Integral Field Spectrograph Opto-mechanical design of the demonstrator

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1 Integral Field Spectrograph Opto-mechanical design of the demonstrator
PIERRE KARST, JEAN-LUC GIMENEZ, DANIEL LABAT CPPM(CNRS),FRANCE

2 Summary REQUIREMENTS GENERAL DESCRIPTION OPTICAL COMPONENT MOUNTS
DESCRIPTION OF THE UNITS CPPM - 08/03/2006 Pierre KARST

3 Requirements Optical scheme : Beam geometry and active surfaces of the optical components  = 350 to 1700 nm : Visible and IR detectors Respect of the alignment tolerance from 300 to 140 K Adjustment of the optical components and the detectors Optical components made of Zerodur (mirror) and BK7 (prism) CPPM - 08/03/2006 Pierre KARST

4 Requirements Alignment tolerance (preliminary design)
Detector unit Spectrograph unit Steering mirror unit GENERAL REQUIREMENT: COMPONENT X =  Y=  Z= ± 0,1 mm Tilt Ox= Oy = ± 5 arcmin UNIT  X =  Y=  Z= ± 0,2 mm Tilt Ox= Oy = Oz = ± 5 arcmin Slicer unit X =  Y=  Z= ± 0.02 mm Offner relay unit Bench CPPM - 08/03/2006 Pierre KARST

5 General description Avec le détecteur IR Bench Spectrograph unit
Detector unit Spectrograph unit Bench Offner relay unit Source unit Slicer unit Steering mirror unit CPPM - 08/03/2006 Pierre KARST

6 General description Overall dimensions 370 mm 210 mm 600 mm
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7 Opto-mechanical mount principle
Optical components : Rectangular mirror, Zerodur, 110x30x20 Cylindrical mirror, Zerodur,  26 to 34x10 Prism, BK7, mean thickness 10 mm, 26x26 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 - 08/03/2006 Pierre KARST

8 Opto-mechanical mount principle
Cylindrical mirrors : Elastic clamping Plan contact with 3 points Support Mirror Centering with 2 small machined plans CPPM - 08/03/2006 Pierre KARST

9 Opto-mechanical mount principle
Rectangular mirror: Plan contact Punctual contact Spring plungers Orientation Elastic clamps CPPM - 08/03/2006 Pierre KARST

10 Opto-mechanical mount principle
Prism mount: Butée Orientation Appui plan CPPM - 08/03/2006 Pierre KARST

11 Opto-mechanical mount principle
Mirror mount positioning: CPPM - 08/03/2006 Pierre KARST

12 General design Overview Steering mirror unit Detector unit
Spectrograph unit Slicer unit Illumination source Bench Offner relay unit CPPM - 08/03/2006 Pierre KARST

13 Steering mirror unit Support Invar Bague et lames en TA6V Pupille
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14 Slicer unit Fixations du module Slices Miroirs pupille Miroirs fente
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15 Slicer unit CPPM - 08/03/2006 Pierre KARST

16 Spectrograph unit Camera Collimateur Prisme CPPM - 08/03/2006
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17 Offner relay unit Offner primary mirror Plane mirror
Plan focal du détecteur Offner secondary mirror CPPM - 08/03/2006 Pierre KARST

18 Offner relay unit CPPM - 08/03/2006 Pierre KARST

19 Spares Alignement des optiques dans les modules Visserie calage
A définir plus précisément CPPM - 08/03/2006 Pierre KARST

20 Banc d’alignement optique
Offner relay unit alignment Banc en aluminium (50mm) 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 : 45O x 235 mm CPPM - 08/03/2006 Pierre KARST

21 Divers Visserie – Calage Choix de visserie Titane (TA6V grade 5)
Stratégie de réglage : Cales pelables avec corps monobloc de 0.8 mm pelables avec un pas de Cotes nominale à 1 mm des butées + Clinquants de 0.01 mm pour approcher la position nominale à ± A développer : Support de détecteur Bench CPPM - 08/03/2006 Pierre KARST