20、大型望远镜蜂窝镜的发展与制造

大型望远镜蜂窝镜的发展与制造

1. 蜂窝镜相关技术的发展

1.1 SOML 和 Hextek 的发展

早期，Hextek 公司将把紧密排列的玻璃管在板间熔合形成蜂窝结构的实验进行了商业化。该公司运用气体熔合技术生产 1 米左右的硼硅酸盐蜂窝镜已有 20 多年。其方法是利用轻微气压使玻璃管膨胀，在面板间熔合形成蜂窝状，之后可将得到的平板坯料加工成所需的曲率半径。

而在高温下将硼硅酸盐玻璃浇铸到模具中的实验促使了斯图尔特天文台镜实验室（SOML）的成立，该实验室位于亚利桑那大学图森市足球场看台下方。1983 年，最初的浇铸实验制造出两个 1.8 米、f/1.75 的蜂窝镜坯料；1985 年，为 VATT 望远镜旋转浇铸出 1.8 米、f/1.0 的主镜。1984 年开始建设现在的实验室，旨在生产多个 3.5 米的蜂窝镜，作为迈向更大尺寸镜子的一步。这些 3.5 米的镜子被用于 APO、WIYN 和 SOR 望远镜。SOML 专门从事直径 3.5 - 8.4 米的大型蜂窝镜的开发和生产，包括浇铸和抛光。

1.2 地面望远镜主镜的要求

为了开发硼硅酸盐蜂窝镜，了解大型地面望远镜镜子所需的设计参数至关重要。大型地面望远镜需要优化以下参数：
- 大收集面积 ：用望远镜观测遥远物体时，信噪比几乎总是取决于收集的光子总数。对于高分辨率光谱学，对光子的需求尤为关键。光学/红外望远镜因不受发射能力限制，在地面建造可拥有更大的收集面积。一些观测中，地面望远镜可凭借更大的收集面积与空间望远镜较低的背景噪声竞争。
- 图像质量 ：所有望远镜，尤其是大型望远镜，必须