ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭКСПОНОМЕТР ДЛЯ АСТРОНОМИЧЕСКИХ СПЕКТРОГРАФОВ Советский патент 1971 года по МПК G02B23/04 G01J3/427 

Изобретение относится к области точного приборостроения и предназначено для астрономических спектрографов, устанавливаемых в фокусах телескопов Касегрена, Несмита или Куд-е.

Известные фотоэлектрические экспонометры .для астрономических спектрографов содержат оптические системы для отбора и направления света из потока, проходящего к коллиматору через щель спектрографа, на фотоумножитель экспонометра. Оптические системы включают диагональное отражающее зеркало, размещенное перед коллиматором в теневом створе кассетодержателя, и линзу Фабри.

Повыщение чувствительности фотоэлектрических экспонометров со свегоотбирающими системами такого типа связано с серьезными трудностями из-за невозможности увеличения диаметра линзы Фабри, а выполнение линзы Фабри многокомпонентной связано с потерями световой энергии.

Для повыщения чувствительности без увеличения светового диаметра линзы Фабри или ее усложнения в предлагаемом экспонометре отражающее зеркало выполнено разрезным из двух одинаковых составляющих, расположенных по обе стороны внутреннего теневого конуса светового пучка, идущего на коллиматор и повернутых так, что направляемые ими световые пучки падают разведенными на линзу Фабри, с плоской поверхностью которой при помощи оптического контакта соединены два оптических клина для совмещения обоих изображений выходного зрачка, соответствующих пучкам от составляющих зеркал, на фотокатоде.

Кроме того, длина рабочей поверхности каждого из составляющих зеркал может быть равна щирине кольца сечения светового потока, падающего на коллиматор.

На фиг. 1 представлена оптическая схе.ма спектрографа с встроенным предлагаемым экспонометром; на фиг. 2 - сечение светового пучка, падающего на коллиматор; на фиг. 3- разрез линзы Фабри с клиньями.

Через щель / спектрографа, расположенную в фокусе телескопа системы Касегрена или Куде, световой поток направляется на зеркальный коллиматор 2 фотографической камеры 3 Шмидта. Перед коллиматором 2 в теневом створе 4 кассетодержателя 5 камеры 3 установлены диагональные плоские зеркала 6.

Световой поток, отражаемый двумя диагональными плоскими зеркалами 6, поступает на линзу 7 Фабри, которая строит изобрал ение зрачка выхода телескопа на фотокатоде фотоу.множителя 8, вырабатывающего сигнал тока, пропорциональный силе светового потока, падающего на фотокатод. На щкалах

счетчика (не показан) заблаговременно вводится экспозиция. По мере поступления сигнала происходит обратный счет экспозиции до нуля. При этом продолжительность экспозиции зависит от действительного светового потока, проходящего в щель спектрографа. Обратный счет экспозиции начинается открытием затвора спектрографа. Затвор автоматически закрывается сигналом окончания счета экспозиции, поступившего на привод затвора со счетчика экспозиции. Если диагональное зеркало экспонометра было бы цельным: и занимало пололчение Оз - Оз, то световой диаметр линзы Фабри определялся бы относительным отверстием коллиматора спектрографа и расстоянием по оптической оси Oi-Og- Oz до места установки линзы Фабри. Световой пучок, идущий от телескопа через щель спектрографа на коллиматор, имеет внутренний теневой конус 9, теневую поверхность оправы вторичного зеркала телескопа, диаметр которой в современных телескопах составляет от диаметра входного зрачка телескопа. Сместив навстречу друг другу засвеченные части исходного диагонального зеркала Оз-Оз и наклонив их по направлению стрелок Б, можно совместить два световых пучка в плоскости чертежа на середине линзы Фабри. Но при этом на фотокатоде фотоумножителя образуются два изображения зрачка выхода телескопа, которые одновременно на фотокатоде поместиться не могут.

Для того, чтобы два изображения зрачка выхода совпали друг с другом и поместились бы в пределах фотокатода фотоумножителя, необходимо диагональные зеркала 6 повернуть относительно их средних сечений (следов в плоскости чертежа) так, чтобы световые пучки на линзе Фабри разошлись бы симметрично относительно плоскости чертежа, а на плоскость линзы Фабри посадить оптическим контактом два оптических .клина 10 с такими углами преломления, чтобы два изображения зрачка выхода совпали бы друг с другом в плоскости изображения линзы Фабри на фотокатоде фотоумнол ителя 8. При указанных относительных размерах теневой проекции

вторичного зеркала телескопа (33% от диаметра входного зрачка телескопа), ширине теневого створа 4 кассетодержателя-18% от светового диаметра коллиматора спектрографа (или 33% по площади от поперечного сечения), при относительном отверстии телескопа Лт -: -, характерном, например, для

5U jj

спектрографа в фокусе Куде, может быть достигнуто уменьшение светового диаметра линзы Фабри, по крайней мере, на 30-35%. При этом можно обойтись одиночной линзой Фабри, сравнительно малой толщины по оси

(включая сюда и толщину клиньев), что обеспечивает в конечном итоге максимальный коэффициент светопропускания фотоэкспонометра, т. е. его чувствительность и надежность в работе.

Предмет изобретения

1.Фотоэлектрический экспонометр для астрономических спектрографов, содержащий диагонально размещенное в теневом створе

кассетодержателя перед коллиматором спектрографа отражающее зеркало и линзу Фабри, строящую изображение выходного зрачка телескопа на фотокатоде фотоумножителя, от личающийся тем, что, с целью повышения

чувствительности экспонометра без увеличения светового диаметра линзы Фабри или ее усложнения, отражающее зеркало выполнено разрезным из двух одинаковых составляющих, расположенпых по обе стороны внутреннего

теневого конуса светового пучка, идущего на коллиматор, и повернутых так, что направляеMbie ими световые пучки падают разведенными на линзу Фабри, с плоской поверхностью которой при помощи оптического контакта

соединены два клина для совмещения обоих изображений выходного зрачка, соответствующих пучкам от составляющих зеркал, на фотокатоде.

2.Экспонометр по п. 1, отличающийся тем, что длина рабочей .поверхности каждого из составляющих зеркал равна ширине кольца сечения светового потока, падающего на коллиматор.

видВ