中国12米口径红外望远镜3镜和4镜方案的优劣比较
中国12米口径红外望远镜3镜和4镜方案
的优劣比较
为什么有“三镜”、“四镜”之争呢？一言以蔽之，就是说两种方案参与了竞争，一种是华中科技大学提出的传统方案（三镜方案），以及南京天光所苏定强、崔向群两位院士提出的“中国自主创新”的四镜方案，也称为SYZ方案。起初在全部由国外专家召开的评审会中，前者（三镜方案）胜出，正准备上报国家发改委进行十三五立项的时候，苏定强、崔向群两位院士直接找到了中科院领导，召开了全部由国内天文学家召开的评审会，会上高票通过了自己的四镜方案。两种方案争论不下，近期更是由一来一回几封公开信将事情的来龙去脉，以及一些细节公开，引起了很多人的关注和讨论。两个方案最大的不同，在于苏、崔两位院士提出的“四镜方案”比华中科技大学的“三镜方案”多出一面镜子，这面镜子就是所谓的“SYZ中继镜”。
在查阅了无数相关的资料后，我总结出以下两种方案的优劣比较。
比较之前，先解释一下基本的概念原理。
望远镜以口径和焦距的比例称为焦比。比如口径2米的望远镜，焦比 f/8，代表焦距是 2 x 8 = 16米。一个望远镜一旦建成，口径就确定了。通常望远镜不会只配备一种焦距，为了实现多种功能，有好几个不同的焦点，每个焦点的焦距不同，配备不同的“终端仪器”。这些焦点各有特色，有的视场大，有的视场小，相应安装的终端仪器也有所不同。天文学家不是直接用镜面工作的，而是用这些焦点上的“终端仪器”来对天体进行观测，比如成像、拍摄光谱。
从左到右是：主焦点；牛顿焦点；卡塞格林焦点（简称卡焦）；耐斯米斯焦点（简称耐焦）。
主焦点是经过主镜一次反射在前方形成的焦点，这个焦点焦比大（f/ 底下的数字小），焦距特别短，对比照相机，可以看成是一个“广角镜头”，视场很大，可以一次观测多个天体，通常会放置大视场的照相机或光谱仪。但是仪器不能太重，因为在镜筒的最前面会让望远镜“头重脚轻”，稳定性和重心都会受到影响。
把主焦点反射到一侧的焦点称为牛顿焦点，在一些爱好者的小望远镜上用的比较多，大望远镜一般不予采用，所以直接略过。
卡塞格林焦点（简称卡焦），位于主镜的后方，经过主镜、次镜（注意这时主焦已经替换成了一个弯曲的次镜）两次反射，焦比适中，焦距不长也不短，是使用非常广泛的焦点，通常布置有暗天体的照相机和光谱仪。
耐斯米斯焦点（简称耐氏焦点，或者耐焦），经过主镜、次镜、第三镜三次反射，位于望远镜镜筒的一侧。在现代大型望远镜中，耐焦是最重要、使用最广泛的焦点。
折轴焦点（或称Coude焦点），顾名思义，是把焦点沿着望远镜的转动轴折啊折，折到下面一个房间去，通常是望远镜最长的一个焦点。例如在我国兴隆观测基地的2.16米望远镜，折轴焦比是 f/45，也就是说焦距长达90米。好比照相机的超长焦镜头，可以看得最远，但是视场也最小，小到通常只能看一颗星，但是由于它可以延伸到特别远，甚至可以跟望远镜不在一个屋子、不在一层楼，而且不随望远镜本身而转动，因此可以放置最大、最重的仪器，比如对天体进行极其精细测量的高色散光谱仪。这是理解不同方案之争的一个重点。
图中多出来一个非常有用的耐氏焦点，可以很好的承担起折轴焦点的绝大部分功能，又避免了折轴焦点的缺陷。因此折轴焦点及其附属的中继镜就不那么重要了。
“四镜”方案还有目的是建主焦点大视场照相机，做光度和光谱巡天。
主焦点大视场并不能给12 米望远镜带来科学上的竞争力，而主焦点大视场照相机是技术上非常复杂，耗钱耗时的工程，根据日本8 米望远镜主焦点项目负责人的估计，中国12 米望远镜的主焦点照相机需要耗时10年，耗资5 亿美元，而且照相机加上多光纤定位系统是一个庞大系统，更换焦点工作非常困难，这对多功能望远镜要经常更换焦点工作会带来操作上的巨大困难。
“四镜”的方案是这样的：
SYZ中继镜方案最初是配合卡焦和折轴焦点共用副镜，方便二者的切换而引入的。SYZ中继镜本身只作用于折轴焦点，并且可以消除折轴焦点的球差和彗差。它解决了卡焦和折轴焦点切换副镜的问题。
“四镜”方案中明确提出要在折轴焦点放置高色散光谱仪，和进行光干涉观测。而实际情况是，高色散光谱仪放在耐氏焦点，或者从卡塞格林焦点用光纤引入。
“四镜”系统最大的优点是增加一块改正镜，在莱焦上20 角分视场可以获得好设计像质，这对于没有大气影响的空间望远镜是绝对必要。但在地面观测受限于天文台所在地近地面大气层的稳定性，无论3-镜还是4-镜得到的像质都一样。
而缺点就是，多增加一镜，会增加光的反射损失，减弱LOT探测暗弱天体的目标能力。更多问题来自于设计中第四面镜（M4）上的开孔。这个开孔进一步增加了光损，而且视场越大洞就开的大，损失光就越多，因此为了少损失光，要多做几个M4，以便观测不同视场用不同大小的洞的M4, 这增加费用，还增加观测上的不方便，会非常耗时，增加了在海拔5000米的候选台址本已充满生理挑战的环境下，运行维护望远镜的难度。
另外，开孔会使星点周围出现更明显的衍射环，干扰对黑洞吸积盘，影响光轴附近高空间分辨、高亮度对比的观测，如对系外行星直接成像观测，而这是12 米望远镜极其重要的科学目标。
我们又要知道，天文观测的对象往往是极为暗弱的天体。穿越了成千上万光年的宇宙空间，每一丝微弱的光线都极其宝贵，对通光效率的要求达到了近乎变态的程度，不允许哪怕一丁点不必要的浪费。光线每经过一次镜面反射，能量就损失到只有原来的 80% ~ 90%。以反射率85%为例，经过4次额外的反射，能量下降到 0.85 x 0.85 x 0.85 x 0.85 = 0.52，即只有原来的一半。实际操作中，多余的镜面如果保养不勤，发生了落灰、镀膜老化、脱落，能量损失就更厉害了。
对“三镜”来说，技术路线采用的是国际上最成熟的技术，国际上已建成的超过10 台10 米级望远镜都采用3-镜系统，因此国际上积累了大量的正面和反面的经验，吸取、消化这些宝贵经验可以最大可能保证成功建成12 米望远镜。
望远镜光路设计
至今没有一个光学系统是完美的。为了平坦且清晰的成像，往往必须把光学系统设计的十分复杂。如此一来，不但透光度变差，还得付出很高的制造成本。因此简单的镜片组而且能保有高品质成像的光学系统是光学设计的努力目标。 一个好的光学系统都出自设计者的巧思。它能在最简单的镜片组合下产生最佳的成像品质。不过在许多设计中，往往会遇到球面像差与彗形像差难以取舍的窘境（天文望远镜光学与机械）。当你能同时处理这些像差的时候，系统却又发生严重的色差。最后好不容易解决了所有的色像差，却又发生成像的变形。因此光学系统的设计在在考验设计者的经验与智力。希望透过以下的天文望远镜的演进，让你了解前人的成果。 折射式望远镜系统 由于白光经过透镜会有色散的现象（Dipersion），因此使得光学系统除了球面像差与彗形像差之外又多了影像不清晰的光源。由上图可知，蓝光的折射率较大，其次为绿光，最后为红光，因此不同颜色的入射光产生，却有不同的聚焦点。好的光学系统除了成像品质之外，还必须考虑消色差的效果。 基本上，我们在处理可见光的光路分析时，是用蓝色的F line(486.13nm)、红色的C line(656.27nm)与绿色的e line(546.07nm) 作为分析的主要光源。要查看镜片的色差情形，可以用色散数值V( Dispersion Number or Abbe number)。V越大表示镜片的色散的情况越小。 V＝(ne－1) / ( nF－nC) 对於一个D= 5公分，f=20公分的两片镜片组合，我们可以由下图的光路分析了解他们各自聚焦的一致性。其实这就是球面像差的检测工作！ D＝5公分f=20公分 第一片镜片R1＝18公分R2＝－19公分中心厚度＝0.84公分 间隙0.1公分 第二片镜片R3＝－19公分R4＝－22公分中心厚度＝0.98公分
大型光学望远镜
大型光学望远镜 凯克望远镜（Keck Ⅰ，Keck Ⅱ） 凯克望远镜是当前世界上已投入工作的口径最大的光学望远镜之一，Keck Ⅰ和Keck Ⅱ分别在1991年和1996年建成，它们配置完全一样，而且都放置在夏威夷的莫纳克亚，用于干涉观测。它的名字源于为它捐赠建造经费的企业家凯克（W.M.Keck）。 它们的口径都是10米，由36块六角镜面拼接组成，每块镜面口径均为1.8米，而厚度仅为10厘米，通过主动光学支撑系统，使镜面保持极高的精度。焦面设备有三个：近红外照相机、高分辨率CCD探测器和高色散光谱仪。 “凯克这样的大望远镜，可以让我们沿着时间的长河探寻宇宙的起源，甚至能让我们一直向回看，看到宇宙最初诞生的时刻。” 欧洲南方天文台甚大望远镜（VLT） 欧洲南方天文台自1986年开始研制由4台8米口径望远镜组成一台等效口径为16米的光学望远镜。这4台8米望远镜排列在一条直线上，它们均采用地平装置，主镜采用主动光学系统支撑，指向精度为1秒，跟踪精度为0.05秒，镜筒重量为100吨，叉臂重量不到120吨。这4台望远镜可以组成一个干涉阵，做两两干涉观测，也可以单独使用每一台望远镜。 大天区面积多目标光纤光谱望远镜（LAMOST） LAMOST是中国于2008年10月建成的一架有效通光口径为4米、焦距为20米、视场达20平方度的中星仪式的反射施密特望远镜。它把主动光学技术应用在反射施密特系统，在跟踪天体运动中作实时球差改正，实现大口径和大视场兼备的功能。LAMOST的球面主镜和反射镜均采用拼接技术，并且采用多目标光 6
纤的光谱技术，光纤数可达4 000根，而一般望远镜只有600根。LAMOST将极限星等推到20.5等，比SDSS计划（美国斯隆数字巡天计划）高2等左右。 该望远镜已于2010年4月17日被正式冠名为“郭守敬望远镜”。 6
红外线望远镜和普通望远镜的区别
红外线望远镜和普通望远镜的区别 严格说红外线望远镜，其实一种红外夜视设备，晚上观看的一种夜视仪，不是望远镜的，而他们两者之间的不同也是在于倍率，普通望远镜的倍率都是在10倍与20倍之间，以及更高，而夜视仪的倍率是在10倍以下的，最高倍率的军用红外线望远镜价格昂贵，所以市面上10倍的军用红外线望远镜稀有，但还是有几款在市面上出现，军用红外线望远镜主要特点是高清，耐用，而且隐蔽性非常强。在选择夜视仪时，选择具有军队背景的夜视仪，是一个比较好的选择。如果想要追求更高的，就是高倍的军用红外线望远镜。8 倍的或者10倍的，这种倍率都是军用红外线望远镜首选。 由于美军长期与奥尔法ORPHA合作，目前以美军装备的大多数长远距离的、高倍夜视仪S680其实就是目前民用的奥尔法S350 8X80的前身，这款二代夜视仪，在美军中数量巨大，据说有将近10万台，是一款双目单筒超长远夜视镜，现转到民用时，是史上二代夜视仪里面所观察的最远的一款夜视镜，80超大口径，8倍放大倍率，是二代+夜视镜里面倍数最大，口径最大、观看距离最远的二代双目单筒夜视镜，微光距离可看到800-1000米。外接红外发射器，分辩率达到72线，观测更为清晰。视野也很宽阔。有感光器，具有电子式的强光保护，S350 8X80具有非常远的观测距离和细腻的观测效果，是奥尔法里面比较顶级的双目单筒夜视镜 军用红外线望远镜和普通望远镜的区别 望远镜是直接利用透镜将物体的视角放大在视网膜成像的光学仪器，不使用电源，不能在全黑或微光的环境下观看；而使用的倍率都是在10倍或者20倍以上的， 夜视仪是利用以像增强器为核心器件的夜间外瞄准具，其工作时不用红外探照灯照明目标，而利用微弱光照下目标所反射光线通过像增强器在荧光屏上增强为人眼可感受的可见图像来观察和瞄准目标，清晰度不如望远镜，但是适合在全黑或星光月光的环境下观看，是晚上使用的好工具。 军用红外线望远镜的品牌： 夜视仪的品牌目前市面上主要就三个品牌，从品牌的知名角度说，在夜间观察的首选工具上都是非常出名的品牌，奥尔法ORPHA、美国爱吉、美国博士能、猫头鹰、育空河，另外还有一些国内的品牌，以及一些
62式观红望远镜说明书
62式观红望远镜说明书（298厂1965年原版） 1962年式八倍观察红外线望远镜说明书（一九六五年一月） 目录 1、用途 (1) 2、战术技术性能 (1) 3、备附件、工具 (2) 4、构造 (3) 5、保管及维护 (8)
1、用途 六二式八倍观察红外线望远镜，在白天使用时，可供观察指挥之用。利用分划镜上的密位分划值，可以测定目标间的夹角。在已知测定目标的大小时，还可以概略的测定目标与观察者之间的距离。 在夜晚，利用红外线感光屏，可以搜索敌方是否使用红外线仪器。 2、战术技术性能 1、放大率： (8) 倍 2、视场 不使用感光屏时…………………………………8度20分使用感光屏时……………………………………6度50分3、出口瞳孔直径………………………………………3.7毫米 4、出口瞳孔距离………………………………………11.2毫米 5、目距调节范围…………………………………56－74毫米 6、重量（望远镜本身）………………………………0.68公斤
7、全套重量……………………………………………1.15公斤 8、外形尺寸…………………………………………长×宽×高 ＝148－168.5×55×120－123毫米 3、附件、工具 1、带背带的镜盒 (1) 个 2、带颈带的接眼护罩 (1) 个 3、皮扣 (1) 个 4、带框滤色镜 (2) 个 5、干燥器螺盖 (2) 个 6、专用扳手 (1) 把 7、毛刷 (1) 把 8、擦布 (1) 块
9、说明书 (1) 份 4、构造 从图1可以看出左右两镜筒的光学系统基本相同，其区别仅仅在于左镜筒内没有分划镜（7），但比右镜筒多了一块透紫外线滤镜（4）和一块感光屏（5）。 其工作原理如下： 白天使用时（不用感光屏），远方的物体通过物镜（1），转
内行推荐最著名的14款望远镜
1、伽利略折射望远镜 图中的情景发生于1609年8月，伽利略正在向当时的威尼斯统治者演示他的望远镜。伽利略制作了一架口径4.2厘米，长约1.2米的望远镜。他是用平凸透镜作为物镜，凹透镜作为目镜，这种光学系统称为伽利略式望远镜。 2、牛顿反射式望远镜
牛顿反射式望远镜的原理并不是采用玻璃透镜使光线折射或弯曲，而是使用一个弯曲的镜面将光线反射到一个焦点之上。这种方法比使用透镜将物体放大的倍数要高数倍。 3、赫歇尔望远镜
图中显示的是赫歇尔所制造的最大望远镜，镜面口径为1.2米。该望远镜非常笨重，需要四个人来操作。赫歇尔是制作反射式望远镜的大师,在反射式望远镜发明后，反射材料一直是其发展的障碍：铸镜用的青铜易于腐蚀，不得不定期抛光，需要耗费大量财力和时间，而耐腐蚀性好的金属，比青铜密度高且十分昂贵。 4、耶基斯折射望远镜
耶基斯折射望远镜坐落于美国威斯康星州的耶基斯天文台，主透镜建成于1895年，是当时世界上最大望远镜。十九世纪末，随着制造技术的提高，制造较大口径的折射望远镜成为可能，随之就出现了一个制造大口径折射望远镜的高潮。 5、威尔逊山60英寸望远镜
这幅图片拍摄于1946年，夜间操作员吉因-汉考克正在手动操控望远镜。1908年，美国天文学家乔治-埃勒里-海耳主持建成了口径60英寸的反射望远镜，安装于威尔逊山。这是当时世界上最大的望远镜，光谱分析、视差测量、星云观测和测光等天文学领域成为世界领先的设备。更多精美实用的极致物件请关注微信公众号最东西 6、胡克100英寸望远镜
在富商约翰-胡克的赞助下，口径为100英寸的反射望远镜于1917年在威尔逊山天文台建成。在此后的30年间，它一直是世界上最大的望远镜。为了提供平稳的运行，这架望远镜的液压系统中使用液态的水银。 7、海耳200英寸望远镜
光学课程设计——望远镜系统-精品
光学课程设计——望远镜系统-精品 2020-12-12 【关键字】情况、方法、条件、空间、领域、质量、传统、认识、问题、焦点、系统、有效、现代、良好、优良、透明、保持、了解、研究、特点、位置、关键、网络、理想、地位、基础、需要、环境、工程、负担、方式、作用、结构、关系、分析、调节、形成、满足、保证、维护、指导、强化、取决于、方向、适应、实现、减轻、中心、重要性 望远镜系统结构设计 指导教师：张翔 专业：光信息科学与技术 班级：光信息08级1班 姓名： 学号： 目录 第一部分设计背景 (1) 第二部分设计目的及意义 (1) 第三部分望远镜介绍 (1) 3.1望远镜定义 (1) 3.2望远镜分类及相应工作原理 (2) 第四部分望远镜系统设计 (3) 4.1开普勒望远镜 (3) 4.2望远镜系统常用参数 (4) 4.3外形尺寸计算 (6) 4.4伽利略望远镜 (8) 4.5物镜组的选取 (9) 4.6望远镜像差类型及主要结构 (10) 4.7双胶物镜与双分离物镜分析 (12) 4.8内调焦望远物镜分析 (14) 4.9目镜组的选取 (14) 4.10目镜主要像差及分析 (17)
4.11棱镜转像系统 (17) 4.12转折形式望远镜系统 (18) 4.13光学系统初始结构参数计算方法 (18) 4.14应用光学系统中的光栅 (20) 第五部分设计总结 (21) 第六部分参考文献 (21) 一．设计背景 在现在科学技术中，以典型精密仪器透镜、反射镜、棱镜等及其组合为关键部分的大口径光电系统的应用越来越广泛。如：天文、空间望远镜；地基空间目标探测与识别；激光大气传输、惯性约束聚变装置等等。 其中我国以高功率激光科研和激光核聚变研究为目的的光电系统——“神光二号”，颇具代表。“神光二号”对于未来的能源危机和我国的军事领域有着重要意义。 二．设计目的及意义 运用应用光学知识，了解望远镜工作原理的基础上，完成望远镜外形尺寸、 物镜组、目镜组及转像系统的简易或远离设计。了解光学设计中的PW法基本原理。 三．望远镜介绍 3.1 望远镜定义 望远镜是一种用于观察远距离物体的目视光学仪器，能把远物很小的张角按一定倍率放大，使之在像空间具有较大的张角，使本来无法用肉眼看清或分辨的物体变清晰可辨。所以，望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。它是一种通过物镜和目镜使入射的平行光束仍保持平行射出的光学系统。根据望远镜原理一般分为三种。一种通过收集电磁波来观察遥远物体的仪器。在日常生活中，望远镜主要指光学望远镜。但是在现代天文学中，天文望远镜包括了射电望远镜，红外望远镜，X射线和伽吗射线望远镜。近年来天文望远镜的概念又进一步地延伸到了引力波，宇宙射线和暗物质的领域。或者再经过一个放大目镜进行观察。日常生活中的光学望远镜又称“千里镜”。它主要包括业余天文望远镜，观剧望远镜和军用双筒望远镜。 【望远镜基本工作示意图】 3.2 望远镜分类及相应工作原理 1．折射式望远镜 是用透镜作物镜的望远镜。分为两种类型：由凹透镜作目镜的称伽利略望远镜；由凸透镜作目镜的称开普勒望远镜。因单透镜物镜色差和球差都相当严重，现代的折射望远镜常用两块或两块以上的透镜组作物镜。其中以双透镜物镜应用最普遍。它由相距很近的一块冕牌玻璃制
《国际最大规模的射电望远镜》阅读练习及答案
国际最大规模的射电望远镜 为了争取国际最大规模的射电望远镜合作计划来华，中国正在贵州省“筑巢引凤”，建设全球最大的射电望远镜。这是中国2007年批准立项的500米口径球面射电望远镜（FAST）项目，日前已经在贵州省开始基建，项目总投资6.27亿元，建设期5年半，预计2014年开光。FAST建成后，不仅将成为世界第一大单口径天文望远镜，并将在未来20年至30年内保持世界领先地位。 探测遥远的“地外文明” 这座巨大的望远镜外形与卫星天线相似，单口径500米，犹如一只巨大的“天眼”，将探测遥远、神秘的“地外文明”。千百年来人类大多是通过可见光波段观测宇宙。事实上，天体的辐射覆盖整个电磁波段，而可见光只是其中人类可以感知的一部分。该射电望远镜可以用来监听外太空的宇宙射电波，其中包括可能来自其他智能生命的“人工电波”；在电力充足的条件下，这只巨大的“天眼”还能发送电波信号，几万光年远的“外星朋友”将有可能收到来自中国的问候。 可寻找第一代诞生的天体 据FAST工程办公室研究人员介绍，项目建成后，它将使中国的天文观测能力延伸到宇宙边缘，可以观测暗物质和暗能量，寻找第一代天体。其能用一年时间发现数千颗脉冲星，研究极端状态下的物质结构与物理规律。而且无需依赖模型精确测定黑洞质量就可以有希望发现奇异星和夸克星物质；可以通过精确测定脉冲星到达时间来检测引力波；还可能发现高红移的巨脉泽星系，实现银河系外第一个甲醇超脉泽的观测突破。 用于太空天气预报 FAST还将把中国空间测控能力由地球同步轨道延伸至太阳系外缘，将深空通讯数据下行速率提高100倍。脉冲星到达时间测量精度由目前的120纳秒提高至30纳秒，成为国际上最精确的脉冲星计时阵，为自主导航这一前瞻性研究制作脉冲星钟。同时，可以进行高分辨率微波巡视，以1Hz的分辨率诊断识别微弱的空间讯号，作为被动战略雷达为国家安全服务。还可跟踪探测日冕物质抛射事件，服务于太空天气预报。 带动中国制造技术发展 FAST研究涉及了众多高科技领域，如天线制造、高精度定位与测量、高品质无线电接收机、传感器网络及智能信息处理、超宽带信息传输、海量数据存储与处理等。FAST关键技术成果可应用于诸多相关领域，如大尺度结构工程、公里范围高精度动态测量、大型工业机器人研制以及多波束雷达装置等。FAST的建设经验将对中国制造技术向信息化、极限化和绿色
天文技术(可见光和红外)专业学科进展报告
天文技术（可见光和红外）专业学科进展报告 ?国际上8－10米地面光学/红外望远镜 自20世纪90年代以来，世界上已有14架8~10m级光学/红外天文望远镜相继建成并用于天文观测，这些望远镜分别是：由美国Lick天文台、加州理工学院(California Institute of Technology)、夏威夷大学(University of Hawaii)和美国宇航局(NASA)共同研制的2架10m拼镜面望远镜KeckⅠ和KeckⅡ，这两架望远镜分别在1994年2月和1996年10月安装在夏威夷的Mauna Kea。由美国、英国、加拿大、阿根廷、智利和巴西6个国家共同投资兴建的2架单镜面8.2m望远镜Gemini，其中1架(Gemini North)已于1999 年初安装在夏威夷的Mauna Kea，另1架(Gemini South)将在2001年3月底安装在智利的Cerro Pachon。由美国McDonald天文台、宾夕法尼亚州立大学、斯坦福大学和德国慕尼黑Ludwig-Maximilians大学、戈丁根Georg-August大学联合研制的1架9.2m望远镜HET，1997年10月安装在美国德克萨斯州的Fort Davis山，1999年10月开始试观测。欧洲南方天文台(ESO)的4架8米望远镜VLT，1998-2000年间安装在智利的La Paranal观测站。日本国立天文台联合夏威夷大学研制的1架8.2m望远镜Subaru，1998年12月安装在夏威夷的Mauna Kea。此外，还有3个计划共4架8~10m级望远镜在2000-2005年间投入运行，它们是：美国亚利桑那大学、德国马普天文研究所、意大利Acetri天文台、美国俄亥俄州立大学联合研制1架8.4m 大双筒望远镜LBT，西班牙1架仿Keck 10m望远镜GTC(Gran Telescopio Canarias)和南非1架仿HET 10m望远镜SALT(Southern African Large Telescope)。 在望远镜的研制方面发展了许多新技术，涉及光学、力学、计算机、自动控制和精密机械等领域。这些技术使望远镜的制造突破了镜面口径的局限，并且降低造价和简化望远镜结构。特别是主动光学技术的应用，使望远镜的设计思想有了一个飞跃。其中，欧洲南方天文台的VLT，美、英、加合作的GEMINI，日本的SUBARU的主镜采用了薄镜面主动光学技术；美国的Keck I、Keck II和HET望远镜的主镜采用了拼接镜面主动光学技术。 ?国际30-50米地面光学/红外极大望远镜计划(EL T) 使用这些8-10米口径的望远镜和哈勃空间望远镜，一些早期宇宙的事件已被观测到；又与其他一些望远镜一起发现了二百多颗太阳系外的类木行星。这些观测结果强烈地激励了全世界的天文学家和民众，希望能观测到更多早期宇宙的事件，包括第一代照亮黑暗宇宙的星系和恒星，即看到现代宇宙的黎明，研究恒星的形式，观测银河系和其他星系的近核区，探索近邻恒星周围的类地行星，发现大批亚恒星和Kuiper带中的天体，因此需要建造更大口径的光学/红外望远镜。 空间观测有地面观测不可比拟的优越性。但在同一个技术发展的阶段，地面望远镜可以有更大的口径，能配置更大的光谱仪，获得更高的光谱分辨率，在某些波段（一些红外窗口）
中国天眼-FAST资料
观天巨眼--FAST 一、什么是FAST FAST口径500米，是世界上最大的单口径射电望远镜！英文全称为（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope），简称FAST，位于省黔南布依族苗族自治州平塘县大窝凼的喀斯特洼坑中。 ①它是我国自主知识产权 ②世界最大单口径、最灵敏的望远镜 ③比德国波恩100米望远镜灵敏度高10倍 ④比美国阿雷西博350米望远镜综合性高10倍 ⑤它将在未来至少20年领先世界 被誉为“中国天眼”，由我国天文学家南仁东于1994年提出构想，历时22年建成，于2016年9月25日落成启用。是由中国科学院国家天文台主导建设，具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜 为什么选址在大窝凼（dang） 影响射电望远镜的因素由几个 一是口径大小。射电望远镜，跟接收卫星信号的天线锅类似，通过锅的反射聚焦，把几平方米到几千平方米的信号聚拢到一点上。“用过‘锅盖天线’的人知道，锅盖口径越大，电视画面也越清晰。对于射电望远镜来说，口径越大看得越远。全世界的射电天文学家都追求建造更大口径的‘锅盖’，以提高
射电望远镜灵敏度。”王枫说，简而言之，就是“锅”越大，“阅读”到宇宙深处的信息就越多。 二是地形及施工影响。大家可能会觉得，为什么我们要做深山里做‘天眼’，是不是在其他地方挖一个坑也可以。但如果是人工挖的坑，一下雨就变成水库了”，而利用天然的喀斯特地貌非常有利于排水，另外如果不选择天然的直接开挖的话抛开建造时间不说，挖掘类似大小的至少耗资60亿。 三是电磁环境。因为射电望远镜是“被动地”接受从宇宙深处来的电磁波，没有辐射，没有污染，没有噪声。因此他要求周围的电磁环境要求非常高。周边严禁设置、使用无线电台（站）；严禁建设（使用）产生辐射电磁波的设施，其中就包括手机、电视机、微波炉、电磁炉等。“禁止携带相机、手机、手表、充电器等电子产品进入景区。”）（所以想去天眼旅游发朋友圈的朋友要失望了） 为此早在2013年，省人民政府就以省长令的形式发布了《省500米口径球面射电望远镜电磁波宁静区保护办法》，规定以射电望远镜台址为圆心、半径5公里的区域为核心区，5至30公里的环带为协调区，其中5至10公里的环带为中间区，10至30公里的环带为边远区。2016年9月颁布实施的《黔南布依族苗族自治州500米口径球面射电望
天文望远镜的光学形式与优缺点简介
望远镜的光学形式与优缺点简介 望远镜的光学形式分为折射式、反射式、折反射式等三种。 折射望远镜 折射镜的镜片结构是由二片到三片所组合的消色差设计。 优点：焦距长、视野较大、解析力强、拍摄出的星点锐利，星像明亮，最适合于做天体测量方面的工作、观测月球、行星、双星表现出色，较大口径的产品易于地面观景、非常适合做月面及行星的扩大摄影。影像清晰锐利，高对比度、较好的消色差设计、极好的APO高消色差、好的镜片几乎无色差、使用寿命很长，但须注意不要让镜片发霉、易于设置和使用、保养容易，很少或不需要维护、底片比例尺大、对镜筒弯曲不敏感、简单和可靠的设计、密封的镜筒避免了空气扰动图像并保护光学镜片、物镜永久固定式安装，无需校正。 缺点：价格高昂。大口径规格比较昂贵、较重、长度和体积比同等口径和焦距的牛顿反射或折反望远镜更大、存在一些色彩畸变(消色差双胶合透镜)、有残余的色差，从而降低了分辨率、优质折射镜的物镜是2片双分离消色差物镜或3片复消色差物镜。不过，消色差或复消色差并不能完全消除色差，所谓消色差物镜只是对白光中7种色光的2种色光（红和兰光）消除色差，而复消色差物镜除了对2种色光
消色差之外，还对第3种色光（黄光）消除了剩余色差。短焦的折射镜有周边像差的现象，但这些缺点现已可解决。口径无法做太大，增大口径的成本因素限制了商业产品的最大尺寸，经济的设计大多为中小口径产品、巨大的光学玻璃浇制也十分困难，对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害、到1897年叶凯士望远镜建成，折射望远镜的发展达到了顶点，此后的这一百年中再也没有更大的折射望远镜出现。这主要是因为从技术上无法铸造出大块完美无缺的玻璃做透镜，并且，由于重力使大尺寸透镜的变形会非常明显，因而丧失明锐的焦点。反射式望远镜： 优点：口径较大，影像明亮。成本低，没有色差，可做较大的口径，适合做星云、星团的摄影。没有色差，能在广泛的可见光范围内记录天体发出的信息，且相对于折射望远镜比较容易制作。 缺点：口径越大，视场越小，光轴需常调整，反射镜面镀膜易氧化，物镜需要定期镀膜（三至五年），否则星星愈看愈暗，保养较为繁复。反射镜的慧差和像散较大，使得视野边缘像质变差，周边像差使星象肥大。彗形像差，这已被克服。 常用的反射镜有牛顿式和卡塞格林式2种。 牛顿反射望远镜 光学系统简单、价格便宜，球面反射镜在后端，目镜在前端侧面；牛顿反射望远镜采用一面凹面镜作为主要物镜，光进入镜筒的底端，然后折回开口处的第二反射镜，再次改变方向进入目镜焦平面。目镜为便于观察，被安置靠近望远镜镜筒顶部的侧方。牛顿反射望远镜用
世界最大单口径射电望远镜
世界最大单口径射电望远镜 我国在贵州省黔南建设的世界最大单口径球面射电望远镜的重要设备——反射面单元面板第一批１０００个单元“就位”，这只被誉为中国“天眼”的超级望远镜单口径５００米，接收面积相当于近３０个足球场。 遥望百亿光年星际 射电望远镜，可不是肉眼观测的普通望远镜，它是当今世界上最顶尖级的太空望远镜。 射电，是比红外线频率更低的电磁波段。射电望远镜，跟收卫星信号的天线锅类似，通过锅的反射聚焦，把几平方米到几千平方米的信号聚拢到一点上。 “宇宙空间混杂各种辐射，遥远的信号像雷声中的蝉鸣，没有超级灵敏的‘耳朵’，根本就分辨不出来。”中国科学院国家天文台ＦＡＳＴ工程首席科学家、总工程师南仁东说。 半个多世纪以来，所有射电望远镜收集的能量尚翻不动一页纸。 要想获得更远、更微弱的射电，“阅读”到宇宙深处的信息，就需要更大口径的射电望远镜。简言之，就是“锅”越大，星际穿越的距离就越远。 专家们指出，与德国波恩１００米望远镜相比，ＦＡＳＴ灵敏度提高约１０倍。这意味着，远在百亿光年外的射电信号，ＦＡＳＴ也有可能“捕捉”到。中国“天眼”“眼窝”深 打开卫星地图，贵州平塘县的地貌好似布满褶皱的大象皮肤。再提高分辨率，就能看到大大小小的“漏斗”——“天坑”群。其中有一个就是科学家寻觅十载为这个最大望远镜找的“家”。
天文学家在思考：如何利用天然的洼地作为支架，建造巨型射电望远镜。 １９９３年，包括中国在内的１０国天文学家提出建造新一代射电“大望远镜”的倡议，旨在回溯原初宇宙，解答天文学中的众多难题。１９９５年底，射电“大望远镜”中国推进委员会，提出了利用贵州喀斯特洼地建造球反射面的“喀斯特工程”概念。 此后，科学家们在当地居民的帮助下，跋山涉水勘察选址。经过反复筛选，最终在平塘县克度镇找到了“大窝凼”——最适合硕大“天眼”的深深的“眼窝”。 被“天眼”吸引，新华社记者深入黔南“探营”ＦＡＳＴ工程进展。 ＦＡＳＴ项目馈源支撑系统总工程师孙才红告诉记者，选址“大窝凼”有三方面原因，一是地貌最接近ＦＡＳＴ的造型，工程开挖量最小；二是这里的喀斯特地质可以保障雨水向地下渗透，不会在表面淤积而损坏和腐蚀望远镜；三是射电望远镜需要一处“静土”，“大窝凼”附近５千米半径之内没有一个乡镇，无线电环境理想。 ＦＡＳＴ周围三座山峰呈三足鼎立之势，每座距离都在５００米左右，中间的洼地犹如一个天然的锅架，刚好稳稳地盛下ＦＡＳＴ这口‘大锅’。 “变形金锅”随天动 来到“大窝凼”，你会发现总面积达２５万平方米的反射面看起来像一口超级“大锅”。总长度超过１．５千米的钢圈梁，将上万根钢索牢牢固定住。若想一览ＦＡＳＴ工程全貌，必须爬上附近的山顶。而那里正在建设的观景台，正是今后游客观赏ＦＡＳＴ的地方。 反射面单元面板将固定在上万根钢索上，安装完成后整个反射面其实是悬在
光学课程设计 ——望远镜系统
望远镜系统结构设计 指导教师： 张 翔 专 业：光信息科学与技术 班 级：光信息08级1班 姓 名： 学 号： 20080320 光学课程设计
目录 第一部分设计背景 (1) 第二部分设计目的及意义 (1) 第三部分望远镜介绍 (1) 3.1望远镜定义 (1) 3.2望远镜分类及相应工作原理 (2) 第四部分望远镜系统设计 (3) 4.1开普勒望远镜 (3) 4.2望远镜系统常用参数 (4) 4.3外形尺寸计算 (6) 4.4伽利略望远镜 (8) 4.5物镜组的选取 (9) 4.6望远镜像差类型及主要结构 (10) 4.7双胶物镜与双分离物镜分析 (12) 4.8内调焦望远物镜分析 (14) 4.9目镜组的选取 (14) 4.10目镜主要像差及分析 (17) 4.11棱镜转像系统 (17) 4.12转折形式望远镜系统 (18) 4.13光学系统初始结构参数计算方法 (18) 4.14应用光学系统中的光栅 (20) 第五部分设计总结 (21) 第六部分参考文献 (21)
一．设计背景 在现在科学技术中，以典型精密仪器透镜、反射镜、棱镜等及其组合为关键部分的大口径光电系统的应用越来越广泛。如：天文、空间望远镜；地基空间目标探测与识别；激光大气传输、惯性约束聚变装置等等。 其中我国以高功率激光科研和激光核聚变研究为目的的光电系统——“神光二号”，颇具代表。“神光二号”对于未来的能源危机和我国的军事领域有着重要意义。 二．设计目的及意义 运用应用光学知识，了解望远镜工作原理的基础上，完成望远镜外形尺寸、 物镜组、目镜组及转像系统的简易或远离设计。了解光学设计中的PW法基本原理。 三．望远镜介绍 3.1 望远镜定义 望远镜是一种用于观察远距离物体的目视光学仪器，能把远物很小的张角按一定倍率放大，使之在像空间具有较大的张角，使本来无法用肉眼看清或分辨的物体变清晰可辨。所以，望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。它是一种通过物镜和目镜使入射的平行光束仍保持平行射出的光学系统。根据望远镜原理一般分为三种。一种通过收集电磁波来观察遥远物体的仪器。在日常生活中，望远镜主要指光学望远镜。但是在现代天文学中，天文望远镜包括了射电望远镜，红外望远镜，X射线和伽吗射线望远镜。近年来天文望远镜的概念又进一步地延伸到了引力波，宇宙射线和暗物质的领域。或者再经过一个放大目镜进行观察。日常生活中的光学望远镜又称“千里镜”。它主要包括业余天文望远镜，观剧望远镜和军用双筒望远镜。 【望远镜基本工作示意图】
应用光学课程设计-15倍双目望远镜
应用光学课程设计报告 ———15倍双目望远镜 姓名： 班级学号： 指导教师： 光电工程学院 2016年01月04日
一、望远镜系统的原理 (3) 二、课程设计的内容及要求 (3) 三、光学元件尺寸计算及数据处理总结 (4) （一）、目镜的计算 (4) （二）、物镜的结构形式及外形尺寸计算 (7) （三）、计算分划板 (7) （四）、计算棱镜 (8) （五）、像差计算 (9) （六）、建立数据文件 (15)
一、望远镜系统的原理 亥普勒望远镜的原理示意如下图1所示： 图 1 图中可见亥普勒望远镜是由正光焦度的物镜与正光焦度的目镜构成，与显微镜不同的是望远镜的光学间隔为0，平行光入射平行光射出。其系统的视觉放大倍率为： '//D D f f e o -=''-=Γ 式中，0f '为物镜的焦距；e f '为目镜的焦距；D 为入瞳直径；'D 为出瞳直径。在此成像过程中，有一个实像面位于分划面上，可以实现相应的瞄准或测量。 由于亥普勒望远镜成倒像不利于观察，故而需在系统中加入一个由透镜或棱镜构成的转像系统。军用望远镜的转像系统多是用两个互相垂直放置的 180-II D 棱镜（即保罗棱镜）组成。 伽利略望远镜是由正光焦度的物镜和负光焦度的目镜组成，其视觉放大率大于1，形成的是正立的像，无需加转像系统，也无法安装分划板，应用较少。 二、课程设计的内容及要求 1、根据已知的一些技术要求，进行外型尺寸计算； 1）目镜的选取及计算； 2）物镜的结构型式及外型尺寸计算； 3）分划板的外型尺寸计算； 4）棱镜的类型选取及外型尺寸计算； 2、像差计算 1）求取棱镜的初级像差； 2）求取物镜的初级像差； 3）根据物镜的像差求出双胶合物镜的结构参数。
望远镜基本知识
望远镜基本知识 1.望远镜的表示方法 望远镜的基本表示方法是：倍率x物镜口径(直径，mm)，不同类型的望远镜的规格表示方法只有一些细小的差距，但都不脱离这个模式，下面一一说明： 1.1、固定倍率的望远镜（也是最常见的望远镜）的表示方法：倍率x物镜口径(直径，mm)，比如7x35表示该种望远镜的倍率为7倍，物镜口径35毫米；10×50表示该种望远镜的倍率为10倍，物镜口径为50 毫米。 1.2、连续变倍望远镜规格的表示方法：连续变倍望远镜是用“最低倍率-最高倍率x物镜口径（直径mm）”来表示，如8-25x25表示该种望远镜的最低倍率是8倍、最高倍率是25倍、在8倍和25倍之间可以连续变换、口径是25毫米。 1.3、固定变倍望远镜的表示方法：低倍率/高倍率（/更高倍率）x物镜口径（直径mm），有时候也用最低倍率-最高倍率x物镜口径（直径mm）的表示方法，例如15/30*80指倍率为15倍和30倍固定变倍、口径为80毫米的望远镜。 1.4、防水望远镜的表示方法：一般在望远镜型号的后面加WP （Water proof），如8X30WP指倍率为8倍，物镜口径为30毫米的防水望远镜。 1.5、广角望远镜的表示方法：一般在望远镜型号的后面加 WA(Wide Angle)，如7X35WA指倍率为7倍，物镜口径35毫米的广角望远镜 一些经销商把前后两数字相乘的积当作望远镜的倍率来哄骗消
费者是不道德的，更有一些经销商随意扩大两个数字来欺骗消费者，我曾经见过一款10x25的DCF望远镜，标注的规格竟是990x99990,天！990倍的、口径是99990mm的望远镜是什么概念？ 2.望远镜的倍率指的是什么 望远镜的倍率是指一架望远镜的倍率是指望远镜拉近物体 的能力，如使用一具7倍的望远镜来观察物体，观察到的700米远的物体的效果和肉眼观察到的100米远的物体的效果是相似的（当然，由于环境的影响效果要差一些）。很多人总认为倍率越高越好，一些经销商和厂家也以虚假的高倍来吸引、欺骗消费者，市场上有些望远镜竟然标为990倍！实际上，一架望远镜的合理倍率是与望远镜的口径和观测方式相关的：口径大的，倍数可以适当高些，带支架的的可以比手持的高些。倍率越大，稳定性也就越差，观察视场就越小、越暗，其带来的抖动也大增加，呼吸的气流和空气的波动对其影响也就越大。手持观测的双筒望远镜，7-10倍之间是最合适的，最好不要超过12倍，如果望远镜的倍率超过12倍，那么手持观察将会很不方便。世界各国军用的望远镜也大多以6-10倍为主，如我国的军用望远镜主要是7倍和8倍的，这是因为清晰稳定的成像是非常重要的。 3.望远镜的口径指的是什么 口径是指望远镜物镜的直径。口径越大，观测视场、亮度就越大，有利于暗弱光线下的观测，但口径越大体积就越大，一般可根据需要在 21-50mm之间选用。近年来市场上也出现了一些口径为70mm、80mm、100mm 的大口径望远镜产品，体积很大且配有支架。 4.什么是望远镜的视场 视场(Field of view)是指在一定的距离内观察到的范围的大小。视场越大，观测的范围就越宽广越舒适，视场一般用千米处视界（可观测的宽
望远镜的光学系统分类及常见类型
望远镜的光学系统分类及常见类型 本篇来自云南北方光学网站 望远镜的光学系统，广义上基本上分为折射式，反射式，折反射式，运动望远镜几乎都是折射式，天文望远镜则各种系统都很常见。 在实际应用中，由于运动望远镜几乎都是折射式望远镜，并且为了有效降低系统长度和便于携带，大多数运动望远镜都有棱镜系统，按照国际流行的分类方法，运动望远镜的实际分类是按照棱镜系统划分，而天文望远镜，观察镜则按照广义的光学系统分类。 本站望远镜的光学系统沿用目前国际流行的分类方法，共分为六种典型结构： 折射式 普罗棱镜式 屋脊棱镜式 复合棱镜式 牛顿反射式 折反射式 以下是各种光学系统原理及特点的简单解释： 一、运动望远镜的光学系统 运动望远镜几乎都是折射式，除了某些特殊产品，为了有效降低系统长度和便于携带，大多数运动望远镜都有棱镜系统，较常见的有屋脊，普罗棱镜。 屋脊望远镜 采用屋脊棱镜，优点是体积紧凑，便于日常携带使用，缺点是棱镜形状复杂，成本较高。 屋脊望远镜优点: ●重量轻，体积紧凑，便于日常携带使用 ●外形美观
屋脊望远镜缺点 ●棱镜复杂，加工成本高，同等口径价格高 ●大口径规格体积优势不再明显 普罗望远镜 采用直角棱镜，优点是棱镜简单，较低成本即可达到较佳效果，缺点是体积相对比较大。 普罗望远镜优点: ●结构简单，成本低 ●同等价格一般光学性能较好 普罗望远镜缺点 ●同等口径产品体积重量相对屋脊大 ●体积不能做得很小 二、天文望远镜的光学系统 折射望远镜 折射望远镜采用透镜作为主镜，光线通过镜头和镜筒折射汇聚于一点，称为"焦平面"。 长期以来，折射望远镜的薄壁长管结构外观，和百年前伽利略时代无太大区别，但现代的优质光学玻璃、多层镀膜技术使您可以体会伽利略从未梦想过的精彩天空。 对于希望简便的机械设计、高可靠性、方便使用的人来说，折射式望远镜是很受欢迎的设计。 因为焦距由镜管的长度决定，通常超过4英寸口径的折射望远镜将变的非常笨重和昂贵，这在一定程度上限制了折射望远镜的经济口径，但对于更喜欢操作的易用性和通用性的初学者，折射望远镜仍然是是一个很好的选择。 因为具有宽广的视野，高对比度和良好的清晰度，折射望远镜同时也是受欢迎的热门选择。 折射望远镜优点: ●易于设置和使用 ●简单和可靠的设计 ●很少或不需要维护 ●观测月球、行星、双星表现出色，尤其是较大口径的产品 ●易于地面观景 ●不需要第二反射镜或中心遮挡，具有高对比度 ●具有较好的消色差设计，和极好的APO高消色差、萤石设计规格
望远镜倍数多大的好
望远镜倍数 望远镜倍数就是用肉眼观察一个物体的张角与用望远镜在同一个地点观察 相同物体的角度放大倍数。例如，肉眼看一只鸟的角度为6角分，而用一个望 远镜观察为60角分，则该望远镜的放大倍数为10倍。 望远镜倍数一般分三等：一般6倍以下为低倍率， 6-10倍为中倍率、10倍 以上的为大倍率。望远镜并非放大倍率越大越好，如果倍率超过10倍，通常应安装在三脚架上使用，如果仅用胳膊支撑使用，手的颤抖对观察的影响就很严重，观察效果就会变差。 每台望远镜上都会标明主要参数，例如10x42表示此望远镜倍数为10倍，物 镜口径是42mm。一般６倍以下为低倍率，6、10倍为中倍率，10倍以上为高倍率。很多人总认为倍数越高越好，一些厂家也以虚假的高倍来吸引消费者。实际上一架望远镜的合理倍数是与望远镜的口径和观测方式相关的：口径大的，倍数可以适当高些，用三角架固定观测的可以比手持观测高些。若选购手持观测的双筒望远镜，7-10倍之间足够用，最高不要超过12倍，否则倍数越高，观测视场就越小、越暗，观测效果反而下降，尤其是高倍带来的抖动也大大增加，使观测的景物无法稳定下来，很难正常观测。世界各国如美国、俄罗斯装备部队的望远镜品种虽很多，但大多以6-10倍为主，一些世界名牌如施华洛世奇、博士能等 所产望远镜同样也是以中倍率为多，这是因为一个清晰而稳定的成像是最重要的。 望远镜倍数的计算方法，放大倍数 = 物镜焦距 / 目镜焦距。如果望远镜没有标明物镜焦距，可以实际测量一下。例如，量出太阳成像的直径，并根据太阳每米焦距成像直径为8.7mm计算即可。另外，物镜焦距一般能够从镜筒的长度估 计出来。对于一些结构特殊的望远镜，光路有可能经过内部棱镜或平面镜折射会缩短实际镜筒的长度，屋脊形折射甚至在外面不易观察出来。还有，长焦的摄影镜头由于采用了特殊结构，尽管没有反射，也可以使得镜筒的长度远小于焦距。 很多人总认为倍数越高越好，一些厂家也以虚假的高倍来吸引消费者，实际上一架望远镜的合理倍数是与望远镜的口径和观测方式相关的：口径大的，倍数可以适当高些，用三角架固定观测的可以比手持观测高些。若选购手持观测的双筒望远镜，7－10倍之间足够用，最高不要超过12倍，否则倍数越高，观测视 场就越小、越暗，观测效果反而下降，尤其是高倍带来的抖动也大大增加，使观测的景物无法稳定下来，很难正常观测。 望远镜倍数的限制因素： 1、放大倍数太大，不宜稳定 双筒望远镜一般用手持，超过10倍左右晃动厉害，不利于观察，眼睛容易疲劳，甚至引起恶心。固定望远镜倍数太大也会因为风吹草动引起震动。对于自己，12倍为手持极限，而且观察时最好肘部有依托，身体或望远镜依附于某些固定 物体。 2、放大倍数大，则实际视野相应减少 一般来讲，倍数越大，可同时观察的区域就越小。这不仅仅是因为目镜的原因，即便目镜在焦距变化时能够保持视在视角不变（例如60度），也会因观察区域的减小使得视野与放大倍数成反比变小。这样，就不利于发现和寻找目标，对于经常变换目标的观察观测尤其不利。即便是找好了目标，架子稍有晃动就容易失
我国贵州500米口径球面射电望远镜原理和技术指标(多图),进汇总
我国贵州500米口径球面射电望远镜原理和技术指标 （多图），进度和介绍
罔量坊科 1 .反.甑中毀 冋生| 500米口径球面射电望远镜（Five-hundred- meter Aperture Spherical radio Telescope 利用 贵州喀斯特地区的洼坑作为望远镜台址，建造世界第一大单口径射电 望远镜，其拥有30个标准足球场大的接收面积。FAST 作为世界最大 的单口径望远镜，将在未来20至30年保持世界一流地位。全新的设 计思路，加之得天独厚的台址优势，使其突破了望远镜的百米工程极 限，开创了建造巨型射电望远镜的新模式。 三项自主创新： 1、利用独一无二的贵州天然喀斯特洼地台址 * GPS 卿鮒A 旳制］ *??| 俺昭如
2、应用主动反射面技术在地面改正球差 3、轻型索拖动馈源支撑将万吨平台降至几十吨 项目主管部门：中国科学院 项目共建部门：贵州省人民政府 项目建设单位：中国科学院国家天文台 科学目标： 1、F AST有能力将中性氢观测延伸至宇宙边缘，重现宇宙早期图像。 2、能用一年时间发现数千颗脉冲星，建立脉冲星计时阵，参与未来脉冲星自主导航和引力波探测。 3、主导国际甚长基线干涉测量网，获得天体超精细结构。 4、进行高分辨率微波巡视，检测微弱空间信号。 5、参与地外文明搜寻。 6、参与子午链工程，提高非相干散射雷达双机系统性能。 7、将深空通讯能力延伸至太阳系外缘行星，将卫星数据接收能力提高100 倍。 应用目标： 1、空间飞行器的测控与通讯 2、脉冲星计时阵和自主导航 3、非相干散射雷达接收系统 4、高分辨率微波巡视 技术指标： 1、球反射面：半径—300m, 口径—500m
光学望远镜系统的设计
光学望远镜系统的设计 【摘要】运用光学知识，在了解望远镜工作原理的基础上，根据开普勒望远镜的主要参数，完成望远镜的外形尺寸、物镜组、目镜组及转像系统的简易设计。 【关键词】望远镜设计；视放大率；凸透镜；焦距 1引言
上图中物镜框为孔径光阑，也是入射光瞳，出射光瞳目镜像方焦点外，观察者再次观察成像情况，望远镜系统的视场光阑设在物镜的像平面处。 下面介绍望远镜系统中的光学参数。 （1）望远镜系统的放大率分别为： 轴向放大率α= f2f1 2 垂轴放大率β=?f2f1 角放大率γ=?f1f2 且这三种放大率之间的关系为αγ=β，可见它们仅仅取决于望远镜系统的结构参数。 （2）望远镜系统的视放大率 对于目视光学仪器来说，更有意义的特性是它的视放大率。由于物体位于无限远。物体对人眼所成张角θ眼和对仪器的张角θ是相等的，即θ眼=θ，物体通过望远镜对人眼的张角θ眼‘ 等于仪器像方视场角θ′，即θ眼’ =θ‘。望眼镜的作用是把 视角从原来的θ放大到θ’。设视场光阑的孔径为D 0。则： tan θ=?D 02 f 1=?D 02f 1 tan θ′=?D 02 f 2=?D 02f 2 所以望远镜的视放大率为：Γ= tan θ′ tan θ=?f 1f 2 于此可见欲增大视放大率，必增大物镜的焦距或减小目镜的焦距。 （3）望远镜的极限分辨角 表示观测仪器精度的指标是极限分辨角。若以60''作为人眼的分辨极限，为使望远镜所能分辨的细节也能被人眼分辨，则望远镜的视放大率和它的极限分辨角Φ应满足 ΦΓ=60'' 所以，若要求分辨角减小，视放大率应该增大。或者说望远镜视放大率越大，它的分辨角即精度越高，人眼极限分辨角为 α=1.22λ/D （4）望远镜的结构尺寸 当光学间隔?=0时，目镜观察中间实像应是实像位于目镜的焦平面上，因此从物镜到目镜为望远镜的筒长L =f 1+f 2。 3设计内容 （1）望远镜外形尺寸设计 设计一个开普勒式望远镜，其主要要求如下：