. Actief. Calibratie. Gewichten op strategische plaatsen aanbrengen. Correcties per segment uniek. Actuatoren duwen of trekken aan driepoten. Fouten worden gemeten en gecorrigeerd. Sensoren aan spiegelrand (12x) (locaal). Optische meting van totale M1 (globaal). Sensoren (volume claim)

13 EXTRACTOR Functie en kenmerken Maakt uitname van spiegel mogelijk. Eén extractor voor alle spiegels. Geen fysiek contact met spiegel en steunstructuur. Max. 12 kg. Gebruik van extractor Breng van onderen in.. Til zover als mogelijk. Draai 90. Loslaten. Bayonet verbinding

14 HET UITNEMEN VAN DE SPIEGEL Nieuwe spiegelende laag elke 1,5 jaar. Spiegel met ondersteuning losmaken. Cilinder uitschuiven m.b.v. accu-boormachine. Spiegel met grijper van cilinder tillen. Spiegel naar opdamperij brengen. Spiegelende laag chemisch verwijderen. Nieuwe spiegelende laag aanbrengen in vacuum. Opnieuw installeren in de telescoop. Losmaken (3x) Losmaken(3x) Schroefspindel

15 Courtesy ESO

16 HARTELIJK BEDANKT VOOR UW AANDACHT. Courtesy ESO