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제안 방법
- 최적화 과정에서 사용된 설계변수로 광학면의 두께( #), 반사경 코어의 두께(#), 경량화 셀 패턴의 크기(B) 그리고 반사경 코어의 높이(#)로 설정하였다. 또한 일반적인 최적화 방법의 수식화에 근거한 경량화 반사경의 경량화 설계식을 구성하였다. 여기서 목적함수인 반사경 의 무게를 최소화하도록 하였고 제한조건으로 사용된 피크-밸리 상한과 고유진동수의 하한을 설정하였다.
- 본 연구에서는 기존의 반사경 설계방식에서 탈피하여 최적설계 방법을 이용 한 경량화 설계를 수행하였다. 벌집구조를 가지는 반사경에 대하여 반사경의 최적설계를 통하여 얻은 최적의 설계변수값을 바탕으로 자중이 작용하는 경우 반사경의 구조적 변형이 광학면의 상 열화에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 최적화 방법을 통하여 얻은 결과들에 수차이론을 적용하여 광학적 성능을 구하고 그 타당성을 검증하였다.
- 이러한 기존의 연구들에서는 주로 제작자의 경험에 의존하는 설계가 대부분이고 따라서 시간과 비용 이 큰 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 기존의 반사경 설계방식에서 탈피하여 최적설계 방법을 이용 한 경량화 설계를 수행하였다. 벌집구조를 가지는 반사경에 대하여 반사경의 최적설계를 통하여 얻은 최적의 설계변수값을 바탕으로 자중이 작용하는 경우 반사경의 구조적 변형이 광학면의 상 열화에 미치는 영향을 분석하였다.
- 실계기준값보다 작게 하여 광학적 성능을 유지하도록 하기 위함이며 고유진동수 제한조건은 동적인 하에 대한 반사경의 구조적 안정성을 보장하기 위해 설정하였다.
- 실제 적용예제로서 유효직경이 600mm인 대구경 반사경에 대해 삼각형 셀형상을 가지는 경량화 반사킹에 대하여 최적설계를 수행하였다. 해석에 사용된 반사경 재료는 제로더로 하였고 피크-밸리의 상한은 &학면의 제곱평균근호값(RMS value)이 기준파장 632.
- 또한 일반적인 최적화 방법의 수식화에 근거한 경량화 반사경의 경량화 설계식을 구성하였다. 여기서 목적함수인 반사경 의 무게를 최소화하도록 하였고 제한조건으로 사용된 피크-밸리 상한과 고유진동수의 하한을 설정하였다. 피크-밸리 상한은 일반적으로 반사경의 광학적 성능에 큰 영향을 미치는 광학면의 변형을 설정된
- 최종적으로 광학면의 두께, 코어의 두 셀의 형상에 따른 3가지 최적형상을 얻을 수 있었다. 이들의 최적의 설계변수값을 바탕으로 반사경의 한요소모델을 구성하고 광학면의 변형에 대한 제곱평균근호값과 피크-밸리값을 구하였다. 그림 3은 각 .
- 최적설계과정에서는 최적설계 프로그램인 DOT를 이용하였다. 최종적으로 광학면의 두께, 코어의 두 셀의 형상에 따른 3가지 최적형상을 얻을 수 있었다. 이들의 최적의 설계변수값을 바탕으로 반사경의 한요소모델을 구성하고 광학면의 변형에 대한 제곱평균근호값과 피크-밸리값을 구하였다.
- 실제 적용예제로서 유효직경이 600mm인 대구경 반사경에 대해 삼각형 셀형상을 가지는 경량화 반사킹에 대하여 최적설계를 수행하였다. 해석에 사용된 반사경 재료는 제로더로 하였고 피크-밸리의 상한은 &학면의 제곱평균근호값(RMS value)이 기준파장 632.8nm에 대해 人/20인 설계기준을 고려하여 人/4(약 158nm)로 설정하였고 고유진동수의 하한은 반사경의 전체 시스템의 고유진동수를 고려하여 150Hz로 두었다. 최적설계과정에서는 최적설계 프로그램인 DOT를 이용하였다.
데이터처리
- 또한 Anderson, Park, Hansen, 그리고 Melugin(3)은 경량화된 두 가지 해석용 반사경 모델을 설정하고 자중이 작용하는 경우 있어서의 변형을 해석하였다. 그리고 해석결과로부터 광학면의 파면오차를 표현하는 제니케(Zernike) 다항식으로 분할하고 그 결과를 실제 제작한 반사경의 광학시험으로부터 얻은 파면오차값과 비교하였다.
- 벌집구조를 가지는 반사경에 대하여 반사경의 최적설계를 통하여 얻은 최적의 설계변수값을 바탕으로 자중이 작용하는 경우 반사경의 구조적 변형이 광학면의 상 열화에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 최적화 방법을 통하여 얻은 결과들에 수차이론을 적용하여 광학적 성능을 구하고 그 타당성을 검증하였다. 최적화 과정에서 사용된 설계변수로 광학면의 두께( #), 반사경 코어의 두께(#), 경량화 셀 패턴의 크기(B) 그리고 반사경 코어의 높이(#)로 설정하였다.
- 8nm에 대해 人/20인 설계기준을 고려하여 人/4(약 158nm)로 설정하였고 고유진동수의 하한은 반사경의 전체 시스템의 고유진동수를 고려하여 150Hz로 두었다. 최적설계과정에서는 최적설계 프로그램인 DOT를 이용하였다. 최종적으로 광학면의 두께, 코어의 두 셀의 형상에 따른 3가지 최적형상을 얻을 수 있었다.
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