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FAST动光缆的研制与检测

专利权人:北京邮电大学

500 米口径球面射电望远镜(Five hundred meters Aperture Spherical Telescope,简称 FAST)是国家科教领导小组审议确定的国家九大科技基础设施之一,采用我国科学家独创的设计和我国贵州南部的喀斯特洼地的独特地形条件,建设一个约30个足球场大的高灵敏度的巨型射电望远镜。它是世界最大的单口径射电望远镜,领先世界20年以上水平。其中一个重要的创新是采用轻型索拖动馈源支撑技术,将万吨平台降至三十多吨,实现了毫米级的动态定位精度。在洼地周边山峰建6个百米高支撑塔,安装

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500 米口径球面射电望远镜(Five hundred meters Aperture Spherical Telescope,简称 FAST)是国家科教领导小组审议确定的国家九大科技基础设施之一,采用我国科学家独创的设计和我国贵州南部的喀斯特洼地的独特地形条件,建设一个约30个足球场大的高灵敏度的巨型射电望远镜。它是世界最大的单口径射电望远镜,领先世界20年以上水平。其中一个重要的创新是采用轻型索拖动馈源支撑技术,将万吨平台降至三十多吨,实现了毫米级的动态定位精度。在洼地周边山峰建6个百米高支撑塔,安装公里尺度的钢索柔性支撑体系及其导索、卷索机构、实现馈源舱的一级空间位置调整。馈源舱尺度约10米,内装AB轴转机构和用于二级调整的并联机器人,补偿一级索的震动,实现馈源10毫米空间定位精度。建造地面至馈源舱之间的动力和信号通道,安全及健康监测系统。其中信号通道采用的动光缆其工作环境完全不同于普通光缆,还要保证设计寿命期间绝对安全可靠。北京邮电大学以其在光纤光缆领域长期的研究积累和检测经验,全程参与了动光缆的研制,对动光缆的结构和材料选择提出了重要建议。在研制过程中,对试制的样品进行反复弯曲和曲挠实验,以验证光缆长期工作性能。初步测试通过后,根据FAST动光缆的工作状态又设计制造了工况模拟实验系统,对动光缆的样品进行了10万次的工况模拟检测。实验过程中监测光纤的附加衰减。10万次工况模拟实验结束时附件衰减最大为0.044dB,满足小于0.1dB的设计要求。验证了设计制造的动光缆满足FAST系统的需求。动光缆的设计和检测技术可以推广应用到类似动态环境下工作的光纤光缆和电缆。