막수토프 망원경

Maksutov telescope
150mm 구경 막수토프-카세그레인 망원경

막수토프("막"[1]이라고도 함)는 모든 표면이 거의 "구면 대칭"[2]이라는 이점을 활용하는 디자인에서 구형 거울과 약한 음의 메니스커스 렌즈를 결합한 반사 망원경 설계입니다.일반적으로 네거티브 렌즈는 전체 직경이며 망원경의 입구 동공(일반적으로 "교정판" 또는 "메니스커스 교정기 셸"이라고 함)에 배치됩니다.이 설계는 반사 망원경에서 발견되는 혼수와 같은 축 외 수차 문제를 수정하는 동시에 색 수차도 수정합니다.그것은 1941년 러시아의 안경사 드미트리 드미트리예비치 막수토프에 [3][4]의해 특허를 받았습니다.막수토프는 구형 일차 거울에서 반대되는 오류를 수정하기 위해 음의 렌즈의 구형 오류를 사용하는 슈미트 카메라 뒤의 아이디어에 그의 디자인을 기초했습니다.이 설계는 통합 2차 카세그레인 변형에서 가장 일반적으로 볼 수 있으며, 전체 구면 요소를 사용하여 제작을 단순화할 수 있습니다.막수토프 망원경은 1950년대부터 아마추어 시장에서 판매되었습니다.

발명.

드미트리 드미트리예비치 막수토프

드미트리 막수토프는 1936년까지 거슬러 올라가 음의 메니스커스 렌즈와 함께 구면 일차 거울을 짝짓는 아이디어로 작업했을 수 있습니다.뒷면에 은색이 있는 네거티브 렌즈로 구성된 초기 반사판인 망인 미러의 기능에 대한 그의 노트에는 거울 부분과 네거티브 렌즈가 두 [5]요소로 분리된 망인 미러의 스케치가 포함되어 있습니다.막수토프는 1941년 베른하르트 슈미트의 1931년 "슈미트 카메라"[3][4]인 구형 거울과 음의 렌즈를 결합한 초기 디자인의 변형으로 다시 이 아이디어를 채택한 것으로 보입니다.막수토프는 [6]레닌그라드에서 온 난민들의 열차를 타는 동안 복잡한 슈미트 교정기 판을 모든 구면의 "메니스커스 교정기 판"으로 대체하는 아이디어를 생각해냈다고 주장했습니다.막수토프는 1941년 5월,[6] 8월 또는 10월에[7] 그의 디자인을 특허를 내고 1941년 [7]10월에 "막수토프-그레고리안" 스타일의 프로토타입을 제작한 것으로 묘사됩니다.막수토프는 순수한 동심원 구형 대칭 모양에서 벗어나 색수차를 [8]교정하기 위해 약한 음의 메니스커스 모양을 가진 단일 유형의 유리로 만든 교정기인 "무채색 교정기"를 사용하여 독특한 아이디어를 생각해냈습니다.

유사한 독립적인 메니스커스 망원경 디자인도 1941년에 특허를 받았습니다: 알버트 바우어스 (그의 1941년 동심 메니스커스 망원경), K. 페닝[9] (K. Penning) 그리고 데니스 가보르 (단일중심적이지 않은 역방향 설계).[10]전시의 비밀은 이 발명가들이 서로의 디자인에 대해 알지 못하게 했고, 각각이 독립적인 발명품이 되게 했습니다.

파생 설계

막수토프의 1944년 디자인은 최초로 출판된 메니스커스 망원경 디자인이었고, 널리 읽히는 미국 [11][12][7]광학 협회 저널에 발표되었습니다.이것은 전문 디자이너들과 아마추어 디자이너들로 하여금 거의 즉시 뉴턴, 카세그레인, 그리고 광시야 카메라 디자인을 포함한 변형을 실험하게 만들었습니다.

막수토프-카세그레인

Cassegrain 구성을 사용하여 기본 미러의 초점 근처에 볼록한 보조 미러를 장착하는 많은 Maksutov 설계가 있습니다.대부분의 유형은 전체 구멍 보정기를 사용하며, 따라서 크기가 그리 크지 않습니다. 이는 구멍이 증가함에 따라 보정기 플레이트가 엄청나게 커지고 무겁고 비싸지며, 최적의 광학 성능에 도달하는 데 매우 긴 냉각 시간이 있기 때문입니다.대부분의 상용 제조업체는 보통 180mm(7인치)에서 정지합니다.

그레고리 또는 "스폿" 막수토프-카세그레인스

전형적인 "그레고리" 또는 "스폿" 막수토프-카세그레인의 빛 경로.

1941년 막스토프의 설계 노트는 주 [7]거울을 마주보는 메니스커스의 볼록한 면에 2차 은색 "점"이 있는 '접힌' 카세그레인 유형의 구조의 가능성을 탐구했습니다.그는 이것이 [7]학교에서 사용하기에 적합한 밀봉되고 견고한 광학 시스템을 만들 것이라고 생각했습니다.이 디자인은 1954년 로렌스 브레이머의 퀘스타 망원경과 퍼킨 엘머의 디자이너 존 그레고리의 경쟁 특허에서 상업적으로 나타났습니다.그레고리의 디자인의 상업적 사용은 퍼킨-엘머를 위해 명시적으로 예약되었지만 1957년 스카이와 망원경의 f/15와 f/23 변형에 아마추어 망원경 디자인으로 출판되었습니다.오늘날 제조된 대부분의 막스토프는 이러한 유형의 '카세그레인' 디자인("그레고리-막스토프" 또는 "스팟-막스토프"[13]라고 함)으로, 모든 구면을 사용하고 2차적으로 교정기의 내부 표면에 작은 알루미늄 점이 있습니다.이는 시공을 단순화할 수 있는 장점이 있습니다.또한 보조 정렬을 고정할 수 있고 회절 스파이크를 유발하는 '거미'가 필요하지 않다는 장점이 있습니다.단점은 모든 구형 표면을 사용하는 경우 이러한 시스템은 F/15 이상의 초점 비율을 가져야 [14]수차를 방지할 수 있다는 것입니다.또한 2차 측의 곡률 반경을 변경하여 광학 시스템을 보정하는 데 있어 어느 정도의 자유도가 손실됩니다. 왜냐하면 그 반지름은 후면 반지름과 같기 때문입니다.그레고리 자신은 두 번째로 빠른(f/15) 설계를 통해 수차를 줄이기 위해 전면 교정기 표면(또는 기본 거울)의 구면에 의존했습니다.이로 인해 축 외 [15]수차를 더욱 줄이기 위해 구면 또는 추가 요소가 포함된 다른 설계가 이루어졌습니다.이러한 유형의 막수토프-카세그레인의 높은 초점 비율과 좁은 시야는 그들을 달과 행성의 이미징 및 빽빽하게 채워진 구상성단과 이중 별을 해결하는 것과 같은 좁은 시야 고출력 시야가 장점인 다른 유형의 관찰에 더 적합하게 만듭니다.

미드 ETX "스팟" 막수토프-카세그레인.

가장 주목할 만한 초기 아마추어 천문 유형은 1954년에 소개된 퀘스타 3-1/2 막수토프 카세그레인으로, 여전히 소비자 시장에서 사용할 수 있는 소규모의 고가 모델입니다.1970년대 중반에 몇몇 주요 상업적 제조업체들에 의해 대량 생산된 모델이 도입되었습니다.최근에는 저가의 러시아산과 최근에는 중국산 대량 생산으로 가격이 더욱 하락했습니다.Explace Scientific, Intes, Intes-Micro, LOMO, Orion Optics, TEC(Telescope Engineering Company), Vixen, 미드 인스트루먼츠의 ETX 라인, Synta 대만의 Celestron, Sky-Watcher 및 오리온 망원경 라인과 같은 많은 제조업체가 현재 Maksutov-Casegraines를 생산하고 있습니다.

스폿 Maksutov-Cassegrain 디자인은 군사, 산업 및 항공우주 분야에서 광범위하게 사용되어 왔습니다.모든 광학 요소를 정렬 상태로 영구적으로 고정할 수 있고 튜브 어셈블리를 환경적으로 밀봉할 수 있기 때문에 설계가 매우 견고합니다.따라서 계측기가 가혹한 환경과 높은 지력을 받는 추적, 원격 보기 및 레이더 보정/보어라이징에 이상적입니다.

루텐 막수토프-카세그레인

전형적인 루텐 막수토프-카세그레인의 빛 경로.

루텐 막수토프-카세그레인(루막 또는 시글러 [16]막수토프라고도 함)은 메니스커스 보정기의 내부 표면에 별도의 보조 미러가 장착되어 있으며, 때로는 상용 슈미트-카세그레인에서 볼 수 있는 보정기/미러 홀더 구성과 유사합니다.이는 교정기와 보조의 곡률을 독립적으로 변경함으로써 수차를 교정하는 데 있어 추가적인 자유도를 제공합니다.특히 설계자는 2차 공간을 구형화하여 축 외 혼수 상태가 적은 전통적인 지점인 막수토프보다 훨씬 넓은 평면을 제공할 수 있습니다.보조 장치를 교정기에 장착하면 회절 스파이크도 제한됩니다.이 버전은 네덜란드 광학 디자이너 Harrie Rutten의 작품에서 이름을 따왔습니다.

하위 구멍 보정기 Maksutov-Casse 그레인

전형적인 서브 아파쳐 마크수토프-카세그레인의 빛 경로.

마크수토프는 그의 디자인에서 전체 구멍 보정기를 사용하는 대신 작은 하위 구멍 보정기를 기본 거울의 수렴하는 빛 원뿔에 배치하여 동일한 [17]효과를 얻을 수 있다고 언급했습니다.1980년대에 Dave[17] Shafer와 Ralph W. Field는[18] 이 아이디어에 기초한 서브 아파처 카세그레인 디자인을 내놓았습니다.이 설계는 전체 구멍 보정기의 질량과 "냉각 시간"을 줄입니다.튜브가 열려 있고 밀봉되지 않은 단점이 있으며 보조 미러와 보정기를 고정하기 위해 스파이더 어셈블리가 필요하므로 회절 아티팩트를 통해 이미지 품질에 영향을 줄 수밖에 없습니다.또한 빛이 보정기를 두 번 통과하기 때문에 관련된 표면의 수가 증가하여 양호한 수차 [19][20]보정을 달성하기 어렵습니다.서브 아파쳐 보정기 막수토프는 현재 VMC(Vixen Maksutov Cassegrain) 모델인 Vixen 망원경에서 제조되고 있습니다.

막수토프-뉴턴인

Maksutovs 광학은 넓은 시야에 걸쳐 최소한의 수차를 갖는 뉴턴 구성에 사용될 수 있으며, 유사한 표준 뉴턴의 1/4과 슈미트-뉴턴의 [21]1/2의 혼수 상태가 있습니다.또한 보정기에 장착된 비례적으로 작은 대각선 미러와 함께 높은 초점 비율을 사용하여 회절을 최소화할 수 있으며, 이 설계를 통해 방해받지 않는 고급 굴절기에 근접한 대비와 이미지 품질을 달성할 수 있습니다(사진으로 [22]사용할 때 일부 비그네트 사용).막수토프-카세그레인과 마찬가지로, 보정판의 질량 때문에 광학계의 전체 직경은 제한적입니다.신타 대만은 현재 천문학자 데이비드 레비와 공동으로 설계된 152mm 버전의 익스플로러 사이언티픽과 마찬가지로 스카이워치 브랜드로 190mm 버전을 생산하고 있습니다.

막수토프 카메라

막수토프 시스템은 슈미트 카메라와 유사한 (희귀한) 유형의 초광역 천문 카메라 설계에 사용될 수 있습니다.슈미트 카메라처럼, 막수토프 카메라는 곡선 초점면을 가지고 있습니다.

참고 항목

레퍼런스

  1. ^ 폴 E. 킨저, 스타게이징 베이직:레크리에이션 천문학 시작하기, 캠브리지 대학 출판부 - 2015, 43페이지
  2. ^ 존 J. G. 사바드, "잡종 명상"
  3. ^ a b John Woodruff (2003). Firefly Astronomy Dictionary. Firefly Books. p. 135. ISBN 978-1-55297-837-5.
  4. ^ a b 막수토프 디자인의 진화
  5. ^ 드미트리 막수토프:남자와 그의 망원경
  6. ^ a b 암스트롱, E. B., "기하학 광학과 슈미트 카메라", 아일랜드 천문학 저널, vol. 1 (2), p. 48
  7. ^ a b c d e "Dmitri Maksutov: The Man and His Telescopes By Eduard Trigubov and Yuri Petrunin". Archived from the original on 2012-02-22. Retrieved 2009-03-24.
  8. ^ Daniel J. Schroeder (2000). Astronomical Optics. Elsevier Science. p. 202. ISBN 978-0-12-629810-9.
  9. ^ Fritz Blechinger; Bertram Achtner (2005). Handbook of Optical Systems, Volume 4: Survey of Optical Instruments. Wiley. p. 806. ISBN 978-3-527-40380-6.
  10. ^ Rudolf Kingslake (1978). Lens Design Fundamentals. Academic Press. p. 313. ISBN 978-0-12-408650-0.
  11. ^ "History of the Mak-Newt". company7.
  12. ^ Maksutov, Dmitri Dmitrievich (May 1944). "New catadioptric meniscus systems". Journal of the Optical Society of America. 34 (5): 270. doi:10.1364/JOSA.34.000270.
  13. ^ Mullaney, James (26 May 2007). A Buyer's and User's Guide to Astronomical Telescopes & Binoculars. p. 46. ISBN 9781846287077.
  14. ^ Baril, Marc René. "A photovisual Maksutov Cassegrain telescope". Although convenient, this design is limited to focal ratios above f/15 unless an aspheric correction is applied to some element in the optical system.
  15. ^ Rutten, Harrie; van Venrooij, Martin (1988). Telescope Optics: Evaluation and Design. Richmond, VA: Willman–Bell. ISBN 0-943396-18-2.
  16. ^ Baril, Marc René. "A photovisual Maksutov Cassegrain telescope". Archived from the original on 2006-10-29. Retrieved 2007-04-08.
  17. ^ a b Moore, Patrick (26 June 2002). More Small Astronomical Observatories. p. 229. ISBN 9781852335724.
  18. ^ Sinnott, Roger W., ed. (August 1981). "Maksutovs with subaperture correctors". Sky & Telescope. pp. 166–168. Archived from the original on 20 September 2009.
  19. ^ Sacek, Vladimir. "Catadioptric telescopes". telescope-optics.net. Notes on amateur telescope optics. 10.2.1.
  20. ^ Mollise, Rod (28 February 2009). Choosing and using a new CAT: Getting the Most from your Schmidt Cassegrain or any catadioptric telescope. p. 103. ISBN 9780387097725.
  21. ^ Rutten, Harrie G. J.; van Venrooij, Martin A.M. (1988). Telescope Optics: Evaluation and design. ISBN 9780943396187.
  22. ^ Mollise, Rod (28 February 2009). Choosing and Using a New CAT. p. 101. ISBN 9780387097725.

외부 링크

위키미디어 커먼즈에는 막수토프 망원경과 관련된 미디어가 있습니다.