|
Távcsőtípusok, altípusok
2008.03.24. 22:10
Idén négyszáz éve, hogy először nézett ember távcsőbe. Azóta sok, különböző típust alkottak, melyeket itt találsz egy csokorban.
Távcsőtípusok és altípusok
Egy baráti találkozón szóba kerültek a Meteor megfigyelési rovataiban szereplő távcsövek rövidítésének jelentései. Tudtam, melyik rövidítés milyen típust takar, de amikor rákérdeztek a típus lényegére, bizony nem mindegyiket tudtam, így elhatároztam, hogy utána járok. Pusztán a magam kíváncsisága hajtott, de olyan érdekességeket is megtudtam, amit közkinccsé kell tenni. Arra vállalkoztam, hogy a távcső feltalálása (1608, Lippershey Hans) óta megalkotott fontosabb távcsőtípusokat egy csokorba szedjem, azok előnyeit-hátrányait kiemeljem, egyszerű útmutatót adva a rövidítések (S-C, M-C, S-N, Y, stb.) útvesztőjében.
Fontosabb típusnak tartom azokat, melyeket ma is használnak amatőr-, vagy profi oldalon, ill. tervezik megépítését. Elsősorban az amatőrcsillagászok szempontjait figyelembe véve írok néhány tulajdonságukról, nem szándékoztam tudományosan összehasonlítani őket, azt megtették mások korábbi cikkekben.
Fényhasznosítás szempontjából három fő típust (lencsés, tükrös és ezek kombinációjából létrejött un. katadioptrikus rendszerek) különböztetünk meg. E három fő típusnak azonban számos altípusa létezik, esetenként lényeges különbségekkel.
Lencsés rendszerek
Kezdetben volt a Galilei-, majd Kepler-féle távcső. Különbségük csupán az okulár kialakítása. Míg G. negatív fókuszút használt, addig K. már domború lencsét (lásd a rajzokon !). Természetesen ismeretlen volt még a ragasztás, így az akromát fogalma is.
Galilei távcsöve Kepler távcsöve
Megjegyzés: a Lippershey által feltalált elrendezést azért hívják mégis Galilei-féle távcsőnek, mert a feltalálót sarlatánnak hitték – az ördögi szerkezet nagyítása miatt - és nem is foglalkozott alkotásával, amíg egy évre rá Galilei fel nem figyelt rá és meg nem vásárolta tőle.
A mai lencsés távcsövek a Kepler-féle elrendezés leszármazottai, sokkal tökéletesebb megmunkálással, „legalább” akromatikus objektívvel, antireflexáns bevonatokkal és számítógéppel tervezett okulárokkal.
Akromatikus a lencse, ha két különböző fajta és törésmutatójú üvegből készül, ragasztva, légréssel, vagy olajréssel (felső „b” képeken ragasztott objektív látszik) . Az első akromát 1733-ban készült el Hall (Chester Moor) keze nyomán, még egyforma üvegekből.
Sokkal fejlettebb típusa az ED lencse, mely különlegesen nagy törésmutatójú negatív tagjával az érzékelhetőség határáig csökkenti a színező hatást.
Legfejlettebb típusuk a legalább három tagú lencsével szerelt apokromát, mely a különlegesen kis törésmutatójú középső (calcium-fluorit) tag segítségével gyakorlatilag megszünteti a színezést a látható fényben. Egyes különleges típusuknál még egy képsík korrektort is beépítenek, amik szintén egy-két tagból állhatnak, tehát extrém esetben egy APO 10! nagy pontosságú felületet tartalmaz. Optikailag ez a legtökéletesebb leképezést nyújtó távcsőtípus, elterjedésének elsősorban a korlátozott átmérő, valamint a különleges anyagok és a rendkívül precíz megmunkálás – hat - tíz felületen - miatti magas ára szab határt .
A lencsés távcsövek minősége – látszólag - elért egy olyan ponthoz, ami már szinte tökéletes és egyenlőre nem biztos, hogy tovább fejleszthető. A jelenlegi gyártási technológiák komoly határt szabnak e tökéletes optikák átmérőjére, így 15 cm felett szinte megfizethetetlenek, 30 cm felett pedig nem is kaphatóak. 90-100 cm körüli érték felett már egyáltalán nem érdemes lencsét készíteni, a vastag üveganyagban elvesző jelentős fénymennyiség, valamint a nagy súly okozta lencsetorzulás miatt.
A legnagyobb lencse 102 cm átmérőjű és a YERKES obszervatórium távcsövében található, de tudományos célra alkalmatlan helyen, míg a második legnagyobb, a LICK obszervatórium 90 cm-es műszere - hozzáértők szerint képalkotása lényegesen jobb - azonban tudományos célra ezt sem használják. Fényerejük rendszerint: akromát = f/6-f/15, APO = f/5-f/10
A lencsés rendszerek előnyei:
- arra nézünk, amerre a távcső (valakinek ez fontos kényelmi szempont),
- zárt a tubus (belső turbulenciák csak a tubusfal átmelegedésekor keletkeznek),
- a rendszer kitakarás mentes (jó felületekkel a kontraszt maximális),
- kímélő szállítás után nem kell jusztírozni,
- kis átmérőnél, nagy nagyítás érhető el (apokromatikus rendszerek).
Hátrányai:
- arra nézünk, amerre a távcső (zenit közelben már csak zenittükröt, vagy prizmát használva alkalmas csak megfigyelésre),
- színezés mentes nagyításokhoz hosszú tubus kell, ezért
- 15 cm felett már nem alkalmas kitelepülésre (akromatikus rendszereknél),
- az APO triplett rendszerek még ma is rendkívül drágák.
Tükrös rendszerek
Amikor Niccoló Zucchi (olasz jezsuita csillagász és fizikus) 1630-ban felfedezte a Jupiter felhősávjait, már tükrös távcsövet használt. Ő volt az első, aki tükrös távcsövet épített, 1616-ban. Sikereit és tapasztalatait csak (1652–56)-ban az Optica philosophia experimentalis et ratione a fundamentis constituta-ban írta meg. James Gregoryt és Isaac Newtont ez az írás inspirálta első távcsövük elkészítésére. Sajnos nem sok minden maradt fenn a legelső tükrös távcsőről, nagyjából annyit lehet tudni, hogy két tükre konkáv volt.
Newton (Isaac) „N” volt tehát a második, aki tükrös távcsövet épített 1668-ban. Elgondolása annyira egyszerű, képalkotása pedig annyira jó, hogy mind a mai napig az amatőrök egyik legkedveltebb műszere. Newtonnak már könnyebb dolga volt, hiszen már 15 éve létezett a tükrös technika, mégis találmányának zsenialitását igazolja, hogy rendszerét az elmúlt több, mint 330 évben gyakorlatilag változtatás nélkül használjuk.
Lényege, hogy egy konkáv paraboloid főtükör a fényút közepén 45° dőlésű kör vetületű sík segédtükörre, majd ez egy furaton a tubus falán kívülre vetíti a fénykúpot.
Központi kitakarása* könnyedén 20% körül tartható, ami nem befolyásolja a kontrasztot. Elkészítése talán minden típus közül a legkevesebb anyagi ráfordítást igényli, ráadásul a ma már elérhető különleges bevonatokkal a két felület együttes fényhasznosítása 90% fölé tornázható, és ha a tükrök megmunkálása tökéletes, akkor az átmérő-minőség-ár bajnoka.
Tudományos célra már nem használják, amatőrök kezében viszont megbecsült műszer. Átmérője gyakorlatilag nem korlátozott, de nyilvánvaló, hogy ennek növelése a csőhosszat is lineárisan növeli, ami a betekintést és a kezelését nehezíti, ezért ritkán találni 40 cm-nél nagyobbat, bár vannak kivételek. A legnagyobb hazai N-ok átmérője 50 cm körüli és bemutató csillagvizsgálókban éppúgy megtalálható, mint magánkézben. Az egyik – ha nem a - legnagyobb ismert N egy külföldiamatőrtársunk tulajdona, főtükrének átmérője 76 cm ! és hordozható Dobson szerelésű!
A N távcsövek fényereje jellemzően f/4-f/8 közötti (f/4 felett nagyon nehéz a tükör csiszolása, f/8 alatt pedig már nagyon hosszú lesz a cső). Igazi mindenes típus, azaz szinte minden észlelési területen bevethető, ráadásul különleges fénymenete lehetővé teszi, hogy szerelése az ekvatoriális mellett lehet Dobson (azimutális) is (lásd a rajzokon!).
Dobson szerelések
Dobson (John)az 50-es években a mozsárágyúk mintájára tervezett egy távcsövet, melyet azonban csak jó tíz évvel később valósított meg. Célja nagy átmérőjű, olcsó, könnyen használható típus kifejlesztése volt, amely csak vizuális megfigyelésre alkalmas. Erre a szerelésre csak a N típus használható (betekintés iránya, fényerő). Egyszerű faanyagokból (pl. bútorlap) elkészíthető a zsámoly, melyen félkör alakú vájatban, teflonpárnákon mozgatható a tubus vertikális irányban. A horizontális mozgatást az alaplap és a zsámoly közötti „csapágyazás” teszi lehetővé, melyek általában szintén teflonpárnák.
*: a központi kitakarás egy viszonyszám, melyet tükröt (is) használó távcsöveknél értelmezünk, a segéd- és főtükör átmérőjének arányára.
Pl.: 250 mm-es főtükör 50 mm-es segédtükörrel 20%-os kitakarású rendszernek számít.
Több szubjektív teszt szerint kb. 20%-ig észrevehetetlen, 40% fölött pedig már nagyon zavaró. Szerencsére volt alkalmam már olyan 40%-os kitakarású C távcsőbe nézni, melynek képalkotása közel volt a tökéleteshez, így állítom, hogy elsősorban az optikai elemek – beleértve az okulárt is - minősége számít, a kitakarás legfeljebb másodlagos tényező.
Gregory (James) „G” skót matematikus és csillagász már Newton előtt, 1663-ban publikálta saját rendszerét, így tulajdonképpen ő a második tükrös rendszer feltalálója, azonban az akkori lehetőségek miatt nem tudta megépíteni távcsövét még tíz évig. A G rendszerkét konkáv tükröt használ, a betekintés iránya megegyezik a lencsés műszerekével. A parabola főtükör ki van fúrva, ebbe a furatba vetíti a megnyújtott fénykúpot az ellipszoid segédtükör, ami a főtükör fókuszán kívül, az ellipszis fókusztávolságában találhat. Ezt az érdekes típust ma gyakorlatilag nem használjuk, pedig az egyetlen csillagászati megfigyelésekre tervezett rendszer, amelyik egyenes állású, oldalhelyes képet ad.
Nagy hátránya, hogy a tubus sokkal hosszabb lesz - a fő- és segédtükör együttes fókuszhosszánál is hosszabb – mint egy ugyanolyan átmérőjű egyéb tükrös távcső.
Gregory-rendszere
Egy évvel a N távcső megalkotása után Cassegrain (Laurent) „C” is elkészítette saját rendszerét (talán őt is Zucchi inspirálta ?).
A tükrök elrendezése nagyon hasonlít G rendszerére, de konvex segédtükröt használ hiperboloid felülettel. Nem kell olyan fényerős tükröt csiszolni, mint a G távcsőnél, ráadásul a negatív fókuszú segédtükör tovább nyújtja a fénykúpot, ezt vetíti a főtükör közepén lévő furatba.
Cassegrain rendszere
Nagy előnye, hogy kis tubusba hosszú fényutat csomagolhatunk. Ugyanakkor, minél rövidebb tubust akarunk, annál fényerősebb főtükröt, vagy nagyobb segédtükröt – esetleg mindkettőt – kell alkalmazni, ami egyrészt az árát, másrészt a központi kitakarást növeli. A C távcsövek fényereje általában f/10 és f/20 közé esik, kitakarásuk nagyobb, mint a N rendszereké, 30-40% körüli, de ennek hatását a perfekt optikai felületek nagyban ellensúlyozzák.
Amatőrök között nem terjedt el annyira, mint a N, tudományos kutatásra viszont igen széleskörűen alkalmazzák, a rádiótávcsövek legnagyobb része ilyen rendszerű.
Ezenkívül különböző módosításai is rendkívül fontos szerepet játszanak úgy a tudományos világban, mint az amatőrök körében.
Nasmyth (James Hall) skót mérnök és feltaláló (gőzkalapács) egyesíteni próbálta a két – N és C tükrös rendszer előnyeit (hosszú fókusz, mégsem kell tükröt fúrni). 1856-ban megépítette saját távcsövét az alábbi elv szerint.
Paraboloid konkáv fő-, hiperboloid konvex segédtükör, elhelyezésükben megegyeznek a C rendszerrel, itt azonban a fő és segédtükör közé egy harmadik 45°-ban döntött síktükröt is beépített - mint a N rendszernél - így a fénykúpot nem a főtükör-, hanem a tubus furatán vezette ki a főtükörhöz közel.
Nasmyth "C" rendszere
A mai technológiákkal már nem különösebb probléma a főtükör kifúrása, így ezt a rendszert amatőr célokra nem használják, mivel három felületet kell megmunkálni és három tükröt kell jusztírozni, ami nem egyszerű feladat.
Cuodé szerelése tulajdonképpen a Nasmyth továbbfejlesztése, amennyiben a tubus furatát nem akárhol helyezi el, hanem a deklinációs tengely csatlakozása felett. Ezzel a megoldással a fénykúp ebbe a tengelybe terelhető, majd egy további tükör közbeiktatásával a rektaszcenziós (óra)tengelybe irányítható. Mivel az óratengely nem változtatja helyzetét - legfeljebb forog – így a betekintés a lehető legkényelmesebb.
Coudé szerelése
Amatőrök körében a négy felület és tükör nehéz szabályozhatósága miatt nem ismert, de széleskörűen használják profi obszervatóriumokban, igaz, ott nem csak C megoldással, hanem főleg az alább említendő R-C rendszerrel.
George Willis Ritchey és Henri Chretien az 1910-es évek elején megalkottak egy távcsőtípust, mely szintén a C rendszerklónja. Első távcsövük 1927-ben 50cm-es átmérővel állt munkába. Képalkotása meggyőzött néhány szakembert, így az Amerikai Tengerészeti Obszervatórium számára már megrendelésre készítettek egy 1 m átmérőjűt a 30-as évek elején. A típus töretlen „pályafutása” innen datálódik. Rendszerük lényege, hogy minden felülete – a konkáv főtükör és a konvex segédtükör is – hiperbola, mely szinte tökéletesen korrigált látómezőt eredményez. Mivel az átmérőnek gyakorlatilag nincs felső korlátja, ez lett a tudományos csillagászat legfontosabb típusa.
A XX. század második felében és a XXI. század első negyedében biztosan ez marad a profik távcsöve, sőt már amatőrök részére is gyártják. A legnagyobb optikai földi- és űrtávcsövek mind ezzel a rendszerrel szereltek.
Néhány példa R-C rendszerekre: - a két Keck (10m) távcső, a VLT (8,2m) négy óriástávcsöve, a Gemini (8m) két óriástávcsöve, a Subaru (8,2m), a HST (Hubble Űrtávcső, 2,4m), valamint ilyen a már tesztüzem alatt álló GTC (Gran Telescopio Canarias, 10,4m) és a tervek szerint 2008-as indítású HSO (Herschel Space Observatory, 3,5m).
Hazai példák is vannak: a Hegyháti Csillagvizsgáló Alapítvány 50cm-es műszere, ezeken kívül a Meade cég amatőröknek (is) gyártja az RCX típuscsaládot ezzel a rendszerrel (magyar amatőrök tulajdonában is van néhány) .
Használat közben fényerejük és fókuszhosszuk – a csúcstechnikának köszönhetően - igen tág határok között változhat. Így kihasználják rendkívül fényerős - f/1, vagy nagyobb ! is lehet - főtükrük primer fókuszát, de ha a kutatási terület megkívánja, jelentős nyújtással, igen hosszú fókusszal, rendkívül kis égterület vizsgálható. Például a két Keck távcsövet már f/1,75 fényerőtől használják, míg a HST effektív fényereje f/24, ami 57,6 m-es fókuszhosszt jelent.
Megjegyzés: a csúcsobszervatóriumok távcsőrendszerein több fókusztávolságon (Nasmyth, Cassegrain, Coudé) is dolgozhatnak amit a segédtükröt elhagyó fénykúp – esetenként többszöri –nyújtásával és törésével érnek el.
Egy további, nálunk kevéssé elterjedt C változat a Dall-Kirkham „D-K” rendszer, Horace Dall és Alan Kirkham után. Első távcsövük 1928-ban látott csillagfényt konkáv ellipszis fő-, konvex gömbfelületű segédtükörrel. Lényege e két felület egyszerű megmunkálásában van. Leképezésének minősége nem éri el az egyszerű C rendszerét (azonos fókusz mellett) – nagy kómahiba, görbült fókuszmező - , így ritkán szokták f/15-nél fényerősebbre gyártani.
Végül, a csak tükröket használó rendszerek kitakarás mentes képviselőit, a ferdetükrös távcsöveket említem. A kitakarás csökkentésének kényszere már a XVIII. század végén létrehozta (W.Herschel) az első ferdetükrös rendszereket, de ezek számos leképzési hibától terhelt képe nem váltotta be a hozzájuk fűzött reményeket.
A főtükör döntéséből adódó leképezési hibákat csökkenthetjük, ha a döntést minimálisra vesszük, vagy a segédtükör felületét alakítjuk különlegessé. Első esetben nagyon hosszú lesz a tubus, második esetben pedig a bonyolult felület kialakítása a gond.
Van még egy lehetőség e hiba kiküszöbölésére, mégpedig a többtükrös rendszer (Kutter, 1910), most azonban csak megemlítem, mivel tudomásom szerint nincs ilyen távcső hazánkban, valamint a három, esetleg négy felület elkészítése és jusztírozása igen nehéz.
Két döntött felülettel is el lehet érni a korrigált látómezőt, de ennek elkészítése 1965-ig lehetetlen volt. Ekkor mutatta be Leonard (Artur S.) az általa kifejlesztett YOLO típust, melynek konkáv gömb segédtükre már korrigálta a döntött hiperboloid főtükör hibáit. A szférikus toroid felületet úgy érte el, hogy a segédtükröt saját foglalatában torzította. 1988-ban az Arizonai Egyetem Optikai Intézete-ben sikerült először a tükörbe csiszolni ezt a kéttengelyű felületet, ami nagy előny, mert nem kell állandóan újraállítani a feszítést.
Szférikus toroid: torzított, vagy kéttengelyű gömbfelület, egyenlítői átmérője -akár jelentősen- felülmúlja a forgástengelynél mértet, így lapultnak látszik.
A Y fénymenete ugyanúgy háromszor megy át a tubuson, mint a C, vagy R-C, stb. rendszereknél, de nincs kitakarás .
A YOLO fénymenete
A kitakarás eltüntetésének nagy ára van. A tubus nem lesz forgásszimmetrikus, valamint a jusztírozás igen nehéz feladat, mivel a segédtükör beállítása a toroid felület miatt csak két pontban lehet helyes. Ezen kívül a tükrök dőlési szöge egymáshoz és a beeső fényhez képest is jelentősen befolyásolja a képet. Hosszúsága miatt igen érzékeny a saját és a környezetének hőmérsékletkülönbségére. A tubus mérete és alakja miatt nem hordozható, így fix felállítást igényel. pl.: a 23 cm-es f/11 Y 164 cm hosszú és 41 kg, a 20 cm-es f/10 S-C 55 cm hosszú és 6 kg
A képalkotásáról: azon szerencsések közé tartozom, akik már néztek Y távcsőbe, sőt tulajdonosa is vagyok egy 23 cm-es műszernek (korábban Schné Attila készítette magának). Jó légkörnél képalkotása minden eddig látott távcső képét felülmúlja. Hasonlót láttam egy 102 mm-es Takahashi APO-ba pillantva, de annál sokkal nagyobb fényerővel.
Meg kell említeni Berente Béla munkásságát, aki úttörőként, elsőként épített YOLO távcsövet hazánkban és tudjuk, az úttörők dolga a legnehezebb.
A Y típust ritkán készítik f/10-nél fényerősebbre, így minden példány hatalmas az átmérőjéhez mérve. Röviden: nehéz és ronda, de megpillantva vele a Jupitert, ezek lényegtelenné válnak.
Tükrös rendszerek előnyei:
- házilag elkészíthető, olcsó rendszerek – a legolcsóbbak mind közül,
- nincs átmérő-határ,
- ha forgatható a tubus, akkor a legkényelmesebb betekintés segédeszközök nélkül (N),
- színi hibától mentes képalkotás,
- csak két felület rajzol, így ha ezek tökéletesek, a képminőség megközelíti a legjobb refraktorokét.
Hátrányok:
- a tökéletes felület és üveganyag még mindig drága,
- nagy átmérőnél nehéz tubus (N és Y), 150 mm alatt nem érdemes megépíteni, inkább lencsést,
- a színi hiba helyett van kóma és asztigmatizmus (mindkettő csökkenthető),
- központi kitakarásuk jelentősen ronthatja a kontrasztot (25% alatt jelentéktelen),
- a nyitott tubus miatt turbulenciák keletkezhetnek a külső-belső hőmérséklet különbségekre, ami szintén jelentősen ronthatja a képminőséget,
- a szállítást nehezen viselik, rendszeres jusztírozást igényelnek.
A két régi rendszer előnyeit egyesíti a harmadikként említendő típus, mely már a XX. század gyermeke. Mivel ilyen új, már alkalmazza a csúcstechnikát, az évszázadok alatt kidolgozott csiszolási eljárásokat a számítógépen tervezett fényutakkal, ezért e főtípus tartalmazza a legtöbb altípust. Megemlítésük is meghaladja e cikk terjedelmét, így csak a legfontosabbakról írok.
Katadioptrikus rendszerek
A távcsövek harmadik fő típusa 1930-ban született, amikor Schmidt (Bernhard Woldemar) szabadalmaztatta találmányát. Ez egy olyan speciális kamera, amely csak fotómegfigyelésekre alkalmas, a fénykúp nem jön ki belőle.
A Scmidt kamera fénymenet
Minden felület közül a gömb leképezése a legtökéletesebb, ha a fókuszpontból kapja a fényt. A végtelenből érkező fénysugarak párhuzamosak, ezért el kell őket téríteni, mintha a fókuszból érkeznének. Erre a célra Schmidt tervezett és épített egy – a síktól alig különböző - korrekciós lemezt (a fókuszhossz kétszeresére a tükörtől), ami forradalmasította a távcsőgyártást. Gömbfelületet csiszolni sokkal egyszerűbb, bármilyen sugárral, így születtek a legfényerősebb távcsövek, akár f/0,6 nyílásviszonnyal.
A nagy fényerő miatt a fókuszsík görbült, így a fotólemezt erre a görbületre feszítették. Rendkívül nagy égterületek fotózására használták. A legtöbb S kamera még ma is tudományos feladatokat lát el – pl. égboltfelmérések - a fotólemez helyén CCD panelekkel.
Ma már nem építik, de vizuális megfigyelésre alkalmassá tett változatai rendkívül népszerűek úgy a kisebb obszervatóriumok, mint az amatőrcsillagászok világában.
A katadioptrikus rendszerek első,vizuális megfigyelésre is alkalmas képviselőjét 1941-ben publikálta Makszutov (Dimitríj) a C rendszer átdolgozásával. A II. világháború miatt azonban csak 1946-ban készült el az első ilyen távcső.
Makszutov-Cassegrain rendszer
Gömb fő-, hiperboloid segédtükör – amit a lencse belső oldalára gőzölt, így tartó külön nem kell - és egy korrekciós lencse kombinációja. Ő azonban nem a S bonyolult keresztmetszetű, vékony üveglemezét alkalmazza, hanem egy vastag, igen kis negatív hatású, kívül és belül különböző görbületi sugarú gömbfelületekkel határolt meniszkusz lencsét.
A gömbfelületeket könnyű elkészíteni, de ekkora görbülethez például 150 mm átmérőhöz legalább 30 mm vastagságú igen jó minőségű optikai üveganyag kell. A M-C rendszer emiatt inkább kisebb átmérőkben terjedt el, főleg fotó objektívként. Csillagászati célra is ideális, rövid tubus, hosszú fókusz, korrigált látómező, de a meniszkusz lencse miatt 30 cm-es átmérő fölött gyakorlatilag nem létezik.
Fényerejük f/10-f/15 közötti, központi kitakarása 30-40% közötti, ami még kompenzálható a perfekt optikákkal. Amatőröknek szánt átmérők 70-200 mm közöttiek, ritkán 300 mm.
Az 1946-ban Hayward (Roger) által szabadalmaztatott rendszer a S és a C előnyeit egyesíti. Az eredeti S rendszer gömbtükrét és korrekciós lemezét ötvözte a C rendszer hiperboloid segédtükrével és a tükör kifúrásával (fénymenete alább !).
A S-C rendszer
A korrekciós lemez belső oldalán van kialakítva a segédtükör foglalata, csakúgy, mint a M-C rendszernél. Ugyan a korrekciós lemez speciális anyagból (nagy tisztaságú optikai üveg) és megmunkálással készül, mégis e típus az egyik legelterjedtebb tőlünk nyugatabbra az amatőrcsillagászok között. Ezt elsősorban kompakt méretének, árának és korrigált látómezejének köszönheti. Nagy teljesítményű hordozható távcsövek, amik viszonylag hosszú fókuszuk miatt – fényerejük nagyjából f/10, átmérőjük 150 – 400 mm-ig, amatőröknek – elsősorban bolygómegfigyelésre alkalmasak, de fókuszreduktorral mindenre alkalmassá tehető.
Nagyobb átmérőjű műszerek készítését alapvetően a korrekciós lemez torzulása nehezíti.
A XX. század végének szülötte a következő hét típus. A Schmidt-Newton rendszer lényege benne van a nevében. N szerű fénymenete egy gömb fő-, egy 45°-os sík segédtükörnek, valamint egy S féle korrekciós lemeznek köszönhető.
A lencse itt is átveszi a segédtükör-tartó szerepét, tehát eltűnnek a diffrakciós tüskék, valamint egy sima N-hoz képest jelentősen kisebb a kómahiba is. Ideális fotózásra és vizuális észlelésre egyaránt. Fényereje rendkívüli, f/4-f/6, ritkán kisebb, így nagy, korrigált látómező és viszonylag kis méret jellemzi. Átmérője 150-300 mm közötti általában. Gyártási költségei kisebbek, mint egy hasonló S-C, vagy M-C távcsőé, ráadásul ez is alkalmas Dobson szerelésre.
A Makszutov-Newton rendszer elve ugyanaz, mint a S-N-é, azaz egyesíti a legolcsóbb típust a korrigált látómezővel. Fénymenete is nagyon hasonló.
A M-N rendszer
Bár csak a korrekciós lemezben különböznek, független tesztek szerint korrigáltsága jobb, mint a S-N-é. Átmérője 150-300 mm, fényereje jellemzően f/10. Elterjedésének gátat szab rendkívül magas ára. Mindkét – S-N, M-N – típus kitakarása N-szerű, így a kontraszt maximális.
Módosított M-C, vagy Klevtsov-Cassegrain rendszer az eredeti korrekciós lemezt redukálja egy a segédtükörhöz hasonló méretű egy-két tagú lencsére.
A K-C fénymenete
A tubus újra nyitott, megjelenik ismét a segédtükör-tartó. A rendszerint kéttagú korrekciós lencse a segédtükör és a főtükör között, közvetlenül a segédtükör előtt helyezkedik el. A fénykúp tehát kétszer megy át rajta, így kisebb görbület és anyagvastagság elég a korrekcióhoz. A rendszer lényege ugyanaz, mint a M-C esetében, gömb fő-, hiperboloid segédtükör és a korrekciós tag.
Fényereje f/8-f/20 közötti, átmérője rendszerint 150-300 mm közötti. Jól korrigált - hasonló a S-C rendszeréhez - látómező és rendkívül kompakt kivitel jellemzi.
A módosított D-K rendszer fénymenete nagyon hasonlít a K-C-hez. A különbség a tükrökben van. D-K rendszere ellipszoid fő- és gömb segédtükröt használ, de az akromatikus korrekciós lencsének köszönhetően korrigáltsága a R-C rendszerhez közelít. Nálunk nem nagyon ismerik, de az ausztrál és amerikai kontinensen sok amatőr használja.
És végül – de nem utolsó sorban - a csúcstechnika legújabb képviselőit említem. A korrekciós lemez helyett kéttagú, akromát-szerű valódi lencserendszert – két fajtája is lehet: aplanikus és plánparallel *- használ Houghton a Cassegrain rendszernél. Korrigáltsága a legjobb M-N-hoz hasonló, de van egy még újabb típusa, a módosított H-C. Itt még egy kéttagú korrektort helyez a fénykúpba, annak vége felé, közel a főtükörhöz (4 lencse és két tükör=10 felület !).
Plano H-C rendszer Aplanikus H-C rendszer, dupla korrektorral
Dupla korrektorral a H-C rendszer korrigáltsága már az APO szintet érinti, így elképzelhető, hogy a jövő amatőrtávcsöveit látjuk benne, jelenleg azonban csak az elv és néhány teszttávcső ismert.
A H korrekciós lencse-rendszert N távcsövekhez is kidolgozták, korrigáltsága hasonlóan az előzőhöz szinte tökéletes. Kereskedelmi forgalomban még nem ismert, de lehet, hogy a következő Dobson szerelésre is alkalmas típus.
Mindhárom Houghton rendszer a számítástechnika gyermeke, jelenleg tökéletesítés alatt van mindegyik, de a tesztek igen ígéretesek.
A jövőről néhány szót. Ami most látszik a lencséseknél: a legmodernebb számítástechnikai kapacitásokat kihasználva sem tudunk az APO-nál jobb képalkotást létrehozni. Tükrösöknél: a tudományos világ egyenlőre nem tágít a R-C-től, kisebb átmérőben a Y verhetetlen. Katadioptrikus téren pedig folyik az élet. Az egyre újabb rendszerek korrigáltsága közelít a legjobb lencsésekéhez (APO), de egyre több optikával !
Deli Tamás, 2007
Felhasznált irodalom:
- a leírások főleg az internetről származnak.
- a szemléltetőrajzok 1-8-ig és 10-11 a Távcső Világa 1980-as kiadásából, 9 saját rajz, 12-18 internetről.
| |