スライド 1 - Department of Astronomy, Kyoto

望遠鏡技術検討会
副鏡計測の要素実験報告
2012年6月6日
京都大学宇宙物理学科修士二年 出口和弘
副鏡検査方法案
• 研削盤にレーザー変位計を取り付け、表面走査で
計測する方法を考案中。
レーザー変位計
今回:レーザー変位計の性能試験をした結果を報告
使用予定の変位計と要求仕様
キーエンスLT9010
• 分解能
10nm
• 温度ドリフトあり
要求
-傾斜面でも十分な分解能(~10nm)
-計測時間中(~6時間) 安定
傾斜がある場合の分解能確認実験
クリアセラム(1200番での研削面)を傾けた状態で計測
傾斜があると分解能が悪化するかどうか確認
8°傾斜での実験結果
(um)
計
測
距
離
計測時間(sec)
傾斜があった場合の分解能変化を確認
9.7nm(RMS)で安定 傾斜なしと同程度
温度特性確認実験
・気温=23±0.1℃
・クリアセラム上
に配置
・クリアセラムの
蒸着面を計測
変位計出力値と変位計温度の相関を見た
変位計出力値と温度の相関
(um)
計
測
距
離
*温度計精度
0.1℃
変位計温度(℃)
温度特性 1400nm/℃ 長期ドリフトの原因
変位計試験まとめ
実験内容 結果
分解能
8°傾斜でも十分な分解能を得られた ○
温度特性 1400nm/℃の線形温度特性
△
今後
変位計の温度補償により精度向上を狙う
~具体案(検討中)
変位計に金属ブロックを取り付け熱容量を増やす
熱電対温度計によってフィードバックをかける
距離センサ試験の報告
導体
• コイルから導体までの距離
に反応するセンサ
• 導体なし(L一定)で試験
浮遊容量Cを調べた
• 温度特性あり
仕様と逆の温度特性
再現性試験は失敗
カウントと温度の相関
1.0001
29.0℃
2時間
26.0℃
0.9993
カウント基準
ΔT
Δcount
37832
2.5℃
23count
仕様と逆の相関
29.0℃
恒温槽の問題点
26.0℃
29℃→26℃→29℃で運転命令
元の温度に戻らない(±0.2℃)
センサ実験まとめ
• 導体なしで実験 Cのみの影響を調査
• 温度相関は逆センス
• 恒温槽の再現性が0.2℃ほどずれる
再現性実験に工夫が必要
センサカウントと温度(導体あり)
セ
ン
サ
カ
ウ
ン
ト
緑:温度変化前
青:温度変化後
-3.6count/℃
カウント平均
~50792
20.0℃
15.0℃
温度
カウントと温度の相関(今回の結果)
• 温度変化中の
データは省いた
セ
ン
サ
カ
ウ
ン
ト
LCではなく
Cのみの影響
26.0℃
温度
29.0℃
カウントと温度の相関(過去データ)
5カウント
23.5℃
27.0℃
カウント変化量 6.5count/℃ (カウント平均37800)
*センサボックスを恒温槽の中に入れている
センサの安定性
• 同一環境でも
安定性に差異
• センサの選別が必要
• 5時間での安定性
0.22count(RMS)
1count=15nmとして
3.3nm
カウント平均58686
LT9000