기계적 특성 분석을 위한 열 진공 챔버 테스트

망원경 성능은 나노미터 범위의 안정성에 달려 있으므로, 완전히 계장화된(instrumented) 백플레인(backplane)의 안정성이 중요합니다. 백플레인은 –250°C(–420°F) 미만의 온도에서 고유한 열 안정성을 보장하도록 극저온 상태의 테스트에 적합한 열 진공 챔버에서 테스트되어야 합니다. 진공 챔버에서 테스트하려면 초저온 기능을 갖춘 가속도계와 포스 센서가 필요합니다.

백플레인은 주경(primary mirror)은 물론 다른 망원 광학 및 과학 장비의 전체 모듈을 지지합니다. 테스트를 통해 시스템을 수정하여 백플레인을, 최종적으로 망원경을 챔버에서 분리할 수 있습니다. 일부 테스트 환경에는 새로운 층형 헬륨 및 질소 냉각 시스템이 포함됩니다.이를 통해 백플레인은 우주에서의 작동 온도를 시뮬레이션하는 저온에 도달할 수 있습니다. 테스트 환경을 통해 극저온 광학 정렬 및 “위상 조정(phasing)”이라고 알려진 프로세스에서 여러 주경(primary mirror) 세그먼트를 테스트를 할 수 있습니다. 이러한 종류의 테스트에는 초저온 기능을 갖춘 가속도계와 포스 센서가 필요합니다.

응용 분야의 중요 기술

Kistler의 가속도계는 미세 진동 크기 순으로 암진동(background vibration)을 감지합니다.

Kistler의 IEPE(전압 모드) 타입 PiezoStar 가속도계는 온도 변화에 대한 민감도가 매우 낮기 때문에 정밀 진동 테스트에 이상적인 센서입니다.

Kistler의 전하 출력 센서 또는 전압 모드 IEPE 타입 극저온 가속도계는 일반적인 -54°C(-65°F)에서 -196°C(-320°F)까지 뛰어난 온도대를 갖추고 있어 열 진공 챔버의 액체 헬륨 온도를 안전하게 견뎌낼 수 있습니다.

높은 진공 수준의 우주 환경에 노출되면 갇힌 가스를 방출하는 물질 탈기체가 발생합니다. 이는 카메라 렌즈와 같은 표면에 응축되어 제공 용도대로 장치를 작동하지 않게 할 수 있습니다. Kistler의 밀폐형 센서 및 저 탈기체(low-outgassing) 케이블은 모든 요구 사항을 이상적으로 충족하도록 설계되었습니다.

NASA의 James Webb Space Telescope Structure 열 진공 테스트 준비 (자료 출처: NASA/Chris Gunn)

실물 크기인 James Webb Space Telescope 패스파인더(Kistler 백플레인의 테스트 버전)는 극저온 테스트를 위해 NASA Johnson의 거대한 챔버 A에 들어가는 것을 보여줌 (자료 출처: NASA/Chris Gunn)

이점

우주 환경의 높은 진공 수준에 안전하게 노출될 수 있는 센서 

미세 암진동을 안정적으로 감지 

안정적인 측정 결과

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