本发明专利技术涉及一种掩模玻璃及其制造方法，特别涉及一种用于太阳敏感器的掩模玻璃及其制造方法，解决了太阳敏感器装配现有掩模玻璃、采用线阵CCD结构条件下进行两轴太阳角测量时，需要采用双线阵方案，整体结构较为复杂以及定位精度较低，要实现精准定位，定位过程较为复杂的问题。该掩模玻璃的特殊之处在于：包括掩模基片、镀制在掩模基片上表面的吸光膜系及按先后依次镀制在掩模基片下表面的滤光膜系和衰减膜系；吸光膜系是金属铬的混合物膜系；吸光膜系上表面上居中位置垂直设有N型透光缝且其深度贯穿至掩模基片上表面；滤光膜系用于与太阳敏感器中的探测器相配套；衰减膜系是金属铬的混合物膜系。
1、太阳敏感器是以太阳为基准方位，用于测量空间飞行器某一体轴或坐标平面与太阳光线之间夹角的一种天体敏感器。太阳敏感器是空间飞行任务中的一种常用光电姿态传感器，可提供空间飞行器上特定轴线与太阳矢量之间的角度反馈。几乎所有的空间飞行器都需要安装太阳敏感器，以便根据太阳敏感器提供的姿态反馈信息完成空间飞行器各个阶段的姿态控制任务。按工作方式的不同，可将太阳敏感器分成以下三类：(1)“0-1”式太阳敏感器(也称作太阳出现敏感器)。它以数字信号1或0表示太阳是否位于敏感器的视场内；(2)模拟式太阳敏感器。它产生的输出信号是星体相对太阳矢量方位(太阳角)的连续函数；(3)数字式太阳敏感器。它能够提供离散的编码输出信号，其输出值是被测太阳角的函数。其中数字式太阳敏感器的特点是：视场大、精度高、寿命和可靠性有很强的优势，已被广泛应用于各种型号的空间飞行器上。
2、太阳敏感器主要由三部分组成：光学头部、传感器部分和信号处理部分。其中光学头部可以采用狭缝、小孔、透镜以及棱镜等方式；传感器部分可采用光电池、cmos器件、码盘、光栅、光电二极管、线阵ccd、面阵ccd、aps以及smart等器件。其中线阵ccd较面阵ccd具有体积小、功耗低、价格便宜以及外围处理电路简单的优点，但是光学头部装配现有掩模玻璃、传感器部分采用线阵ccd结构的现有数字式太阳敏感器，如果要实现两轴太阳角的测量，一般需要采用双线阵的方案，整体结构较为复杂。
>3、同时，现有的数字式太阳敏感器大多基于小孔成像的原理，焦平面之前是具有单一光孔或单一狭缝的掩模玻璃。这种掩模玻璃为单一光孔或单一狭缝的太阳敏感器具有结构简单、易于实现等优点，但其视场相对较小，测量精度受到图像传感器噪声、杂散光等不利的影响，定位精度较低。并且，现有的用于太阳敏感器的掩模玻璃还存在当太阳光斜入射时，通过其在探测器上形成的光斑强度与太阳光垂直入射时形成的光斑强度存在很大差异，为实现定位精准，通常需要通过手动更改曝光时间来观察光斑形状，定位过程较为复杂。再者，现有的用于太阳敏感器的掩模玻璃和探测器保护窗口之间易发生来回反射，形成杂散光，这对太阳敏感器的定位精度也会产生不利影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于太阳敏感器的掩模玻璃及其制造方法，以解决太阳敏感器在光学头部装配现有掩模玻璃、传感器部分采用线阵ccd结构条件下进行两轴太阳角测量时，需要采用双线阵方案，导致太阳敏感器整体结构较为复杂，以及太阳敏感器光学头部装配现有掩模玻璃时，其定位精度较低，要实现精准定位，定位过程较为复杂的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种用于太阳敏感器的掩模玻璃，其特殊之处在于：
4、包括掩模基片、镀制在掩模基片上表面的吸光膜系以及按先后依次镀制在掩模基片下表面的滤光膜系和衰减膜系；
5、所述吸光膜系是金属铬的混合物膜系；所述吸光膜系上表面上居中位置垂直设置有n型透光缝，且n型透光缝的深度贯穿至掩模基片的上表面；
6、所述滤光膜系用于与太阳敏感器中的探测器相配套，用以实现太阳光从不同角度入射时，在探测器上形成的光斑强度基本保持一致，所述光斑强度基本保持一致是指太阳光斜入射时形成的光斑强度相对于垂直入射时形成的光斑强度的误差小于等于10％；
7、所述衰减膜系是金属铬的混合物膜系。
8、进一步地，为了使掩模玻璃更好地适应空间飞行器实际工作时恶劣的力学环境，如强烈震动、冲击以及加速度变化等的要求，以确保在恶劣力学环境下使用时，掩模玻璃不会出现破碎的情况，同时掩模玻璃距离探测器之间的距离也能保持稳定不变，掩模玻璃不会发生旋转移位，进而使掩模玻璃在实际工作环境下使用时，具有较高的稳定性和可靠性，所述掩模基片的材料为蓝宝石材料；
9、所述掩模基片的外形为圆柱体基片被平行于圆柱体轴线的两个平面截切于轴线两侧对称位置后，所形成的位于两个平面之间的圆矩形结构；
10、所述n型透光缝的n位于中间的一条边与所述两个平面垂直。
11、进一步地，为了使后续镀膜容易实现，进而为确保最终太阳光从不同角度入射时，在探测器上形成的光斑强度基本保持一致提供有利条件，所述掩模基片的厚度为1mm±0.1mm。
12、进一步地，为了提高对杂散光的吸收率，进而降低杂散光对测量精度的影响，以使最终的定位精度更高，所述吸光膜系的厚度为200nm±20nm。
13、进一步地，为了保证光斑能量足够，使最终定位精度更高，定位更准确，所述n型透光缝的缝宽200μm～220μm，且n型透光缝的n的相邻两条边之间的夹角α为45°±10"。
14、进一步地，为了提高对掩模玻璃和探测器保护窗口之间因易发生来回反射而形成的杂散光的吸收率，使最终定位精度更高，定位更准确，所述衰减膜系的厚度为100nm±10nm。
15、进一步地，所述探测器为fillfactory公司的star1000；
16、所述滤光膜系为二氧化钛和二氧化硅组成的多层介质膜系，其每层厚度为设定的掩模玻璃工作波长的四分之一，层数为80层，用以实现设定的掩模玻璃视场角为(120°±5°)×(120°±5°)。
17、这样，当探测器为fillfactory公司的star1000时，太阳光从不同角度入射时，在探测器上形成的光斑强度基本保持一致，无需手动更改曝光时间来观察光斑形状，其定位过程简单。
18、同时，本专利技术还提供了一种用于太阳敏感器的掩模玻璃的制造方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
19、步骤一：根据待制造掩模玻璃对应的掩模基片的厚度尺寸、径向尺寸以及材料要求，选取对应厚度尺寸、径向尺寸以及材料的基片坯料；然后对该基片坯料的上、下表面进行抛光；接着对抛光后的基片坯料的外轮廓进行切割，使其外轮廓与待制造掩模玻璃对应的掩模基片的外轮廓形状、尺寸均相同，制得掩模基片；
20、步骤二：采用带有离子源的镀膜机在步骤一中制得的所述掩模基片的上表面上镀制吸光膜系，该吸光膜系为金属铬的混合物膜系，镀制过程中打开离子枪辅助，直至吸光膜系厚度达到设计要求厚度，吸光膜系镀制完成；
21、步骤三：将步骤二中吸光膜系镀制完成后的掩模基片置于匀胶机上，采用旋转法在吸光膜系上均匀涂覆光刻胶，涂覆完成后，将掩模基片从匀胶机上取下；
22、步骤四：将预先制作好的n型透光缝掩模母版置于步骤三中光刻胶涂覆完成后的掩模基片的光刻胶上方，然后在紫外光源照射下对光刻胶曝光；
23、步骤五：将步骤四中曝光完成后的掩模基片置于显影溶液中进行腐蚀，直至光刻胶的n型透光缝处的膜层变得透明通亮；
24、步骤六：对步骤五中腐蚀后的掩模基片进行清洗、烘干；
25、步骤七：采用带有离子源的镀膜机在步骤六中烘干后的掩模基片本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于太阳敏感器的掩模玻璃，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的用于太阳敏感器的掩模玻璃，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的用于太阳敏感器的掩模玻璃，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的用于太阳敏感器的掩模玻璃，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的用于太阳敏感器的掩模玻璃，其特征在于：
6.根据权利要求1至5任一所述的用于太阳敏感器的掩模玻璃，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的用于太阳敏感器的掩模玻璃，其特征在于：
8.一种权利要求1至7任一所述的用于太阳敏感器的掩模玻璃的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的用于太阳敏感器的掩模玻璃的制造方法，其特征在于：
10.根据权利要求8或9所述的用于太阳敏感器的掩模玻璃的制造方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种用于太阳敏感器的掩模玻璃，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的用于太阳敏感器的掩模玻璃，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的用于太阳敏感器的掩模玻璃，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的用于太阳敏感器的掩模玻璃，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的用于太阳敏感器的掩模玻璃，其特征在于：
6.根据权利要求1至5任一所述的用...
【专利技术属性】
技术研发人员：周藏龙，薛要克，王虎，潘越，沈阳，林上民，刘杰，车云强，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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