鏡支持機構 分割鏡用センサ ドーム概算（内部のみ）

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1 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

2 主鏡支持機構概念設計2 2012年3月29日 栗田光樹夫

3 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

4 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

5 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

6 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

7 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

8 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

9 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

10 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

11 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

12 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

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14 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

15 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

16 プロセス

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18 ドーム概算