Главная > Разное > Оптика астрономических телескопов и методы ее расчета
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 6.8. Телескопы для наблюдений в инфракрасной области спектра

Земная атмосфера сравнительно прозрачна в некоторых диапазонах длин волн в инфракрасной области спектра. Эти диапазоны получили обозначения Углекислый газ, озон и особенно водяные пары, имеющиеся в земной атмосфере, увеличивают

поглощение в диапазоне Поэтому наблюдения в инфракрасных лучах приходится выполнять в высокогорных районах и в местах, где количество водяного пара в атмосфере минимально. Кроме того, сама атмосфера, купол, труба телескопа, все металлические детали, попадающие в пучок лучей (например, растяжки поддерживающие вторичное зеркало рефлектора), зеркала и их оправы, будучи теплыми, излучают инфракрасные лучи. Есть образное выражение, описывающее условия наблюдения в инфракрасном диапазоне: наблюдать приходится очень далекий и слабый огонек через бушующее море огня, находящегося вблизи. Это предъявляет следующие специфические требования к телескопам, предназначенным для таких наблюдений:

1. Ничто, кроме отражающих поверхностей зеркал не должно попадать в поле зрения телескопа.

2. Зеркала должны иметь отражающие покрытия, наиболее эффективные в инфракрасной области спектра, и обладать минимальным излучением в ней. В наибольшей мере этому требованию удовлетворяют золото и серебро.

3. Все, что можно охладить, необходимо охлаждать до температуры жидкого азота или даже жидкого гелия

4. Для исключения излучения земной атмосферы необходимо выполнять наблюдения дифференциальным методом путем вычитания из излучения «объект фон неба» излучение неба («фон»)

5. Чтобы построить изображение входного зрачка телескопа внутри криостата, содержащего светоприемник, чувствительный к инфракрасным лучам, конус лучей, входящих в криостат, должен быть возможно более узким. Это требует малого эквивалентного относительного отверстия телескопа.

6. Использование линзовых корректоров недопустимо, так как их не охладить и они сами излучают тепловые лучи.

Перечисленные требования приводят к следующим конструктивным особенностям телескопов, предназначенным специально для исследований в инфракрасной области спектра:

1. Желательно охлаждение отсекателей до криогенных температур. Однако это сложно, дорого, и поэтому в инфракрасных телескопах отсекатели применяются редко.

2. Растяжки, поддерживающие вторичное зеркало, должны иметь минимальное поперечное сечение и охлаждаться до криогенных температур.

3. Излучение оправ зеркал не должно попадать на светоприемник.

4. Должен осуществляться быстрый переход от регистрации излучения наблюдаемого объекта к регистрации излучения близлежащего участка неба. Предпочтительно осуществлять это быстрым покачиванием вторичного зеркала; входной зрачок телескопа должен быть на вторичном зеркале.

5. Светоприемник (в данном случае используется радиометр) должен охлаждаться до криогенных температур.

6. Диаметр центрального отверстия в главном зеркале должен быть минимальным.

7. Излучение, идущее расходящимся конусом из центрального отверстия в главном зеркале ко вторичному, не должно отражаться последним в обратном направлении; для этого в центре вторичного зеркала устанавливается экранирующее коническое зеркало, закрывающее изображение отверстия в главном зеркале.

В качестве оптических систем обычно используются схемы Кассегрена или Ричи-Кретьена, хотя возможно применение и специально разработанной для инфракрасных телескопов схемы Боттема-Вудруффа, описанной в § 6.7.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление