Компенсатор с нулевой апертурой для контроля формы поверхности астрономических зеркал крупных телескопов Советский патент 1980 года по МПК G01M11/00 

Изобретение относится к области оптического приборостроения.и может быть использова.но для контроля формы вогнутых параболических, гиперболических и эллиптических зеркал крупных телескопов, в частности, главного зеркала диаметром шесть метров крупнейшего в мире оптического телескопа БТА.

Известны компенсаторы для контрбля астрономических зеркал flJ.

Важнейшей характеристикой качества астрономического зеркала является соответств ие отражающей поверх.ности зеркала его теоретической форме. Подавляющее большинство компенсаторов имеют конечную апертуру, т.е. преобразуют сферический волновой фронт в асферический. Примене.ние таких. компб нсаторов в интерферометрах требует использования либо объектива, создающего сферический волновой фронт, либо разделительного кубика, установленного в сходящемся пучке лучей. Эти дополнительные элементы (объектив или кубик) вносят погрешности в результаты контроля, снижаю его надежность и точность.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является компенсатор для контроля качества астрономических зеркал 2, состоящий из двух линз: менисковой, обращенной вогнутостью к центру кривизны контролируемого зеркала и имеющей равные радиусы кривизны, и двояковыпуклой, конструктивные пара10метры которой связаны с параметрами менисковой линзы определенным соотношением. Оптические силы обеих линз не равны нулю, и имеют положительные значения.

15

В известном компенсаторе источник света установлен в переднем фокусе первой поверхности мениска, т.е. апертура компенсатора не равна нулю, что является его недостатком,

20 так как требует применения дополнительных оптических элементов, снижающих надежность и точность контроля.

Целью изобретения является повышение надежности и точности контроля

25 формы астрономических зеркал крупных телескопов.

. Указанная цель достигается тем, что мениск выполнен афокальным, а вторая положительная линза в виде

30

мениска, причем оба мениска обращены вогнутостью к источнику света, расположенному 9 бесконечности.

На приведенном чертеже показан компенсатор и схема его применения, а также ход крайних и параксиальных лучей.

Здесь 1 - менисковая линза, оптическая сила которой равна нулю (афокальная линза) , 2 - менисковая по-, -ложительная линза, 3 - контролируемое астрономическое зеркало. Со - центр кривизны при вершине зеркала 3 Fg - задний параксиальный фокус компенсатора, совмещенный с точкой С.

Работает компенсатор следукяцим образом.

Параллельный пучок лучей, идущий в рабочую ветвь интерферометра, поступает на афокальную линзу 1, после которой параксиальные лучи идут строго параллельно оптической оси, а деайние образуют сходящийся пучок лучей. Положительная менисковая линза 2 преобразует поступающий на нее .пучок лучей в сходящийся пучок, все лучи которого направлены строго по нормалям к теоретической поверхности

контролируемого зеркала 3. Отражаясь от последнего, лучи света повторяют свой путь в обратном направлении и создают ВОЛНОВОЙ фронт, несущий информацию о качестве контролируемого зеркала.

Формула изобретения

Компенсатор для контроля формы поверхности астрономических зеркал крупных телескопов, содержащий мениск и положительную линзу, разделенные воздушным промежутком, о тли ч аюа; и и с я тем, что, с целью повышения надежности и точности контроля, с одновременным уменьшением габаритных размеров, мениск выполнен афокальным, а положительная линза в виде мениска, причем оба мениска обращены вогнутостью к источнику излучения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Пуряев Д.Т. Методы контроля

. оптических асферических поверхностей, М., Машиностроение, 1976, с. 10-27.

2.Авторское свидетельство СССР 5 № 508671, кл. G 01 В 11/30, 1973

(прототип).