TRES (分光器)
光ファイバーの長さは10mほどである。
観測波長は389–900 nmで、これは光ファイバーの透過波長帯によって決定付けられている。tresは一回の観測でこの波長範囲をカバーできる。ファイバーで入射スリットに導入された光はコリメーターとクロス分散素子を通過してエシェル格子に到達し、そこで折り返して再びクロス分散素子・コリメーターを通過し、入射スリットの横にある検出器に到達するというV字型の経路を経る。これはダブルパス式のエシェル分光器の典型的な設計である。スループットは広い波長範囲で40%を超える。
観測波長の短波長端は、観測上重要となるフラウンホーファーH, K線 (393, 397 nm)をカバーできるように選ばれた。
エシェル回折格子は254x128mmサイズのR2型格子を使用している。ここでRに続く数字はブレーズ角のタンジェントの値を意味し、R2型格子ではブレーズ角はatan2=63.5度になる。回折溝は52.6lpmの密度で刻まれている。このエシェル格子はRichardson grating Lab が製造した規格品で1万5000ドルの価格だった。サイズやブレーズ角の大きい格子を使えば高性能化できるが、コストを勘案してこの格子に決定したという。
クロス分散素子は回折格子ではなく頂角35度の古典的なくさび形分光プリズムを使用している。この方式は嵩張るが回折格子と比べて光量損失が小さく、広い波長域に渡って均質な光量を得ることができ、全体的な光量損失も小さくできる。
TRESはファイバー供給式のクロス分散エシェル分光器であり、特にスループット(望遠鏡で集められた光のうち、分光器を通過し検出器で情報に変換できる光の割合)を高くすることと、安価に製造することに重点が置かれた設計を持つ。分光器本体の光学レイアウトは同種の装置で広く使用されているホワイトパピル式ではなくダブルパス式と呼ばれる形態を採用している。ホワイトパピル式はダブルパス式よりも設計の自由度が高く高性能化が容易である反面、光学系が複雑になりコスト面で不利になるためである。また、望遠鏡への取り付けはアダプターと光ファイバーを介する方式を採用している。望遠鏡の焦点に直接取り付ける方法では視線速度測定の安定性に問題が生じ、重量面で厳しい制約が発生するためである。コスト面でもファイバー供給式の方が有利と考えられた。
光ファイバーは観測用と背景サブトラクション用のものがペアになっており、これが3組用意されている。背景サブトラクションは観測対象の近くの何もない夜空のスペクトルを同時観測してそれを観測対象のスペクトルと比較することで誤差を低減する。3組のファイバーは太さが異なっており、それぞれ75,100, 150マイクロメートルの直径を持ち、波長分解能はそれぞれR=41,000, 30,000, 20,000を発揮する。最も細い75 μmのファイバーは望遠鏡の視野1.7秒角の部分の光を採り入れる。これはホイップル天文台の典型的なシーイングである1.5秒角に近い。ティリンガースト望遠鏡の素の状態のF値はF10だが、光ファイバーにおける光量損失を最小化するために接続ユニット内のレデューサー光学系によりF値をF6に下げた上でファイバーに入射させる設計になっている。