Астрономический спектрограф

Союз Советскик Социалмстицесаа Республик(23) Приорит Гааударственнмй кает СССР кю делам кзобрианкй а открмтнйОпубликовано 15.04.79,Бюллетень14 Дата опубликования описания 18,05.79 53) УДК 53 3 (088,8(71) Заявител 54 АСТРОНОМИЧЕСКИЙ СПЕКТРОГРАф номнческие спектрографы с высокой диоперсией н разрешением. Механическиеизгибы корпуса могут быть скомпенсированы методами 11 и 2, которых, однако, недостаточно, если невозможна хо рошая тепловая изоляция оптического корпуса спектрографа.Ближайшим техническим решением кпредлагаемому изобретению являетсяспектрограф, имеющий в качестве корпу- В са одну из стоек вилки опорно-поворотного устройства телескопа (ОПУ), несушихгоризонтальную ось врашения телескопа ие относится к области аст о приборостроения и может овано в астрономическихдля компенсации влияния ую способность механичесзх деформаций. корпуса, а ции воздуха внутри спектрогИзобретен рономическог быть испольэ спектрографах на разрешаюш ких и тепловь также рефрак и тепловые деформациивзаиморасположениеспектрографа, дифракколлиматора, фотограэто изменяет ход лучейприводит к размыванию ра в поле фотографи ефракция воздуха завиатуры и если темпераэго приводит к измехода лучей ог шелиоля фотографической кагакому же раэмываспекгра, как и в случаеОсобенно чувсгвительвлияниям большие астро-. э.Сгойка вилки ОПУ гелна себе все оптические элрографа: входную щель, кпорта с дифракцяонными рекомплекс фотографическихпипе не может быть зашиш2 В цией от атмосферных темпдействий иэ-эа ее массивнности механического соеной конструкцией телескоп Механическиекорпуса изменяютоптических узловциопзой решетки,фической камеры,в спекгрографе ииэображения спекгческой камеры. Рсит ог его темпертура меняется, тонению направленияспекгрографа до имеры, г.е, к точнонию изображенияизгибов корпуса,ны к указанным я ескопа, несушаяементы спекьоллиматор, супшетками икамер, в принена теплонзоляературных воэости и слождинения с остальа. Поэтому воеможность использования спектрографа для получения точных спектрограмм крайне ограничена, так как конструкция телескопа не может достаточно быстро выравнивать свою температуру при изменении 5 температуры окружающей атмосферы Изоменения атих величин и достигают 1 С/ч и более (падение температуры от вечера к утру). Картина осложняется собственным тепловыделением телескопе от рабо О ты приводов, системы гидростетических подшипников и др. Таким обрезом извест, ный спектрограф не может аффективно применяться при продолжительных экспозициях (до 10 ч и более) для получения 1 высококачественных спектрограмм.Целью изобретения является устранение влияния механических, температурных деформаций корпуса или изменения рефракции воздушного пространства внутри спект 2 О рографа.Цель достигается тем, что кассетодержатель фотографической камеры снабжен светящейся маркой, перед дифракционной решеткой, по ходу луча от светяшейся 25 марки размешено плоское зеркало, жестко соединенное с суппортом дифракционной решетки, резвернутое под угдоМ к оптической оси колиматора, а в фокальной плоскости коллиматора установлены ЗО с возможностью поперечного перемешения в зависимости от фокусного расстоя,ния фотографических камер фотоадектрический приемник изображения марки с окуляром, снабженным визирным перек;рестием, причем фотоадектрический приемник соединен через управляюший усилитель с приводом качания зеркала колди-. матора в плоскости дисперсии.Предлагаемая конструкция спектрогра- щ фа показана на фиг. 1, 2, 3, 4, где входная шель 1, зеркало 2 кодлиматора с осью 3 качания и исполнительным микро-, двигаталем 4 фотоадектрической коррек ционной системы (например, пьезокерамический или магнитно-стрикционный двигатель)диффракционная решетка 5, установленная в суппорте 6, плоское зеркало 7, жестко соединенное с суппортом 6 дифференционной решетки, может быть по- мешено в теневом створе кассетодержателя 8 сменной фотографической камеры 9 с,зеркалом обьективе.1 О и коррекционной пластиной 11. Устройство содержит также световую марку 12 (в непосред;ственной бдизости от рабочего поля фотокамеры), фотоэлектрический приемник 13 иэображения марки с приемником излуче-, ния 14 окуляром 15 с визирным перекрестием и откидным зеркалом 16, управляюший усилитель 17, электрически соединяющий фотоалектрический приемникизображения марки 13 с исполнительныммикродвигаталем 4, корпус 18 спектрогрефа (например, стойка вилки ОПУ телескопа типа БТАм), соединяюший междусобой входную щель спектрографа, коллиматор фотокамеры, фотоэлектрическийприемник иэображения марки,На фиг. 3 изображен более подробно узел марки 12 с осветительным устройством 19, с отсекаюшим светофильтром 20 (красным и инфракрасным), интерференционным фильтром 21, который пропускает излучение осветителя с длиной водны большей, чем нижняя граница спектрального диапазона спектрографа (более 10 мкм). Светофильтры 20 и 21 выключаются при включении зеркала 16 фотоалектрического приемника изображения марки 13 при визуальной настройке системы.Не фиг. 4 - (вид Б на фиг. 1) показана дифракционная решетка 5 с теневым створом 22 кассетодержателя 8 (проекцией кассетодержателя обратным ходом лучей на диффракционную розетку) и плоским зеркалом 7, присоединенным кронштейном.к суппорту 6 диффереционной решетки.0-0, оптическая ось коллиматора; ход лучей в спектральном канале показан одинарной стрелкой, а в канале системы компенсации двойной стрелкой,- расстояние между маркой и оптической осью камеры, ь - расстояние между иэображением марки и оптической осью коллиматора спектрографа зависит от увеличения в спектрографе, т,е. от отношения фокусного расстояния коллиматора 1 к фокус.ному расстоянию камеры 1кмТ.о. фотоалектрический приемник 13 изображения марки должен при смене фотокамеры устанавливаться в рабочее положение (по размеру ) для точного наведения на изображение марки. Это делается с помощью окуляра 15 с визирным перекрестием при включенном зеркале 16 и выключенных светофильтрах 20 и 21. Иэображение звезды строится телескопом на центре входной шели 1 и световой пучок, пройдя по пути, обозначенному одинарной стрелкой, отразившись от зеркала 2 коллиматора и диффракционной решетки 5 образует на фотопластинке, установленной в фокальной плоскости фотокамеры 9, спектр звезды.С другой стороны, световой пучок от световой марки 12 пройдя обьектив фотокамеры 9, отразившись от плоского зеркала 7, зеркала 2 коллиматора образует иэображение марки на приемной площадке 5 приемника излучения 14 фотоэлектрического приемника 13 изображения, Прн настройке системы перед началом работы зеркало 16 находится в положении ТХ и при точной установке приемника 13 иэображе:ф ние марки наблюдается глазом точно на визирном перекрестии окуляра 15, оптически сопряженном с центром приемной площадки приемника излучения 14, при атом светофильтры осветителя 20 и 21 должны быть выключены в положение И. Для перехода к режиму коррекции зеркало фотоэлектрического приемника марки и светофильтры 21 и 22 включаются в положение 1 20Таким образом, засветка фотопластинка в фотокамере рефлексами и рассеянным светом от марки исключается. Как видно иэ фиг. 1 и 2 ходы лучей спектрального и компенсационного каналов практически совпадают, так как физические условия их распространения совершенно одинаковы.Если возникает взаимное смешение оп тических элементов спектрографа иэ-за механических, тепловых деформаций или рефракции, то ето вызывает смешение иэображения спектра звезды вдоль дисперсии на фотопластинке в фотокамере 9 на величину АХ, Эта величина, оптически перенесенная в плоскость входной щели . примет значениеЬХ= ЬХкмТочно на такую же величину сместит- ф ся и изображение марки на приемной площадке приемника излучения 14, это смещение преобразуется в электрический сигнал рассогласования, который и поступит .на вход управляющего усилителя 17. Уси 4 литель включит микродвигатель 4, Зеркало 2 цоворачнвается относительно оси 3 в плоскости дисперсии пока не исчезнет алектрический сигнал рассогласования на входе усилителя 17, т.е. пока изображение марки на приемнике излучения 14 не займет прежнее (нулевое) положение, Одновременно с атим изображение спектра звезды на фотопластинке в фотокамере занимает прежнее положение.Формула изобретенияАстрономический спектрограф, содержащий размещенные в корпусе входную щель, коллиматор, дифракционную решетку и сменные фотографические камеры, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью устранепя влияния температурных и механических деформаций корпуса и рефракции воздуха внутри спектрографа на его разрешающую способность, кассетодержатель каждой фотографической камеры снабжен светящейся маркой, перед дифракционной решеткой, по ходу луча от светящейся марки размещено плоское зеркало, жестко соединенное с суппортом дифракционной решетки, развернутое под углом к оптической оси коллиматора, а в фокальной плоскости коллиматора установлен с возможностью поперечного перемещения в зависимости от фокусного расстояния фотографических камер фотоэлектрический приемник иэображения марки с окулиром, снабженным визирным перекрестием, причем фотоэлектрический приемник соединен через управляющий усилитель с приводом качания зеркала коллиматора в плоскости дисперсии.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР367787, кл. б 02 В 23/00, 1968,2, Оптико-механическая промышленность, 1970, % 4, с, 37-42,3, Там же, с. 41-42.657 386 РО 2. 2 Составитель В. ВанторинРедактор И, Шубина Техреа Л, Алферова Коррек патрушев одписноеСР4/ Фили аз 1790 113035 5 Тираж 587 ПИ Государственного комитета о делам изобретений и отярыти Москва, Ж 35, Раущская наб.,П Патент, г. Ужгород, ул. Проектна ЯОШ