鏡支持機構 分割鏡用センサ ドーム概算（内部のみ） 第26回技術検討会 栗田光樹夫
主鏡支持機構概念設計2 2012年3月29日 栗田光樹夫
支持機構の役割 鏡の位置を保持 鏡の形状を保持 鏡の姿勢を制御 天頂から水平までの姿勢変化 天頂から水平までの姿勢変化による自重変形 微小なTip-TiltとPiston
設計方針 一体構造 可動部分はFlexure機構 Flexureによる応力は鏡面を歪めない 設計変数は製作済みのトラスと主鏡外形以外すべて 滑り、転がりといった非線形な現象を排除 構造解析可能とする 可動部分はFlexure機構 Flexureによる応力は鏡面を歪めない 設計変数は製作済みのトラスと主鏡外形以外すべて KeckやTMTの設計に学ぶ
主な変更点 アキシャル方向を18点支持 ラテラル方向を中央のリングで支持
アキシャル支持 鏡面の自重変形RMS=7nm Flexure機構 ロッドの長さ80mm ロッド
支持点の配置 Keck, GTCの例 18点支持Ver 02の例 支持点数：27→18点 上下段のツリーが重ならない 部品点数を減らせる 1点当たり面積の333cm2 (3.8m), 500cm2 (TMT) これでもまだ支持点数は多目。TMTは3.8mより薄いにもかかわらず支持点が少ない。扇方が有利 上下段のツリーが重ならない 省スペース化が可能 トラスグローブ（アクチュエータの支持点）と鏡中心の間が見通しがいい(図中の点線) ラテラル支持構造などが設計しやすい 下段ツリーが直線 シンプルな形状 Actuating Point Keck, GTCの例 18点支持Ver 02の例
ラテラル支持 Flexure機構 リミット機構 トラス3節点でラテラル支持を保持 ダイアフラムφ90mm アクチュエータの暴走 脱着時のハンドリングエラー 地震等 トラス3節点でラテラル支持を保持 ダイアフラム リミットプレート リミット ラテラル支持断面
ラテラル支持 脱着 脱着は下の図のように鏡と望遠鏡を分離。 ラテラル支持をジャッキで押し上げ。 Whiffle tree磁石を介して鏡と取り付けるため、脱着可能。 ジャッキ受け ジャッキアップ
ラテラル位置決め ラテラル方向はアクチュエートされないため、脱着時の位置再現性が重要 鏡面内の回転とシフトはテーパピンを2本用いて拘束位置決め テーパピン
設計変更 主鏡を副鏡側に移動 セグメント裏面にラテラル用のφ200の追加穴加工 本概念設計ではトラスグローブ上面とセグメント裏面間距離=約150mm、最適化により130mmまで。（現状は71mm） まずは、副鏡形状で修正、それでも無理な場合は主鏡形状で修正 セグメント裏面にラテラル用のφ200の追加穴加工
今後 外側セグメントにたいして概念設計 ラテラル支持の解析 詳細設計 施工性 ネジ位置 アクチュエータとの接続 アキシャル支持の反力とバランス検討 各部インターフェースの整合性確認
分割鏡用センサ 分解能：～10nm サンプル速度：～kHz 廉価：～数万円 コンパクト 課題 温度依存性 上記再現性 湿度依存性 基盤の変形やICの寄生容量の変化
基盤を低熱膨張ガラスに改良 課題 外形の検討 ガラス基板へのプリント ガラス基板の穴加工 基本設計：大阪電気通信大学 基板加工：ナガセインテグレックス 実装：日本システム開発 評価：京大、ナガセインテグレックス 対向板
プロセス
ドーム概算