Специальная астрофизическая обсерватория ран
Скачать 0.79 Mb.
|
1 Модернизация оптического телескопа БТА С целью проведения научных исследований на современном уровне в САО РАН постоянно ведется модернизация оптического телескопа БТА, который является крупнейшим астрономическим телескопом России. В рамках данного госконтракта будут разработаны: Методика реконструкции узлов вакуумной камеры для алюминирования рабочей поверхности 6-м зеркала телескопа БТА. Система мониторинга температур подкупольного пространства и зеркала телескопа БТА. Система контроля параметров атмосферы в месте установки телескопа БТА. Методика контроля качества оптических поверхностей в процессе обработки заготовки 6-м зеркала телескопа БТА. Внедрение данных методик и систем позволит сохранить высокий уровень исследований на телескопах ЦКП и оказывать услуги сторонним организациям. Ниже приводится анализ существующих методов исследований на БТА, обоснование необходимости внедрения новых методов и прогноз их использования. 1.1. Методика реконструкции узлов вакуумной камеры для алюминирования рабочей поверхности 6-м зеркала телескопа БТА В подкупольном пространстве оптического телескопа расположена камера ВУАЗ для алюминирования зеркальных поверхностей телескопа. Отсутствие защитного слоя SiO2 на Главном и вторичных зеркалах БТА приводит к тому, что отражающие поверхности зеркал деградируют со временем, что особенно выявляется в «синей» части спектра. Поэтому зеркала (в т.ч. и на БТА) требуют регулярного переалюминирования (раз в 5 лет). Камера ВУАЗ-6 была сдана в эксплуатацию при сдаче комплекса БТА и все это время использовалась по назначению и поддерживалась в рабочем состоянии, но без существенной модернизации. На третьем этапе выполнения госконтракта были выполнены работы, в т.ч. по выработке рекомендаций по реконструкции. Определена концепция модернизации технологического процесса нанесения алюминиевого слоя на оптические поверхности. Установлено, что эта комплексная задача включает модернизацию установки для алюминирования зеркал и модернизацию моечного помещения в соответствии с современными требованиями по чистоте (оснащение моечного помещения «чистовой палаткой»). Установка для алюминирования включает в себя следующие основные компоненты (рис.1):
Необходимые узлы для дооснащения:
 Рис.1. Общий вид установки ВУАЗ-6 для алюминирования зеркал на БТА. ВУАЗ-6 является высоковакуумной напылительной системой для напыления зеркал диаметром до 6-и метров. Ввиду больших массогабаритных параметров модернизация установки может проводиться только на месте и будет состоять из нескольких рабочих шагов или технологических операций, согласно позициям А1-А4. А1 Рабочий шаг (технологическая операция)1: Проверка существующей вакуумной системы. А1.1 Проверка существующей вакуумной системы: Запись фактического состояния вакуумной системы. Все данные будут запротоколированы (время откачки, интенсивность натекания и т.д.). А1.2 Монтаж и запуск. А2 Рабочий шаг (технологическая операция)2: Модернизация существующей вакуумной системы. А2.1 Квадрупольный масспектрометр Pfifer QMS 200 F3. А2.2 Широкодиапазонный модуль MicroIonPlus с диапазоном измерений 5*10-9 – 1000 торр. 2 шт. А2.3 Криогенный насос CTI ISO520(a) с компрессором 8600 (б) производительностью 10000л/с по азоту. 3 шт. А2.4 Затвор вакуумный с пневматическим приводом GNB G(ISO500)PMOP. 3 шт. А2.5 Поставка всех уплотнителей. 1 набор. А2.6 Шкаф управления/силовой шкаф с приборами управления: ввиду нехватки средств, модернизация от пункта 2.6 будет осуществляться из других источников. Шкаф управления, полностью предварительно собранный в соответствии с разработанной концепцией технологического процесса. Главный выключатель. Аварийное отключение. Силовое обеспечение/настройка всех вакуумных насосов. Настройка всех вакуумных клапанов, ввод контрольных приборов. Тиристорный преобразователь-регулятор для настройки отдельных источников испарения. Тиристорный преобразователь-регулятор для настройки снабжения тлеющего разряда. Настройка всех дополнительных компонентов. Все компоненты для нанесения защитного слоя (напуск газа и т.д.). Лицензии программного обеспечения: ОС Windows XP-PRO, Программное обеспечение для визуализации LayOp®(RUN TIME Version). Промышленный ПК для управления установкой и визуализации, TFT монитор 19”, клавиатура. Soft-SPS для управления в реальном времени. Сетевой адаптер/дистанционное обслуживание через сеть Ethernet. Электрическое подключение: 3-фазы, N, PE, Напряжение: 3AC 400V/230V/+6%/-10%, Частота: 50Hz ±1%. Примечание: шкаф управления в полном комплекте и снабжен всеми компонентами, необходимыми для всех шагов модернизации. А2.7 Силовые кабели/сигнальные кабели. 1набор. А2.8 Тест существующей вакуумной системы с новыми компонентами и новой системой управления. Запись данных вакуумной системы и сравнение с данными перед реконструкцией: Все данные будут запротоколированы (время откачки, интенсивность натекания и т.д.). Анализ данных. Примечание: если во время этого теста обнаружится, что существующие компоненты дефектны и больше не могут быть отремонтированы, будет предложена замена на новые в следующем рабочем шаге. А3 Рабочий шаг (технологическая операция)3: Модернизация существующей оснастки камеры. А3.1 Силовые трансформаторы на большую силу тока для отдельных спиральных нитей накала для испарения. 1 набор. А3.2 Силовые кабели для трансформаторов/сигнальные кабели системы управления. 1 набор. А3.3 XTAL кварцево-резонаторная измерительная система. Точность <0,1Å/s (интегрирована в управляющий ПК, возможность подключения 4-х кварцевых резонаторов). 1 шт. А3.4 крепление 2-х кварцевых резонаторов. 1 шт. А3.5 Тест существующей системы испарения: Тест испарителя со всеми принадлежащими к нему компонентами. А3.6 Монтаж и запуск всей системы А4 Рабочий шаг (технологическая операция)4: Установка компонентов для нанесения защитного слоя. А4.1 Компоненты для напуска (системы напуска газов, нагреватель и т.д.). 1набор. А4.2 Силовые кабели для трансформаторов/сигнальные кабели системы управления. 1 набор. А4.3 Тест защитного слоя. Тест всех компонентов для нанесения защитного слоя. А4.4 Монтаж и запуск всей системы. Контроль температуры во время калибровочного напыления. В процессе напыления пленки предполагается контролировать изменение (повышение) температуры во время напыления. Для этого во время тестового техпроцесса на макетные образцы к нижней части предлагается приклеить термопары на 7 различных радиусах с тепловой изоляцией на платформе макетной подложки. При проходах под магнетроном повышение температуры на образцах можно будет определить одновременно с ростом алюминиевой пленки. Создание “чистых” помещений для изготовления и отработки комплексов научной аппаратуры для астрофизических исследований. В целях улучшения адгезионных свойств, обеспечения гладкости и сплошности алюминиевой пленки, на этапе подготовки поверхности главного зеркала БТА к алюминированию, необходимо минимизировать количество взвешенных частиц в единице объема моечного помещения. Для этого необходимо оснастить моечное помещение чистовой палаткой. Чистовая палатка представляет собой изделие, состоящие из силового металлического каркаса, собранного из отдельных, соединенных между собой труб квадратного сечения с расположенными на них фильтровентиляционными модулями типа К4 с натянутой на них антистатической полиэтиленовой плёнкой. Между модулями имеется уплотнение из мягкой резины (поролона), которая сжимается при сборке и обеспечивает пыленепроницаемость соединений по стыкам. Для входа в чистовую палатку имеется специальный тамбур, который соединяется с чистовой палаткой и выполняет роль воздушного шлюза при входе обслуживающего персонала внутрь. Кроме того, в тамбуре возможна организация смены производственной одежды (халатов, обуви, головных уборов), то есть тамбур выполняет функции гардероба. Каркас состоит из силовых стоек, установленных на пол помещения и соединенных между собой балками. К балкам и стойкам крепятся ФВ модули и ограждающие конструкции – экраны, изготовленные из антистатической полиэтиленовой пленки. Пленка натянута также на потолок и на стены для предотвращения загрязнений от внешней среды (отслоение частиц краски, коррозия бетона, пыление швов и т.п.). Швы на полу необходимо обработать силиконовым герметиком. Тамбур представляет собой металлическую неразборную конструкцию, обтянутую антистатической полиэтиленовой плёнкой. К каркасу чистовой палатки тамбур присоединяется с помощью винтов. Тамбур и чистовая палатка имеют отдельные входные двери, либо соединяются между собой посредством антистатической шторы. Вентиляционо-фильтрующие агрегаты К4 являются готовыми изделиями. Рассматриваются 2 возможных способа организации воздушного потока — горизонтальный и вертикальный, каждый со своими преимуществами и недостатками. Агрегаты К4 устанавливаются на среднем (по высоте) уровне чистовой палатки на специальных подставках и соединяются с чистовой палаткой рукавами из полиэтиленовой плёнки. Принцип работы чистовой палатки основан на непрерывной принудительной циркуляции воздуха через фильтры вентиляционно-фильтрующих агрегатов и рабочую зону. Забор воздуха производится из окружающего чистовой палатку помещения. Воздух проходит через фильтры предварительной и тонкой очистки, обеспыливается в них и поступает в рабочую зону. Удаление загрязнённого воздуха производится через зазор между полом и нижней балкой чистовой палатки (при вертикально организованном потоке, либо в специально организованном коридоре при горизонтально организованном потоке) за счёт разности давления в рабочей зоне и смежным с чистовой палаткой помещением. Вентиляционно-фильтрующие агрегаты могут быть включены как на полную мощность, так и на частичную (предусмотрена плавная регулировка оборотов) для обеспечения комфортных условий работы персонала. Для понимания принципа очистки воздуха, на рис.2. представлен эскизный чертеж чистовой палатки.  Рис.2. Иллюстрация примера чистовой палатки с вертикально-организованным «ламинарным» воздушным потоком. Основные технические данные и характеристики чистовой палатки.
Шумовые характеристики камеры должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.003-76 и не должны превышать нижеприведенныхв табл.1: Таблица 1.
Рис.3. Криогенный насос CTI ISO520(a) с компрессором 8600 (б) производительностью 10000л/с по азоту. К настоящему времени приобретены следующее оборудование и материалы, необходимые для разработки методики:
 Рис.4. Насос диффузионный.  Рис.5. Квадрупольный масспектрометр Pfifer QMS 200 F3.  Рис.6. Широкодиапазонный модуль MicroIonPlus с диапазоном измерений 5*10-9 – 1000 торр. 1.2. Система мониторинга температур подкупольного пространства и зеркала телескопа БТА. Система контроля параметров атмосферы в месте установки телескопа БТА. Система мониторинга температур подкупольного пространства и зеркала телескопа БТА. Как указывалось в отчетах о выполнении 1 и 2 этапов настоящей НИР, создание активной системы охлаждения подкупольного пространства позволяет своевременно упреждать скачки температуры наружного воздуха, подготавливая инерционное Главное зеркало телескопа к работе в условиях пониженной температуры. Полноценная работа системы активного охлаждения возможна только при создании системы мониторинга температур и включения этих данных в алгоритм управления. Данная система предназначена для измерения температуры воздуха подкупольного пространства и температуры конструкций Большого телескопа азимутального (БТА). Контактные датчики температуры установлены и на поверхностях купола. Система установки температурных датчиков предусматривает измерение температуры воздуха в различных частях подкупольного пространства, на различных конструкциях БТА и поверхностях купола. Информация с датчиков температуры поступает на восьмиканальные микропроцессорные измерители — регуляторы ТРМ 138Р, затем через конверторы I-7520R приходит на различные РЕР контроллеры с общей CAN шиной. При создании «Системы сбора информации о температуре подкупольного пространства» использовалось следующее оборудование:
Подключение температурных датчиков к тому или иному РЕР контроллеру, должно производиться, исходя из ближайшего расположения мест установки датчиков и PEP контроллера, входящего в состав распределенной системы управления телескопом. Схема размещения датчиков температуры на конструкции башни телескопа приведена на рис.7. Температурные датчики, установленные на неподвижной части подкупольного пространства подключены к РЕР контроллеру, контролирующему работу релейно-коммутационного хозяйства телескопа. Температурные датчики, установленные на подвижной части подкупольного пространства подключены к РЕР контроллеру, расположенному на куполе. Схема с местами установки температурных датчиков на неподвижной части подкупольного пространства изображена на рис.8. На нем приведено распределение датчиков по плоскостям, начиная с наивысшего уровня. Температурные датчики установленные на подвижной части подкупольного пространства подключены к РЕР контроллеру, расположенному непосредственно она куполе. Проведенные работы позволяют начать деятельность по восстановлению картины распределения температуры воздуха по всему объему подкупольного пространства с целью развития алгоритма управления узлами системы активного охлаждения башни БТА. |
Похожие:
 | Российской Академии Наук Институт проблем нефти и газа со ран министерство... Председатель – Александр Федотович Сафронов, чл корр. Ран, председатель Президиума Якутского научного центра со ран, директор ИПНГ... |  | Соглашение о сотрудничестве между федеральной службой по гидрометеорологии... Российская академия наук (далее ран), в лице Президента ран академика ран осипова Юрия Сергеевича, действующая на основании Устава... |
| Научная работа лабораторий 9 в 2012г. Ивц оф им выполнял работы в... Омским филиалом Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института математики им. С. Л. Соболева со ран. Дана краткая... | | Малкова Л. А., Миничева С. В., Данилов Д. Д. Российская и Всеобщая... Рао (от 07. 07. 2006) и ран (от 16. 10. 2006), заключения рао (от 03. 11. 2005) и ран (от 03. 10. 2005), заключения рао (от 06. 08.... |
| Российской академии наук институт европы ран промышленная политика европейских стран Н. В. Говоровой.]. – М. Ин-т Европы ран : Рус сувенир, 2010. – 214 с. – (Доклады Института Европы = Reports of the Institute of Europe... | | Дальневосточного отделения ран Утверждено на заседании Ученого совета Тихоокеанского института биоорганической химии им. Г. Б. Елякова дво ран |
| Время Мероприятие Программа мероприятия Холл, 2 этаж Гусейнов Абдусалам Абдулкеримович, академик ран, директор Института философии ран | | Положение о Центре коллективного пользования научным оборудованием... Цкп, образован в соответствии с Приказом директора ибхф ран №13а от 23 апреля 2001 г на базе лабораторий и других подразделений Федерального... |
| Адаптивная системА управления процессАмИ роста кристаллов для методов Степанова и Чохральского Работа выполнена в лаборатории управляемого роста кристаллов Учреждения Российской академии наук Института физики твердого тела ран... | | Кризисные явления, возможности и пути их преодоления в социально-экономических... Биробиджан. Институт комплексного анализа региональных проблем дво ран. Амурский государственный университет. Тихоокеанский институт... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Гринберг Руслан Семенович (Россия), член-корреспондент ран, директор Института экономики ран | | Бетелин В. Б., акад. Ран, Васильев В. Н., чл корр. Ран жижченко А. Б Добрый день. Наша сегодняшняя встреча посвящена её величеству Науке. Ещё А. С. Пушкин очень образно поведал миру об этом |
| Численное моделирование ионосферных предвестников сильных землетрясений... Западное отделение Учреждения ран «Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова» ран | | Пояснительная записка Программа соответствует федеральному компоненту... «Литература» для 5–9 кл., авторы Р. Н. Бунеев, Е. В. Бунеева и др. (заключения рао (от 06. 08. 2007) и ран (от 23. 10. 2007), заключения... |
| Центр общественных связей Академгородка прошла первая встреча из цикла «Урок академика», на которой выступил директор Института геологии и минералогии им.... | | Международная конференция «Системы жизнеобеспечения как средство... Совета ран по Космосу, начальник Исполнительного бюро по космосу ран, кандидат экономических наук |
