安光所光学镜头即将入驻EAST装置 开启所际合作新篇章

　　　　近日，安光所光学工程中心高精度光学元件加工课题组宣告该组加工、装配的相对孔径1:2的大视场EAST装置边界汤姆逊散射诊断光学系统已研制出一套，不日将入驻等离子体所EAST装置，进行数据收集、深度试验。

　　汤姆逊散射诊断是聚变研究中的重要诊断手段，其对光学设计和加工有着异常严苛的要求。依据等离子体研究所专家所提供的设计参数和现实的加工可行性，经双方多轮论证，提出一套大视场、大景深、宽波长透镜系统。该系统将对物距700多毫米，长度1200多毫米 ，倾角达15°，工作谱段700-1100nm的光线高精度成像。此套系统含有8片球面透镜，分别采用重火石、重冕、镧冕三种高折射率的光学玻璃。7月初，该系统通过了专家的预验收，预验收专家认为系统达到了国内先进水平，同时该光学系统的光学筒长与其他筒长相比缩短了三分之一，既方便了在能量收集测试过程中的安装工作，也压缩了仪器的测试空间。

　　为满足用户的高标准要求，安光所光学工程中心突破了原材料选购、光学镀膜的光擦工艺、精准定位光学元件等重重难关：系统的每块透镜的口径都超过了常规透射成像系统中透镜的口径，因此在原材料选购过程中都进行了材料内部应力、均匀性检测，采用了平面干涉仪透过检测、利用刀口仪及凹面标准球面反射镜透过检验、紫外应力仪检测三种检验方法相互验证，以确保优质光学系统研制的材料可靠性；采用的高折射率光学材料表面易腐蚀、氧化，尤其在镀膜后光学表面易产生雾化，所以在加工、镀膜的过程中设计了合理可行的工艺流程。针对光学元件材料较软、直径大的特点，镀膜前光学元件表面擦拭要求非常严格，为解决这一棘手问题，课题组同志通过反复实践摸索出新的光擦工艺，确保了光学镀膜工艺的顺利完成；该系统光学元件的完美定位在于每块透镜光轴与外圆的精度、镜筒的公差配合以及每块透镜的镜间距，才能将每块透镜的球心连成一条线，从而形成一个满足质量要求的系统。课题组通过精确测定每块透镜的矢高、选择高强度、高比刚度的结构材料、研磨隔圈的平整度以保证每块透镜各自的光学定位。

　　从光学设计、光学材料选择、光学加工检测镀膜到最终研制成功，安光所光学工程中心历时十个月，终于完成了这一艰巨而又具有深远意义的任务。这是其首次由设计、选料、加工、装配一体化完成的大型光学镜头，也是光学加工、装配史上难度以及精度最具挑战性的任务之一，其成功研制进一步表明安光所具备承接高精度光学元件加工的综合实力。

 

　　安光所光学工程中心高精度光学元件加工课题组正在检查系统

 

　　汤姆逊能量收集系统初检图

(安光所)