Астрономический спектрометр Ошерова.
В настоящее время среди исследователей комет широко используется визуальный метод наблюдений как наиболее простой и доступный как специалистам так и любителям. Эти наблюдения содержат сведения о блеске головы кометы, её гелиоцентрическом и геоцентрическом расстояниях, а с некоторых пор наблюдатели стали приводить и угловой диаметр головы кометы. Инструментальные наблюдения проводятся в зависимости от поставленной задачи и наличия в распоряжении наблюдателей тех или иных средств наблюдений. Наибольшее распространение получили прямые наблюдения. Настоящее изобретение относится к астрофизическим приборам для изучения спектральных, фотометрических и поляризационных характеристик небесных объектов, например, комет.
Цель изобретения - получение синхронных прямого и спектрального изображений головы кометы и повышение точности пространственного отождествления исследуемой области головы кометы. Астрономический спектрополяриметр содержит ( см. рисунок ) объектив 1 телескопа, затвор 2 , зеркало-заслонку 3 , фотоприемник 4 в виде прибора с зарядовой связью соединенного с регистратором 5 в виде ЭВМ, реле времени 6 , узел перемещения 7 спектрометра в плоскости перпендикулярной оптической оси, кинематически связанной с механизмом раскрытия входной щели 8 спектрометра ( на чертеже эта связь не показана ), диспергирующее устройство 9, установленное с возможностью поворота, выходная щель 10 спектрометра, линза Фабри 11, фазовая пластинка 12, вращающийся поляроид 13, фотоприёмник 14 в виде прибора с зарядовой связью, соединенный с регистратором 5, эталонный источник 15 излучения, фотометрический клин 16, установленный с возможностью перемещения перпендикулярно оптической оси эталонного источника 15, зеркальный модулятор 17 с двусторонним покрытием, полупрозрачное зеркало 18, установленное под углом к оптическим осям объектива 1 телескопа и эталонного источника 15 излучения, клин 19 с зеркальными рабочими поверхностями, блок сравнения 20, работающий по принципу мостовой схемы, реверсивный двигатель 21, кинематически связанный с фотометрическим клином 16, контрольно-подсмотровое
устройство 22. Предлагаемый спектрополяриметр работает следующим образом. Направив телескоп на объект исследования,например комету, наблюдатель посредством узлов грубой наводки устанавливает объект в перекрестии нитей гида или искателя телескопа и фиксирует телескоп. Затем с помощью микрометрических винтов механизма тонкой наводки дополнительно, более точно устанавливает изображение объекта симметрично перекрестию нитей гида. При этом часовой механизм приведен в действие. После этого наблюдатель открывает затвор 2 и, установив зеркальный модулятор 17 в положение, при котором последний не мешает прохождению лучей света от объекта на вход поляриметра, производит более точную корректировку изображения объекта посредством зеркала-заслонки 3 и контрольно-подсмотрового устройства 22. Затем включают электродвигатель ( на чертеже не показан ), приводящий во вращение модулятор 17, эталонный источник 15, блок сравнения 20 и реверсивный двигатель 21 и с помощью контольно-подсматривающего устройства 22, переключенного ( схема переключения произвольная ) на полупрозрачное зеркало 18, добиваются равенства световых потоков от исследуемого объекта и эталонного источника по сечению с помощью диафрагмы эталонного источника и по интенсивности посредством фотометрического клина 16, перемещаемого реверсивным двигателем 21 перпендикулярно оптической оси эталонного источника 15. Возможно применение фотометрического клина произвольной конструкции. Возможно также не перемещение клина перпендикулярно оптической оси эталонного источника, а вращение клина относительно оптической оси эталонного источника. При равенстве потоков излучения от объекта и эталонного источника фототоки фоторезисторов, установленных в плечах мостовой схемы блока 20 сравнения также станут равны и реверсивный двигатель 21 автоматически отключится, зафиксировав положение фотометрического клина 16. После этого в оптическую схему канала сравнения между модулятором 17 и полупрозрачным зеркалом 18 вводят поляроид ( не показан ), с помощью которого устанавливают поляроид эталонного источника, так чтобы плоскости поляризации исследуемого и эталонного источников были одинаковыми по азимуту. Добившись равенства азимутов - поляроид из оптического канала ( эталонного ) убирают. После этого закрывают затвор 2, включают регистратор 5 и раскрывают входную щель 8 спектрометра, механизм которой кинематически связан с узлом перемещения спектрометра в плоскости перпендикулярной оптической оси, так чтобы перемещение спектрометра было равно величине раскрытия щели. Раскрыв входную щель, производят запись спектра эталонного излучения , посредством диспергирующего устройства 9, установленного с возможностью поворота, осуществляемого автоматически. При этом, чтобы исключить попадание света от эталонного источника на фотоприемник 4, выполненного в виде прибора с зарядовой связью и установленный на одной из половин входной щели спектрометра, фотоприемник перекрывается зеркалом-заслонкой 3. Контроль перекрытия фотоприёмника 4 осуществляется по дисплею регистратора 5.
После записи спектра эталонного источника 15 последний отключают, открывают затвор 2 и включают узел 7 перемещения спектрометра и реле времени 6. Посредством узла 7 перемещения, спектрометр смещается в плоскости, перпендикулярной оптической оси ( меридиональная плоскость ), так, чтобы изображение объекта полностью попадало на фотоприёмник ( зеркало-заслонка еще перекрывает фотоприёмник), расположенный на одной из половин входной щели, после чего зеркало-заслонка 3 из оптической схемы выводится. Изображение объекта , воспринимаемое фотоприёмником 4, регистрируется регистратором 5, при этом оно воспроизводится на экране монитора и фиксируется в памяти регистратора, выполненного в виде ЭВМ. Это по сути является прямым изображением объекта, пригодным для различных фотометрических исследований.
После получения прямого изображения объекта переключают направление перемещения узла 7 , а на реле времени устанавливают длительность перемещения спектрометра, т.е. устанавливают длительность рабочего цикла . При этом часть изображения смещается относительно фотоприёмника 4 и попадает на входную щель, проходя последовательно входную щель 8, диспергирующее устройство 9, выходную щель 10, линзу Фабри 11, фазовую пластинку 12, вращающийся поляроид 13, фотоприёмник 14, после чего регистрируется в виде спектра регистратором 5. На экране монитора регистратора воспроизведено изображение объекта, уменьшенное на величину щели, причем положение щели на изображении в системе координат изображения легко воспроизводится, а точность воспроизведения положения зависит от размеров экрана монитора, на котором устанавливается палетка.
Запись спектра объекта производится автоматически посредством установленного на реле времени 6 рабочего цикла, причем изображение объекта сканируется входной щелью дискретно по принципу " щель к щели " . После записи спектра объекта опять включают эталонный источник и вновь производят запись спектра эталонного источника.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1.Астрономический спектрометр, содержащий дифракционный спектрограф с входной щелью снабженной механизмом раскрытия и фотоприёмник на его выходе, а также регистрационную систему, соединенную с фотоприёмником, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью получения синхронных прямого и спектрального изображений головы кометы и повышения точности пространственного отождествления исследуемой области головы кометы, он дополнительно содержит второй фотоприёмник, узел перемещения спектрометра и реле времени, причем второй фотоприёмник установлен на одной из щек входной щели и соединен с регистрирующей системой, оба фотоприёмника выполнены в виде приборов с зарядовой связью, узел перемещения спектрометра через реле времени соединен с регистрирующей системой.
2.Спектрометр по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что механизм раскрытия входной щели кинематически связан с узлом перемещения спектрометра.
