Астрофотометр Советский патент 1989 года по МПК G01J1/10 

4 СЛ

00

Изобретение относится к фотомет- ии и может быть использовано в фото- етрических приборах, требующих ка- ибровки чувствительности фотоприем- Йика.

Цель изобретения - повышение точ- ости и надежности фотометрических 1змерений.

На чертеже представлена принципи- гшьная схема телескопа и астрофото- нетра с системой калибровки чувстви- ельности.

Астрофотометр состоит из располо- зсенных последовательно на оптической оси внешнего телескопа 1, диафрагмы :1 поля, затвора 3 поля, системы А оптических фильтров, линзы Фабри 5 и фотоприемника 6. Между затвором 3 поля и системой 4 оптических фильтров вокруг ограничиваемого диафрагмой I поля пучка света расположено п+1 одинаковых оптических систем проеци- :ювания эталонного освещения, каждая лз которых состоит из эталонного излучателя 7, формирунмцей диафрагмы 8, атвора 9 эталонного излучателя, фо- |сусирующей линзы 10, ограничительной иафрагмы 11 и направляющей призмы 12

Астрофотометр работает следующим .образом,

Для регистрации темнового сигнала |фотоприемника 6 закрываются затвор 3 поля и все п+1 затворов 9 эталонных лзлучателей. Состояние астрофотомет- )а с закрытыми затворами 3 и 9 принимается за исходное.

Для фотометрирования наружных ис- гочников сначала астрофотометр приво- в исходное положение, после 4его открывается затвор 3 поля. Световой поток от установленного в поле зрения телескопа 1 наружного источника проходит оптическую систему те- Лескопа 1, диафрагму 2 поля, систему

4оптических фильтров, линзу Фабри

5и падает на поверхность фотоприем- Ника 6.

Для калибровки чувствительности фотоприемника 6 сначала астрофотометр приводится в исходное состояние после чего открывается один из затворов 9 эталонного излучателя. Световой поток от эталонного излучателя 7 проходит через формирующую диафрагму 8, изображение которой на поверхности фотоприемника 7 сходно с изображением ВЫ1СОДНОГО зрачка системы телескоп-астрофотометр. Далее световой

0

0

5

5

о

Q

5

0

поток излучателя 7 проходит фокусирующую линзу 10, расположенную на фокусном расстоянии от формирующей диафрагмы 8, причем соотношение диаметра формирующей диафрагмы 8 с фокусным расстоянием фокусирующей линзы 10 равно относительному отверстию телескопа 1, Далее световой поток проходит ограничительную диафрагму 11, которая ограничивает размеры эталонного пучка во избежание рассеивания и виньетирования лучей эталонного излучателя 7 нерабочими поверхностями последующих элементов фотометра.

Далее направление лучей эталонного излучателя 7 меняется при помощи направляющей призмы 12, которая выставлена вне светового пучка, ограничиваемого диафрагмой 2 поля. После прохождения фиЛьтра системы 4 оптических фильтров и линзы Фабри 5, световой поток эталонного излучателя 7 падает на поверхность фотоприемника 6, который регистрирует интенсивность излучения того эталонного излучателя 7, соответствующий затвор 9 которого открыт.

Раздельно открывая эталонные излучатели, регистрируют сигналы, пропорциональные интенсивности отдельных излучателей. При открытых нескольких некогерентных эталонных излучателях эталонное освещение на поверхности фотоприемника равно арифметической сумме освещений отдельных излучателей. Из-за нелинейности характеристики чувствительности регистрирующего тракта регистрируемый суммарный сигнал уже не будет равным точной сумме отдельно зарегистрированных соответствующих сигналов. Разница между суммой отдельно измеренных эталонных освещенностей и измеренной суммарной освещенностью служит в качестве поправки на линейность чувствительности фотоприемника. Открывая различные комбинации эталонных излучателей,, получают разные уровни эталонного освещения на поверхности фотоприемника. Это позволяет получать поправки на линейность при разных уровнях регистрации, что чрезвычайно важно при фотометрических измерениях,

В астрономических фотометрических измерениях в качестве эталонного из

лучателя часто используют радиолю- минесцентные источники света из-за их достоинств. В этих источниках долго- живущие радиоизотопы напрерывно возбуждают люминесцирующее вещество, которое очень стабильно излучает свет, интенсивность этого свечения обычно меняется не более 1% в год. Такие излучатели действуют непрерыв- но, поэтому необходимо ввести затвор в систему эталонного излучателя.

Астрофотометр содержит п+1 эталонных излучателей с различающимися спектральными характеристиками. Это позволяет контролировать чувствительность фотоприемника в п+1 точках спектра.

Таким образом, существенное преимущество астрофотометра состоит в том, что он имеет неподвижную конструкцию всех элементов системы проецирования эталонного освещения, что гарантирует воспроизводимость эталонного освещения фотоприемника. Использование нескольких эталонных излучателей и возможность набора суммарного эталонного освещения фотоЛриемни- ка позволяет измерять отклонения чувствительности фотоприемника от линейности на самом астрофотометре. Использование нескольких эталонных излучателей с разными спектральными характеристиками позволяет менять спектральньш состав суммарного эталонного освещения, что повышает точность и надежность фотометрических измерений.

.5

31

10

ig

0

5 0 0

5

81

Формула изобретения

Астрофотометр, содержащий расположенные последовательно и оптически связанные между собой диафрагму поля, затвор поля, систему оптических фильтров, линзу Фабри и фотоприемник, а также систему проецирования эталонного освещения, состоящую из последовательно расположенных вдоль части оптической оси, перпендикулярной главной оптической оси астрофотометра, эталонного излучателя,формирующей диафрагмы, фокусирующей линзы, ограничивающей диафрагмы и нап- равля ющей призмы, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности и надежности измерений, астрофотометр дополнительно содержит п систем проецирования эталонного освещения, каждая система проецирования эталонного освещения содержит затвор эталонного излучателя, расположенный на оптической оси указанной системы между формирующей диафрагмой и фокусирующей линзоу, каждая направляющая призма установлена неподвижно вне области, ограничиваемой диафрагмой- поля, и оптически связана с фотоприемником так, что соответствующая часть оптической оси системы проецирования эталонного освещения находится в пределах рабочих поверхностей системы оптических фильтров и линзы Фабри, причем изображения эталонных излучателей на поверхности фотоприемника совмещены с выходньгм зрачком астрофотометра, а диаметры этих изображений, равны диаметру указанного выходного зрачка.

Изобретение относится к фотометрии астрономических объектов и позволяет проводить электрофотометрические измерения с повышенной точностью и надежностью, что достигйет- ся при помощи встроенной системы ка- либроки чувствительности фотоприемника. Все элементы системы калибровки чувствительности, проецирующие свет эталонных излучателей на фоточувствительную поверхность фотоприемника, установлены неподвижно, что гарантирует воспроизводимость эталонного освещения фотоприемника. Использование нескольких эталонных излучателей и возможность набора суммарного эталонного освещения фотоприемника позволяют измерять отклонения чувствительности фотоприемника от линейности на самом астрофотометре. 1 ил. (Л