光学望远镜设计与建造
课程编码：1802010704Z1P2003H
英文名称：The Design and Construction
课时：50
学分：2.50
课程属性：专业核心课
主讲教师：王国民等
教学目的要求
本课程是关于光学望远镜，尤其是大型天文光学望远镜如何设计和如何建造的课程，主要包括三个方面的内容：光学望远镜设计与建造基础、光学望远镜设计与建造和太阳望远镜设计与建造。通过本课程的学习，不仅让学生掌握光学望远镜设计的基本理论知识，而且通过望远镜的具体设计和建造介绍，使得学生了解天文光学望远镜的组成部分、性能要求、设计和建造的方法，为学生今后设计望远镜、使用望远镜和维护望远镜等相关工作打下坚实基础。
预修课程
普通天文学、光学工程、机械设计、机械原理、有限元技术、自控原理等
大纲内容
第一章 光学望远镜设计基础
第1节 天文学概述 0.5学时
第2节 古代天文仪器 1.0学时
第3节 光学望远镜性能指标 1.0学时
第4节 折射、反射、折反射望远镜 1.5学时
第5节 光学望远镜设计方法与项目管理 0.5学时
第6节 光学望远镜系统集成与验证 0.5学时
第7节 望远镜台址和圆顶 0.5学时
第二章 望远镜镜面支承
第1节 望远镜主镜支承 1.5学时
第2节 副镜支承 1.0学时
第3节 三镜支承 0.5学时
第4节 小镜子和透镜支承 0.5学时
第5节 镜面准直和调整技术 1.0学时
第6节 镜面支承性能测试 0.5学时
第三章 望远镜镜筒和机架
第1节 望远镜镜筒 1.5学时
第2节 赤道式机架 1.5学时
第3节 地平式机架 1.5学时
第4节 水平式机架 0.5学时
第5节 其他特殊机架形式 0.5学时
第四章 望远镜轴系及支承
第1节 望远镜轴系 0.5学时
第2节 望远镜轴系支承轴承 1.5学时
第3节 支承轴承调整技术 1.0学时
第4节 轴系支承性能及测试 0.5学时
第五章 望远镜轴系传动
第1节 蜗轮蜗杆传动 1.0学时
第2节 齿轮传动 1.2学时
第3节 摩擦传动 1.0学时
第4节 电机直接驱动 0.8学时
第六章 望远镜指向及跟踪
第1节 望远镜指向误差源 1.0学时
第2节 指向模型建立 1.0学时
第3节 望远镜控制单元介绍 1.0学时
第4节 跟踪控制技术 0.5学时
参考书
1、
The Design and Construction of Large Optical Telescopes.
Pierre Y. Bely 编著
2003
New York: Springer
2、
天文望远镜设计
胡企千，姚正秋编著
2013
中国科学技术出版社
3、
望远镜技术与天文测天
胡企千
2014
东南大学出版社
4、
天文望远镜原理和设计
程景全编著
2003
中国科学技术出版社
5、
太阳物理导论
林元章著
2000
科学出版社
课程教师信息
胡企千，研究员，博士生导师，天文仪器与技术专家，1966年毕业于武汉测绘学院（今武汉大学一部），从事天文仪器设计和有关技术研究，负责过“长露光照相天顶筒”、“水平子午环”和“太阳多通道望远镜（副组长）”等项目的硏制工作。其中太阳多通道望远镜于1996年获国家科技进步奖二等奖，排名第二，参与国科大讲课3年，授课题目为“天文光学望远镜的设计”。主要著作有“天文望远镜设计”（天体物理丛书之一）。王国民，研究员，博士生导师，天文仪器与技术专家，现任望远镜工程中心副主任，1992年毕业于南京工程学院，2005年毕业于中国科学院南京天文光学技术研究所获博士学位，目前主要从事天文仪器与技术的研究，先后参加“九五”国家重大科学工程郭守敬望远镜项目，担任焦面机构负责人；中、法国际合作2.5米望远镜项目，担任项目副负责人；作为项目负责人先后主持国家自然科学基金项目2项，发表学术论文20余篇，授权专利7件。章海鹰，研究员，博士生导师，太阳仪器专家，1989年毕业于中国科学技术大学精密机械与精密仪器专业，2003年毕业于中国科学院研究生院获天体物理博士学位。长期从事太阳仪器的研究工作，先后参加太阳多通道望远镜、球载太阳望远镜、空间太阳望远镜等项目的研究工作，主持完成三通道滤光器及三通道磁像仪的研制工作，主持完成国家自然科学基金面上项目“大口径红外太阳望远镜主镜关键技术研究”，目前作为载荷主任设计师，负责先进天基太阳天文台（ASO-S）卫星的全日面矢量磁像仪（FMG）载荷的研制工作。