《龙虾眼型聚焦光学元件性能测试方法》由TC487(全国光电测量标准化技术委员会)归口上报及执行,主管部门为中国科学院。
龙虾眼型聚焦光学元件(以下简称MPO)是一种基于龙虾眼仿生学设计的微孔光学元件,是由玻璃材质制作而成的球面薄片,内部整齐排列着数百万个微米级的正方形微通道,具有空间分辨力高、视野大、重量轻、体积小等优点,广泛用于空间天文、医疗成像、海关检测以及物质分析等领域。
国际上,1979年Angel根据龙虾眼结构设计了基于正方形阵列结构的龙虾眼型X射线天文望远镜。
2004年,Libor等设计了龙虾眼装置模型,模拟论证了龙虾眼望远镜应用于太空领域的可行性。
2011年,Tichy等使用镀金的平面玻璃板作为反射基底制作了三种龙虾眼原型样机,并在可见光波段进行了聚焦成像测试。
2018年,欧洲航天局(ESA)和日本宇宙航空研究开发 机构(JAXA)研制并发射了水星探测器,其上的X射线准直仪采用了4片X射线MPO器件作为准直光学系统。
在中国和法国合作的SVOM天文卫星项目中,用于后随定点观测的窄视场X射线望远镜(MXT)也采用了该技术。
此外,国外NASA和ESA最近基于该技术设计了宽视场X射线卫星,如TAP卫星和Theseus卫星。
国内,2012年,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所对方形微通道的常见三种结构畸变进行了蒙特卡洛模拟,并在可见光条件下进行了聚焦成像测试。
2017年,中国科学院国家天文台赵冬华与张臣等人基于Geant4蒙特卡洛软件模拟了方形微通道指向偏差对于点扩散函数形状的影响,并模拟了不同能量下的有效面积。
北方夜视技术股份有限公司从2012年起联合中国科学院国家天文台共同开展MPO的研制和测试。
该MPO的研制和测试也得到了国家自然科学基金委员会中国科学院天文联合基金重点项目和中国科学院空间战略先导专项的支持。
2023年4月由北方夜视技术股份有限公司牵头起草的《龙虾眼型聚焦光学元件性能测试方法》已完成报批稿,通过使用该方法对MPO的批量检测,测试方法及结果得到国内外专家的高度认可。
为了促进MPO产业的健康发展,实现微孔阵列尖端技术的弯道超车,占领技术制高点,提高我国在国际、国内上该领域的话语权,有必要将该标准翻译成英语,以规范双边贸易过程,促进该类产品在各行业的广泛应用,引领相关行业的技术创新和技术进步。
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