Schmidt sjónauka

frá Wikipedia, ókeypis alfræðiorðabókinni
Fara í siglingar Fara í leit
Geislabraut Schmidt sjónauka

Schmidt sjónaukinn , einnig þekktur sem Schmidt myndavélin eða Schmidt spegillinn , er speglasjónauki sérstaklega hannaður fyrir stjörnuljósmyndun sem hefur, þökk sé hönnun sinni, sérlega stóran nothæfan sjónsvið . Samsetning linsa og spegla gerir það að sjúkdómsgreiningarkerfi .

þróun

Schmidt sjónaukinn fer aftur til uppfinningar eftir Bernhard Schmidt um 1930 , sem sameinaði kúlulaga aðalspegil með þunnum, mjög sérformaðri leiðréttingarplötu ( Schmidt disk ). [1] Þetta er staðsett í miðju sveigju aðalspegilsins og útilokar kúlulaga frávik hans . Forðast er dáið eingöngu með því að ljósopsstoppið er í miðju beygju aðalspegilsins. Til þess að draga úr ljósstillingu (myrkvun á hornum) er aðalspegillinn gerður stærri í þvermál en sjónaukaopið (sjá mynd). Schmidt myndavélin var mikið notuð í himneskri ljósmyndun vegna mikils myndhorns sem hægt er að taka og hámarks myndgæða beint í horn ljósmyndaplötunnar . Hins vegar er sjónsvið Schmidt myndavélarinnar bogið þannig að nota verður kúlulaga bogna filmu í fókusnum til að bæta upp sveigju svæðisins . Þessu er einnig hægt að bæta algjörlega upp með sjónrænum leiðréttum, svo hægt sé að nota flata ljósnema.

Schmidt benti þegar á í upphaflegu útgáfu sinni að hægt sé að sleppa alveg við leiðréttingarplötuna sem er erfitt að framleiða (svokallað „linsulaust Schmidt sjónauka“) ef brennivíddin er veikari.

Schmidt ákvað að skrá ekki hugmynd sína sem einkaleyfi .

Sjónaukategundin hentar ekki til sjónrænnar athugunar (öfugt við Schmidt-Cassegrain sjónaukann ), heldur aðeins til ljósmyndunar , þar sem fókusinn liggur innan sjónauka rörsins og aðeins er hægt að festa myndavél eða ljósmyndaplötu þar.

Hinn misjafnlega smíðaði Schmidt-Cassegrain sjónauki leiðir fókusinn aftan frá slöngunni og er því einnig hentugur fyrir sjónræna athugun.

Bernhard Schmidt lauk fyrsta Schmidt spegli stjörnustöðvarinnar í Hamborg-Bergedorf árið 1930 (ókeypis ljósop 360 mm, þvermál spegils 440 mm, brennivídd 630 mm). Þegar Hamburg stjörnustöðin var að leita að nýjum forstöðumanni kallaði Walter Baade eftir stórum Schmidt sjónauka með 1 m ljósopi sem frambjóðanda árið 1937. Öldungadeildin í Hamborg samþykkti einnig fjármagnið eftir að Baade hafði aflýst og Otto Heckmann hafði verið ráðinn forstjóri. Framkvæmdirnar komu til eftir að stríðinu lauk. The Great Hamburger Schmidt (laus opnun 800 mm, spegilþvermál 1200 mm, brennivídd 2400 mm) var tekin í notkun árið 1954. Upphaflega fyrirhugaða skimunarvinnan hafði nú verið yfirtekin af Palomar- Schmidt. The Great Hamburg Schmidt Mirror var fluttur í Calar Alto stjörnustöðina á Spáni árið 1975 og var þar starfræktur í 25 ár.

Alfred Jensch sjónaukinn, stærsta Schmidt myndavél heims

Eftirfarandi tæki eru sérstaklega mikilvæg fyrir stjarnfræðilegar rannsóknir, flokkaðar eftir stærð:

Stóri Schmidt í Palomar stjörnustöðinni var fyrsti stóri Schmidt sjónaukinn sem var notaður fyrir fullkomna himneska kortagerð norðurhiminsins. POSS ( Palomar Observatory Sky Survey ) kortaflokkurinn hefur lengi verið tilvísunargjafi fyrir stjörnufræði stjarnfræðinnar. Það var endurtekið á níunda áratugnum. Á suðlægum breiddargráðum var ESO-Schmidt notað til himinljósmyndunar á suðurhimnu himni .

UK-Schmidt-sjónaukinn, Oschin-Schmidt-sjónaukinn og ESO-Schmidt eru með krómatískan leiðréttingarplötu úr tvenns konar gleri, sem var gerð fyrir þann fyrri af Grubb Parsons . [3] [4]

Breytingar á Schmidt speglinum

Framúrskarandi sjónrænir eiginleikar Schmidt myndavélarinnar hvöttu til rannsókna á fjölda afbrigða til að jafna sjónsviðið, einfalda uppbyggingu, stækka sjónarhornið eða ljósopið:

Schmidt Väisälä myndavél

Meginreglan um leiðréttingarplötuna uppgötvaðist einnig árið 1924 - fyrir Schmidt - af Yrjö Väisälä , en honum var hafnað vegna sveigju sjónsviðsins. [5] Väisälä þróaði síðar tveggja linsu myndvettvangshjálpa fyrir Schmidt spegla, sem sitja nálægt brennipunktinum, og byggði tvær myndavélar, eina með 120 mm ljósopi og eina með 500 mm ljósopi, báðar með 1 ljósophlutfalli : 2 og sjónarhorn um 7 °. [6] [7] Árið 1941 gerði hann annan með 31 cm opi fyrir Kvistaberg stjörnustöðina .

Tvær slíkar myndavélar með sérstaklega stóru ljósopi 63 cm og ljósophlutfall næstum 1: 1 í 10 ° sjónarhorni tilgreindu J. Hewitt snemma á sjötta áratugnum og smíðuð af Grubb Parsons. Þessi tæki, þekkt sem Hewitt myndavélar, voru notuð til gervitunglaskoðunar í Englandi og Ástralíu.

Linsa til að slétta myndasviðið var síðar notuð í Oschin Schmidt sjónaukanum og í Observatorio Astronómico Nacional de Llano del Hato til að reka sjónaukana með flatum CCD myndritum. Í Schmidt sjónauka Kiso stjörnustöðvarinnar er hins vegar notaður viðeigandi lagaður CCD flís. [8.]

Tvö spegill afbrigði

Schmidt-Cassegrain sjónauka fyrir áhugamenn um stjörnufræðinga, Schmidt diskurinn þjónar einnig sem handhafi fyrir aukaspegilinn, sem útilokar þörfina á könguló og forðast dreifingartinda sem stafar af þessu.

Helstu greinar: Schmidt-Cassegrain sjónaukinn og Schmidt-Newton sjónaukinn

James G. Baker þróaði annan kost en að fletja myndasviðið með linsum með því að sameina Schmidt leiðréttinguna með Cassegrain spegilfyrirkomulagi með að minnsta kosti einu svolítið kúlulaga spegilflöt. [9] Þetta hefur í för með sér aðgengilegri myndflöt nálægt aðalspeglinum - samanborið við upprunalegu Schmidt myndavélina - og styttri hönnun vegna minnkaðrar fjarlægðar milli leiðréttingar og aðalspegils. Frekari afbrigði eru hönnun þar sem báðir speglarnir eru kúlulaga en myndvillur eru ekki að fullu útrýmdar; þetta er síðan hægt að útrýma með frekari leiðréttingum nálægt brennidepli. Samkvæmt þessari meginreglu hafa verið byggð tvö stór vísindatæki með opnun aðeins meira en 80 cm auk fjölda sjónauka fyrir áhugamannastjörnu með ljósop um 55 cm. Samsetningin af Newtonsk sjónauka með Schmidt leiðréttingarplötu fyrir framan hana er einnig boðin fyrir áhugamannageirann.

Annar afbrigði er einstofna hönnunin, þar sem sveigju miðju beggja speglanna liggur ofan á hvert öðru. Samhverfan sem myndast með þessum hætti leiðir til stórs sjónarhorns.

Super Schmidt ljósfræði

Baker-Nunn myndavél , hún er styttri en Schmidt myndavél vegna hærra ljósopahlutfalls 1: 1.

Meginregluna um fyrirkomulagið sem Schmidt uppgötvaði er hægt að bæta enn frekar með því að víkka út hugtakið leiðréttir í miðju kúlulaga aðalspegils í gegnum margháttaða uppbyggingu leiðréttingarinnar. Í þessu skyni hefur reynst mjög árangursríkt að skipta leiðréttingu milli Schmidt -plötunnar og meniscus linsu Maksutov sjónaukans , þar sem sumar afvik frá Schmidt -plötunni og meniskusi hætta við hvort annað. [10] [11] [12] Þessar ljósleiðarar hafa sjónarhorn 60 ° við ljósstyrk um 1: 1 og um 1960 voru aðallega notaðar sem gervitunglamyndavélar .

Dæmi um Super Schmidt ljósfræði eru:

  • Meniscus Super Schmidt myndavél. Þessi myndavél, þróuð í Englandi, notar tvo meniscuses sem umkringja litríka Schmidt -disk; hún er með 30 cm ljósopi og nafnopið er 1: 0,63. [13] [14]
  • Baker super-Schmidt þróaðist samhliða, myndavélin til að skoða loftsteina hannað af James G. Baker og smíðuð af Perkin Elmer um 1950, hafði svipaða uppbyggingu og svipaða eiginleika. [14] [15]
  • Sovéska FAS myndavélin, sem samanstendur af leiðréttingarplötu og meniskuslinsu. [16]
  • VAU-myndavél, myndavél hönnuð í Sovétríkjunum með linsuþvermál 650 mm. Það var í stjörnustöðinni frá 1969 Zvenigorod sett upp. Það er byggt á Astrodar linsu þróað af Maksutow og Sosnina árið 1953, þar sem er meniscus linsa á bak við ljósopið. [17] [18]
  • Poznan-2 myndavél smíðuð í Póllandi og sett upp í Poznan stjörnustöðinni , sem er með leiðréttingu sem samanstendur af fimm linsum. [16]
  • Baker-Nunn gervitunglamyndavél með 50 cm ljósopi og ljósophlutfall 1: 1. Uppsetning þriggja linsu leiðréttarans og kúlulaga spegilsins er svipuð Houghton sjónauka en leiðréttingar linsurnar eru gerðar þynnri og kúlulaga eins og í Schmidt myndavél.

Frekari þróun sem veitir skarpari myndir í sjónarhorni 30 °, hefur 80 cm ljósop og 1: 1,9 ljósop og notar aðeins kúlulaga linsur úr einni tegund af gleri var gefin út árið 2016. [19]

Leiðréttingarspegill

LAMOST

Aðalgrein: Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope

Brot ljóssins á Schmidt plötunni, sem er úr gleri, veldur bylgjulengd háðri klofnun ljóssins. Hægt er að forðast þessa litskekkju með því að nota kúlulaga lagaðan, örlítið hallandi spegil sem kemur í stað Schmidt -plötunnar. [20] [21] Í rannsóknarskyni var Schmidt sjónauki með leiðréttingarspegli gerður að veruleika í fyrsta skipti árið 2007 af Kínverjanum LAMOST . Þar sem einnig er hægt að styðja við leiðréttingarspegilinn gegn aflögun á stóru svæði, þá væri hægt að opna 4 m frjálsa opnun og 5 % litasvið án chromasia væri náð.

bókmenntir

  • S. Marx, W. Pfau: Himmljósmyndun með Schmidt sjónauka. Urania-Verlag, Leipzig / Jena / Berlín 1990, ISBN 3-332-00214-7 .
  • J. Schramm: Stjörnur yfir Hamborg - Saga stjörnufræði í Hamborg. 2., endurskoðuð og stækkuð útgáfa. Menningar- og söguskrifstofa , Hamborg 2010, ISBN 978-3-9811271-8-8 .

Vefsíðutenglar

Commons : Schmidt myndavélar - safn mynda, myndbanda og hljóðskrár

Einstök sönnunargögn

  1. Bernhard Schmidt: Björt, dáalaus spegilkerfi. bibcode : 1938MiHam ... 7 ... 15S
  2. ^ Útrýmingarstuðlar andrúmslofts og birta næturhimins á Xuyi -athugunarstöðinni , arxiv : 1211.4672
  3. ^ Charles Gorrie Wynne : The Optics of the Achromatized UK Schmidt Telescope Quarterly In: Journal of the Royal Astronomical Society. Vol. 22, 1981, bls. 146, bibcode : 1981QJRAS..22..146W
  4. ^ RV Willstrop: Breiðbreytingar fyrir endurspeglun sjónauka. bibcode : 1987MNRAS.229..143W
  5. ^ E. Öpik: Yrjö Väisälä. Í: írska Astron. Fagnað. 11. bindi, bls. 159, bibcode : 1973IrAJ ... 11R.159O
  6. Yrjö Väisälä: Anastigmatic endurspeglandi sjónauki stjörnustöðvar Háskólans í Turku. Í: Astr. Nachr. Bindi 254, 1935, bls. 361. bibcode : 1935AN .... 254..361V
  7. Yrjö Väisälä: Um speglasjónauka með stóru sjónarhorni. Í: Astr. Til. 259, 1936, bls. 197. bibcode : 1936AN .... 259..197V
  8. Nobunan Itoh, Takao Soyano, Ken'rchi Tarusawa, Tsutomu Aoki, Sigeomi Yoshida, Takashi Hasegawa, Yasushi Yadomaru, Yoshikazu Nakada, Satoshi Miyazaki: Mjög víðtæk CCD myndavél fyrir Kiso Schmidt sjónauka ( Memento frá 31. október 2008) Internetskjalasafn ) (PDF skjal; 739 kB). Í: Publ. Natl. Astron. Obs. Japan. 6. bindi, 2001, bls. 41-48.
  9. ^ JG Baker: Fjölskylda Flat Field myndavéla, jafngildar í afköstum Schmidt myndavélinni. Í: Proceedings, American Philosophical Society. bindi 82, 1940, bls. 339. (books.google.de)
  10. James G. Baker : Fyrrum Schmidt mynd með kúlulaga afbrigði. Forgangur USPTO 19. júní 1945.
  11. ^ Albert Bouwers: Schmidt gerð mynd fyrrverandi með neikvæðum meniskuslinsu kúlulaga afbrigðileiðréttara. USPTO, forgangur 16. október 1945. (google.nl)
  12. ^ DG Hawkins, EH Linfoot: Endurbætt gerð Schmidt myndavélar. Í: Mánaðarlegar tilkynningar frá Royal Astronomical Society. Bindi 105, 1945, bls. 334, bibcode : 1945MNRAS.105..334H
  13. ^ Meniscus Super-Schmidt loftsteinamyndavél. (ensk.)
  14. ^ A b J. Davis: Hönnun og frammistaða þriggja Meniscus Schmidt loftmyndavéla. Í: Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society. 4. bindi, 1963, bls. 74, bibcode : 1963QJRAS ... 4 ... 74D
  15. ^ Fred L. Whipple : Baker super-Schmidt loftsteinamyndavélarnar. bibcode : 1951AJ ..... 56..144W
  16. ^ A b AG Massevitch, AM Losinsky: Ljósmynda mælingar á gervihnöttum. Í: Space Science Review. 1970, bibcode : 1970SSRv ... 11..308M
  17. Nail Bakhtigaraev, Alexandr Sergeev: Ný tæki í Zvenigorod og Terskol stjörnustöðvunum.
  18. AG Masevich, AM Lozinskiy: Nýjar sovéskar myndavélar til ljósmyndaskoðunar á tilbúnum himneskum líkama. ( Novyye Sovetskiye kamery dlya fotonablyudeniy iskusstvennykh nebesnykh tel , Vestnik Akadeinii Nauk SSSR, Vol. 57, No. 2, 1970, bls. 38-44, þýtt af Walter L. Burton, 1972)
  19. terebizh.ru
  20. ^ Lewis C. Epstein: Schmidt sjónauki fyrir allar hugsanir fyrir geimrannsóknir. bibcode : 1967S & T .... 33..204E
  21. ^ Dietrich Korsch: Reflective Schmidt leiðréttir. bibcode : 1974ApOpt..13.2005K