DE2531671A1 - Teleskop mit variablem gesichtsfeld - Google Patents

Description

• Teleskop mit variablem Gesichtsfeld Anwendungsgebiet Die Erfindung betrifft ein Teleskop zur Ausblenaung und Verdichtung von nahezu parallele elektromagnetischer Strahlung.
• Es erscheint für alle Spektralbereiche von den Zentimeterwellen bis zu den mittelharten Röntgenstrahlen brauchbar.
• Besonders gut eignet sich ein solcnes Teleskop als räumlich selektierender und intensitätssteigender Vorsatz für optische Spektrometer bzw. SpektrogLaphen, welche nahezu kollimierte Strahlung z.B. von kleinsten Gebieten auf der Sonne, von galaktischen Quellen, von einew Elektronensynchrotron. von heißen Plasmen (z.B. Kernfusionsplasma) intensitätsmäßig und/oder spektral analysieren.
• Zweck Normalerweise werden die optischen Geräte wie beispielsweise Spektrometer ohne Teleskope eingesetzt. Dann ist der erfaßte Raumwinkel im allgemeinen so großr daß feine, flächenhaft erscheinende Strukturen des emittierenden Mediums nicht aufgelöst werden können. Das Teleskop soll nun die Ausblendung kleinster Gebiete mindestens bis in den Bogensekundenbereich ermöglichen und dem optischen Gerät die Strahlung cut kollimiert zuführen. Gleichzeitig sll der Lichtstrom im optischen Gerät optimal erhöht werden.
• Stand der Techntk mit Eundstellen Teleskope wurden berits vielfach eingesetzt. Systematische Untersuchungen über inre Engensenaften liegen fü@ den Spektralbereich der Röntgenstrahlen vor. Wolter, Spie@slsysteme streifender Einfalls ais asbilder@ : für Pöntcerstrahle: Ann. Physik, 10, 94 - 114 (1952); H. Wolter, Verallgemeinerte Schwarzschildsche Spiegelsysteme streifender Reflexion als Optiken für Röntgenstrahlen, Ann. Physik 10, 286 - 295 (1952); R. Giacconi, W. P. Reidy, T. Zehnpfennig, J.C. Lindsay and W.S. Muney, Solar X-ray images obtained using grasing incidence optics, Astrophys. J. 142, 1274 - 1278 (1965); R. Giacconi and B. Rossi, A 'Telescope' far Soft X-Ray Astronomy, J. Geophys. Res. 65, 773 - 775 (1960)). Allerdings weicht die Aufgabenstellung in der hier behandelten Erfindung insofern wesentlich ab, als in diesem Fall keine Abbildung von bestimmten Objekten angestrebt wird.
• Kritik des Standes der Technik In abbildenden Systemen gelangt die Strahlung i.a. unter derartig großen öffnungswinkeln in den Fokus, daß eine anschließende spektrale Zerlegung nur in begrenztem Maße gelingt, denn die Fokussierungsbedingungen für Spektrometer können für derartige Strahlenkegel nicht gleichmäßig erfüllt werden.
• Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bestimmte Gebiete von emittierenden Medien auszublenden und die nahezu achsenparallele Strahlung zu bündeln, ohne die Strahlengeometrie im wesentlichen zu ändern.
• Lösung Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein innen spiegelndes, am Scheitel verkürztes Rotationsparaboloid (I) mit der positiven Rotationsachse positiv: Richtung Scheitel-Fokus) auf den zu untersuchenden Bereich ausgerichtet wird.
• Ein kleineres Rotationsparaboloid (II) wird so justiert, daß beide Brennpunkte und die Rotationsachsen zusammenfallen. Je nach Anwendung können die positiven Achsen entgegen - oder gleichgerichtet sein. In allen Fällen werden die in das Rotationsparaboloid I zur Achse parallel einfallenden, durch den Brennpunkt hindurchgehenden Strahlen vom Rotationsparaboloid II wieder parallel weitergeführt. er Querschnitt des Rotat- onsparaboloids II bestimmt den Strahlquerschnitt der gebündelten Strahlung. Das Verhältnis der Querschnitte der Rotationsparaboloide I und II bestimmt die Erhöhung des ausfallenien. verglichen mit dem einfallenden Lichtstrom.
• Weitere Ausgestaltung der Erfindung In der gemeinsamen Brennebene der beiden Rotationsparaboloid wird eine verstellbare Blende eingefügt. So wird aus Gesichtsfeld des Teleskops variierbar.
• Erzielbare Vorteile Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit Hilfe dieses Teleskops k@einste Geblete z.B.
• auf der Sonnenscheibe oder aus den Gauaxien ausgeblendet und die daraus stammende, gebündelte Stranlung bekannten Spektrometern zur Strahlenanalyse zugeführt werden kann. Für die n@@e zu parallele Strahlengeometrie eignen sich Bragg-kristall-S@ex trometer, Plangitter- Spektrometer mi Kollimatoren vom Git@@@ typ und Konkavgitter-Spektrometer in Wadsworth-Montierung.
• Beschreibung eines oder mehrerer Ausführungsbeispiele Drei Ausführungsbeispiele werden in den Abbildungen 1 - 3 dargestellt. Die Brennpunkte der Rc,tati o nspar aboloide 1 und II fallen stets zusammen. Das gilt ebenfalls für die Rotationsachsen, deren Richtung allerdings von Fall zu Fall verschieden liegt.
• Fig. 1: Beide Rotationsparaboloide sind auf der Innenfläche verspiegelt. Ihre Rotationsachsen weisen in entgeger;-gesetzte Richtungen. Die Scheitel der beiden Rotationsparabeloide müssen jeweils bis zur Brennebene abgeschnitten werden, um den Strahlendurchlaß zu ermöglichen.
• Die in das Rotationsparaboloid I einfallenden, achsenparallelen Strahlen sammeln sich im gemeinsamen Brennpunkt und gelangen dann in das Rotationsparaboloid II, von dessen spiegelnder Innenfläche sie gebündelt weitergeleitet werden.
• Fig. 2: Das Ausführungsbeispiel 2 erfüllt den gleichen Zweck. Wob3 liegen die positiven Achsen der Rotationsparabololde ineinander, und das Rotationsparaboloid II ist außen verspiegelt, doch treten die achsenparallelen Strahlen ebenfalls gebündelt aus dem Rotationsparaboloid II aus.
• Fig. 3. Auch im Ausführungsbeispiel 3 liegen die gleichgerichteten Rotationsachsen und Brennpunkte ineinander. Hier wird lediglich dei untere Teil des innen verspiegelten Rotationsparaboloids II ausgentltzt, welcher sich von der Brennebene bis zum Scheitel erstreckt Dadurch werden alle parallel zur Rotationsachse des Paraboloids I einfallenden.Strahlen im Paraboloid II nach vorn zurückreflektiert, wobei sich der Lichtstrom wiederum erhöht. Wird mit r der größte Halbmesser des Paraboloids I, mit a der größte Halbmesser des Paraboloids II bezeichnet, so beträgt dIe Erhöhung des Lichestroms Für nicht achsenparallele Strahlen verändert sich der Strahlenöffnungswinkel im Verhältnis r/a. (In den Fällen 2 und 3 muß aus technischen Gründen auf die Blendenöffnung in der jeweils gemeinsamen Brennebene verzichtet werden).
• Im Bereich der Röntgen- und EUV-Strahlung müssen die Bedingungen für die Grenzwinkel der Totalreflektion beachtet werden.

Claims (1)

1. Patentansprüche

   Teleskop zur Ausblendung und Verdichtung nahezu achsenparalkler elektromagnetischer Strahlung.

   Kennzeichnender Teil dadurch gekennzeichnst, d@@ Z@@@@@@@@ @@@@@@abo@ @@@@ @e@@@@@ ihrem gemeinsamen Brenapu@@t @i@ @@@@@@ @@@liege@@@ @@@@ @@@@ achsen (positive Acnsen@@@ @epen @@@@@@@@ @@@@@@@ @@@@@@@ @@@@ wer @.@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ Te@es@on@@@@@@@@@@@@.

   Kennzeiennender Te@@@@@ @@@@@@@ @@@@@ dadurch gekennzei@bnet, daß eine varia@@ Blende@@, der ge@@@@@ samen Brennebene lle Große des Gesicnts@elds frei wänlbar ger staltet.

   Leerseite