슈미트-카세그레인 망원경

Schmidt–Cassegrain telescope
슈미트-카세그레인에서의 빛의 경로

슈미트-카세그레인은 카세그레인 반사경의 광경로와 슈미트 보정판을 결합하여 간단한 구면을 사용하는 소형 천문 기구를 만드는 카타디옵틱 망원경입니다.

발명과 디자인

슈미트-카세그레인의 교정기와 기본 거울의 모습.

미국의 천문학자이자 렌즈 디자이너인 제임스 길버트 베이커는 1940년에 베른하르트 슈미트의 슈미트 카메라를 위한 카세그레인 디자인을 처음 제안했습니다.[1][2] 윌슨 산 천문대의 광학 가게는 군대를 위한 광학 디자인 연구의 일환으로 제2차 세계 대전 중에 최초로 광학 제품을 제조했습니다.[3] 이 디자인은 Schmidt 카메라와 마찬가지로 구면 일차 미러와 Schmidt 보정판을 사용하여 구면 수차를 보정합니다. 이 케이스그레인 구성에서 볼록 보조 미러는 필드 평탄기 역할을 하며 천공된 기본 미러를 통해 이미지를 기본 뒤쪽에 위치한 최종 초점면으로 릴레이합니다. 일부 설계에는 초점면 근처에 추가 광학 요소(예: 필드 평탄화기)가 포함됩니다. 이 디자인을 사용한 최초의 대형 망원경은 세인트 앤드류스 대학의 1962년 제임스 그레고리 망원경이었습니다.

2021년 현재 제임스 그레고리 망원경은 슈미트-카세그레인 중 가장 큰 것으로도 인정받고 있습니다.[4] 망원경은 보름달의 60배에 달하는 넓은 시야로 유명합니다.[4]

도함수 설계

Schmidt-Cassegrain 망원경 설계에는 많은 변형이 있지만(두 거울 모두 구형, 비구형 또는 둘 중 하나), 콤팩트와 비콤팩트의 두 가지 주요 유형으로 나눌 수 있습니다. 컴팩트한 형태에서 보정판은 기본 미러의 초점 근처에 위치합니다. 비압축 시 보정 플레이트는 기본 미러의 곡률 중심(초점 거리의 두 배) 또는 그 근처에 유지됩니다.

컴팩트한 디자인은 빠른 1차 미러와 작고 강하게 휘어진 2차 미러를 결합합니다. 이는 필드 곡률을 희생시키면서 매우 짧은 튜브 길이를 산출합니다. 소형 설계에는 초점비가 f/2 정도인 기본 미러와 초점비가 f/2 정도인 보조 미러가 있으며,[5] 두 미러의 분리는 f/10 정도의 일반적인 시스템 초점비를 결정합니다.

매우 잘 수정된 비압축 설계 유형 중 하나는 모든 거울 표면과 초점 표면이 기본 곡률 중심이라는 단일 점에 동심을 이루는 동심(또는 단일 중심) 슈미트-카세그레인입니다. 광학적으로 비콤팩트한 설계는 대부분의 콤팩트한 설계보다 우수한 수차 보정과 평평한 필드를 제공하지만 긴 튜브 길이를 희생합니다.

아마추어 천문학 응용

보도 집회에서 슈미트-카세그레인 망원경을 시연하는 사람들

Schmidt-Cassegrain 디자인은 제조하기 쉬운 구형 광학면을 결합하여 반사 망원경의 구경당 비용이 낮은 굴절 망원경의 긴 초점 거리를 가진 기구를 만들기 때문에 소비자 망원경 제조업체들에게 매우 인기가 있습니다. 컴팩트한 디자인으로 주어진 조리개에 비해 휴대성이 뛰어나 상품성을 높였습니다. f-비율이 높다는 것은 슈미트 카메라의 전작과 같은 광시야 망원경은 아니지만, 더 좁은 시야의 깊은 하늘과 행성을 보기에 좋다는 것을 의미합니다.

소비자 버전의 이 디자인은 일반적으로 기존의 아이피스가 아닌 기본 미러의 위치를 조정하여 초점을 맞출 수 있습니다. 이는 거울 위치의 작은 변화가 망원경의 초점 거리에 의해 확대된다는 것을 의미합니다. 거울이 제자리에 영구적으로 고정되어 있지 않기 때문에 소량 이동하여 이미지가 이동하는 것이 가능합니다. 이를 "미러 플롭"이라고도 합니다. 일부 Schmidt-Cassegrain 망원경에는 초점이 맞춰지면 기본 미러를 고정하기 위해 미러 잠금 장치가 장착되어 있습니다.[6]

참고 항목

참고문헌

  1. ^ Linfoot, E.H. (1956). "Colloquium on Schmidt optics". The Observatory. 76: 170–177. Bibcode:1956Obs....76..170.
  2. ^ The General History of Astronomy. Vol. 2, Part 2. Cambridge University Press. 1984. p. 177.
  3. ^ 에이브러햄스, P., "제2차 세계대전 중 윌슨 산 광학 가게", 미국천문학회 회의 205, #02.01; 미국천문학회 회보, Vol. 36, p. 1339.
  4. ^ a b Dvinsky, Dalcash (2018-04-05). "A short history of Scotland's largest telescope". Medium. Retrieved 2019-10-27.
  5. ^ V. Saeck, Telescope-Optics.net 페이지 10.2.2.4.2
  6. ^ Vander Haagen, G.A. (23 May 2006). Magnet Loader for Schmidt-Cassegrain Mirror Flop Reduction. The Society for Astronomical Sciences 25th Annual Symposium on Telescope Science. Big Bear, Calif.: Society for Astronomical Sciences. p. 191. Bibcode:2006SASS...25..191V – via SAO/NASA Astrophysics Data System.

외부 링크