SOAR Integral Field Unit Spectrograph - SIFS

(1)

SOAR Integral Field Unit

Spectrograph - SIFS

FORE-OPTICS -- CABO DE FIBRAS

Revisão Crítica do Projeto Mecânico (

CDR-I)

(2)

Bench-mounted optical spectrometer

SIFS Background

9

SIFS fore-optics montado em porta lateral da ISB Espectrógrafo de bancada montado sobre a plataforma azimutal do Telescópio SOAR

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Cabo com pacote de 1300 fibras ópticas

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PECTROGRAPH 3

SIFS Escopo Técnico

Principais Tarefas Envolvidas

Fore-optics

Espectrógrafo de Bancada

Cabo de Fibras Ópticas

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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

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PECTROGRAPH 5

SIFS Escopo Técnico

Espectrógrafo de Bancada

• Suporte do colimador

• Mecanismo das redes de difração

• Mecanismo / suportes Camera + Dewar + Shutter

(6)

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)

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PECTROGRAPH 7

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 Envolvido

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PECTROGRAPH 9

SIFS Guias de Projeto

• Dimensões / Tolerâncias

Projeto óptico

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SIFS Guias de Projeto

• Posicionamento

fore-optics principal

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PECTROGRAPH 11

SIFS Guias de Projeto

• Posicionamento

FORE-OPTICS

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SIFS Guias de Projeto

FORE-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

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PECTROGRAPH 13

FORE-OPTICS

• Componentes de controle selecionados

1,0 141,5 200 THK KR2001A 0,085 12 1500 M17-1-0B-0BB [mm] [mm] [mm] [N*m] [oz*in] [rpm] PASSO CURSO_max L max. MODELO

TORQUE (ROT. _ÓTIMA) ROTAÇÃO

ÓTIMA

MODELO

ATUADOR LINEAR SERVOMOTOR

Mecanismos de Intercâmbio de Filtros / Máscaras das IFUs

(14)

FORE-OPTICS

• Componentes de controle selecionados

2,0 169 250 THK KR2602A 0,085 12 1500 M17-1-0B-0BB [mm] [mm] [mm] [N*m] [oz*in] [rpm] PASSO CURSO_max L max. MODELO

TORQUE (ROT. _ÓTIMA) ROTAÇÃO

ÓTIMA

MODELO

ATUADOR LINEAR SERVOMOTOR

Mecanismo de Intercâmbio de Lentes

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PECTROGRAPH 15

SIFS Guias de Projeto

• Controladores SilverNuggets

FORE-OPTICS

• Amplificador e controlador de movimento • Segue especificações SOAR

Saída de cabos Unidade com gaveta

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SIFS Guias de Projeto

• Chaves de fim de curso / Referência

Referência: SIFS-040-SP-0001 -

SISTEMA DE CONTROLE

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PECTROGRAPH 17

Estrutura Mecânica FO

FORE-OPTICS

Funções diversas:

- Interface (ISB e IFU input)

- Suporte para componentes internos - Camara para isolamento térmico/luz - Posicionamento de referências

Alumínio 6061-T561

(18)

Estrutura Mecânica FO

FORE-OPTICS

Montagem:

-

Usando furação disponível na ISB

-

Montagem cinemática

-

dowel pins (reproducibilidade)

-

ajuste térmico (estabilidade)

Direção preferencial de deformação

-10ºC a +25ºC (∆T = 35ºC)

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PECTROGRAPH 19

• Montagem cinemática

FORE-OPTICS

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FORE-OPTICS

Estrutura Mecânica FO

ESTRUTURA FABRICADA

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PECTROGRAPH 21

FORE-OPTICS

Mecanismo de Intercâmbio de Filtros

Suporta sistema de foco de referência

5 posições disponíveis (30,4mm)

Curso total de 121,6mm

Repetibilidade bi-direcional < ± 2,0 µm

Precisão de posicionamento < 1,0µm

Resolução = 0,25µm

Massa total = 0,75 kg

Estabilidade dimensional-posição

• Rigidez dentro do especificado • Zero backlash

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FORE-OPTICS

Mecanismo de Intercâmbio de Filtros

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PECTROGRAPH 23

FORE-OPTICS

Mecanismo de Intercâmbio de Lentes

Estrutura suporta até três FO

Suporte para dois FO projetados (10x e 20x)

Ajustes disponíveis para lentes de magnificação

Curso total de 160mm

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STATUS ATUAL: DESENHO

FORE-OPTICS

Mecanismo de Intercâmbio de Lentes

Finger design

Lentes magnificação

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PECTROGRAPH 25

FORE-OPTICS

Suporte das Lentes Fixas

Estruturada diretamente no FO (50mm FO principal)

Ajustes disponíveis em tip, tilt e piston

(

fore-optics de céu)

• Rigidez dentro do especificado

(26)

FORE-OPTICS

Mecanismo das Máscaras das IFUs

Estrutura para duas máscaras de furos

Ajustes disponíveis em rotação e translação

Curso total de 87mm (1mm menor desl.)

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PECTROGRAPH 27

FORE-OPTICS

Mecanismo das Máscaras das IFUs

STATUS ATUAL: DESENHO

Ajuste de rotação

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Ground Support Equipment

FORE-OPTICS

Funções:

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

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PECTROGRAPH 29

FORE-OPTICS

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PECTROGRAPH 31

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

(32)

CABO DE FIBRAS

Caixa de entrada (IFU input)

STATUS ATUAL: FABRICAÇÃO

Montagem cinemática – IFU principal Montagem cinemática – IFU de céu

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PECTROGRAPH 33

CABO DE FIBRAS

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CABO DE FIBRAS

Mecanismo de rotação do cabo

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PECTROGRAPH 35

CABO DE FIBRAS

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CABO DE FIBRAS

Guia ISC/ISB e suportes auxiliares

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PECTROGRAPH 37

CABO DE FIBRAS

Caixa de compensação

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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

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PECTROGRAPH 39

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

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SIFS Cronograma - I

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PECTROGRAPH 43

CAMERA / SHUTTER / DEWAR

BANCADA ÓPTICA

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PECTROGRAPH 47

SOAR Integral Field Unit Spectrograph - SIFS