Двухканальный спектрогелиограф Советский патент 1991 года по МПК G01J3/12 

СО

с

Изобретение относится к астрономической оптике и предназначено для фотографирования Солнца в монохроматических лучах. Целью изобретения является повышение информативности. Спектрогелиограф позволяет получить одновременно два изображения в близких длинах волн, например в крыльях одной спектральной линии. Два монохроматических изображения образуются с помощью бипризмы, установленной внутри спектрографа перед выходной щелью и фокусирующей оптики после выходной щели. С его помощью можно получать магнитограммы путем фотографического вычитания одновременно полученных снимков в разных поляризациях. 1 ил.

Изобретение относится к астрономической оптике, а именно к устройствам для фотографирования поверхности Солнца в монохроматических лучах, например, в разных крыльях одной спектральной линии.

Цель изобретения - повышение информативности.

Для этого устройство содержит бипризму перед выходной щелью, выполненную с возможностью перемещения вдоль оптической оси спектрографа, указатель положения бипризмы, держатель фильтров и фокусирующую оптику после выходной щели, причем ребро бипризмы параллельно щели и находится на оптической оси спектрографа, а направления движения призмы Дове и фотоприемника противоположны. Кроме того, для обеспечения плоского поля изображения спектрогелиограф содержит вторую бипризму, расположенную на оптической оси после выходной щели, причем преломляющие углы бипризм одинаковы.

На фиг. 1 показана схема спектрогелиографа: призма Дове 1 перед входной щелью 2, коллиматор 3. диффракционная решетка 4. камера 5. бипризма 6 на направляющих 7, механизм перемещения бипризмы 8 со шкалой 9, выходная щель 10. держатель 11 фильтров, выходная бипризма 12. объективы 13, строящие монохроматические изображения, кассета с фотоприемником 14, механизм 15 сканирования с мотором 16.

Устройство работает следующим образом.

На выходную щель 10 устанавливают длину волны, соответствующую середине между выбранными точками спектра, например центр линии. Бипризму 6 с помощью механизма 8 и 9 перемещения

сь VI

g

CJ

устанавливают на соответствующую разность длин волн АЯ. При этом ребро бипризмы 6 должно проецироваться по лучу зрения на выходную щель 10. Тогда выбор длин волн монохроматических изображений будет определяться углом поворота диффрак- ционной решетки 4, а их разность - преломляющим углом бипризмы 6 и ее расстоянием до выходной щели 10, Указатель положения бипризмы б имеет шкалу 9, соответствующую разности длин волн, а для уравнения световых потоков двух каналов при несимметричном положении выбранной линии относительно щели устройство имеет держатель фильтров 11, а также вторую бипризму 12, установленную после выходной щели 10, для обеспечения плоского поля (параллельности оптических осей изображений). Ширина выходной щели 10 одинакова для обоих каналов, так как излучение двух каналов проходит через одну и ту же щель 10 под одинаковым углом симметрично относительно оптической оси спектрографа. В дзржатель 11 помещают фильтры, уравнивающие потоки для обеспечения нормальной фотографической плотности. Объективы 3 фокусируют, ставят кассету 14 с фотоприемником и включают движение призмы Дове 1 и кассеты 14 с помощью мотора 16 и ведущего винга 15.

Устройство работоспособно ;-i при наличии одной разводящей бипризмы 6. так как несмотря на непараллельность оптических осей после бипризмы линейные изображения щелей получаются в одной плоскости на фиксированном расстоянии от щели 10. Однако возможны случаи, когда поле изображения должно быть строго плоским. Для этого устанавливают дополнительную бипризму 12 с тем же преломляющим углом после выходной щели 10. Расстояние згой бипризмы от выходной щели 10 при данном преломляющем угле будет определять расстояние между центрами пары монохроматических изображений.

Изображение в разных крыльях линии получается на одной пластинке или пленке. что позволяет соблюсти идентичность обработки фотоматериала и создает благоприятные условия для сравнения изображений, полученных строго одновременно.

Пример реализации изобретения на ба шенном солнечном телескопе Гос. Астрономического института при МГУ, Диаметр изображения Солнца 140 мм, фокусное расстояние спектрографа 10м. Преломляющий угол бипризмы из плавленого кварца 4°. соответствующий угол отклонения в области

0

5

Н а 1°50 . Преломлящий угол бипризмы взят малым для уменьшения оптических аберраций и согласован с фокусирующей оптикой и 35 мм пленкой. Ширина линии Н «в первом рабочем порядке 1 мм. поэтому

используемые ширины выходной щели порядка 0,3-0,8 мм. Выходная щель вместе с бипризмой, держателем фильтров, указателем положения бипризмы, объективами и направляющими для кассеты монтируется на станине, соответствующей размерам кассеты и устанавливается на ее месте. Вместо фотопластинки для фотографирования на 35 мм пленку можно установить фотоаппарат. Для сканирования изображения перед входной щелью устанавливается призма Дове с возможностью перемещения по направляющим с помощью калиброванного винта и мотора с редуктором. При этом шаг винта для перемещения призмы Дове в два раза меньше, чем шаг для передвижения кассеты, На калиброванный винт насажены две ведущие гайки, причем одна соединена штоком с призмой Дове, а вторая с кассетой. В крайних положениях мотор отключается при касании ведущими гайками концевь -с выключателей. Для выполнения лрзоила соответствия Петтита, определяющего качество изображения, ведущие гайкк при вращении нинта перемещаются в противоположных направлениях. Винт вращается синхронным мотором г: редуктором, позволяющим реализовать экспозиции необходимого рабочего диапа5

0

5

0

5

0

5

зона.

Формула изобретения

Двухканальный спектрогелиограф, содержащий спектрограф с входной и выходной щелями, призму Дове перед входной щелью, фотоприемник, механизм синхронного перемещения призмы Дове и фотоприемника, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности, он дополнительно содержит перед выходной щелью первую бипризму, выполненную с возможностью перемещения вдоль оптической оси спектрографа, вторую бипризму, расположенную на оптической оси после выходной щели, при этом углы при вершинах бипризм одинаковы, вершины бипризм направлены в противоположные стороны, ребра бипризм параллельны выходной щели и расположены на оси спектрографа, указатель положения первой бипризмы, держатель фильтров и фокусирующие объективы, расположенные после второй бипризмы и оптически сопряженные с ее

гранями, причем механизм перемещения призмы Дове и фотоприемника обеспечивает их движение в противоположных направлениях.