콜리메이트된 빔

Collimated beam
아래 그림에서는 빛이 시준되었습니다.

시준된 광선이나 다른 전자파 방사선은 평행선을 가지며, 따라서 전파될 때 최소로 확산됩니다.완벽하게 시준된 광빔은 발산 없이 거리에 따라 분산되지 않는다.그러나 회절은 이러한 [1]빔의 생성을 방지합니다.

빛은 콜리메이터를 사용하여 여러 프로세스로 대략적으로 콜리메이션할 수 있습니다.완벽하게 시준된 빛은 때때로 무한대에 집중된다고 한다.따라서 점원으로부터의 거리가 커짐에 따라 구면파동은 평탄해지고 평면파에 가까워져 완벽하게 콜리메이트됩니다.

다른 형태의 전자기 방사도 시준할 수 있다.방사선학에서 X선은 조사되는 환자 조직의 부피를 줄이고 X선 영상의 품질을 떨어뜨리는 부유 광자를 제거하기 위해 콜리메이트됩니다("필름 안개").신티그래피에서는 표면에 수직인 광자만을 [2]검출하기 위해 검출기 앞에서 감마선 콜리메이터를 사용한다.

시준이라는 용어는 입자 빔(시준된 빔)에도 적용할 수 있으며, 여기에는 일반적으로 고밀도 재료(납, 비스무트 합금 등)의 차폐 블록이 사용되어 원하는 전방 방향, 특히 일련의 흡수 시준기를 흡수하거나 차단할 수 있다.이 입자 콜리메이션 방법은 일상적으로 배치되며 전 세계 모든 입자 가속기 복합체에 보편화된다.이러한 동일한 전방 콜리메이션 효과를 가능하게 하는 추가 방법은 필요한 반응이 주어진 실험 애플리케이션에 설계될 경우 전략적 핵 편파(핵의 자기 편파)를 전개할 수 있다.

어원학

"collimate"라는 단어는 "직선으로 지시하다"[3]라는 collineare의 오독에서 유래한 라틴어 동사 colimare에서 유래했다.

원천

레이저

가스 또는 결정 레이저로부터의 레이저광은 거울 [4]표면에 수직인 경로로 빛을 구속하는 2개의 평행 거울 사이의 광학 공동에서 형성되기 때문에 높은 콜리메이트가 된다.실제로, 가스 레이저는 오목 거울, 평면 거울 또는 [5][6][7]둘의 조합을 사용할 수 있습니다.고품질 레이저 빔의 확산은 일반적으로 1밀리애디안(3.4 아크민) 미만이며, 대직경 빔의 경우 훨씬 적을 수 있습니다.레이저 다이오드는 공동이 짧기 때문에 시준율이 낮기 때문에 시준율이 높은 렌즈가 필요합니다.

싱크로트론 라이트

싱크로트론 빛은 매우 잘 [8]시준된다.이것은 상대론적 전자(상대론적 속도로 움직이는 전자)를 원형 트랙 주위에 구부려 생성된다.전자가 상대론적 속도에 있을 때, 그 결과 발생하는 방사선은 매우 시준되며,[9] 그 결과 저속에서는 발생하지 않는다.

원거리 소스

별에서 나오는 빛(태양 이외)은 정확하게 시준된 상태로 지구에 도착하는데, 이는 별들이 너무 멀리 떨어져 있어서 감지할 수 있는 각도 크기가 없기 때문입니다.그러나 지구 대기의 굴절과 난기류로 인해 별빛은 지상에 약 0.4초각 직경의 시준되지 않은 상태로 도착한다.태양으로부터의 직사광선은 지구에서 볼 때 태양의 각지름인 0.5도 시준되지 않고 지구에 도달한다.일식 동안, 태양의 빛은 가시적인 표면이 얇은 초승달과 궁극적으로 작은 점으로 줄어들면서 뚜렷한 그림자와 그림자 띠의 현상을 생성하면서 점점 더 시준된다.

렌즈와 거울

광학 콜리메이션 렌즈의 예.

완벽한 포물선 거울은 평행한 광선을 한 지점에 집중시킵니다.반대로 포물선 미러의 초점에 있는 점 소스는 콜리메이터를 생성하는 시준된 빛의 빔을 생성합니다.광원은 작아야 하기 때문에 이러한 광학 시스템은 광전력을 많이 낼 수 없습니다.구형 거울은 포물선 거울보다 만들기 쉽고, 종종 대략적으로 시준된 빛을 내는 데 사용됩니다.많은 종류의 렌즈도 점 모양의 광원으로부터 시준된 빛을 낼 수 있습니다.

시준된 빛을 사용하는 비행 시뮬레이터의 디스플레이 시스템

비행 시뮬레이터 측면에서 본 시준광 디스플레이 시스템 다이어그램

이 원칙은 복제 항공기 조종석에 있는 조종사에게 창밖(OTW) 장면의 이미지를 표시하기 위해 특별히 설계된 시스템을 갖춘 전체 비행 시뮬레이터(FFS)에 사용된다.

두 명의 조종사가 나란히 앉아 있는 항공기에서 OTW 이미지가 스크린의 조종사 앞에 투영되면 한 조종사는 정확한 시야를 볼 수 있지만 다른 조종사는 장면의 일부 물체가 부정확한 각도로 보이는 시야를 볼 수 있다.

Diagram of display system that uses collimated light and a real flight simulator

이를 피하기 위해 시뮬레이터 비주얼 디스플레이 시스템에서 시준광학이 사용되어 OTW 장면이 투영 스크린의 초점 거리가 아닌 먼 곳에서 양쪽 조종사가 볼 수 있습니다.이는 수직 곡률을 가진 거울 속 조종사가 이미지를 볼 수 있도록 하는 광학 시스템을 통해 달성되며, 이 곡률은 두 조종사가 서로 멀리 초점을 맞춰 이미지를 볼 수 있도록 하며, 두 조종사는 기본적으로 동일한 OTW 장면을 왜곡 없이 볼 수 있습니다.조종사 위에 반원형으로 배치된 투사시스템이 다르기 때문에 두 조종사의 시점에 도달하는 빛은 조종사의 시야와 각도가 다르기 때문에 전체 디스플레이 시스템은 시준된 표시장치로 볼 수 없고 시준된 빛을 사용하는 표시장치로 볼 수 있다.

콜리메이션 및 디콜리메이션

"콜리메이션"은 기기의 모든 광학 요소가 설계된 광축 위에 있는 것을 의미합니다.또한 광학 기기를 조정하여 모든 요소가 설계한 축(직선과 평행)에 오도록 하는 과정을 말합니다.쌍안경의 무조건 정렬은 3축 콜리메이션으로, 입체 시야를 제공하는 두 광축이 다양한 쌍악간 거리 설정을 선택하는 데 사용되는 경첩의 축과 평행하게 정렬됨을 의미합니다.망원경에 관해서, 이 용어는 각 광학 부품의 광축이 중심이 되고 평행해야 하며, 따라서 콜리메이트된 빛이 접안렌즈에서 나오는 것을 말한다.대부분의 아마추어 반사 망원경은 최적의 성능을 유지하기 위해 몇 년마다 재시준해야 한다.이는 접안렌즈 없이 광학 어셈블리를 내려다보고 구성 요소가 정렬되었는지 확인하는 것과 같은 간단한 시각적 방법으로 수행하거나, 체셔 접안렌즈를 사용하거나, 또는 간단한 레이저 콜리메이터 또는 오토콜리메이터의 도움을 받아 수행할 수 있습니다.시준은 레이저 시준 테스트에 자주 사용되는 전단 간섭계를 사용하여 테스트할 수도 있습니다.

"디콜리메이션"은 가능한 최소 광선 발산 빔을 평행도에서 발산 또는 수렴시키는 메커니즘 또는 프로세스입니다.탈콜리메이션은 시스템상의 이유로 의도적인 것일 수도 있고 굴절률 불균일성, 폐색, 산란, 편향, 회절, 반사 및 굴절과 같은 많은 요인에 의해 발생할 수도 있다.무선, 레이더, 음파 탐지 및 광통신과 같은 많은 시스템을 완전히 처리하려면 오염 제거가 고려되어야 합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Introduction to Laser Technology". Melles Griot Catalog (PDF). Melles Griot. n.d. p. 36.6. Retrieved 25 August 2018.
  2. ^ "Collimators for Nuclear Medicine". Nuclear Fields.
  3. ^ Lewis, Charlton T.; Short, Charles (2010) [1879]. "collimo". A Latin Dictionary. Oxford; Medford: Clarendon Press; Perseus Digital Library.
  4. ^ "Properties of Lasers". World of Lasers. World of Lasers. 2015. Retrieved 5 August 2015.
  5. ^ Joshi (2010). Engineering Physics. Tata McGraw-Hill Education. p. 517. ISBN 9780070704770.
  6. ^ Engineering Physics 1: For WBUT. India: Pearson Education India. n.d. pp. 3–9. ISBN 9788131755938.
  7. ^ Tipler, Paul (1992). Elementary Modern Physics. MacMillan. p. 149. ISBN 9780879015695.
  8. ^ Winick, Herman; Doniach, S (2012). Synchrotron Radiation Research. Springer Science & Business Media. p. 567. ISBN 9781461579984.
  9. ^ Mobilio, Settimio; Boscherini, Federico; Meneghini, Carlo (2014). Synchrotron Radiation: Basics, Methods, and Applications. Springer. p. 31. ISBN 9783642553158.

참고 문헌

  • 피스터, J. & Kneedler, J.A. (S.D.)수술실에서 레이저에 대한 안내서입니다.