DE3628339A1 - Gekuehlter verformbarer spiegel - Google Patents

Gekuehlter verformbarer spiegel

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DE3628339A1
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mirror according
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DE19863628339
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Frank M Anthony
Ralph Edward Aldrich
Steven Martin Daigneault
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Northrop Grumman Guidance and Electronics Co Inc
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Itek Corp
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Description

Die Erfindung betrifft einen gekühlten verformbaren Spiegel, wie er z. B. in optischen Systemen mit Lasern Verwendung findet, die eine hohe Energieflußdichte aufweisen.
Solche Spiegel dienen zum Ablenken von Laserstrahlen in eine gewünschte Richtung, zum Korrigieren von Wellenfrontverzerrungen, als Wellfront-Fasenmodulator oder z. B. zum Codieren von Wellenfronten durch Einfügen vorgegebener Verzerrungen.
Es ist nicht möglich, derartige Spiegel so auszugestalten, daß sie die gesamte Laserstrahlung reflektieren. Vielmehr absorbieren sie einen kleinen Teil der Strahlung, was zur Überhitzung der Spiegelfläche und des Trägers aufgrund der hohen Flußdichte des Laserstrahles führen kann. Die Erhitzung kann zu unerwünschter Verbiegung der Oberfläche und sogar zur Zerstörung des Spiegels und seines Trägers führen.
Spiegel für die genannten Zwecke sind z. B. aus der US-PS 39 04 274 und der US-PS 42 57 686 bekannt. Aus weiteren Schriften ist auch bekannt, daß solche verformbaren Spiegel gekühlt sein können.
In der US-PS 41 43 946 ist ein verformbarer Spiegel mit elektromagnetischen Stellgliedern zum Einstellen der Verbiegung einer durchgehenden Frontplatte bekannt. Ein Kühlmittel wird auf die Rückseite der Frontplatte aus mehreren Düsen aufgesprüht. Das Ausmaß der Kühlung hängt von der Größe der Düsen, ihrer Entfernung von der Frontplatte und dem Druck des Kühlmittels ab.
Aus der US-PS 42 02 605 ist ein gekühlter Spiegel mit Spiegelsegmenten bekannt, von denen jedes über ein ihm zugeordnetes piezoelektrisches Stellglied verstellt wird. Das Kühlmittel wird jeweils über das Stellglied einem Spiegelelement zugeführt und wieder abgeführt. Dazu ist jedes Stellglied über zwei Kühlmittel-Versorgungsleitungen mit einem Verteiler verbunden, der das Kühlmittel verteilt und wieder sammelt.
Aus der US-PS 42 39 343 ist ein verformbarer Spiegel mit einem Leitungssystem aus dünnwandigen Kupferröhren bekannt, durch die Kühlmittel geleitet wird. Das Leitungssystem durchquert Räume oberhalb mehreren sphärischen piezoelektrischen Stellgliedern, die den Spiegel tragen und örtlich verstellen.
Es hat sich gezeigt daß durch das Aufsprühen von Kühlmittel unter hohem Druck auf die Rückseite eines Spiegels Schwingungen und Verformungen des Spiegels hervorruft, was zu unerwünschten Verzerrungen in der Wellenfront des reflektierten Laserstrahles führen kann. Der Druck hängt vom Querschnitt und der Länge des Weges ab, entlang dem das Kühlmittel den Spiegel kühlen muß, und er hängt auch direkt von der Menge abzuführender thermischer Energie ab. Wenn das Kühlmittel unter niedrigem Druck durch das Spiegelsystem geführt wird, um druckinduzierte Schwingungen und Verzerrungen zu vermeiden, kann dies dazu führen, daß nur ungenügend thermische Energie abgeführt werden kann und dadurch der Spiegel unzulässig stark erhitzt wird.
Der erfindungsgemäße gekühlte verformbare Spiegel ist durch die Merkmale des Hauptanspruchs gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der erfindungsgemäße Spiegel weist einen solchen Aufbau auf, daß mehrere Kühlmittelströme zugeführt werden, die jeweils nur einen kleinen Bereich der Spiegeloberfläche kühlen. Dies ist dadurch möglich, daß die Frontplatte des Spiegels abhängig von der Größe des Spiegels einen oder mehrere jeweils relativ kleine Hohlräume aufweist, denen Kühlmittel jeweils über ein Stellglied zugeführt und über ein anderes Stellglied wieder entnommmen wird.
Dieser Aufbau gewährleistet, daß nicht nur die Frontplatte des Spiegels gut gekühlt werden kann, sondern daß auch die Stellglieder immer ausreichend gekühlt sind. Der Kühleffekt des gesamten Spiegelaufbaus ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung noch verbessert, wenn auch eine Grundplatte verwendet wird, durch die das Kühlmittel strömt.
Aufgrund der kurzen und zahlreichen Kühlwege kann der Kühlkreislauf mit niedrigem Druck betrieben werden, wodurch die eingangs genannten vom Kühlmittel hervorgerufenen Schwingungen und Verformungen des Spiegels vermieden sind. Ein anderer Vorteil ist der, daß eine am Rand verlaufende Verteileranordnung entfallen kann, was bei bekannten Spiegeln zu einem unerwünschten Versteifen im Randbereich führte, wodurch dort die Verformbarkeit des Spiegels litt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines gekühlten verformbaren Spiegels;
Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Spiegels gemäß Fig. 1, jedoch mit einer geringeren Anzahl von Stellgliedern;
Fig. 2A eine perspektivische Ansicht auf die Unterseite der oberen Platte einer Frontplatte innerhalb der Anordnung gemäß Fig. 2;
Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht des Inneaufbaus eines gekühlten verformbaren Spiegels;
Fig. 4 einen Teilquerschnitt durch den Spiegel gemäß Fig. 3;
Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht durch einen Abstützfuß mit Versteifungsflächen; und
Fig. 6 einen Teilquerschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines gekühlten verformbaren Spiegels mit einem integral aufgebauten Kühlverteiler in der Frontplatte.
Der Spiegel gemäß der ersten Ausführungsform von Fig. 1 weist einen Grundplatten-Verteiler 10 und eine Spiegel- Frontplatte 12 auf. Die Frontplatte 12 verfügt auf einer Seite über eine reflektierende Oberfläche 14, die poliert und/oder beschichtet ist, um einen auftreffenden Laserstrahl zu reflektieren. Sie ist mit dem Grundplatten-Verteiler 10 über mehrere Stellglieder 16 verbunden. Dem Grundplatten- Verteiler 10 wird über eine Leitung 18 Kühlmittel zugeführt und über eine Leitung 20 tritt dieses wieder aus ihm aus. Die Leitungen können steif oder flexibel sein und sie können auf beliebige Weise mit dem Verteiler 10 verbunden sein.
Aus Fig. 2 ist erkennbar, daß der Grundplatten-Verteiler 10 aus einer unteren Grundplatte 22, einer oberen Grundplatte 24 und einer Deckplatte 26 besteht. Die untere Grundplatte 22 weist mehrere Stützen 28 auf, die, wie dies aus Fig. 4 erkennbar ist, teilweise zum Tragen der oberen Grundplatte 24 dienen. Wie aus den Fig. 3 und 4 weiter erkennbar ist, sind auch Leitungsstützen 30 mit jeweils einer Öffnung 32 vorhanden, durch die Kühlmittel in den Grundplatten-Verteiler 10 eingeführt wird. Die untere Grundplatte 22 verfügt weiterhin über eine Öffnung 34, aus der das Kühlmittel aus ihr ausfließt. Die obere Grundplatte 24 liegt über der unteren Grundplatte 22 und wird von den Stützen 28 und der Leitungsstütze 30 gehalten. Sie weist eine Öffnung 36 auf, die mit der Öffnung 32 in der Leitungsstütze 30 ausgerichtet ist, so daß das Kühlmittel durch die Öffnung 36 hindurchfließen kann. Sie verfügt weiterhin über mehrere Stützen 38 mit Öffnungen 40. Sie wird durch die Deckplatte 26 abgedeckt, die auf den Stützen 38 liegt. Die Deckplatte 26 weist mehrere Öffnungen 42 auf, durch die hindurch das Kühlmittel in Stellglieder 16 eintritt. Der Grundplatten-Verteiler 10 verfügt über eine Außenwand 43, die aus einer Außenwand 44 a der unteren Grundplatte 22, einer Außenwand 43 b der oberen Grundplatte 24 und der Außenwand 43 c der Deckplatte 26 gebildet ist. Aufgrund der Außenwand 43 kann das Kühlmittel nicht aus dem Grundplatten-Verteiler 10 austreten.
Die Abmessungen der unteren Grundplatte 22, der oberen Grundplatte 24 und der Abdeckplatte 26 sind so gewählt, daß in zusammengesetztem Zustand eine stabile Grundplatte für die Stellglieder 16 und die Frontplatte 12 gebildet ist, welche Grundplatte sich auch dann nicht verbiegt, wenn die Stellglieder 16 Längenänderungen unterworfen werden. Für eine Spiegeloberfläche mit etwa 75 mm Durchmesser, ist die Dicke von unterer Grundplatte 22 und Stützen 28 etwa 25 mm, die Dicke von oberer Grundplatte 24 mit Stützen 38 ebenfalls etwa 25 mm und die Dicke der Abdeckplatte 26 etwa 12 mm.
Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform besteht jedes Stellglied 16 aus einem Stapel piezoelektrischer Schichten 44, die durch zwischengelagerte Elektroden voneinander getrennt sind. Der Aufbau eines solchen Stellgliedes ist z. B. in der US-PS 42 57 676 genauer beschrieben. Die dort angegebenen Stellglieder bestehen aus Bleizirkonattitanat (PZT); sie können jedoch aus jedem Material gebildet sein, das bei Spannungsänderung eine Längenänderung erfährt, wie z. B. aus Bleimagnesiumniobat (PMN) oder Bariumtitanat. Der im genannten Patent beschriebene Stellgliedblock wird in einzelne Stellglieder unterteilt, von denen jedes etwa 3 mm breit, 3 mm tief und 10 mm hoch ist. Elektrische Signale werden den Stellgliedern 16 auf herkömmliche Weise zugeführt, wie dies z. B. in den US-Patenten 42 57 686 und 39 04 274 beschrieben ist.
Örtliches Verformen der Frontplatte 12 wird dadurch erzielt, daß an einen oder an mehrere der Stellglieder 16 elektrische Signale angelegt werden, damit Längenänderungen der Stellglieder auftreten. Diese üben zwischen dem Grundplatten- Verteiler 10 und der Frontplatte 12 über Stützfüße 46 an einer unteren Platte 48 an der Frontplatte 12 Kräfte aus. Die Stellglieder 16 sind mit der Deckplatte 26 und den Stützfüßen 46 auf eine beliebige herkömmliche Weise verbunden, die jedoch gewährleistet, daß Kühlmittel ohne Leck die Verbindungsstellungen passiert. Die Verbindungen können entweder über eine Fritte oder einen Epoxykleber hergestellt sein.
In den Stellgliedern 16 sind durch Bohren oder auf andere Art und Weise Durchgangslöcher 50 ausgespart, durch die Kühlmittel vom Grundplatten-Verteiler 10 in die Frontplatte 12 eintreten kann. Die Durchgangslöcher 50 weisen vorzugsweise einen Durchmeser von etwa 1 bis 2 mm auf. Sie sind mit einer Dichtschicht 52 beschichtet, die verhindert, daß Kühlmittel in die Stellgliedschichten 44 eindringt. Die Dichtschicht 52 kann aus einem dielektrischen Material bestehen, mit dem die Wand jeder Durchgangsöffnung 50 beschichtet wird, welches Materia jedoch die einzelnen Schichten 44 nicht kurzschließen darf. Z. B. kann jedes Durchgangsloch 50 mit Epoxid oder Uretan gefüllt werden, welches Material dann eingetrocknet wird, wodurch die dielektrische Beschichtung zurückbleibt. Die Wände können auch mit einer dielektrischen Glasfritte beschichtet werden, von der überschüssiges Material ausgeblasen wird, bevor das Stellglied 16 zum Schmelzen und Verbinden mit der Wand geheizt wird. Das Material der Dichtschicht 52 ist so gewählt, daß der Elastizitätsmodul mit dem der Schichten 44 übereinstimmt oder etwas geringer ist, so daß sich die Schicht 52 zusammen mit dem Material des Stellgliedes 16 verstellt, wenn ein Signal angelegt wird. Als Material für die Dichtschicht 52 wird bei einem PZT-Stellglied vorzugsweise Polyuretan verwendet.
Die Frontplatte 12 besteht aus der bereits erwähnten unteren Platte 48 und einer oberen Platte 54. Wie aus Fig. 3 erkennbar, ist die obere Platte 54 von der unteren Platte 48 durch mehrere Stützen 56 getrenn, die integral mit der oberen Platte 54 ausgebildet sein können oder an diese gekittet sein können. Die Stützen 56 führen zu einer einheitlichen Struktur der unteren Platte 48 und der oberen Platte 54 und sie verbessern den Wärmeübergang von der Spiegelfläche zum Kühlmittel. In der unteren Platte 48 sind Öffnungen 58 vorhanden, die in die Stützfüße 46 führen. Durch sie kann Kühlmittel aus dem Innenraum zwischen der oberen Platte 54 und der unteren Platte 48 in die Stellglieder 16 herausfließen, bzw. es kann Kühlmittel hereinfließen. Aus den Fig. 2A und 3 ist erkennbar, daß die obere Platte 54 mehrere sich überschneidende Rippen 59 aufweisen kann. Diese dienen zum Versteifen der oberen Platte 54 sowie dazu, Kühlmittel- Flußgrenzen zu erzeugen, damit sich das Kühlmittel entlang vorgegebener Flächen innerhalb der Frontplatte 12 bewegt. Jeweils ein zusammenhängendes Volumen das von jeweils einem Satz von Rippen 59 umschlossen wird, bestimmt zugleich eine bestimmte Fläche der Frontplatte 22, der eine vorgegebene Kühlmittel zugeführt werden muß. Diese Fläche wird experimentiert bestimmt, um festzustellen, daß auch zum Kühlen des größten umschlossenen Volumens innerhalb der Frontplatte 12 nur ein Kühldruck erforderlich ist, der zu keinen nicht mehr tolerierbaren Schwingungen der Spiegeloberfläche 14 führt. Bei Spiegeln mit einem aktiven Bereich sehr geringen Durchmessers oder für Spiegel, die nur Strahlung geringer Flußdichte ausgesetzt werden, ist es möglich, innerhalb der Frontplatte 12 nur ein einziges umschlossenes Volumen zu verwenden, durch das das Kühlmittel zirkuliert. In der Wand des Volumens kann mehr als eine Öffnung 58 zum Zuführen und Ableiten von Kühlmittel vorhanden sein. Es ist auch möglich, Rippen zu verwenden, die einen jeweiligen Raum nicht völlig abschließen, wodurch ein Zirkulieren von Kühlmittel auch dann noch möglich ist, wenn eine der Öffnungen 58 verstopft wird oder auf andere Weise betriebsunfähig wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist jedoch das Volumen innerhalb der Frontplatte 12 in mehrere Volumen unterteilt, wobei sich die Rippen 59 an einer Öffnung 58 (z. B. an der Öffnung 58 b in Fig. 3) überschneiden, so daß von einem Stellglied 16 Kühlmittel in mehrere Volumina geleitet wird oder aus mehreren Volumina wieder abgezogen wird.
Aus den Fig. 4 und 5 ist der Aufbau der Stützfüße 46 am besten erkennbar, die Versteifungsplatten 60 aufweisen, die zu den Rippen 59 ausgerichtet sind. Diese Versteifungsplatten 60 dienen zum Versteifen der Frontplatte im Bereich einer jeweiligen Öffnung 58. Vorzugsweise sind die Versteifungsplatten 60 integral mit den Stützfüßen 46 ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, die Versteifungsplatten 60 gesondert herzustellen und sie dann auf eine beliebige bekannte Art und Weise mit den Stützfüßen 46 zu verbinden.
Wie bereits erwähnt, sind eine obere Platte 54 und eine untere Platte 48 zur einheitlichen Frontplatte 12 verbunden. Vorzugsweise erfolgt das Verbinden mit einer bekannten Fritte oder einem bekannten Lot. Die Frontplatte kann aus jedem Material mit niedrigem thermischem Ausdehnungskoeffizienten hergestellt werden wie z. B. aus einkristallinem oder polykristallinem Silicium, Siliciumcarbid, Kohlenstoffverbundstoffen oder Molybdän.
Aus den Fig. 3 und 4 ist am besten der Kühlmittelfluß erkennbar. Kühlmittel tritt unter Druck über die Leitung 18 in den Kühlmittel-Verteiler 10 ein und dringt durch die Öffnungen 32 in den Leitungsstützen 30 in die Räume 62 zwischen den Stützen 38, der oberen Grundplatte 24 und der Deckplatte 26. Die Stellglieder dienen abwechselnd als Kühlmittel- Einlaß bzw. -Auslaß. Die Stellglieder 16 a in Fig. 3 erhalten über die Öffnungen 42 Kühlmittel aus dem Raum 62. Das Kühlmittel fließt durch die Durchgangsöffnungen 50 in einem jeweiligen Stellglied 16 und tritt dan durch Öffnungen 58, z. B. die Öffnungen 58 a in Fig. 3 in umschlossene Volumina zwischen der unteren Platte 48 und der Platte 54. Das Kühlmittel verteilt sich vom Einführungspunkt aus zwischen den beiden Platten. Die Zirkulation des Kühlmittels wird durch die Stützen 56 unterstützt, was zu besserem Ableiten von Wärme von der oberen Platte 54 an das Kühlmittel führt. Der Kühlmitteldruck führt dazu, daß das Kühlmittel die von den Rippen 59 umschlossenen Volumina durchströmt und dann durch Öffnungen, im Beispielsfall die Öffnungen 58 b wieder ausströmt. Die Entfernung zwischen den Eintrittsöffnungen 58 a und den Austrittsöffnungen 58 b ist verhältnismäßig gering, wodurch der Druckabfall gering ist, was wiederum dazu führt, daß das Kühlmittel unter einem geringeren Druck zugeführt werden kann, als wenn es eine größere Fläche kühlen müßte. Das Kühlmittel muß in diesem Fall auch eine geringere Wärmemenge abführen.
Das aus den Austrittsöffnungen 58 b ausgetretene Kühlmittel fließt durch Stellglieder 16 b und durch die Öffnungen 42 und 40 in den Raum 64 zwischen der unteren Grundplatte 22, der oberen Grundplatte 24, den Stützen 28 und der Leitungsstütze 30. Beim Zurückfließen zur Öffnung 34 kann das Kühlmittel weitere Wärme von den Stellgliedern 16 b und dem Grundplatten-Verteiler 10 aufnehmen. Das Kühlmittel zirkuliert im Raum 64 zwischen den Stützen 28 und wird dann durch die Öffnung 34 in die Leitung 20 gedrückt. Die Leitungen 18 und 20 können an jeden beliebigen Kühlkreislauf angeschlossen sein, z. B. an eine Verdrängerpumpe und einen Verdampfer, was jedoch nicht dargestellt ist. Nachdem das Kühlsystem das Kühlmittel gekühlt hat, wird es wieder in den verformbaren Spiegel geleitet. Es wird darauf hingewiesen, daß der Kühlmittelfluß auch entgegengesetzt sein kann als im beschriebenen Beispiels, daß also das Kühlmittel durch die Leitung 20 eintreten und durch die Leitung 18 wieder austreten kann.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 6 mit einer abgeänderten Frontplatte wird vorzugsweise dann verwendet, wenn Stellglieder vorhanden sind, die größere gegenseitige Abstände aufweisen, als dies beim ersten Ausführungsbeispiel der Fall war. Wird dieser gegenseitige Abstand vergrößert, muß die Frontplatte durch Erhöhen ihrer Dicke versteift werden, um Verbiegungen der Platte zwischen den Stellgliedern zu verringern. In diesem Fall der geringeren Anzahl von Stellgliedern muß Kühlmittel unter höherem Druck als beim Spiegel gemäß der ersten Ausführungsform zugeführt werden, damit genug Kühlmittel fließt, um die Wärme von der Spiegeloberfläche abzuleiten.
Die Frontplatte 66 gemäß Fig. 6 wird von einem (nicht im Detail dargestellten) Grundplatten-Verteiler 10 getragen, der entsprechend aufgebaut ist wie der zuvor beschriebene Verteiler 10. Auch die Stellglieder 68 entsprechend den zuvor geschriebenen Stellgliedern 16. Die Stellglieder 68 mit Durchgangsöffnungen 70 dienen abwechselnd dazu, Kühlmittl zur Frontplatte 66 zu leiten bzw. von dieser abzuleiten.
Die Frontplatte 66 verfügt über eine Deckplatte 72, in deren unteren Seite ein Muster von Stützen und Rippen eingearbeitet ist (in Fig. 6 nicht dargestellt), das demjenigen in der zuvor beschriebenen Frontplatte 12 entspricht. Die andere Seite der Deckplatte 72 ist poliert und/oder beschichtet, um reflekktierend zu wirken. Die Deckplatte 72 ist mit einer Flußverteilungsplatte 72 fest verbunden, die über einem hinteren Verteiler 78 liegt und mit diesem wiederum fest verbunden ist. Der vordere Verteiler 76 liegt über einem hinteren Verteiler 78, der einerseits mit dem vorderen Verteiler 76 und andererseits mit den Stellgliedern 68 über eine beliebige herkömmliche Weise verbunden ist, z. B. über einen Epoxykleber. Das Kühlmittel wird der Frontplatte 66 z. B. über das Durchgangsloch 70 in einem Stellglied 68 a zugeführt, woraufhin es durch eine Öffnung 80 in einer Stützel 82 des hinteren Verteilers 78 tritt. Es zirkuliert dann innerhalb von Volumina 84, die über Stützen 86 im vorderen Verteiler 76 voneinander getrennt sind. Der Kühlmitteldruck preßt das Kühlmittel aus den Volumina 84 durch Öffnungen 88 in der Flußverteilerplatte 74, von wo aus es die Deckplatte 72 kühlt. Nach dem Verteilen über die Rückseite der Deckplatte 72 und dem Ableiten von Wärme tritt das Kühlmittel wieder durch Öffnungen 90 in Volumina 92 innerhalb dem hinteren Verteiler 78. Über untere Öffnungen 94 tritt das Kühlmittel in das Durchgangsloch 70 in einem der Stellglieder 68, im Beispielsfall im Stellglied 68 b ein und wird von dort in den Grundplatten-Verteiler 10 geleitet.
Als Kühlmittel können verschiedene Flüssigkeiten verwendet werden, z. B. Wasser, fluorierte Kohlenwasserstoffe oder flüssiger Stickstoff.
Es wird darauf hingewiesen, daß es nicht erforderlich ist, daß alle zum Verformen des Spiegels verwendeten Stellglieder Durchgangslöcher zum Durchleiten von Kühlmittel aufweisen müssen.
Die beschriebenen gekühlten verformbaren Spiegel zeichnen sich dadurch aus, daß der Spiegelfrontfläche Kühlmittel über Stellglieder zugeführt wird und nach dem Kühlen entlang eines nur kurzen Weges wieder über Stellglieder abtransportiert wird. Der kurze Weg hat zur Folge, daß das Kühlmittel mit geringem Druck umgepumpt werden kann, was die Gefahr von druckinduzierten Spannungen oder Schwingungen in der Spiegeloberfläche verringert.

Claims (12)

  1. 01) Gekühlter verformbarer Spiegel mit einer zusammenhängenden Spiegeloberfläche mit einer Frontplatte, deren eine Oberfläche zum Reflektieren eines auftreffenden Strahls elektromagnetischer Strahlung reflektierend ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
    - die Frontplatte (12) mehrere umschlossene Volumina aufweist, denen ein Kühlmittel zum Kühlen der Frontplatte zugeführt wird, wozu die Frontplatte mindestens zwei Öffnungen (58) aufweist, von denen die eine als Kühlmittel-Eintritt und die andere als Kühlmittel-Austritt aus jeweils einem umschlossenen Volumen dient,
    - mindestens zwei Stellglieder (16) vorhanden sind, die mit der Unterseite der Frontplatte verbunden sind, um die Frontplatte abhängig von Signalen zu verstellen, und von denen zumindest einige ein Durchgangsloch (50; 70) aufweisen, durch das Kühlmittel über eine Eintrittsöffnung in der Unterseite der Frontplatte in ein umschlossenes Volumen eingeführt wird bzw. wieder zurückgeleitet wird,
    - ein Grundplatten-Verteiler (10) mit den Löchern in den Stellgliedern verbunden ist, welcher Verteiler eine Einrichtung zum Verteilen von Kühlmittel an zumindest eines der Stellglieder (16 a) und zum Wiederaufnehmen von erwärmtem Kühlmittel von mindestens einem anderen Stellglied (16 b) aufweist, und
    - eine Einrichtung (18, 20) zum Zuführen und Ableiten von Kühlmittel zum bzw. vom Grundplatten-Verteiler vorhanden ist,
    - vorbei die Frontplatte durch Kühlmittel gekühlt wird, das vom Grundplatten-Verteiler durch eine Öffnung in mindestens einem der Stellglieder in jeweils einen umschlossenen Raum innerhalb der Frontplatte und von dort durch ein Durchgangsloch in mindestens einem anderen Stellglied in den Grundplatten-Verteiler zurückfließt.
  2. 02) Spiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatte aus einer unteren Platte (48) und einer oberen Platte (54) besteht, die die spiegelnde Oberfläche (14) aufweist.
  3. 03) Spiegel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundplatten-Verteiler (10) aus demselben Material besteht wie die Frontplatte (12).
  4. 04) Spiegel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundplatten-Verteiler (10) und die Frontplatte (12) aus einkristallinem Silicium bestehen.
  5. 05) Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder umschlossene Raum in der Frontplatte (12) mindestens eine Stütze (56) aufweist, die sich zwischen der oberen Platte (54) und der unteren Platte (49) erstreckt, und um die herum das Kühlmittel frei zirkuliert.
  6. 06) Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatte (12) mindestens zwei umschlossene Volumina aufweist.
  7. 07) Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Stützfüße (46) zwischen der Frontplatte (12) und jedem Stellglied (16).
  8. 08) Spiegel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfüße (46) integraler Teil der unteren Platte (48) sind.
  9. 09) Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundplatten-Verteiler (10) mindestens eine erste Kammer (62) zum Verteilen von Kühlmittel an die Stellglieder (16) und mindestens eine zweite Kammer (64) zum Aufnehmen von erwärmtem Kühlmittel von einem Stellglied aufweist.
  10. 10) Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatten-Einheit (10) mehrere Hohlräume aufweist, durch die das Kühlmittel strömt, bevor es der Frontplatte (12 zugeleitet wird.
  11. 11) Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Stellglieder (16) Kühlflüssigkeit zu mehreren umschlossenen Räumen in der Frontplatte (12) transportiert bzw. von dort ableitet.
  12. 12) Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangslöcher (50; 70) eine dielektrische Dichtschicht (52) aufweisen, die das Eindringen von Kühlmittel in das Stellglied-Material verhindert.
DE19863628339 1985-08-23 1986-08-21 Gekuehlter verformbarer spiegel Withdrawn DE3628339A1 (de)

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