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Ultraprecise flat mirrors for the pointing unit of the DESIS instrument on board of the ISS

Risse, Stefan und Kinast, Jan und Gebhardt, Andreas und Jende, Robert und Kleinbauer, Knut und Müller, Sandra und Peschel, Thomas und Damm, Christoph und Schwarzenberg, Matthias und Kroedel, Matthias und Walter, Ingo und Krutz, David (2019) Ultraprecise flat mirrors for the pointing unit of the DESIS instrument on board of the ISS. In: SPIE. SPIE.Digitial Library. SPIE 2019, 2019-09-09 - 2019-09-12, Straßburg. doi: 10.1117/12.2530620.

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Kurzfassung

Mirrors with excellent mechanical, thermal and optical properties are suitable for a broad spectrum of modern optical application. A growing number of multi- and hyperspectral imaging devices such as telescopes and spectrometers are based on all-reflective metal optics. Optics with higher mechanical or dynamic loads are often made of ceramics; at higher thermal loads, they are made of glass-ceramics. The DLR Earth Sensing Imaging Spectrometer (DESIS) is a space-based hyperspectral instrument developed by German Aerospace Center (DLR). The optical system of the spectrometer was designed, fabricated and pre-aligned by the Fraunhofer Institute of Applied Optics and Precision Engineering (IOF). The instrument was realized as an all-reflective system using metal-based mirrors using a modular, so-called snap-together approach. Parts of the system are flat mirrors for the pointing unit of the instrument. Two flat mirrors based on a metallic substrate material (Al 42Si) and one flat mirror based on a ceramic (HB Cesic®) were realized. The cost-efficient manufacturing technology of metal mirrors has an important advantage over glass, glass-ceramic and ceramic mirrors. For the pointing mirror, a more rigid and stiff material like HB-Cesic® was used. Different and tailored process chains were applied for both kinds of mirrors. The paper summarizes the fabrication of optical mirrors by i) grinding and polishing of ceramic matrix composite substrates; and ii) diamond machining combined with post-polishing techniques, like magnetorheological finishing (MRF) and chemical mechanical polishing (CMP) for metallic substrates. The process chains are described including testing setup and results with regard to different materials and manufacturing technologies. The mirrors show an excellent quality regarding flatness (lower 15 nm rms) and roughness (lower 1 nm rms, WLI magnification 50x).

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/129026/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Ultraprecise flat mirrors for the pointing unit of the DESIS instrument on board of the ISS
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Risse, StefanFraunhofer Institut für Angewandte Optik und FeinwerktechnikNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kinast, JanFraunhofer Institut für Angewandte Optik und FeinwerktechnikNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gebhardt, AndreasFraunhofer Institut für Angewandte Optik und FeinwerktechnikNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jende, RobertFraunhofer Institut für Angewandte Optik und FeinwerktechnikNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kleinbauer, KnutFraunhofer Institut für Angewandte Optik und FeinwerktechnikNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Müller, SandraFraunhofer Institut für Angewandte Optik und FeinwerktechnikNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Peschel, ThomasFraunhofer Institut für Angewandte Optik und FeinwerktechnikNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Damm, ChristophFraunhofer Institut für Angewandte Optik und FeinwerktechnikNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schwarzenberg, MatthiasFraunhofer Institut für Angewandte Optik und FeinwerktechnikNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kroedel, MatthiasFraunhofer Institut für Angewandte Optik und FeinwerktechnikNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Walter, IngoDLR, Institut für Optische SensorsystemeNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Krutz, DavidDLR, Institut für Optische SensorsystemeNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:August 2019
Erschienen in:SPIE
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1117/12.2530620
Verlag:SPIE.Digitial Library
Status:veröffentlicht
Stichwörter:DESIS, flat mirror, ultrapecision
Veranstaltungstitel:SPIE 2019
Veranstaltungsort:Straßburg
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:9 September 2019
Veranstaltungsende:12 September 2019
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt DESIS auf MUSES
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Optische Sensorsysteme
Hinterlegt von: Krutz, David
Hinterlegt am:09 Sep 2019 11:59
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:32

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