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DIMENSIONAL STABILITY INVESTIGATION OF LOW CTE MATERIALS AT TEMPERATURES FROM 140 K TO 250 K USING A HETERODYNE INTERFEROMETER

Spannagel, Ruven und Hamann, Ines und Sanjuan, Jose und Guzman, Felipe und Braxmaier, Claus (2017) DIMENSIONAL STABILITY INVESTIGATION OF LOW CTE MATERIALS AT TEMPERATURES FROM 140 K TO 250 K USING A HETERODYNE INTERFEROMETER. In: Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC. 68th International Astronautical Congress 2017, 2017-09-25 - 2017-09-29, Australien, Adelaide.

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62kB

Kurzfassung

Light weight materials with excellent dimensional stability are increasingly needed in space based applications such as telescopes, optical benches, and optical resonators. Glass-ceramics and composite materials can be tuned to reach very low coe�cient of thermal expansion (CTE) at certain temperatures, including room temperature and cryogenics, where a growing number of instruments in scienfic and earth observation space missions are operated. Very accurate setups are needed to determine the CTE of such materials. With our laser-interferometric dilatometer setup we are able to measure CTEs of a large variety of materials in the temperature range of 140 K to 250 K. Special mirror mounts with a thermally compensating design enable measurements of the expansion of cylindrical tube-shaped samples using a heterodyne interferometer with demonstrated noise levels in the order of 10 pm/pHz. The temperature variation of the sample is obtained by a two stage controlled heating/cooling setup where a pulse tube cooler and electric heaters apply small amplitude temperature signals to cool/heat the sample radiatively in order to reach a homogeneous temperature over the whole sample. A carbon �ber reinforced polymer (CFRP) sample was selected to run CTE measurements, achieving results in the 10^8 K^1 range including all known uncertainties. The limitations of our setup have been identi�ed and the largest uncertainty contribution has been determined to be tilt-to-length coupling of the sample due to temperature variations. Several improvements are currently underway to minimize our uncertainty budget. New results with the enhanced setup will be presented

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/118073/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Poster)
Titel:DIMENSIONAL STABILITY INVESTIGATION OF LOW CTE MATERIALS AT TEMPERATURES FROM 140 K TO 250 K USING A HETERODYNE INTERFEROMETER
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Spannagel, RuvenDLR-RY, BremenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hamann, InesDLR-RYNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sanjuan, JoseDLR-RYNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Guzman, FelipeDLR BremenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Braxmaier, Clausclaus.braxmaier (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2017
Erschienen in:Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Temperature, Interferometer, CTE, Dilatometer
Veranstaltungstitel:68th International Astronautical Congress 2017
Veranstaltungsort:Australien, Adelaide
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:25 September 2017
Veranstaltungsende:29 September 2017
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Systems Engineering Optische Systeme (alt)
Standort: Bremen
Institute & Einrichtungen:Institut für Raumfahrtsysteme > Systems Enabling Technologies
Hinterlegt von: Hüls, Simone
Hinterlegt am:11 Jan 2018 10:21
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:22

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