中国粉体网讯 近日，为了实现世界首例搭载大型轻量化堇青石镜的反射望远镜，并开发红外天文观测设备中的陶瓷反射光学系统，“京都产业大学”、“京瓷株式会社”和“PhotoCross株式会社”三方决定签订全面合作协议。
据了解，京都产业大学于2010年设立了神山天文台，该校与各企业相互合作，在红外天文学设备开发方面，通过高灵敏度近红外高分辨率光谱仪“WINERED”进行观测研究，领先世界，目前仍在开发可搭载于超小型卫星等的小型、轻量化红外高分辨率光谱仪等。
京都产业大学拥有的荒木望远镜
此次合作，计划将安装在神山天文台的私立大学最大望远镜（荒木望远镜）的集光镜从现有的玻璃镜升级为轻量化陶瓷镜。京瓷负责使用其开发的堇青石材料制造的大型非球面凹面镜（以及小型凸面镜），该材料在环境温度变化下几乎不会发生形状变形。光学设备制造商PhotoCross负责镜面形状的精密检测和测量以及集光镜的保持机制的开发。
堇青石：“老”陶瓷的华丽转身
堇青石陶瓷是常见的低热膨胀陶瓷之一，国外研究人员于100多年前便开始了对堇青石的研发工作，并于19世纪80年代首次合成，被命名为堇青石。堇青石陶瓷由于具有热膨胀系数低、介电常数低、化学稳定性好、抗氧化性能好、抗热震性能好等优良特性而被广泛用作耐火材料、催化剂载体、微波通讯介质材料等。
随着半导体行业的发展，堇青石陶瓷在高端制造领域的应用(高端半导体设备用结构件等)开始崭露头角。在满足刚度条件的基础上，选择堇青石材料作为光刻机平台基板材料，所需的质量远远小于微晶玻璃和石英玻璃材料作为平台结构材料，从而实现轻量化需求，作为一种新型的半导体光刻机平台材料具有良好的应用前景，尤其是在作为EUV光刻机移动平台材料时，不会因EUV射线的影响而发生变形。
与此同时，为了通过光通信将数据从卫星传输到特定地面站，需要使用光学镜将光线调整到最佳角度，传统的金属或玻璃镜无法再严酷宇宙环境中保持长期稳定的尺寸精度，堇青石因突出的热稳定性（温度变化时尺寸变化极小）、抗热震性（能经受住快速的温度变化而不容易开裂）以及机械性能（比低热膨胀玻璃高1.5至2倍）的特性走到了卫星空间通信应用部件的舞台中央。
三方合作，加速开发进程
安装在下一代的地面大型望远镜（口径30米以上）和太空望远镜搭载的红外观测设备，需要在大幅温度变化的环境下仍能保持稳定且极高精度的光学系统。目前，神山天文台正与PhotoCross合作，使用京瓷的精细堇青石材料开发下一代红外高分辨率光谱仪作为反射光学系统，并通过此次协议，加速开发进程，同时致力于相关领域的人才培养。
京瓷堇青石主镜
在此之前，京瓷公司的“精密堇青石”陶瓷镜已被选用于国际空间站 (ISS) 与地球上的移动光学站之间进行光通信的实验设备，这是堇青石首次用于此类用途。
京瓷的精密堇青石陶瓷镜具有低热膨胀、高机械强度和高刚性、长期尺寸稳定性、耐辐射性的特点，即使在太空中也能实现稳定的光通信。与CTE玻璃材料相比，采用具有高刚性的细长肋状结构设计的堇青石重量减少70%，且有良好的可加工性。
未来，神山天文台将通过本协议的合作，协助企业进行技能重塑和技术开发验证。同时，各企业将协助本校的学生教育，三方共同致力于人才培养的发展。
来源：京瓷官网、中国粉体网
（中国粉体网编辑整理/空青）
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