Cleaning Memo

In-situ Cleaning of Telescope Optics

Last updated March 2007

Principle of CO2 cleaning: solid CO2 knocks off the particulates and gaseous CO2 blows them off.

MSDS (CO2 could be hazardous!)

gaseous CO2 disables the respiratory system (some notes)
solid CO2 (dryice) for chillburn

Cleaning devices at Subaru

for primary mirror: in-situ, automated cleaning system
Primary mirror cleaning device - technical drawings
- overall view from the top and the side
- nozzle and attachment
- ball screw drive
- plumbing, nozzle and holes
for other smaller mirrors: small portable cylinder and a nozzle

Primary Mirror Cleaning: manual English | Japanese (or see Kanzawa san)

pictures: nozzle | mirror cover open | reflection
02-04-02: dryrun | arm1 | arm2 | arm3| arm4 (colorful spider mirror)

Test on silver coating: February 4, 1999 by Torii at Mitaka

主鏡クリーニング機構 Commissioning of CO2 cleaning device

2000夏　Opt側さらに交換・追加の必要あり（１度外したが再取り付け，運用は続行）；06/01交換用バルブが見つからず，１度外した物を再度取り付け．交換用バルブを再度購入，取り付けのタイミングを見計らい中（2001秋）
2000.6　IR側バルブ等の交換・追加
1999秋　運用開始
1999夏　修理
1999.6　テスト，破損
1998.6.26望遠鏡定例打合せ(Subaru/Hilo - MIC/Hilo)
取付は終了．６月29日（月）に望遠鏡天頂のまま，ドライアイス吹き出し試験（配管遅れのため実施せず）．30日に高度角１５度にて吹き出し試験本番を行い，その模様を納めたビデオが天文台10周年記念行事のテレビ中継で放映され，好評だったとのこと．
散乱・反射率測定器　micro-Scan の動作確認した（沖田98/6/29）．
ダミー主鏡，あまりに汚れがひどいので水洗してから蒸着槽に納める（98/6/30）．
マイクロ・スキャンのデータ取得用パソコンT58が6/30山頂で故障（主鏡クリーニング装置のテスト用，HD故障），7/23 T58をT51に交換．
サンプルミラー（青板ガラス円板）５枚
ー＞98.3洗浄・蒸着テストー＞6.30 吹き出し試験に使用ー＞主鏡輸送保護膜実験用にMelco（尼崎）へー＞98.9 三鷹にて洗浄・蒸着テストおよび98.10山頂にて洗浄・蒸着テストー＞次の実験用に回収した．2000春　接着剤実験に使用．

クリーニング・プロジェクト　望遠鏡エンジニアリング・ステータス・レビュー(2000.2.22)(Info. added Dec. 24, 2003)

主鏡のドライアイス・クリーニング作業の立ち上げを行った．定常化後の作業は，オペレータが実行している．（注：当時は「オペレータ」がデイクルーのメンバーと想定されていた．従って文意はデイクルーのこと．）

１．使用する装置

主鏡については主鏡クリーニング装置（望遠鏡に組み込み，主鏡カバーより下），液化炭酸シリンダー，制御卓，配管系；主鏡の測定のためにはマイクロスキャン，脚立もしくはチェリーピッカー

２．現在進行中の作業

主鏡のドライアイス・クリーニングを月１回のペースで実行中．望遠鏡を高度角１５度に倒してから，装置を作動させる．念のために必ずドライランを行っている．鏡面の変化をマイクロスキャンによりモニター．作業は液化炭酸シリンダーの扱いも含めてオペーレータが３ー４人で行っている．（２００３年現在　月２回）
マイクロスキャンによる測定は，クリーニング直後にデータがあばれる傾向があり，クリーニング時の温度変化の影響を被っているのではないかと思われるが，確認のためにサンプルを用いた実験を行いたい．１日経ってから測るとデータが落ち着く．特に散乱のデータで顕著．（２００３年　クリーニングとは別の日に測定）

３．当面の課題

クリーニング作業の安全性向上（最後の余剰ガス抜き）
安全バルブ(relief valve)の交換　2000.6第１陣作業終了（赤外側，シリンダーからの配管をつなぐ方），もう１カ所（光学側）の交換まだ．
二酸化炭素モニター．アラーム器あり．
クリーニングの効果と頻度の検討．（散乱値で見ると，ある一定のところで定常状態になる．）
液化炭酸シリンダーは，当初６本必要とされ，シリンダーどうしをつなぐ配管系もそのように作られているが，４本で十分ということがわかった．Manifoldの一部に蓋をして使っている．
銀についてのクリーニングの効果・損傷の基礎評価実験．（主鏡の外縁に着けた銀サンプルには，顕著な損傷・劣化が見られない．）
小型鏡のクリーニング方法の検討とテスト，実用化．
- GASPROから購入した．　赤外ナスミス・イメージロテータでテストした．
- ノズルのメーカーは候補が２社ある．Eco-Snow (導入例：Keck), Zito (導入例：UKIRT, CTIO 4m, Kitt Peak)．
- Kitt Peak: Zito Model 4 large flake CO2 snow cleaning system with a long tubular nozzle extension.
- Richard R. Zito <rrz@u.arizona.edu>
- http://www.eco-snow.com/
ドーム内のダストモニターの方法の検討とテスト，実用化

４．少し長期（～３年）のアクション・アイテム

第３鏡やイメージロテータの清掃をどうする？

観測装置の窓のクリーニング？（むしろ乾燥のために窒素ガスを流す例がある．主焦点カメラは観測中，常時．FOCASは高湿度の時．）

添付資料　画像・グラフ

主鏡蒸着時のサンプルの分光反射特性

主鏡自体のマイクロ・キャン測定データによる劣化のモニター

銀コーティングのモニター　サンプルおよび赤外副鏡について

June 98 Experiment

Pictures taken by Kurakami CO2 blowing｜sample mirror｜sample mirror｜sample mirror attached to the telescope

CO2 Cleaning Test (June 30, 1998), Measured by Okita and Kurakami with micro-Scan Scatterometer. (original:CO2Test2.xls + data in microScan (A1.PRN))

sample

reflectance (%)

rms (A)

ID

beginning

dusting

after 1st

after ２nd

angstrom

No.1

85.8+/-5.80

75.2+/-7.91

84.4+/-0.26

86.1+/-0.90

49.3+/-9.91

No. 2

90.4+/-0.72

84.7+/-4.31

84.2+/-2.46

84.2+/-2.78

38.8+/-11.5

No. 3

90.4+/-0.93

75+/-10.38

84.9+/-0.15

83.3+/-1.12

68.2+/-7.21

No. 4

90.2+/-0.96

85+/-1.15

83.8+/-2.08

84.4+/-2.1

57.1+/-27.2

sample	reflectance (%)	rms (A)
ID	beginning	dusting	after 1st	after ２nd	angstrom
No.1	85.8+/-5.80	75.2+/-7.91	84.4+/-0.26	86.1+/-0.90	49.3+/-9.91
No. 2	90.4+/-0.72	84.7+/-4.31	84.2+/-2.46	84.2+/-2.78	38.8+/-11.5
No. 3	90.4+/-0.93	75+/-10.38	84.9+/-0.15	83.3+/-1.12	68.2+/-7.21
No. 4	90.2+/-0.96	85+/-1.15	83.8+/-2.08	84.4+/-2.1	57.1+/-27.2

Started June 29, 1998