Нулевой корректор - Null corrector

Проверка сферического зеркала с помощью интерферометра. Все поверхности в тестере либо плоские, либо сферические, поэтому сам тестер довольно легко изготовить и протестировать. Эта установка может тестировать сферическое зеркало любого размера - поскольку волновой фронт сферический, зеркало может быть маленьким и крупным, или много метров в поперечнике и дальше. Тест требует только, чтобы точечное отверстие располагалось в центре сферы, определяемой поверхностью зеркала.

А нулевой корректор Оптическое устройство, используемое при испытании больших асферических зеркал. Сферическое зеркало любого размера можно относительно легко проверить с помощью стандартных оптических компонентов, таких как лазер, зеркала, светоделители, и сходящиеся линзы. Один из способов сделать это с помощью Куб хижины показан справа, и возможны многие другие настройки. An интерферометр такой тест, как этот, генерирует контурная карта отклонения поверхности от идеальной сферы с контурами в единицах, равных половине используемой длины волны. Это называется нулевой тест потому что, когда зеркало идеально, результат будет нулевым (никаких контуров). Если результат не равен нулю, значит зеркало не идеальное, и узор показывает, где оптику следует отполировать зеркало, чтобы улучшить его.

Добавление корректора нуля, чтобы тест интерферометра мог измерять асферическое зеркало. Нулевой корректор устраняет несферическую часть зеркала. фигура Таким образом, если смотреть из точки A, комбинация выглядит точно сферической, если тестируемое зеркало имеет правильную форму. Схема не в масштабе - нулевой корректор намного меньше, чем показано здесь.

Однако зеркала, используемые в современных телескопах, не являются сферическими - это вращение параболы или же гиперболы, поскольку эти более сложные формы уменьшают оптические аберрации и дать больший поле зрения. (См., Например, Телескоп Ричи-Кретьена, или же трехзеркальный анастигмат Такие как LSST.) Несферические зеркала, такие как эти, не дадут нулевого результата при тестировании, как указано выше, и нулевые результаты настоятельно предпочтительны (это очень чистые тесты, которые не требуют большой интерпретации, и результаты напрямую влияют на требования к полировке). Одно из решений - ввести нулевой корректор, как показано на втором рисунке. Он состоит из одной или нескольких линз и / или зеркал, вставленных на оптический путь, которые делают желаемое зеркало похожим на идеально сферическое зеркало. Используя это устройство, измеренная контурная карта теперь показывает отличие от желаемой формы, а не от сферы. Теперь измерение и полировка могут выполняться так же, как и в случае сферической формы. Этот метод используется при изготовлении практически всех больших зеркал для современных телескопов.[1]

Поскольку зеркало будет основано на том, что нулевой корректор сообщает как правильное предписание, очень важно, чтобы нулевой корректор сам был правильным. Ошибка построения нулевого корректора привела к зеркалу в Космический телескоп Хаббла шлифовка до неправильной формы.[2] Менее известно, что это произошло и в других случаях, например, Телескоп новой технологии.[3] Первоначально не было простого способа протестировать нулевой корректор, поэтому изготовителям зеркал приходилось уделять особое внимание тому, чтобы линзы были правильными и правильно расположены (эта вторая часть, промежуток, был источником отказа нулевого корректора Хаббла).[2] С появлением компьютерные голограммы, теперь можно создать голограмму с фазовой характеристикой произвольного зеркала. Такая голограмма может быть сделана так, чтобы аналитически дублировать фазовую характеристику желаемого зеркала, а затем быть проверена с помощью корректора нуля так же, как и реальное зеркало. Если комбинация выглядит как сферическое зеркало для интерферометра, то и корректор нуля, и голограмма верны с большой вероятностью, поскольку корректор нуля и голограмма строятся независимо друг от друга с помощью различных процедур.[4] Эта процедура использовалась для проверки (и поиска ошибки) нулевого корректора, используемого для Обсерватория ММТ модернизация одного зеркала.[5][6]

Рекомендации

  1. ^ Бердж, Дж. (1993). «Передовые методы измерения главных зеркал для астрономических телескопов» (PDF). Кандидат наук. Диссертация, Университет Аризоны. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь). Больше, чем вы когда-либо хотели знать о корректорах нуля.
  2. ^ а б Лью Аллен (председатель) (1990). "Отчет об отказе оптических систем космического телескопа Хаббла" (PDF). Технический отчет НАСА NASA-TM-103443. Окончательный отчет об ошибке в зеркале Хаббла связан с ошибкой в ​​конструкции отражающего нулевого корректора.
  3. ^ Уильям Дж. Броуд (10 августа 1990 г.). «Группа обнаружила ошибку, сделанную производителем космического телескопа». Нью-Йорк Таймс.. Ошибка упоминается также при изготовлении телескопа New Technology Telescope.
  4. ^ Бердж, Джеймс Х. (1993). Нулевой тест для нулевых корректоров: анализ ошибок (PDF). Международный симпозиум SPIE по оптике, визуализации и приборам в 1993 году. Международное общество оптики и фотоники. С. 86–97. «Голограмма спроектирована и изготовлена ​​независимо от корректора нуля, поэтому согласие между ними указывает на высокую вероятность того, что оба правильны».
  5. ^ Уилсон, Р. (1999). Отражающая оптика телескопа II: изготовление, испытания, юстировка, современные технологии. 2. Springer Verlag. п. 85.
  6. ^ Мартин Х.М., Бурдж Дж. Х., Кетелсен Д.А., Западный СК (1997). «Изготовление главного зеркала 6,5 м для многозеркальной трансформации телескопа». 2871: 399–404. Дои:10.1117/12.269063. ISSN  0277-786X. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)