Хэдийгээр тусгал дуран нь бусад төрлийн оптик гажиг үүсгэдэг ч энэ нь том диаметртэй зорилтот түвшинд хүрэх боломжтой загвар юм. Одон орон судлалын судалгаанд ашигладаг бараг бүх томоохон телескопууд ийм байдаг. Тусгал дуран нь янз бүрийн загвартай бөгөөд зургийн чанарыг сайжруулах эсвэл дүрсийг механик ашигтай байрлалд байрлуулахын тулд нэмэлт оптик элементүүдийг ашиглаж болно.
Тус тусгах дурангийн шинж чанар
Муруй толь нь линз шиг ажилладаг гэсэн санаа нь ядаж л орчин үеийн Европ дахь латин орчуулгад өргөн тархсан Альфазены 11-р зууны оптикийн тухай зохиолоос эхтэй. Галилео хугардаг дуран зохион бүтээсний дараахан Жованни Франческо Сагредо болон бусад хүмүүс муруй толины зарчмуудын талаархи мэдлэгээсээ урам зориг авч, толь ашиглан дуран бүтээх санааг хэлэлцсэн.дүрслэх хэрэгсэл болгон. Болонез Чезаре Каравагги 1626 онд анхны тусгал дуран барьсан гэж мэдээлсэн. Италийн профессор Никколо Зуччи хожим нь нэгэн бүтээлдээ 1616 онд хонхор хүрэл толь дээр туршиж үзсэн боловч сэтгэлд нийцэхгүй дүр төрхийг өгсөн гэж бичжээ.
Бүтээлийн түүх
Параболик толь ашиглахын боломжит ашиг тус, ялангуяа өнгөний гажиггүйгээр бөмбөрцөг хэлбэрийн гажигийг багасгах нь ирээдүйн телескопуудын олон загварыг санал болгоход хүргэсэн. Хамгийн их анхаарал татсан нь Жеймс Грегори 1663 онд "эргэдэг" телескопын шинэлэг загварыг нийтэлсэн. Туршилтын эрдэмтэн Роберт Хук Грегорийн дуран гэгддэг ийм төрлийн дуран бүтээх хүртэл арван жил (1673) зарцуулсан.
Исаак Ньютон 1668 онд анхны тусгал хугардаг дуран авайг бүтээсэн гэж ерөнхийд нь үнэлдэг. Үүнд Ньютоны дуран гэгдэх бөмбөрцөг хэлбэрийн металл анхдагч толь болон жижиг диагональ толь ашигласан.
Цаашдын хөгжил
Цацруулагчийн дизайны онолын давуу талыг үл харгалзан тухайн үед ашигласан металл тольны дизайны нарийн төвөгтэй байдал, гүйцэтгэл муу байсан нь алдартай болоход 100 гаруй жил зарцуулсан гэсэн үг. 18-р зуунд параболик толь үйлдвэрлэхэд гарсан сайжруулалтууд дуран тусгалын олон дэвшилттэй холбоотой байв.зуун, 19-р зуунд мөнгөн бүрээстэй шилэн толь, 20-р зуунд удаан эдэлгээтэй хөнгөн цагаан бүрээс, том диаметртэй болгох сегментчилсэн толь, таталцлын хэв гажилтыг нөхөх идэвхтэй оптик. 20-р зууны дунд үеийн шинэлэг зүйл бол бөмбөрцөг толь болон линзийг (засварлагч хавтан гэж нэрлэдэг) үндсэн оптик элемент болгон ашигладаг Шмидт камер зэрэг катадиоптик дуран юм.
20-р зууны төгсгөлд дурангийн ажиглалт, тусгалтай холбоотой асуудлуудыг даван туулахын тулд дасан зохицох оптик, амжилттай дүрслэлийг хөгжүүлэх нь сансрын дуран болон олон төрлийн сансрын хөлгийн дүрслэх хэрэгсэлд хаа сайгүй байдаг.
Муруй шугаман анхдагч толь нь дурангийн гол оптик элемент бөгөөд фокусын хавтгайд дүрсийг үүсгэдэг. Толин тусгалаас фокусын хавтгай хүртэлх зайг фокусын урт гэж нэрлэдэг. Энд зураг бичихийн тулд дижитал мэдрэгч байрлуулж болно, эсвэл оптик шинж чанарыг өөрчлөхийн тулд нэмэлт толин тусгал нэмж, гэрэл зургийг хальс, дижитал мэдрэгч эсвэл нүдний шил рүү чиглүүлж болно.
Дэлгэрэнгүй тайлбар
Орчин үеийн ихэнх телескопуудын үндсэн толь нь урд гадаргуу нь бөмбөрцөг эсвэл параболик хэлбэртэй болтол нунтагласан хатуу шилэн цилиндрээс бүрддэг. Хөнгөн цагааны нимгэн давхарга нь линз дээр нүүлгэн шилжүүлэгдэж, үүсдэгцацруулагч эхний гадаргуугийн толь.
Зарим телескопууд өөр өөрөөр хийгдсэн анхдагч толь ашигладаг. Хайлсан шил нь эргэлдэж гадаргууг параболоид хэлбэртэй болгож, хөргөж, хатуурдаг. Үүссэн толин тусгал хэлбэр нь хүссэн параболоидын хэлбэрт дөхөж очдог бөгөөд энэ нь үнэн зөв дүрс гаргахын тулд хамгийн бага нунтаглах, өнгөлөх шаардлагатай.
Зургийн чанар
Тус тусгагч дуран нь бусад оптик системийн нэгэн адил "хамгийн тохиромжтой" дүрсийг үүсгэдэггүй. Хязгааргүй хүртэлх зайд байгаа объектын гэрэл зургийг авах, гэрлийн өөр өөр долгионы уртаар харах, мөн анхдагч толин тусгалаас үүсэх дүрсийг ямар нэгэн байдлаар харах шаардлагатай байгаа нь тусгалын дурангийн оптик дизайнд үргэлж ямар нэгэн эвдрэл байдаг гэсэн үг юм.
Анхдагч толин тусгал нь гэрлийг өөрийн цацруулагч гадаргуугийн өмнөх нийтлэг цэг рүү төвлөрүүлдэг тул бараг бүх цацруулагч телескопын загварууд энэ фокусын ойролцоо хоёрдогч толь, хальс тогтоогч эсвэл илрүүлэгчтэй байдаг бөгөөд энэ нь гэрлийг үндсэн хэсэгт хүрэхээс хэсэгчлэн сэргийлдэг. толь. Энэ нь системийн цуглуулдаг гэрлийн хэмжээг тодорхой хэмжээгээр бууруулаад зогсохгүй, мөн ихэнх хоёрдогч тулгуур байгууламжаас үүссэн дифракцийн үүсгүүрийн нөлөөгөөр дүрсний тодосгогчийг алддаг.
Толин тусгал ашиглах нь өнгөний өөрчлөлтөөс сэргийлж,гэхдээ тэд өөр төрлийн гажуудлыг бий болгодог. Энгийн бөмбөрцөг толь нь алслагдсан биетээс гэрлийг нийтлэг фокус руу дамжуулж чадахгүй, учир нь толины ирмэг дээр туссан гэрлийн туяаны тусгал толины төвөөс тусах тусгалтай нийлэхгүй тул бөмбөрцөг аберраци гэж нэрлэгддэг согог юм. Энэ асуудлаас зайлсхийхийн тулд хамгийн дэвшилтэт тусгал дуран загварт бүх гэрлийг нийтлэг фокус руу авчрах параболик толь ашигладаг.
Грегорийн дуран
Грегориан дуранг Шотландын одон орон судлаач, математикч Жеймс Грегори 1663 онд хэвлэгдсэн "Optica Promota" номондоо анхдагч толины нүхээр дүрсийг тусгадаг хонхор хоёрдогч толь ашигладаг гэж тодорхойлсон байдаг. Энэ нь хуурай газрын ажиглалтад хэрэгтэй босоо дүрсийг бий болгодог. Григорийн тохиргоог ашигладаг орчин үеийн хэд хэдэн том телескопууд байдаг.
Ньютоны тусгал дуран
Ньютоны аппарат нь Исаакийн 1668 онд бүтээсэн анхны амжилттай тусгал дуран юм. Энэ нь ихэвчлэн параболоид анхдагч байдаг, гэхдээ f/8 ба түүнээс дээш фокусын харьцаатай бол бөмбөрцөг хэлбэрийн анхдагч байдаг бөгөөд энэ нь харааны өндөр нягтралд хангалттай байж болно. Хавтгай хоёрдогч нь телескопын хоолойн дээд талд байрлах фокусын хавтгайд гэрлийг тусгадаг. Энэ нь өгөгдсөн түүхий эдийн хэмжээтэй хамгийн энгийн бөгөөд хямд төсөр загваруудын нэг бөгөөд хоббичдын дунд түгээмэл байдаг. Анхны дуран тусгах цацрагийн зам байсанНьютоны дээж дээр яг таарсан.
Cassegrain аппарат
Кассегрейн дуран (заримдаа "сонгодог Кассегрейн" гэж нэрлэдэг) анх 1672 онд бүтээгдсэн бөгөөд үүнийг Лоран Кассегрейнтэй холбон үздэг. Энэ нь анхдагч хэсгийн нүхээр гэрлийг буцааж доош тусгадаг параболик үндсэн ба гипербол хоёрдогчтой.
Далл-Кирхам Кассегрейн дурангийн загварыг 1928 онд Горас Далл бүтээсэн бөгөөд сонирхогч одон орон судлаач Аллан Кирхам болон Альберт Г. тухайн үед сэтгүүлийн редактор байсан). Энэ нь хонхор зууван анхдагч ба гүдгэр хоёрдогчийг ашигладаг. Энэ систем нь сонгодог Cassegrain эсвэл Ritchey-Chrétien системээс нунтаглахад хялбар боловч тэнхлэгээс гадуур команд тохиромжгүй. Талбайн муруйлт нь сонгодог Кассегрейнийхээс бага байна. Өнөөдөр энэ загварыг эдгээр гайхамшигтай төхөөрөмжүүдийн олон хэрэглээнд ашигладаг. Гэхдээ үүнийг цахим аналогиар сольж байна. Гэсэн хэдий ч энэ төрлийн аппарат нь хамгийн том тусгал дуран гэж тооцогддог.
