مصحح القيم الفارغة

اختبار مرآة كروية باستخدام مقياس التداخل. جميع أسطح جهاز الاختبار إما مستوية أو كروية، مما يجعل تصنيعه واختباره سهلاً نسبياً. يمكن لهذا الجهاز اختبار مرآة كروية بأي حجم، فبما أن جبهة الموجة كروية، يمكن أن تكون المرآة صغيرة وقريبة، أو كبيرة الحجم وأبعد. لا يتطلب الاختبار سوى وضع الثقب الدقيق في مركز الكرة التي يحددها سطح المرآة.

مصحح الصفر هو جهاز بصري يُستخدم في اختبار المرايا اللاكروية الكبيرة. يمكن اختبار أي مرآة كروية، مهما كان حجمها، بسهولة نسبية باستخدام مكونات بصرية قياسية مثل الليزر والمرايا ومقسمات الشعاع والعدسات المجمعة . إحدى طرق إجراء هذا الاختبار باستخدام مكعب شاك موضحة على اليمين، وهناك العديد من الإعدادات الأخرى الممكنة. يُنتج اختبار التداخل ، مثل هذا الاختبار، خريطة كنتورية لانحراف السطح عن الكرة المثالية، بوحدات نصف الطول الموجي المستخدم. يُسمى هذا الاختبار باختبار الصفر لأنه عندما تكون المرآة مثالية، تكون النتيجة صفرية (لا توجد خطوط كنتورية على الإطلاق). إذا لم تكن النتيجة صفرية، فإن المرآة ليست مثالية، ويُظهر النمط المواضع التي يجب على فني البصريات صقل المرآة فيها لتحسينها.

إضافة مصحح صفري لتمكين اختبار التداخل من قياس مرآة لا كروية. يلغي المصحح الصفري الجزء غير الكروي من شكل المرآة ، لذا عند النظر إليها من النقطة أ، تبدو المجموعة كروية تمامًا إذا كانت المرآة قيد الاختبار ذات شكل صحيح. الرسم التخطيطي ليس بمقياس الرسم - المصحح الصفري أصغر بكثير مما هو موضح هنا.

مع ذلك، فإن المرايا المستخدمة في التلسكوبات الحديثة ليست كروية، بل هي عبارة عن دورانات لقطع مكافئ أو قطع زائد ، لأن هذه الأشكال الأكثر تعقيدًا تقلل من الانحرافات البصرية وتوفر مجال رؤية أوسع . (انظر، على سبيل المثال، تلسكوب ريتشي-كريتيان ، أو التلسكوبات ثلاثية المرايا ذات الانحراف البؤري مثل LSST ). لن تعطي المرايا غير الكروية من هذا النوع نتيجة صفرية عند اختبارها كما سبق، ويُفضل بشدة إجراء اختبارات تعطي نتائج صفرية (فهي لا تتطلب تفسيرًا كبيرًا، وتُترجم نتائجها مباشرةً إلى متطلبات التلميع). أحد الحلول هو استخدام مصحح صفري . يتكون هذا المصحح من عدسة واحدة أو أكثر، و/أو مرايا، تُضاف إلى المسار البصري لجعل المرآة المطلوبة تبدو كمرآة كروية تمامًا. باستخدام هذا الجهاز، تُظهر خريطة الكفاف المقاسة الآن الفرق عن الشكل المطلوب بدلًا من الفرق عن الكرة. الآن، يمكن إجراء القياس والتلميع تمامًا كما في حالة المرايا الكروية. تُستخدم هذه الطريقة في تصنيع جميع المرايا الكبيرة تقريبًا للتلسكوبات الحديثة. [ 1 ]

بما أن المرآة ستُصقل وفقًا لما يُشير إليه مُصحِّح العدم باعتباره الوصفة الصحيحة، فمن الضروري أن يكون مُصحِّح العدم نفسه صحيحًا. وقد أدّى خطأ في تصنيع مُصحِّح العدم إلى صقل مرآة تلسكوب هابل الفضائي بشكل خاطئ. [ 2 ] وقد حدث هذا أيضًا في حالات أخرى، وإن كانت أقل شهرة، مثل تلسكوب التكنولوجيا الجديدة . [ 3 ] في الأصل، لم تكن هناك طريقة سهلة لاختبار مُصحِّح العدم، لذا كان على مُصنِّعي المرايا توخي الحذر الشديد لضمان صحة العدسات وتباعدها بشكل صحيح (وكان هذا الجزء الثاني، التباعد، سبب فشل مُصحِّح العدم في هابل). [ 2 ] مع ظهور الهولوغرامات المُولَّدة بالحاسوب ، أصبح من الممكن الآن إنشاء هولوغرام باستجابة طورية لأي مرآة. ويمكن جعل هذا الهولوغرام يُحاكي تحليليًا الاستجابة الطورية للمرآة المطلوبة، ثم اختباره باستخدام مُصحِّح العدم تمامًا كما تُختبر المرآة الحقيقية. إذا بدت التركيبة كمرآة كروية للمقياس التداخلي، فإن كلاً من مصحح الصفر والهولوغرام يكونان صحيحين باحتمالية عالية، نظرًا لأن مصحح الصفر والهولوغرام يُصنعان بشكل مستقل بإجراءات مختلفة. [ 4 ] استُخدم هذا الإجراء لاختبار (واكتشاف خطأ في) مصحح الصفر المستخدم في عملية التحديث أحادية المرآة لمرصد MMT . [ 5 ] [ 6 ]

مراجع

  1. بيرج، جيمس هوارد (1993). تقنيات متقدمة لقياس المرايا الرئيسية للتلسكوبات الفلكية (أطروحة دكتوراه). جامعة أريزونا.
  2. 1 2 ليو ألين (رئيس) (1990). "تقرير فشل الأنظمة البصرية لتلسكوب هابل الفضائي" (ملف PDF) . تقرير ناسا الفني NASA-TM-103443. التقرير النهائي حول الخطأ في مرآة هابل، والذي تم تتبعه إلى خطأ في بناء مصحح الصفر العاكس.
  3. ويليام ج. برود (10 أغسطس 1990). "لجنة تجد خطأً من جانب الشركة المصنعة لتلسكوب فضائي" . نيويورك تايمز .. تشير إلى حدوث خطأ أيضًا أثناء تصنيع تلسكوب التكنولوجيا الجديدة.
  4. بيرج، جيمس هـ. (1993). اختبار الصفر للمصححات الصفرية: تحليل الخطأ (ملف PDF) . ندوة SPIE الدولية لعام 1993 حول البصريات والتصوير والأجهزة. الجمعية الدولية للبصريات والضوئيات. الصفحات 86-97 . "تم تصميم وتصنيع الهولوغرام بشكل مستقل عن مصحح الصفر، لذا فإن التوافق بين الاثنين يشير إلى احتمال كبير بأن كلاهما صحيح."
  5. ويلسون، آر إن (1999). بصريات التلسكوب العاكسة II: التصنيع، والاختبار، والمحاذاة، والتقنيات الحديثة . المجلد 2. سبرينغر فيرلاغ. ص 85.
  6. مارتن إتش إم، بيرج جيه ​​إتش، كيتلسن دي إيه، ويست إس سي (1997). "تصنيع المرآة الرئيسية بقطر 6.5 متر لتحويل التلسكوب متعدد المرايا". وقائع المؤتمر . 2871 : 399-404 . رمز Bibcode : 1997SPIE.2871..399M . doi : 10.1117/12.269063 . ISSN 0277-786X . S2CID 1942534 .