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SOAR Integral Field Unit Spectrograph - SIFS

FORE-OPTICS -- CABO DE FIBRAS

Revisão Crítica do Projeto Mecânico (CDR-I)

FS - Março 22, 2005

22-03-2005 SOAR INTEGRAL FIELD SPECTROGRAPH 2

Bench-mounted optical spectrometerSIFS Background

SIFS fore-optics montado em portalateral da ISB

Espectrógrafo de bancada montadosobre a plataformaazimutal do Telescópio SOAR

Cabo com pacotede 1300 fibrasópticas


SIFS Escopo Técnico

Principais Tarefas Envolvidas

Fore-optics

Espectrógrafo de Bancada

Cabo de Fibras Ópticas

Projeto mecânico


Fore-optics

• Mecanismo de Intercâmbio de Filtros• Mecanismo de Intercâmbio de Lentes• Suporte das Lentes Fixas• Mecanismo das Máscaras das IFUs• Ground Support Equipment

• Estrutura Mecânica FO




Espectrógrafo de Bancada

• Suporte do colimador• Mecanismo das redes de difração• Mecanismo / suportes Camera + Dewar + Shutter

• Bancada óptica


Cabo de Fibras Ópticas

• Mecanismo de rotação para cabo de fibras• Guia ISC-ISB e suportes auxiliares• Caixa de compensação• Caixa de alívio de tensões• Caixa de saída (IFU output)

• Caixa de entrada (IFU input)



Fernando Santoro – Eng. Mecânico (LNA/LEG)Geraldo Pinheiro Jr. – Eng. da Qualidade (LEG)Vanessa Bawden – Eng. Mecânica (LNA)Renéa Pavanelli – Eng. Mecânica (LEG)Janderson – Projetista Mecânico (LEG)

SIFS Pessoal EnvolvidoProjeto mecânico


FORE - OPTICS


SIFS Guias de Projeto

• Dimensões / Tolerâncias

Projeto óptico

FORE-OPTICS



• Posicionamentofore-optics principal

FORE-OPTICS



• Posicionamento

FORE-OPTICS

fore-optics de céu


SIFS Guias de ProjetoFORE-OPTICS

Mecanismo das máscaras das IFUs

Caixa de entrada da IFU

Conjunto das lentes fixas

Flange de montagem

Mecanismo de Intercâmbio de Filtros e

Sistema de Foco de Referência

Mecanismo de Intercâmbio de Lentes

• Layout geral

z

y

x


FORE-OPTICS

• Componentes de controle selecionados

1,0141,5200THK KR2001A0,085121500M17-1-0B-0BB

[mm][mm][mm][N*m][oz*in][rpm]

PASSOCURSOmaxL max.MODELO

TORQUE (ROT. ÓTIMA)ROTAÇÃO ÓTIMAMODELO

ATUADOR LINEARSERVOMOTOR

Mecanismos de Intercâmbio de Filtros / Máscaras das IFUs



FORE-OPTICS

• Componentes de controle selecionados

2,0169250THK KR2602A0,085121500M17-1-0B-0BB

[mm][mm][mm][N*m][oz*in][rpm]

PASSOCURSOmaxL max.MODELO

TORQUE (ROT. ÓTIMA)ROTAÇÃO ÓTIMAMODELO

ATUADOR LINEARSERVOMOTOR





• Controladores SilverNuggets

FORE-OPTICS

• Amplificador e controlador de movimento• Segue especificações SOAR

Saída de cabos

Unidade com gaveta



• Chaves de fim de curso / Referência

Referência: SIFS-040-SP-0001 - SISTEMA DE CONTROLE

FORE-OPTICS


Estrutura Mecânica FOFORE-OPTICS

Funções diversas:- Interface (ISB e IFU input)- Suporte para componentes internos- Camara para isolamento térmico/luz- Posicionamento de referências

Alumínio 6061-T561

Flexões dentro do especificado


Estrutura Mecânica FOFORE-OPTICS

Montagem:- Usando furação disponível na ISB- Montagem cinemática

- dowel pins (reproducibilidade)- ajuste térmico (estabilidade)

Direção preferencial de deformação

-10ºC a +25ºC (∆T = 35ºC)

aço inox


• Montagem cinemática

FORE-OPTICSEstrutura Mecânica FO


FORE-OPTICSEstrutura Mecânica FO

ESTRUTURA FABRICADA

STATUS ATUAL: RE-TRABALHOS


FORE-OPTICS

Mecanismo de Intercâmbio de Filtros

Suporta sistema de foco de referência5 posições disponíveis (30,4mm)Curso total de 121,6mmRepetibilidade bi-direcional < ± 2,0 µmPrecisão de posicionamento < 1,0µmResolução = 0,25µmMassa total = 0,75 kgEstabilidade dimensional-posição

• Rigidez dentro do especificado

• Zero backlash

• Zero backdriving


FORE-OPTICS

Mecanismo de Intercâmbio de Filtros

STATUS ATUAL: DESENHO


FORE-OPTICS


Estrutura suporta até três FOSuporte para dois FO projetados (10x e 20x)Ajustes disponíveis para lentes de magnificaçãoCurso total de 160mmRepetibilidade bi-direcional < ± 2,5 µmPrecisão de posicionamento < 1,0µmResolução = 0,50µmMassa total = 4,60 kgEstabilidade dimensional-posição


• Zero backlash




FORE-OPTICS


Finger design

Lentes magnificação

Lentes de campo


FORE-OPTICS

Suporte das Lentes Fixas

Estruturada diretamente no FO (50mm FO principal)Ajustes disponíveis em tip, tilt e pistonMassa total = 0,30 kgEstabilidade dimensional-posição

(fore-optics de céu)




FORE-OPTICS

Mecanismo das Máscaras das IFUs

Estrutura para duas máscaras de furosAjustes disponíveis em rotação e translaçãoCurso total de 87mm (1mm menor desl.)Repetibilidade bi-direcional < ± 2,0 µmPrecisão de posicionamento < 1,0µmResolução = 0,25µmMassa total = 0,53 kgEstabilidade dimensional-posição


• Zero backlash



FORE-OPTICS

Mecanismo das Máscaras das IFUs


Ajuste de rotação

Ajuste de translação


Ground Support EquipmentFORE-OPTICS

Funções:- Operações (LEG - LNA - SOAR)- Procedimentos de alinhamento- Suporte FO qdo fora do telescópio

STATUS ATUAL: FABRICAÇÃO


FORE-OPTICS

Montagem geral dos sub-conjuntos


CABO DE FIBRAS


CABO DE FIBRAS

Caixa de entrada (IFU input)

- Peso estimado - 4,85kg sem fibras- IFU INPUT BOX - 3,5kg

- Passagem para 27 conjuntos de fibras- Fixado no back-plate do Fore-optics:

- 8 x M5x0.8 x 16mm- 2 pinos de dia 6mm

- Ajustes IFU principal / céu :- rotação (tip/tilt) - +/- 1,5 graus- piston (Z) - +/- 2,0mm


CABO DE FIBRAS

Caixa de entrada (IFU input)

STATUS ATUAL: FABRICAÇÃO

Montagem cinemática – IFU principal

Montagem cinemática – IFU de céu


CABO DE FIBRAS

Mecanismo de rotação do cabo


CABO DE FIBRAS

Guia ISC/ISB e suportes auxiliares


CABO DE FIBRAS

Caixa de compensação

STATUS ATUAL: PROJETO


CABO DE FIBRAS

Caixa de alívio de tensões

Strain Relief Box

- Peso estimado - 26,9kg- estrutura suporte (aço) - 13,5kg- caixa de passagem - 13,4kg

- Passagem para 27 conjuntos de fibras- Localização na bancada - TBD STATUS ATUAL: FABRICAÇÃO


CABO DE FIBRAS

Caixa de saída

STATUS ATUAL: FABRICADO

- Peso estimado - 2,10kg sem fibras- Passagem para 27 conjuntos de fibras terminando na fenda- Fixado sobre a bancada do espectrógrafo


SIFS Cronograma - I

• Fore-optics e cabo de fibras


BANCADA ÓPTICA

A SEGUIR


BANCADA ÓPTICA

BANCADA ÓPTICACaracterísticas:- Honey-comb design (AL ou carbono)- 2.4m x 2.4m- Cobertura (luz e poeira)- Estrutura pneumática para isolação

de vibração



CAMERA / SHUTTER / DEWARBANCADA ÓPTICA



SUPORTE COLIMADORBANCADA ÓPTICA



MECANISMO DE INTERCÂMBIO REDESBANCADA ÓPTICA



BANCADA ÓPTICA


Montagem geral dos sub-conjuntos


SIFS Cronograma - II

• Bancada óptica

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