Maksutov teleskobu

Maksutov (Kısaca " Mak "olarak da bilinir) , tüm yüzeylerin neredeyse "küresel olarak simetrik" olmasından yararlanan bir tasarımda küresel bir aynayı zayıf negatif bir menisküs merceğiyle birleştiren bir katadioptrik teleskop tasarımıdır. Negatif mercek genellikle tam çaplıdır ve teleskopun giriş göz bebeğine yerleştirilir (genellikle "düzeltici plaka" veya " menisküs düzeltici kabuk " olarak adlandırılır). Tasarım, yansıtıcı teleskoplarda bulunan koma gibi eksen dışı sapmaların sorunlarını düzeltirken aynı zamanda renk sapmalarını da düzeltir. 1941 yılında Rus optisyen Dmitri Dmitrievich Maksutov tarafından patenti alındı. Maksutov, tasarımını, küresel bir birincil aynadaki zıt hataları düzeltmek için negatif bir merceğin küresel hatalarını kullanan Schmidt kamerasının arkasındaki fikir üzerine kurdu. Tasarım en yaygın olarak, tüm küresel elemanları kullanabilen, böylece üretimi basitleştiren entegre bir ikincil mercek ile bir Cassegrain varyasyonunda görülür. Maksutov teleskopları, 1950'lerden beri amatör piyasada satılmaktadır.

Dmitri Maksutov, 1936 yılına kadar negatif bir menisküs merceğiyle birlikte küresel bir birincil aynayı eşleştirme fikriyle çalışıyor olabilir. O zamandan beri, arka tarafında gümüş kaplama olan negatif mercekten oluşan erken bir katadioptrik spot ışığı reflektörü olan Mangin aynalarının işleviyle ilgili notları, ayna kısmı ve negatif mercek iki öğeye ayrılmış bir Mangin aynasının bir taslağını içerir. Maksutov, 1941'de, küresel bir aynayı negatif bir mercekle eşleştiren önceki bir tasarımın, Bernhard Schmidt'in 1931 " Schmidt kamerasının " bir varyasyonu olarak bu fikri yeniden yakalamış görünüyor. Maksutov, karmaşık Schmidt düzeltici plakayı tamamen küresel bir "menisküs düzeltici plaka" ile değiştirme fikrini Leningrad'dan gelen bir mülteci treninde bulunurken bulduğunu iddia etti. Maksutov'un tasarımının patentini almak için Mayıs, Ağustos veya Ekim 1941'de tarifnamesini sundu ve Ekim 1941'de "Maksutov– Gregoryen " tarzı bir prototip yarattı. Maksutov, kromatik sapmayı düzeltmek için saf eşmerkezli küresel simetrik şekilden ayrılan zayıf negatif menisküs şekline sahip tek tip camdan yapılmış bir düzeltici olan "renksiz düzeltici" kullanarak benzersiz bir fikir buldu.

Benzer bağımsız menisküs teleskop tasarımları da 1941'de patentlendi: Albert Bouwers (onun 1941 eş merkezli menisküs teleskopu), K. Penning ve Dennis Gabor (katadioptrik tek merkezli olmayan bir tasarım). Savaş zamanı gizliliği, bu mucitlerin birbirlerinin tasarımları hakkında bilgi sahibi olmasını engelledi ve her birinin bağımsız bir buluş olmasına yol açtı.

Maksutov'un 1944 tasarımı ilk yayınlanan menisküs teleskop tasarımıydı ve çok okunan Journal of the Optical Society of America'da yayınlandı . Bu, profesyonel ve amatör tasarımcıların Newtonian, Cassegrain ve geniş alan kamera tasarımları dahil olmak üzere varyasyonları neredeyse anında denemelerine yol açtı.

Birincil aynanın odağına yakın bir dışbükey ikincil ayna monte eden, Cassegrain konfigürasyonu kullanan birçok Maksutov tasarımı vardır. Çoğu tip, tam açıklıklı düzelticiler kullanır ve bu nedenle çok geniş değildir, çünkü düzeltici plaka, diyafram arttıkça, optimum optik performansa ulaşmak için çok uzun soğuma süreleri ile özellikle 120 mm üstünde hızla engelleyici derecede büyük, yapımı çok zahmetli ağır ve pahalı hale gelir. Çoğu ticari üretici genellikle 180mm (7 inç) üzerinde Mak modeli üretmez..

Maksutov'un 1941'deki tasarım notları, menisküsün birincil aynaya bakan dışbükey tarafında ikincil gümüş renkli bir "nokta" ile 'katlanmış' Cassegrain tipi bir yapı olasılığını araştırdı. Bunun okullarda kullanıma uygun, sızdırmaz ve sağlam bir optik sistem oluşturacağını düşündü. Bu tasarım Lawrence Braymer'a 1954 yılında ticari olarak göründü Questar teleskop ve Perkin Elmer tasarımcısı John Gregory bir Maksutov-Cassegrain 'la rakip patent çıkardı. Gregory'nin tasarımının ticari kullanımı açıkça Perkin-Elmer için ayrılmıştı, ancak 1957'de Sky and Telescope'un ve varyasyonlarında amatör bir teleskop tasarımı olarak yayınlandı. Bugün üretilen çoğu Maksutov, ("Gregory-Maksutov" veya Maksutov Spot teleskobu olarak adlandırılır) tamamen küresel yüzeyler kullanan ve ikincil olarak iç kısımda düzelticinin yüzü küçük bir alüminize nokta bulunan bu tür 'Cassegrain' tasarımıdır . Bu, inşaatı basitleştirme avantajına sahiptir. Aynı zamanda ikincil hizalamayı sabitleme avantajına sahiptir ve kırınım yükselmelerine neden olacak bir 'örümcek' ihtiyacını ortadan kaldırır. Dezavantajı ise, tüm küresel yüzeyler kullanılıyorsa, bu tür sistemlerin sapmaları önlemek için üstü büyütmelere ulaşır Ayrıca, ikincilin eğrilik yarıçapını değiştirerek optik sistemi düzeltmede bir serbestlik derecesi kaybolur, çünkü bu yarıçap arka menisküs yüzününkiyle aynıdır. Gregory'nin kendisi, ikinci, daha hızlı ( ) tasarımda, sapmaları azaltmak için ön düzeltici yüzeyinin (veya birincil aynanın) asferizasyonuna başvurdu. Bu, eksen dışı sapmayı daha da azaltmak için asferik veya ek elemanlara sahip başka tasarımlara yol açmıştır. Bu tür Maksutov-Cassegrain'in yüksek odak oranı ve daha dar görüş alanı, onları ay ve gezegen görüntüleme ve dar alanlı yüksek güçlü görünümün bir artı olduğu diğer gözlem türleri için örneğin sıkıca paketlenmiş küresel kümeleri ve çift yıldızları çözmek gibi daha uygun hale getirir. Ancak gezegen ve karasal gözlemdeki performansın aksine derin uzay gözlem performansı bu teleskop türünün daha düşüktür.

En dikkate değer erken amatör astronomik tip, 1954'te piyasaya sürülen Questar 3-1 / 2 Maksutov Cassegrain'di ve tüketici pazarında hala mevcut olan küçük ölçekli, pahalı bir modeldi. 1970'lerin ortalarında, bazı büyük ticari üreticiler tarafından seri üretilen modellerin tanıtımı görüldü. Daha yakın zamanlarda, düşük maliyetli Rus ve son zamanlarda Çin'in seri üretimi fiyatları daha da aşağı çekti. Şu anda Explore Scientific, Intes, Intes-Micro, LOMO, Orion Optics, Telescope Engineering Company (TEC), Vixen, Meade Instruments'ın ETX hattı ve Synta Tayvan tarafından üretilen Celestron, Sky- Watcher ve Orion Teleskop gibi birçok üretici Maksutov–Cassegrains üretiyor.

Spot Maksutov-Cassegrain tasarımı, askeri, endüstriyel ve havacılık uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Optik elemanların tümü hizalamada kalıcı olarak sabitlenebildiğinden ve boru tertibatı çevresel olarak sızdırmaz hale getirilebildiğinden, tasarım son derece sağlamdır. Kollimasyona da ihtiyaç duymaz. Bu, aletlerin zorlu ortamlara ve yüksek g-kuvvetlerine maruz kaldığı yerlerde izleme, uzaktan görüntüleme ve radar kalibrasyonu/ gezinti gözlemi için ideal hale getirir.

Rutten Maksutov-Cassegrain (Rumak veya Sigler Maksutov olarak da bilinir) menisküs düzelticinin iç yüzeyine monte edilmiş ayrı bir ikincil aynaya sahiptir, bazen ticari Schmidt-Cassegrains'de bulunan düzeltici/ayna tutucu konfigürasyonlarına benzer. Bu, düzelticinin ve ikincilin eğriliğini bağımsız olarak değiştirerek sapmayı düzeltmede ekstra bir serbestlik sağlar. Spesifik olarak, tasarımcının, daha az eksen dışı koma ile geleneksel spot Maksutov'lardan çok daha geniş bir düz alan sağlamak için ikincil alanı asferize etmesine olanak tanır. Sekonderin düzelticiye monte edilmesi, kırınım artışlarını da sınırlar. Bu sürüm adını Hollandalı optik tasarımcı Harrie Rutten'in çalışmasından almıştır .

Maksutov, tasarımlarında, tam açıklık düzeltici kullanmak yerine, birincil aynanın yakınsak ışık konisine küçük bir alt açıklık düzeltici yerleştirilebileceğini ve aynı etkiyi elde edebileceğini belirtti. 1980'lerde Dave Shafer ve Ralph W. Field bu fikirden yola çıkarak sub-aperture Cassegrain tasarımları ile ortaya çıktı. Tasarım, tam açıklıklı bir düzelticinin kütlesini ve "soğuma süresini" azaltır. Açık, sızdırmaz bir tüpün dezavantajlarına sahiptir ve ikincil aynayı ve düzelticiyi tutmak için bir örümcek tertibatı gerektirir, bu da kırınım artefaktları yoluyla görüntü kalitesini kaçınılmaz olarak etkiler. Ayrıca ışık düzelticiden iki kez geçtiğinden, ilgili yüzeylerin sayısı artar, bu da iyi sapma düzeltmesi elde etmeyi zorlaştırır. Alt diyafram düzeltici Maksutov'lar şu anda Vixen teleskopları tarafından VMC (Vixen Maksutov Cassegrain) modelleri tarafından üretilmektedir.

Maksutov'un optiği, benzer bir standart Newtonian'ın dörtte biri ve bir Schmidt-Newtonian'ın yarısı koma ile, geniş bir görüş alanı üzerinde minimum sapmaya sahip Newton konfigürasyonlarında kullanılabilir. Kırınım, düzelticiye monte edilmiş orantılı olarak küçük bir diyagonal ayna ile yüksek bir odak oranı kullanılarak da en aza indirilebilir ve bu tasarımın, engelsiz üst düzey refraktörlerinkine yaklaşan kontrast ve görüntü kalitesi elde etmesine izin verir (fotoğrafta kullanıldığında biraz vinyet olmasına rağmen). Maksutov-Cassegrain gibi, optik sistemin toplam çapı, düzeltici plakanın kütlesi nedeniyle sınırlıdır. Synta Tayvan şu anda bir 190 üretiyor 152 ile Explore Scientific'te olduğu gibi Sky-Watcher markası altında mm versiyonu astronom David Levy ile birlikte tasarlanan mm versiyonu.

Maksutov sistemi, Schmidt kamerasına benzer (nadir) bir tür ana odaklı ultra geniş alan astronomik kamera tasarımında kullanılabilir. Schmidt kamerası gibi Maksutov kamerası da kavisli bir odak düzlemine sahiptir.