Спектрогелиограф

 

Применение: астрономическая оптика, фотографирование Солнца в монохроматических лучах. Сущность: синхронное перемещение изображения Солнца и фотоприемника относительно спектрографа обеспечивается поворотом двустороннего зеркала перед выходной щелью и шарнирно связанного с ним зеркала перед входной щелью, причем для уменьшения нагрева входной щели второе зеркало имеет минимальную отражающую площадь. Для повышения качества изображения внутри спектрографа перед выходной щелью установлена призма Дове. 1 ил.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1)s G 01 J 3/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4667212/25 (22) 16.01.90 (46) 30.03.92. Бюл. % 12 (71) МГУ им. М.В.Ломоносова (72) И.Ф.Никулин (53) 535.8(088.8) (56) Курс астрофизики и звездной астрономии/ Под ред. А.А.Михайлова, 1951, т. 1, с.

557-567.

Северный А.Б. Башенный телескоп

Крымской астрофизической обсерватории

AH СССР. Известия КрАО, 15, 1955. с. 34-35, (54) СПЕКТРОГЕЛИОГРАФ

Изобретение относится к астрономической оптике, а именно к устройствам для фотографирования поверхности Солнца в монохроматических лучах.

Известны спектрогелиографы (СГГ) различных конструкций. Общим для всех них является наличие спектрографа с входной и выходной щелями (монохроматора) и устройства, создающего синхронное перемещение изображения Солнца и фотоприемника относительно спектрографа. При этом требования к равномерности и синхронности перемещения очень высоки.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, содержащее спектрограф с входной и выходной щелями и механизм перемещения изображения и фотоприемника относительно спектрографа. При этом изображение

Солнца на входной щели перемещается с помощью призмы Дове, механически связанной с кассетой и мотором. (57) Применение: астрономическая оптика, фотографирование Солнца в монохроматических лучах. Сущность: синхронное перемещение изображения Солнца и фотоприемника относительно спектрографа обеспечивается поворотом двустороннего зеркала перед выходной щелью и шарнирно связанного с ним зеркала перед входной щелью, причем для уменьшения нагрева входной щели второе зеркало имеет минимальную отражающую площадь. Для повышения качества изображения внутри спектрографа перед выходной щелью установлена призма Даве. 1 ил.

Недостатком такого СГГ является его узкая специализация (спектрограф, как правило, только для СГГ) и довольно сложное устройство механизма перемещения.

Цель изобретения вЂ,расширение функциональных возможностей спектрогелиографа и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что

СГГ содержит зеркало с двусторонним отражением, выполненное с возможностью поворота вокруг оси, параллельной выходной щели и поворотное зеркало перед входной щелью, шарнирно связанное с первым, причем оси зеркал параллельны, спектрограф перед выходной щелью содержит призму

Дове, а после выходной щели фокусирующую оптику. Кроме того, для уменьшения нагрева зеркало перед входной щелью имеет отражающую полоску, параллельную входной щели, шириной

D а >bsin—

F \ где а — ширина отражающей полоски;

Ь вЂ” расстояние ее до щели;

1723458

О/F — светосила питающего телескопа (а следовательно, и спектрографа).

На чертеже показана схема СГГ, Зеркало 1 установлено после выходной щели так, что его ось вращения параллельна щели и находится на оптической оси спектрографа. Отражение зеркала 1 двустороннее с целью устранения двоения изображения. Зеркало 2 с отражающим слоем в виде полоски, параллельной осям вращения зеркал 1 и 2, установлено перед входной щелью 3. Отражающая полоска имеет минимальную ширину для уменьшения нагрева входной щели и большая часть излучения проходит сквозь второе зеркало.

Зеркало 4 — коллиматор, 5 — диффракционная решетка, зеркало 6 — камера. Для выполнения правила соответствия Петтита вводится призма Даве 7 перед выходной щелью 8 внутри спектрографа, Фокусирующая оптика 9 расположена между зеркалом

1 и фотоприемником 10. Фотоприемником может быть не только фотоэмульсия, но и твердотельные матрицы и линейки. Для сохранения направления луча при сканировании после отражения от зеркала 2 оно шарнирно связано с зеркалом 1 с помощью жестких тяг 11. Сканирование изображения поворотом зеркал 1 и 2 производится мотором 12. При установке линии на выходную щель и фокусировке изображения используются откидное зеркало 13 и окуляр 14, Устройство работает следующим образом.

На входной щели 3 получают сфокуси.рованное изображение Солнца после отражения лучей от зеркал 1 и 2. На выходную щель 8, например, вращением диффракционной решетки 5 с использованием откидного зеркала 13 и окуляра 14, устанавливают линию, в свете которой необходимо получить монохроматическое изображение. Перемещением изображения

Солнца на входной щели 3 устанавливают границу участка фотографирования, включают мотор 12 для поворота зеркал 1, 2 и открывают затвор фотоаппарата или кассету 10, Предварительно необходимо сфокусировать изображение выходной щели 8 на фотоприемник 10 с помощью объектива 9, используя согласованность фокусов окуляра 14 и фотоприемника 10. Равномерность вращения обеспечить легче, чем прямолинейное движение.

Пример. Исполнение СГГ на башенном телескопе АТБ — 1, Размер изображения

Солнца на щели спектрографа 140 мм, дисперсия в первом порядке 1,5А/мм, светосила телескопа и спектрографа 1;50, высота входной щели 50 мм, Устройство состоит из двух съемных блоков. Первый крепится перед входной щелью и содержит мотор с редуктором, на оси которого находится зеркало с отражающей полоской шириной

10 мм. Редуктор обеспечивает необходимый набор экспозиций. Второй блок крепится вместо стандартной кассеты на выходе спектрографа и содержит призму Дове, расположенную внутри спектрографа, выходную щель, зеркало с двусторонним отражением размером 80х100 мм, объектив в виде склейки Штейнгеля, установленный на двойном фокусном расстоянии от щели и фотоприемника в виде фотоаппарата с 35 мм пленкой. В качестве фотоприемника возможно также использование ПЗС вЂ” линеек и матриц. Перед началом наблюдений зеркала 1 и 2 соединяются жесткими тягами, Расстояние между первым зеркалом и входной щелью 350 мм, поворот зеркала в пределах 3 обеспечивает сканирование участка Солнца 50х36 мм. Для изменения в небольших пределах длины волны наблюдения, например перехода от центра к крылу линии, внутри спектрографа между призмой

Дове и выходной щелью установлена с возможностью поворота плоскопараллельная пластинка (лайншифтер) толщиной 5 мм и размером 40х60 мм, Для уменьшения рассеянного света перед зеркалом 1 устанавливается фильтр, выделяющий рабочую спектральную область.

Устройство не создает прямой экономии, однако по сути представляет собой универсальный фильтр и может заменять при некоторых наблюдениях весьма дорогие интерференционно-поляризационные фильтры, как правило предназначенные для наблюдений только в одной спектральной линии. С переделкой креплений и тяг СГГ можно использовать на любом солнечном телескопе со спектрографом, что существенно расширяет его функциональные возможности.

Формула изобретения

1. Спектрогелиограф, содержащий спектрограф с входной и выходной щелями, кассету для фотоприемника и механизм перемещения изображения солнца и кассеты, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей спектрогелиографа и упрощения конструкции, он содержит зеркало с двусторонним отражением, установленное на выходе спектрографа с возможностью поворота вокруг оси, параллельной щелям

1723458

Составитель И, Никулин

Редактор M. Недолуженко Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец

Заказ 1059 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 спектрографа, зеркало, установленное на входе спектрографа с возможностью поворота вокруг оси, шарнирно связанное с первым, причем оси вращения зеркал параллельны, линзовую систему, оптически связанную через двустороннее зеркало с выходной щелью спектрографа так, что кассета расположена в фокусе линзовой системы, причем на оптической оси спектрографа перед выходной щелью расположена призма Даве.

2. Спектрогелиограф по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что отражающая поверхность зеркала на входе спектрографа выполнена в виде полоски шириной .а Ь вЂ”, установ0 ленной параллельно входной .щели, где а— ширина полоски, Ь вЂ” расстояние ее до щели, D/F — светосила спектрографа.