縮焦器

縮焦器（focal reducer），為增大望遠鏡系統的焦比並擴大可用視場而設計的光學系統。

例如，仙女星系是一個大型天體，需要在大視場——比許多入門級望遠鏡所能提供的要大——中觀測。為了獲得最佳的視覺效果，我們需要擁有2°或更大的視場。使用超大型雙筒望遠鏡或天文望遠鏡，後者需要裝有5l毫米(2英寸)縮焦器和30～40毫米焦距、51毫米(2英寸)口徑的目鏡。

基本介紹

• 中文名：縮焦器
• 外文名：focal reducer
• 套用學科：天文學
• 套用儀器：望遠鏡
• 構  成：反射系統

結構性能

望遠鏡的通光口徑是一定的，焦距縮短，相對口徑就增大， 即光力增強。縮焦器常由折反射系統構成，但也有用射系統的。它通常加在卡塞格林焦點和主焦點（或牛焦點）處。加在卡塞格林焦點的縮焦器，常使它產生當於主焦點的、或更大的相對口徑。加在主焦點（或頓焦點）上的縮焦器，則產生比主焦點系統更大的相口徑(大到等於1，甚至更大)。

發展歷史

為深入研究太陽活動區的物理現象，進行太陽精細觀測，1981年雲南天文台吳銘蟾等與南京天文儀器廠合作，研製成功我國第一台口徑26厘米高分辨太陽光球、色球望遠鏡。用這種望遠鏡觀測太陽精細結構，能顯示耀斑全過程的各種細節現象，拍攝到太陽光球層和色球層1角秒的細節。這台望遠鏡於1986年1月在雲南天文台安裝落成。

1987年，王義明等進行了光學斑點干涉技術在天文中的套用方法研究，取得初步結果，完成了1米望遠鏡CCD縮焦器等附屬觀測儀的研製工作，是統計光學技術和光學高分辨枝術存我國天文上的首次成功套用。

一個特殊的縮焦器安置方案

一個視場較大、像質好的縮焦器，需要占有一段很長的長度，當然也會有很大的重量，對於一般望遠鏡，這是一個很大的困難。然而在2．16m天文望遠鏡上，極軸軸線到平衡重的外端長約3．3m，而很重的重量放在這裡正好代替了平衡重的一部分重量。根據這些特點，1975年，我們提出在平衡重處安置一個大縮焦器，只要轉動平面鏡l(它的尺寸要加大一些)，即可實現它與Cassegrain系統的轉換，只要放上或移開平面鏡2和平移場透鏡，即可實現它與折軸焦點的轉換，若更換最後的照相機，還可得到不同的焦比，這樣的縮焦器視場可達40 ′～1°。可惜，由於某些原因，這個方案在2．16m天文望遠鏡上未被採用。

套用實例

為了觀測太陽耀斑高速電子轟擊色球，紫金山天文台贛榆觀測站將原精細結構望遠鏡改造為高速CCD精細結構望遠鏡，拍攝到局部 H。活動區，在光學系統里增加縮焦器，引進干涉偏振濾光片後，高速CCD就能記錄H。

過程概述

精細鏡原光學系統是由滬26。m 物鏡和準直鏡(在真空筒內)、0.24 人頻寬可調干涉偏振濾光器成像鏡和終端照相機所組成，照相機焦距處太陽像直徑為8.sc m，每幀膠捲像大小為 l s.sx 2 9.o m m, 對應於 7` x 11，改用耙面約 sx 6 m m C C D作為終端，就必須在光路中加一個縮焦器將成像縮小約3倍使與之匹配。由於要保持 1“ 的空間解析度，經計算縮焦器需 由3片組成，其中兩片相對於一片可動以便調焦縮焦器置於原成像鏡後，其玻片大小、相對距離等必須和原光學系統一起設計統一處理，求得最後的彌散圓大小，確立最終分辨本領優於 1“ 。