SiCステアリングミラー

セミコレックスSiCステアリングミラーの材質特性

優れた材料特性

SiC ステアリング ミラーは、その優れた材料品質により、望遠鏡の衛星ミラーに最適な材料です。炭化ケイ素 (SiC) は、その高い剛性と硬度により、優れた変形耐性があることで知られています。これは、難しい設定でも光学精度を維持するために不可欠です。密度が低いため、この構造は軽量であり、1グラム単位が重要な航空用途で特に役立ちます。さらに、SiC の低い熱膨張係数により、温度変動による寸法変化が低減され、光学的な配向と性能が維持されます。また、その優れた熱伝導率により効果的な熱放散が保証されます。

機械的および熱的弾性

SiC ステアリング ミラーは最大 1400°C の温度に耐えることができ、優れた熱安定性を示します。宇宙望遠鏡や高速スキャン システムなど、急速な温度変化を必要とするアプリケーションは、この機能に依存します。 59,465 ～ 93,549 PSI の範囲の材料の曲げ強度は、構造の完全性を犠牲にすることなく機械的圧力に耐える能力を際立たせています。 SiC はその機械的強度にもかかわらず脆い場合があるため、損傷を避けるために製造中および設置中に慎重に扱う必要があります。

軽量設計と表面品質

SiCステアリングミラー表面の粗さの低減により、優れた光学性能と光散乱の低減に貢献します。正確な光の操作が必要な高エネルギーレーザー (HEL) システムのようなアプリケーションでは、これは不可欠です。また、SiC は従来のガラスミラーよりも大幅に軽量であり、これは軽量化が重要な宇宙用途や大型望遠鏡にとって重要な特性です。この軽量設計により、取り扱いと設置が簡単になるだけでなく、航空ミッションの総積載量も軽減されます。

共振周波数と剛性

SiC ステアリング ミラーは、Zerodur などの材料に比べて共振周波数の利点があるため、HEL システムなどの加速を伴うアプリケーションに最適です。優れた剛性により、高い加速と素早い受動的放熱が可能になり、動的設定でパフォーマンスを維持するために不可欠です。 SiC の適応性は、複雑な形状に成形できることでさらに高まり、特定の光学的ニーズに適した独自のパターンの作成が可能になります。

CVDコーティング機能強化

SiC ステアリングミラーの表面特性を向上させるために、化学蒸着 (CVD) が使用されます。 CVD SiC は優れた表面形状を達成することで、光学品質を向上させることができます。さらに、CVD クラッドプロセスによりミラーの全体的な性能と寿命が向上し、高度な光学システムの厳しい要件を満たすことが保証されます。

用途SiCステアリングミラー

宇宙および航空宇宙におけるアプリケーション

SiC ステアリング ミラーは軽量で熱的に安定しているため、宇宙および航空宇宙用途に最適です。衛星望遠鏡のミラーは、過酷な宇宙環境でも光学精度を維持できるため、長期間のミッションでも信頼性の高い動作が保証されます。宇宙の無重力環境では、アライメントの維持が正確なデータ収集に不可欠であり、動的および重力のたわみに対する耐性が非常に有利です。

高速スキャン機構

SiC ステアリング ミラーの機械的堅牢性と迅速な熱安定化により、高速スキャン システムでの正確な制御と高速な反応時間が可能になります。これらのシステムは、ミラーの急速な加速に耐え、効果的に熱を放散する能力を利用して、厳しい動作環境に直面しても安定したパフォーマンスを保証します。

高エネルギーレーザー (HEL) の応用

SiC ステアリング ミラーの顕著な剛性と共振周波数の利点は、HEL アプリケーションにとって非常に貴重です。ミラーは、大きなエネルギー負荷に耐え、熱を素早く放散する能力があるため、正確なビーム制御と安定性が必要なレーザー システムに最適な部分です。複雑な形状に対応できるその能力により、最先端のレーザー技術特有の要件を満たすカスタマイズされたソリューションが可能になります。

大きな望遠鏡

SiC ステアリング ミラーの低散乱面と軽量設計により、大型望遠鏡の光学性能が向上します。取り付けと位置合わせが簡単になることに加えて、軽量化により構造の完全性を犠牲にすることなくミラーの直径を大きくすることができます。遠く離れた天体を観察するために集光を最適化する必要がある天文用途では、これは重要です。

SiCの製造プロセス

SiC は、多くの複雑な手順を経て製造されます。まず、珪砂または液体シリコンを炭素とともに高温炉で加熱して炭化珪素を生成します。この技術により、緻密な SiC が生成され、その後高圧下、不活性雰囲気中、非酸化物焼結助剤を使用して 2000°C 以上の温度で焼結されます。さらに、化学気相成長法により高純度のSiCを面心立方晶として製造し、機械的・光学的特性を向上させています。