Integral Field Spectrograph Optomechanical design of the demonstrator

Integral Field Spectrograph Opto-mechanical design of the demonstrator PIERRE KARST, JEAN-LUC GIMENEZ, DANIEL LABAT CPPM(CNRS), FRANCE CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST

Summary • Demonstrator Etat d’avancement et besoin • Bancs d’alignement des modules Principes Offner Spectro Slicer CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST 2

Description of the units Detector unit Offner relay unit CPPM - 06/03/2006 Spectrograph unit Source unit Slicer unit Pierre KARST Bench Steering mirror unit 3

General design • Overall dimensions with the IR detector 350 mm 210 mm 600 mm CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST 4

Avancement des modules • • Source unit Etat d’avancement : Spécification à définir Besoin : Spécification Steering mirror unit Etat d’avancement : Conception 3 D faite Etude détaillée semaine prochaine Besoin : CPPM - 06/03/2006 Validation étude 3 D (pupille, orientation du steering, …) Pierre KARST 5

Avancement des modules • Slicer unit Etat d’avancement : Besoin : Etude 3 D terminée, à valider Fabrication et validation des dimensions des composants en Zérodur. Slices Miroirs pupille CPPM - 06/03/2006 Miroirs fente Pierre KARST 6

Avancement des modules • Spectrograph unit Etat d’avancement : Concept support d’optique défini, études 3 D détaillée à venir Semaine du 20 mars Besoin : Camera Collimateur Prisme CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST 7

Avancement des modules • Offner relay unit Etat d’avancement : Conception 3 D validée, plans détails en cours Début de Fabrication Semaine du 6 mars Besoin : Définir la stratégie de calage Offner primary mirror Plane mirror Detector focal plan Offner secondary mirror CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST 8

Avancement des modules • • Detector supports Etat d’avancement : Besoin : Concept à définir (Support à lames, bipode) Bench Etat d’avancement : Besoin : démonstrateur optique Concept à définir Définir les interfaces externes au Cryostat et table CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST 9

Banc d’alignement optique • Principe de l’alignement LASER Miroir LASER CPPM - 06/03/2006 Pupille LASER Pierre KARST 10

Banc d’alignement optique • Components positionning Montage sur des équerres Référence absolue = Référence du module Elément de référence local= support de diaphragme Réglage Txyz, Rxz sur la base Réglage Ry sur l’equerre Ry CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST 11

Banc d’alignement optique • Offner relay unit alignment Banc en aluminium (50 mm) sur 3 colonnes Bridage et positionnement du module identique au démonstateur Un déplacement verticale dans les plans focaux d’entrée et de sortie. Réglage des composants par calage sur butées et serrage Dim : 45 O x 235 mm CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST 12

Banc d’alignement optique • Spectograph unit alignment Dim : 195 x 395 CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST 13

Banc d’alignement optique • Slicer unit alignment Dim : 170 x 410 CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST 14

Divers Choix de visserie Titane plutôt qu’inox (meilleure résistance élastique et plus faible CTE) è permettra un serrage plus efficace pour les transferts thermiques Stratégie de réglage : Cales pelables avec corps monobloc de 1 mm + 0. 4 pelables avec un pas de 0. 025. Cotes nominale à 1. 2 mm des butées + Clinquants de 0. 01 mm pour approcher la position nominale à ± 0. 01. Planning : Prise en compte de 1. 5/2 personnes au BE 1. 5/2 personnes à l’atelier CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST 15

Planning CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST 16

Conclusion Dans le prochain épisode : Début de fabrication du module Offner (Atelier CPPM) Conception 3 D du module spectro (JLG) Plan de détails du banc d’alignment pour le module Offner (PK) Etude détaillée du module Steering Mirror (DL) CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST 17

Opto-mechanical mount principle Optical components : Rectangular mirror, Zerodur, 110 x 30 x 20 Cylindrical mirror, Zerodur, 26 to 34 x 10 Prism, BK 7, mean thickness 10 mm, 26 x 26 Mount components : Frame and positioning parts : Invar. Clamping and screws : Stainless steel and Titanium Requirement in the range 300 to 140 K : Positioning tolerance : ± 0. 1 mm ± 5 arcmin CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST 18

Opto-mechanical mount principle • Cylindrical mirrors : Elastic clamping Plan contact with 3 points Support Mirror Centering with 2 small machined plans CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST 19

Opto-mechanical mount principle Rectangular mirror: Plan contact Punctual contact Spring plungers Orientation Elastic clamps CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST 20

Opto-mechanical mount principle • Prism mount: Butée Orientation Appui plan CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST 21

Opto-mechanical mount principle • Mirror mount positioning: CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST 22

Description of the units Detector supports and Bench Etat d’avancement : Etude à réaliser CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST 23

Cold test: preliminary lay out Distance faible : environ 5 cm CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST 24

Slicer unit - Alignment bench CPPM - 06/03/2006 Pierre KARST 25