コリメータ第1レンズの冷却による変形

tokoku  21,Jan 2001


【使ったパラメータ】
レンズ直径  175mm
厚み         25mm
レンズ曲率   R1=466.5mm
             R2=-695.6mm

レンズの直径の1/20にあたる縁部分をマウントとして固定
293Kで応力ゼロの状態から冷却開始

CaF2の物性値   ヤング率     9.6×10^10 [Pa]
               ポアソン比   0.29
               密度         3.18 [g/cm^3]
               熱伝導率     10 [W/m/K]
               熱膨張係数


*単位はmm
*1がレンズ中心、21がレンズ端、20-21が固定部分

＊ 冷却に要した時間 (レンズ中心が目標温度になるまで)
  200K
   80K



＊ 冷却によるレンズのz方向の変位量(光軸の正方向)    ＊重力は考えていない

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80Kまで冷却したとき

R1  z

1 3.56E-5
2 3.55E-5
3 3.54E-5
4 3.51E-5
5 3.48E-5
6 3.42E-5
7 3.37E-5
8 3.30E-5
9 3.22E-5
10 3.13E-5
11 3.03E-5
12 2.91E-5
13 2.80E-5
14 2.66E-5
15 2.52E-5
16 2.36E-5
17 2.23E-5
18 2.05E-5
19 1.84E-5
20 0.0
21 0.0

R2  z

1 -3.05E-5
2 -3.04E-5
3 -3.03E-5
4 -3.01E-5
5 -2.99E-5
6 -2.95E-5
7 -2.91E-5
8 -2.85E-5
9 -2.80E-5
10 -2.73E-5
11 -2.66E-5
12 -2.58E-5
13 -2.49E-5
14 -2.39E-5
15 -2.30E-5
16 -2.19E-5
17 -2.11E-5
18 -1.99E-5
19 -1.83E-5
20 0.0
21 0.0



-----------------------------
200Kまで冷却したとき

R1  z

1 1.56E-5 
2 1.55E-5
3 1.55E-5
4 1.53E-5
5 1.52E-5
6 1.50E-5
7 1.47E-5
8 1.44E-5
9 1.41E-5
10 1.37E-5
11 1.32E-5
12 1.27E-5
13 1.22E-5
14 1.16E-5
15 1.10E-5
16 1.03E-5
17 9.72E-6
18 8.95E-6
19 8.04E-6
20 0.0
21 0.0


R2

1 -1.33E-5
2 -1.33E-5
3 -1.32E-5
4 -1.31E-5
5 -1.30E-5
6 -1.29E-5
7 -1.27E-5
8 -1.25E-5
9 -1.22E-5
10 -1.19E-5
11 -1.16E-5
12 -1.12E-5
13 -1.09E-5
14 -1.04E-5
15 -1.00E-5
16 -9.57E-6
17 -9.19E-6
18 -8.68E-6
19 -8.00E-6
20 0.0
21 0.0