Üç aynalı anastigmat - Three-mirror anastigmat
Bir üç-aynalı anastigmat bir bir anastigmat - bu üç ana optik sapmaları en aza indirmek için mümkün kılan, üç çukur aynalar yerleşik teleskop, küresel sapma , koma ve astigmat . Bu öncelikle, yalnızca bir veya iki kavisli yüzeye sahip teleskoplarla mümkün olandan çok daha geniş olan geniş görüş alanları sağlamak için kullanılır.
Newton teleskopu gibi yalnızca bir kavisli aynaya sahip bir teleskop her zaman sapmalara sahip olacaktır. Ayna küresel ise, küresel sapmadan muzdarip olacaktır. Ayna, küresel sapmayı düzeltmek için parabolik yapılırsa, mutlaka koma ve eksen dışı astigmatizmden muzdarip olmalıdır. Ritchey–Chrétien teleskobu gibi iki kavisli ayna ile koma da en aza indirilebilir. Bu, daha geniş bir kullanışlı görüş alanı sağlar ve kalan astigmatizma, bozuk nesnelerin etrafında simetriktir ve geniş görüş alanı boyunca astrometriye izin verir . Ancak astigmatizma, üçüncü bir kavisli optik eleman dahil edilerek azaltılabilir. Bu eleman bir ayna olduğunda, sonuç üç aynalı bir anastigmattır . Uygulamada, tasarım , optik yolu daha uygun konfigürasyonlara bükmek için kullanılan herhangi bir sayıda düz katlama aynasını da içerebilir .
Tarih
Tüm üçüncü dereceden sapmaları iptal etmek için üç ayna figürünün birçok kombinasyonu kullanılabilir. Genel olarak bunlar, nispeten karmaşık bir denklem setini çözmeyi içerir. Ancak birkaç konfigürasyon, birkaç sezgisel konseptten yola çıkarak tasarlanabilecek kadar basittir.
Paul teleskopu
İlki 1935'te Maurice Paul tarafından önerildi. Paul'ün çözümünün ardındaki temel fikir, eğriliğin merkezinde bir açıklık durağı bulunan küresel aynaların yalnızca küresel sapmaya sahip olduğudur - koma veya astigmatizma yoktur (ancak küresel aynanın eğrilik yarıçapının yarısı kadar eğri bir yüzey üzerinde bir görüntü üretirler). ayna). Yani küresel sapma düzeltilebilirse çok geniş bir görüş alanı elde edilebilir. Bu, geleneksel Schmidt tasarımına benzer , ancak Schmidt bunu üçüncü bir ayna yerine bir kırılma düzeltici plaka ile yapar .
Paul'ün fikri, iki (konfokal) paraboloidden yapılmış bir Cassegrain'e benzeyen bir Mersenne ışın kompresörü ile başlamaktı , hem giriş hem de çıkış ışınları hizalanmış. Sıkıştırılmış giriş ışını daha sonra küresel bir üçüncül aynaya yönlendirilir, bu da geleneksel küresel sapma ile sonuçlanır. Paul'ün temel kavrayışı, ikincil olanın daha sonra tekrar küresel bir aynaya dönüştürülebileceğidir.
Buna bakmanın bir yolu, küresel sapmadan muzdarip üçüncül aynanın yerini, eğrilik merkezinde bir düzeltme plakası bulunan bir Schmidt teleskopu ile değiştirdiğini hayal etmektir. İkincil ve üçüncül düzlemin yarıçapları aynı büyüklükte ancak zıt işaretliyse ve üçüncünün eğrilik merkezi doğrudan ikincil aynanın tepe noktasına yerleştirilmişse, o zaman Schmidt plakası ikincil paraboloidin üstünde yer alacaktır. ayna. Bu nedenle, üçüncül aynayı bir Schmidt teleskobu yapmak için gereken Schmidt plakası, Mersenne sisteminin dışbükey sekonder üzerindeki paraboloid figürü tarafından elimine edilir, çünkü her biri aynı küresel sapma büyüklüğünü düzeltir, ancak zıt işaret. Ayrıca, Mersenne + Schmidt sistemi iki anastigmatın toplamı olduğundan (Mersenne sistemi bir anastigmattır ve Schmidt sistemi de öyledir), üçüncü dereceden sapmalar tamamen toplamalı olduğundan, elde edilen sistem de bir anastigmattır. Ek olarak, ikincil olanı imal etmek artık daha kolay. Bu tasarıma Mersenne-Schmidt de denir , çünkü bir Schmidt teleskopu için düzeltici olarak bir Mersenne konfigürasyonu kullanır.
Paul-Baker teleskopu
Paul'ün çözümü eğri bir odak düzlemine sahipti , ancak bu, 1969'da James Gilbert Baker tarafından tanıtılan Paul-Baker tasarımında düzeltildi . Paul-Baker tasarımı ekstra boşluk ekler ve ikincil düzlemi eliptik olarak yeniden şekillendirir, bu da odak düzlemini düzleştirmek için alan eğriliğini düzeltir.
Korsch teleskopu
1972'de Dietrich Korsch tarafından daha genel bir çözüm seti geliştirildi. Bir Korsch teleskopu küresel sapma , koma , astigmatizma ve alan eğriliği için düzeltildi ve odak düzleminde çok az başıboş ışık olmasını sağlarken geniş bir görüş alanına sahip olabilir. .
Örnekler
- James Webb Uzay Teleskopu elipsoidal, birincil, ikincil hiperbolik ve eliptik Tersiyer içeren üç ayna anastigmat olduğunu.
- Öklid misyon bir Korsch teleskop kullanacaktır.
- "Cambridge University Üç Ayna Teleskop" . proje, 1985 yılında yapılmış 100 mm'lik bir çalışma modelini ve 1986'da yapılmış 500 mm'lik bir prototipi içeriyor.
- Vera C Rubin Gözlem 'in (eski büyük sinoptik Araştırması Teleskop olarak da bilinir) teleskop Paul-Baker tasarım değiştirilmiş üç ayna anastigmat olup.
- KH-11 Kennen (ya da belki şimdi iptal Gelecek Görüntü Mimarisi verilen yedek teleskoplar beri) teleskoplar, üç ayna anastigmat olabilir NASA tarafından Ulusal Keşif Ofisi bu formun bulunmaktadır.
- Son derece Büyük Teleskop , iki ek düz katlanır ayna ile üç aynalı bir anastigmat tasarımı olacaktır.
- Deimos-2 ve DubaiSat-2 Yer gözlem uyduları Korsch tasarım teleskop anastigmat üç ayna taşımak hem.
- Yeni Ufuklar uzay aracında Ralph görüntüleme spektrometresi
- Nancy Grace Roma Uzay Teleskop eski Geniş Alan Kızılötesi Araştırması Teleskop (WFIRST) olarak adlandırılan, bir birincil, ikincil elipsoidal hiperbol ve elipsoidal tertier sahip katlanmış üç ayna anastigmat kullanmaktadır. Daha önceki bir tasarım, eksen dışı üç aynalı bir anastigmat kullanıyordu.