Stabilité optothermique - Optothermal stability
La stabilité optothermique décrit la vitesse à laquelle un élément optique se déforme en raison d'un environnement thermique changeant . Un environnement thermique changeant peut provoquer la flexion d'une optique en raison soit 1) de la variation des gradients thermiques sur l'optique et d'un coefficient de dilatation thermique non nul, ou 2) du coefficient de gradients de dilatation thermique dans une optique et d'un changement de température moyen. Par conséquent, la stabilité optothermique est un problème pour les optiques présentes dans un environnement thermique changeant. Par exemple, un télescope spatial subira des charges thermiques variables dues aux changements d'attitude de l'engin spatial, au flux solaire , à l' albédo planétaire et aux émissions infrarouges planétaires . La stabilité optothermique peut être importante lors de la mesure de la figure de surface de l'optique, car les changements thermiques sont généralement de basse fréquence (cyclage diurne ou HVAC), ce qui rend difficile l'utilisation de la moyenne de mesure (couramment utilisée pour d'autres types d'erreur) pour supprimer les erreurs. En outre, la stabilité optothermique est importante pour les systèmes optiques qui nécessitent un niveau élevé de stabilité comme ceux qui utilisent un coronographe .
Caractérisation des matériaux
Les numéros de caractérisation des matériaux ont été calculés mathématiquement pour décrire la vitesse à laquelle un matériau se déforme en raison d'un apport thermique externe. Il est important de noter la distinction entre la stabilité du front d'onde (dynamique) et l' erreur de front d'onde (statique). Un nombre plus élevé de stabilité optothermique massive (MOS) et de stabilité optothermique (OS) se traduira par une plus grande stabilité. Comme le montre l'équation, le MOS augmente avec la densité. Parce que le poids supplémentaire n'est pas souhaitable pour des raisons non thermiques, en particulier dans les applications de vol spatial, les deux MOS et OS sont définis ci-dessous:
Où ρ, c p , α sont respectivement la densité , la chaleur spécifique et le coefficient de dilatation thermique .