| chen1210 |
2014-06-08 23:02 |
用于太空探測的高精密測量技術(shù)
當(dāng)歐洲航天局（ESA）在籌備進(jìn)行需要多年宇宙旅行的太空探測器時，最首要的任務(wù)就是：達(dá)到精度的極致。LT Ultra（一家高光學(xué)精密金屬制造商）采用卡爾• 蔡司的測量技術(shù)來保證如此高的精度要求。 SN<Dxa8Iy
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作為歐洲首個水星計劃，探測器將在歷時6 年的旅程中， 軌道運(yùn)行預(yù)計一年甚至兩年，經(jīng)歷的溫度范圍從零下40 到零上300 攝氏度，該計劃當(dāng)然不會像是在公園里散步那樣愜意。因此， 針對2014 年所有預(yù)計運(yùn)行到達(dá)離太陽最近的行星的部件都必須滿足特殊的高要求。其中包括測高儀，伯爾尼大學(xué)的空間研究人員已經(jīng)在測高儀的電路板上放置了探頭。它將以小于一米的精度計算行星的整體表面數(shù)據(jù)。 oZS.pi
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測高儀由三個主要部分組成：向行星發(fā)射短脈沖的激光儀、捕獲從表面和反射板反射的激光束的望遠(yuǎn)鏡、四個精心加工的鋁制零件。這些反射板反射強(qiáng)烈的太陽光和以一定的角度入射的雜散光，保護(hù)激光儀和望遠(yuǎn)鏡不受損傷或損壞。由位于德國Herdwangen-Schonach 的LT ULTRA 技術(shù)有限公司生產(chǎn)的七個組件將其配置到每一個反射板上。因而它們的制造必須滿足很高的要求，生產(chǎn)和質(zhì)量檢驗需要自始至終保證嚴(yán)格控制。 F<9S,
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測量技術(shù)需同步配置 SSrYF u"
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擁有70 名員工的LT Ultra 精密技術(shù)有限公司，是高性能金屬光學(xué)、超精密設(shè)備、空氣軸承組件和激光束引導(dǎo)組件的制造商。公司成立于1995 年，其產(chǎn)品常用于機(jī)場的行李掃描儀，也用于日內(nèi)瓦歐洲粒子物理研究所所需要的新型粒子加速器的制造。 yH <a;@C
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LT Ultra 專業(yè)從事超精密設(shè)備的制造：機(jī)床精度小于1 微米。然而，他們認(rèn)為只有準(zhǔn)確的加工是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的：“如果沒有相應(yīng)的測量設(shè)備，要達(dá)到今天的高精度要求完全不可能，”LT Ultra 總裁Richard Wideman 先生解釋說，“我們的生產(chǎn)裝備正變得越來越精密。測量技術(shù)也必須保持同步配置�！闭沁@個原因，公司從卡爾• 蔡司購買了PRISMO ultra 測量機(jī)。過去， LT Ultra 對許多精度要求特別高的測量主要依賴于外部服務(wù)供應(yīng)商提供的設(shè)備。由于常常無法按要求完成各種任務(wù)，因此大大放慢了工作進(jìn)度，致使許多項目無法按時進(jìn)行。對該公司來說， 要接受歐洲核子研究委員會或歐洲航空局的訂單，PRISMO ultra 測量機(jī)是非常必要的。 f%gdFtJ &
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推動測量技術(shù)達(dá)到極限 :i};]pR
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“該測量機(jī)對我們來說是一個重要的技術(shù)里程碑，”Wideman 總結(jié)說。卡爾• 蔡司專為該公司配置的PRISMO ultra 已經(jīng)在此期間投入運(yùn)行。該標(biāo)準(zhǔn)型號的橋式測量機(jī)已經(jīng)達(dá)到0.6 微米的精度。對大多數(shù)產(chǎn)品來說，這種高水平的精確度通常已經(jīng)足夠， 但并不表示可以滿足所有需求。例如：用于水星計劃的厚度僅為幾十分之一毫米反射板上的零件，要求精度小于250 納米， 達(dá)到這樣的要求一切工作才能正常進(jìn)行。這對測量技術(shù)來說可不是一件輕松的事情。 lk(.zYaaN
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卡爾• 蔡司廣泛地與應(yīng)用技術(shù)、電子技術(shù)和軟件開發(fā)的專家一起工作，成功地解決了這些挑戰(zhàn)。PRISMO ultra 的每個組件都經(jīng)過手選，并經(jīng)過了精心的裝配，每一個細(xì)節(jié)都考慮得仔細(xì)周全，從而使得PRISMO ultra 能夠完全滿足這些高精度要求。 HAca'!p
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然而，反射板對測量技術(shù)提出了額外的要求：鋁部件的光學(xué)面是極為敏感的，容易被接觸式傳感器劃傷。通常可以通過使用光學(xué)掃描和非接觸式傳感器克服這種困難。然而，具體零件復(fù)雜的幾何形狀和不同的表面結(jié)構(gòu)，與高精度要求結(jié)合在一起，使光學(xué)測量技術(shù)的使用成為泡影。接觸式測量成為了不二的選擇。 7SVq fWp
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