• 제목/요약/키워드: Zerodur

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ZERODUR의 저손실거울의 산란에 대한 연구 (A study on scattering in low loss mirror with superpolished ZERODUR)

  • 이범식;유연석;이재철
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2007년도 하계학술발표회 논문집
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    • pp.187-188
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    • 2007
  • Four kinds of mirror substrates with same surface roughness were fabricated. On those substrates, a dielectric multi-layer coating with high reflectivity was deposited by ion beam sputtering technique. Most of the fused silica mirrors showed lower scattering than the ZERODUR mirrors one, which deposited on substrates similar in surface roughness. The ZERODUR mirrors scattering strongly depend on the micro-structure of $Ta_2O_5/SiO_2$ thin films wear deposited on ZERODUR substrates.

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기판의 표면에너지가 반사경의 산란에 미치는 영향 (Effect of Substrata Surface Energy on Light Scattering of a Low Loss Mirror)

  • 이범식;유연석;이재철;허덕재;조현주
    • 한국광학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.452-460
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    • 2007
  • ZERODUR와 용융 석영으로 저산란 반사경을 제작하고 산란 특성을 연구하였다. Bowl feed 법을 이용하여 초연마면인 표면거칠기 0.326 ${\AA}$인 용융 석영 기판과 표면거칠기 0.292 ${\AA}$의 ZERODUR 기판을 얻었다. 이온빔 스퍼터링 방법으로 초연마된 기판 위에 $SiO_2$$Ta_2O_5$를 교번으로 22층을 증착하여 다층박막 고반사 거울을 얻었다. 용융 석영 반사경과 ZERODUR 반사경의 산란이 각각 4.6 ppm과 30.9 ppm으로 측정되었으며, 이로부터 산란이 매우 작은 경우 기판의 표면거칠기가 산란을 결정하는 주요 파라미터가 아니라는 것을 알았다. 나아가 반사경의 표면거칠기를 AFM으로 측정한 결과. ZERODUR 반사경이 용융 석영 반사경 보다 박막의 표면거칠기가 2.3배 더 높게 측정 되었다. 이 결과는 기판-박막 경계면에서 박막 형성 초기에 기판의 화학조성 또는 결정방향과 증착물질의 상호관계로 인하여 박막 형성 초기에 표면거칠기가 급격히 나빠져서 발생하는 것으로 유추되었다. SEO 300A으로 접촉각 측정을 하여 Giriflaco-Good-Fowkees-Young 방법으로 표면에너지를 계산하였다. 표면거칠기 0.46 ${\AA}$을 갖는 용융 석영 기판이 표면거칠기 0.31 ${\AA}$을 갖는 ZERODUR 기판보다 접촉각이 더 작고 표면에너지는 크게 나타났다. 이러한 차이가 기판 종류에 따라 박막형성 초기에 표면거칠기를 다르게 하는 한 요인으로 판단되며, 기판의 표면에너지가 높을수록 미려한 박막표면을 얻는 것으로 확인되었다. ZERODUR의 표면에너지 차이를 설명하기 위해 XPS 분석으로 용융 석영은 Si, O로 구성되었고 ZERODUR는 Si, O, Al, Na 그리고 F로 구성되었다는 것을 알 수 있었다.

Design and Development of an Ultralow Optical Loss Mirror Coating for Zerodur Substrate

  • Cho, Hyun-Ju;Lee, Jae-Cheul;Lee, Sang-Hyun
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제16권1호
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    • pp.80-84
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    • 2012
  • A high reflectance mirror, which has very low absorption and scattering loss, was coated onto a crystalline substrate by ion beam sputtering and then annealed at $450^{\circ}C$. We carefully selected the mirror coating material, and designed the high reflectance mirror, in order to avoid UV degradation which comes from the He-Ne plasma. We measured the surface roughness of the Zerodur substrate using phase shift interferometry and atomic force microscopy, and compared it with the TIS scattering of the mirror. The cavity ring-down method was used to measure the absorption of the mirror, and the thin film structure was correlated to its results. We also compared the optical properties of coated mirrors before and after annealing.

초정밀가공기를 이용한 Zerodur의 연삭 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Zerodur Grinding using Ultra-Precision Machine)

  • 김주환;김건희;한정열;김석환;원종호
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.405-409
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    • 2003
  • We explored a new rough grinding technique on optics materials such as Zerodur. The facility used is a NANOFORM-600 diamond turning machine with a custom grinding module and range of diamond resin bond wheel. The grinding parameters such as workpiece rotation speed depth of cut and feed rate were altered while grinding the workpiece surfaces of 20m in diameter. Surface roughness is measured by Form Talysurf series2. Our target is to define grinding conditions producing the surface roughness better than 0.02${\mu}{\textrm}{m}$ Ra and the form accuracy of around 0.2${\mu}{\textrm}{m}$ PV.

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Zerodur의 초정밀 연삭 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics on Ultra-Precision Grinding of a Zerodur)

  • 김건희;박요창
    • 한국기계가공학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.13-17
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    • 2005
  • We explored a new rough grinding technique on optics materials such as Zerodur. The facility used is a NANOFORM-600 diamond turning machine with a custom grinding module and a range of diamond resin bond wheel. The grinding parameters such as workpiece rotation speed, depth of cut and feed rate were altered while grinding the workpiece surfaces of 20mm in diameter. Surface roughness was measured by Form Talysurf series2. Our target is to define grinding conditions producing the surface roughness smaller than $0.2{\mu}m$ Ra.

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우주용 접착제의 중첩 전단 강도 시험 (Lap Shear Strength Test of Space Adhesives)

  • 서유덕;박상훈;윤성기;이상률;이덕규;장홍술;이승훈;김현중;김지연;엄태경;이응식;정대준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권10호
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    • pp.40-47
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    • 2006
  • 반사경 지지부의 접착 특성은 인공위성카메라 반사경의 광학적 성능에 지대한 영향을 미치므로 이에 대한 연구가 필수적이다. 이를 위해 본 연구에서는 세 종류의 우주용 접착제의 접착 특성에 관한 연구를 수행하였다. 반사경의 재료인 제로더(Zerodur)와 금속이 접착된 시편을 사용하여 중첩 전단(lap shear) 시험을 수행하였고 금속과 금속이 접착된 시편에 대해서도 시험을 수행하였다. 또한 다양한 온도 환경을 겪더라도 안정적인 접착력이 보장되는지의 여부를 확인하였으며 세 접착제의 접착력을 비교하였다.

A TRADE OFF STUDY OF LIGHTWEIGHT PRIMARY MIRROR FOR SPACEBORNE TELESCOPE

  • LEE Haeng-Bok;Choi Se-Chol
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2005년도 한국우주과학회보 제14권2호
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    • pp.149-152
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    • 2005
  • High-resolution telescope from space comprises electro-optical imagery with a ground resolution tying within the range of 1 to 5 meters. According to information documented in the literature up to now, most primary mirrors verified and flown in optical space missions have been lightweighted made from Zerodur, ULE, beryllium, SiC or aluminium. A trade off study was performed to determine as a &lightweighted& by factors like backside cell pattern, rib thickness, face thickness, mirror fixation device location and material and so on based on structural performance for primary mirror in submeter class spaceborne telescope.

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보정 가공 프로그램을 활용한 비구면 형상정밀도 향상에 관한 연구 (The Performance Improvement of the Aspheric Form Accuracy by Compensation Machining Program)

  • 박요창;양순철;김건희;이영호
    • 한국기계가공학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.10-15
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    • 2005
  • For the development of compensation machining program, ultra precision grinding used in ultra precision machine and corrective machining was studied. We explored a new rough grinding technique on optical material such as zerodur. The facility used is a polishing machine with a custom grinding module and a range of diamond resin bond wheel. Surface roughness and form accuracy are measured by surface measurement equipment(Form Talysurf series2). Our compensation machining program has complied with a target of producing surface roughness better than $0.05{\mu}m$ Ra and form accuracy of around $0.05{\mu}m$ Rt and has been unveiled as a work-hour model.

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대구경 광학탑재체 광구조부의 길이 안정성 측정장치

  • 연정흠;이응식;장수영;이덕규
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.227.2-227.2
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    • 2012
  • 대구경 고해상도 광학탑재체의 광구조부는 주반사경과 부반사경 등을 포함한 주요 광학부품들과 검출기를 포함한 초점면 조립부 등을 고정 지지해주는 부분으로, 발사시 전달되는 진동 및 우주 열환경하에서의 길이 안정성을 광학성능 범위내로 유지하여야 한다. 광학탑재체의 성능에 가장 큰 영향을 미치는 것은 주반사경과 부반사경의 광축방향의 길이 안정성으로, 광학탑재체의 작동 온도범위 내에서 수 마이크로미터 내외로 안정성이 요구된다. 이를 실현하기 위하여 주반사경과 부반사경의 간격은 열 및 흡습에 둔감한 탄소섬유 강화수지 복합재로 되어 있는 경통 구조물로 설계, 제작된다. 제작된 경통구조물의 길이 안정성을 검증하기 위해서는 별도의 정밀 측정장치가 필요하게 된다. 본 논문에서는 이러한 길이 안정성 측정장치에 대해 기술한다. 온도에 대해 변화가 거의 없는 (CTE<0.1ppm/K) Zerodur 소재의 막대 구조물을 기준 스케일로 삼았고, 이를 지지하기 위해 Invar 소재의 구조물을 사용 하였다. 주반사경의 베젤부위와 부반사경의 접속부위의 변위 변화를 세점에서 측정하여 길이 안정성을 측정할 수 있게 하였다.

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초정밀 스테이지의 반복정밀도 분석 및 보정 (Analysis and compensation of Repeatability for Ultra-precision Stage)

  • 박종하;황주호;박천홍;홍준희
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.800-803
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    • 2004
  • The refractive index of the laser interferometer is compensated using the simultaneously measured variations of room temperature and humidity in the method. In order to investigate the limit of compensation, the stationary test against two fixed reflectors mounted on the zerodur plate is performed firstly. From the experiment, it is confirmed that the measuring error of the laser interferometer can be improved from 0.12$\mu$m to 0.17$\mu$m by the application of the method. Secondly, for the verification of the compensating effect, it is applied to estimate the positioning accuracy of an ultra precision aerostatic stage. Two times of the refractive index compensation are performed to acquire the positioning error of the stage from the initially measured data, that is, to the initially measured positioning error and to the measured positioning error profile after the NC compensation. Although the positioning error of anaerostatic stage cannot be clarified perfectly, it is known that by the compensation method, the measuring error by the laser interferometer can be improved to within 0.15$\mu$m. English here.

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