슈미트 카메라

Schmidt camera
슈미트 카메라의 그림
브로펠트 천문대의 1966년부터 77cm의 슈미트 망원경은 원래 사진 필름을 갖추고 있었고, 한 엔지니어가 이 필름 박스를 보여주고 있는데, 필름 박스는 망원경 중앙의 사물함 뒤에 놓여 있었다(망원경의 초점).

슈미트 망원경이라고도 불리는 슈미트 카메라는 제한된 수차로 넓은 시야를 제공하도록 설계된 반사광 천체 사진 망원경이다.이 디자인은 1930년 베른하르트 슈미트에 의해 발명되었다.

주목할 만한 예로는 사무엘 오스친 망원경(이전의 팔로마 슈미트), 영국 슈미트 망원경 및 ESO 슈미트가 있다. 이것들은 전자 검출기가 자리를 잡은 1950년부터 2000년까지 전천후 사진 촬영의 주요 원천을 제공했다.최근의 예는 케플러 우주 망원경 외부 행성 발견기입니다.

다른 관련 디자인으로는 라이트 카메라와 루리가 있습니다.호튼 망원경.

발명 및 설계

슈미트 카메라는 1930년 [1]독일-에스토니아 안경사 베른하르트 슈미트에 의해 발명되었다.광학 부품은 만들기 쉬운 구형 프라이머리 미러와 프라이머리 미러의 곡률 중심에 위치한 슈미트 보정판이라고 알려진 비구면 보정 렌즈입니다.필름 또는 기타 디텍터는 카메라의 초점 안쪽에 배치됩니다.이 디자인은 매우 빠른 초점 비율을 허용하고 혼수와 [2]난시를 제어하는 것으로 알려져 있습니다.

슈미트 카메라는 매우 강하게 곡면된 초점 평면을 가지고 있기 때문에 필름, 플레이트 또는 기타 검출기를 그에 맞게 곡면해야 합니다.어떤 경우에는 검출기가 곡선으로 만들어지기도 하고, 다른 경우에는 고정 클립이나 볼트를 사용하거나 진공 적용을 통해 초점 평면의 형상에 맞춰져 있기도 합니다.필름 플레이트 또는 검출기 앞에서 가장 단순한 평면 볼록렌즈 형태의 필드 평탄기를 사용하는 경우가 있다.이 설계에서는 보정판이 프라이머리 미러의 곡률 중심에 있기 때문에 광시야 [3]망원경의 경우 튜브 길이가 매우 길 수 있습니다.또한 필름 홀더 또는 검출기의 장애물이 튜브 어셈블리의 중간 지점에 장착되고, 소량의 빛이 차단되며 장애물과 [4]그 지지 구조의 회절 효과로 인해 이미지에서 손실이 발생하는 단점도 있습니다.

적용들

독일 튀링겐부르크에 있는 칼 슈바르츠실트 천문대에 있는 지름 2m의 알프레드 옌시 망원경은 세계에서 가장 큰 슈미트 카메라다.

시야가 넓기 때문에 슈미트 카메라는 많은 양의 하늘을 커버해야 하는 연구 프로그램에 일반적으로 측량 도구로 사용됩니다.여기에는 천체 조사, 혜성 및 소행성 탐사, 노바 순찰을 포함한다.

또한, 슈미트 카메라와 파생 디자인은 인공 지구 위성을 추적하는 데 자주 사용됩니다.

지상 기반

최초의 비교적 큰 슈미트 망원경은 제2차 세계대전 직전에 함부르크 천문대와 팔로마 천문대에서 만들어졌다.1945년과 1980년 사이에,[5] 약 8개의 더 큰 슈미트 망원경이 전 세계에 세워졌다.

특히 유명하고 생산적인 슈미트 카메라는 1948년에 완공된 팔로마 천문대의 오스친 슈미트 망원경이다.이 계측기는 미국 국립지리학회 – 팔로마 천문대 스카이 서베이(POSS, 1958), POSS-II 서베이, 팔로마 레이든 서베이 및 기타 프로젝트에 사용되었다.

라신라의 1m 슈미트 망원경을 갖춘 유럽남방천문대와 사이딩스프링천문대의 1.2m 슈미트 망원경을 갖춘 영국 과학연구위원회는 첫 번째 팔로마 스카이 서베이를 보완하기 위해 협력적인 스카이 서베이를 진행했다.이 조사 기간 동안 개발된 기술적 개선은 제2차 팔로마 천문대 스카이 서베이(POS II)[6]의 개발을 장려했다.

로웰 천문대 근접 지구 물체 탐색(LONEOS)에 사용되는 망원경도 슈미트 카메라다.칼 슈바르츠실트 천문대의 슈미트 망원경은 세계에서 가장 큰 슈미트 카메라입니다.

공간 기반

슈미트 망원경은 유럽우주국(1989-1993)이 히파르코스 위성의 중심에 있었다.이는 100만 개 이상의 별의 거리를 전례 없는 정확도로 매핑한 히파르코스 조사에 사용되었습니다.그것은 매그니튜드 11까지의 모든 별의 99%를 포함했다.이 망원경에 사용된 구면 거울은 매우 정확했다; 만약 대서양의 크기까지 확대된다면, 그 표면의 요철은 약 10cm가 [7]될 것이다.

나사의 케플러 우주 망원경에 장착된 케플러 광도계는 우주로 발사된 슈미트 카메라 중 가장 크다.

기타 응용 프로그램

1977년 예르케스 천문대에서 작은 슈미트 망원경을 사용하여 행성상 성운 NGC 7027의 정확한 광학 위치를 도출하여 이 [8]천체의 사진과 전파 지도를 비교했습니다.

1970년대 초 셀레스트론은 8인치 슈미트 카메라를 출시했다.카메라는 공장에서 초점이 맞춰져 있었고 팽창 계수가 낮은 소재로 만들어졌기 때문에 현장에 초점을 맞출 필요가 없었습니다.초기 모델에서는 필름 홀더가 필름 한 프레임만 담을 수 있었기 때문에 사진작가가 35mm 필름의 개별 프레임을 잘라내고 현상해야 했습니다.약 300대의 셀레스톤 슈미트 카메라가 생산되었다.

슈미트 시스템은 텔레비전 프로젝션 시스템, 특히 헨리 [9]클로스의 어드벤트 디자인으로 널리 쓰였습니다.극장에서는 대형 슈미트 프로젝터가 사용되었지만 가정이나 다른 작은 장소에서는 8인치 정도의 작은 시스템이 제작되었습니다.

파생 디자인

렌즈 없는 슈미트

1930년대에 슈미트는 느린(수적으로 높은 f-비율) 카메라를 위해 수정판을 거울의 곡률 중심에 있는 단순한 구멍으로 대체할 수 있다고 언급했다.이러한 설계는 5° [10]필드를 가진 팔로마 슈미트의 1/8 스케일 모델을 구축하는 데 사용되었다.이 설정에는 '렌즈리스 슈미트'라는 레트로니어가 붙었습니다.

슈미트 배이셀래

주요 기사:슈미트 배이셀래 카메라

위르요 베이스렐래는 원래 베른하르트 슈미트의 "슈미트 카메라"와 유사한 "천문 카메라"를 설계했지만, 그 디자인은 공개되지 않았다.배이셀래는 1924년 강의 노트에서 "문제 있는 구면 초점 평면"이라는 각주와 함께 그것을 언급했다.배이셀래는 슈미트의 출판물을 보자마자 곧바로 필름 홀더 앞에 이중 볼록렌즈를 살짝 놓아 슈미트의 디자인에서 필드 평탄화 문제를 해결했다.이 시스템은 슈미트-배이셀래 카메라 또는 때로는 배이셀래 카메라로 알려져 있습니다.

베이커-슈미트

1940년, 하버드 대학의 제임스 베이커는 슈미트 카메라 디자인을 수정하여 볼록한 보조 거울을 포함시켰고, 이는 빛을 1차 거울 쪽으로 반사시켰다.그 후 사진판은 하늘을 향해 프라이머리 근처에 설치되었다.이 변형은 베이커-슈미트 카메라라고 불립니다.

베이커-눈

스미스소니언 위성 추적 프로그램에서 사용되는 베이커-넌 카메라 중 하나
베이커넌 위성 추적 카메라 사용 중

Baker와 Joseph Nun의 Baker-Nunn 디자인은 Baker-Schmidt 카메라의 보정판을 카메라의 초점에 더 가까운 작은 트리플렛 보정 렌즈로 대체한다.Cinemascope 55 영화 [11][12]공정에서 파생된 55mm 폭의 필름을 사용했습니다.스미스소니언 천체물리관측소는 1958년[13] 6월부터 [14]1970년대 중반까지 인공위성을 추적하기 위해 20인치 구경의 F/0.75 베이커넌 카메라 12대를 사용했다.

메르센슈미트

메르센-슈미트 카메라는 오목한 포물면 1차 거울, 볼록한 구형 2차 거울 및 오목한 구형 3차 거울로 구성됩니다.처음 두 개의 미러(Mersenne 구성)는 기존 슈미트의 수정판과 동일한 기능을 수행합니다.이 형태는 1935년[15] 폴에 의해 발명되었다. 이후 베이커의 논문은[16] 폴-베이커 디자인을 소개했는데, 폴-베이커는 비슷한 구성이지만 평탄한 초점 [17]평면을 가지고 있다.

슈미트-뉴턴

주요 기사:슈미트-뉴턴 망원경

슈미트 설계의 광축에 45°의 평평한 보조 거울을 추가하면 슈미트-뉴턴 망원경이 생성된다.

슈미트-카세그레인

주요 기사:슈미트-카세그레인 망원경

주 거울의 구멍을 통해 빛을 유도하는 슈미트 설계에 볼록 보조 거울을 추가하면 슈미트-카세그레인 망원경이 만들어집니다.

마지막 두 가지 디자인은 작고 단순한 구형 광학을 사용하기 때문에 망원경 제조업체들에게 인기가 있습니다.

슈미트 카메라 목록

주목할 만한 및/또는 대형 조리개 슈미트 카메라의 짧은 목록.

연도별 대형 슈미트 카메라 선정
전망대 조리개 연도 메모
팔로마 천문대 46cm 1936 북미 최초
팔로마 천문대 122cm 1948 사무엘 오스킨 망원경
함부르크 천문대 80cm 1954 1974년 캘러앨토 천문대로 이전
카를 슈바르츠실트 천문대 134cm 1960 최대[18] 개구부
곤코리 천문대 60cm 1962 헝가리 피슈케스테츠에서
크비스타베르크 천문대 100cm 1963 스칸디나비아 최대 규모
라실라 천문대 100cm 1971 ESO[20]
영국 슈미트 망원경 120cm 1973 호주 사이딩 스프링 천문대에서
케플러 광도계 95cm 2009 최대 공간

「 」를 참조해 주세요.

주 및 참고 자료

  1. ^ ast.cam.ac.uk (Cambridge 대학(UoC) 천문연구소(IoA))– 슈미트 카메라[영구 데드링크]
  2. ^ Wright, Franklin B. (1959). "Theory and Design of Aplanatic Reflectors Employing a Correcting Lens". In Ingalls, Albert G. (ed.). Amateur Telescope Making Advanced. Scientific American. pp. 401–409.
  3. ^ "Telescope Optics – Schmidt". Archived from the original on 20 October 2009. Retrieved 1 October 2014.
  4. ^ 2010-06-20 Wayback Machine에 보관된 광학 기기의 '장애'
  5. ^ Cannon, R. D. (7–11 March 1994). Jessica Chapman; Russell Cannon; Sandra Harrison; Bambang Hidayat (eds.). Schmidt Telescopes: Their Past, Present and Future. Presented at the IAU Colloq. 148: The Future Utilisation of Schmidt Telescopes. Vol. 84. Bandung; Indonesia: ASP. p. 8. Bibcode:1995ASPC...84....8C.
  6. ^ Pratt, N. M. (1977). "The COSMOS measuring machine". Vistas in Astronomy. 21 (1): 1–42. Bibcode:1977VA.....21....1P. doi:10.1016/0083-6656(77)90001-0.
  7. ^ "Hipparcos overview". Archived from the original on 2008-09-13. Retrieved 2011-03-02.
  8. ^ Cudworth, K. M.; Oravecz, M. (1978). "Astrometry with a small Schmidt telescope - The position of NGC 7027". Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 90: 333. Bibcode:1978PASP...90..333C. doi:10.1086/130337.
  9. ^ C.P. Gilmore (1979), "Three new ways to low-cost, super-bright giant-screen TV", Popular Science, pp. 30–33
  10. ^ Fawdon, P.; Gavin, M. V. (December 1989), "A Lensless Schmidt Camera", Journal of the British Astronomical Association, 99 (6): 292–295, Bibcode:1989JBAA...99..292F
  11. ^ Carter, B. D.; Ashley, M. C. B.; Sun, Y.-S.; Storey, J. W. V. (1992). "Redesigning a Baker-Nunn camera for CCD imaging". Astronomical Society of Australia. 10 (1): 74. Bibcode:1992PASAu..10...74C. doi:10.1017/S1323358000019305. ISSN 0066-9997.
  12. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2006-05-16. Retrieved 2006-05-15.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  13. ^ NASA, 뱅가드: 역사, 9장 "추적 시스템"
  14. ^ "SeeSat-L Nov-96 : Baker-Nunn Camera". SeeSat-L. 12 November 1996. Archived from the original on 4 March 2016. Retrieved 23 April 2018.
  15. ^ M. Paul (May 1935). "Systèmes correcteurs pour réflecteurs astronomiques". Revue d'Optique Théorique et Instrumentale. 14 (5): 169–202.
  16. ^ Baker, J.G. (1969). "On improving the effectiveness of large telescopes". IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. IEEE. 2 (2): 261–272. Bibcode:1969ITAES...5..261B. doi:10.1109/TAES.1969.309914. S2CID 51647158.
  17. ^ Vladimir Sacek. "Paul-Baker and other three-mirror anastigmatic aplanats". Archived from the original on 2013-06-17.
  18. ^ "2m-Alfred-Jensch-Telescope". Archived from the original on 3 December 2013. Retrieved 1 October 2014.
  19. ^ "Kvistaberg Observatory: The Schmidt Telescope". Archived from the original on 21 September 2014. Retrieved 1 October 2014.
  20. ^ ESO: ESO 라실라 천문대의 국립 및 프로젝트 망원경(2010년 11월 12일 입수) 2010년 11월 2일 웨이백 머신에 보관

추가 정보

외부 링크

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