缩焦器(focal reducer),为增大望远镜系统的焦比并扩大可用视场而设计的光学系统。
例如,仙女星系是一个大型天体,需要在大视场——比许多入门级望远镜所能提供的要大——中观测。为了获得最佳的视觉效果,我们需要拥有2°或更大的视场。使用超大型双筒望远镜或天文望远镜,后者需要装有5l毫米(2英寸)缩焦器和30~40毫米焦距、51毫米(2英寸)口径的目镜。
为深入研究太阳活动区的物理现象,进行太阳精细观测,1981年云南天文台吴铭蟾等与南京天文仪器厂合作,研制成功我国第一台口径26厘米高分辨太阳光球、色球望远镜。用这种望远镜观测太阳精细结构,能显示耀斑全过程的各种细节现象,拍摄到太阳光球层和色球层1角秒的细节。这台望远镜于1986年1月在云南天文台安装落成。
1987年,王义明等进行了光学斑点干涉技术在天文中的应用方法研究,取得初步结果,完成了1米望远镜CCD缩焦器等附属观测仪的研制工作,是统计光学技术和光学高分辨枝术存我国天文上的首次成功应用。
一个特殊的缩焦器安置方案
一个视场较大、像质好的缩焦器,需要占有一段很长的长度,当然也会有很大的重量,对于一般望远镜,这是一个很大的困难。然而在2.16m天文望远镜上,极轴轴线到平衡重的外端长约3.3m,而很重的重量放在这里正好代替了平衡重的一部分重量。根据这些特点,1975年,我们提出在平衡重处安置一个大缩焦器,只要转动平面镜l(它的尺寸要加大一些),即可实现它与Cassegrain系统的转换,只要放上或移开平面镜2和平移场透镜,即可实现它与折轴焦点的转换,若更换最后的照相机,还可得到不同的焦比,这样的缩焦器视场可达40 ′~1°。可惜,由于某些原因,这个方案在2.16m天文望远镜上未被采用。
为了观测太阳耀斑高速电子轰击色球,紫金山天文台赣榆观测站将原精细结构望远镜改造为高速CCD精细结构望远镜,拍摄到局部 H。活动区,在光学系统里增加缩焦器,引进干涉偏振滤光片后,高速CCD就能记录H。
精细镜原光学系统是由沪26。m 物镜和准直镜(在真空筒内)、0.24 人带宽可调干涉偏振滤光器成像镜和终端照相机所组成,照相机焦距处太阳像直径为8.sc m,每帧胶卷像大小为 l s.sx 2 9.o m m, 对应于 7` x 11,改用耙面约 sx 6 m m C C D作为终端,就必须在光路中加一个缩焦器将成像缩小约3倍使与之匹配。由于要保持 1“ 的空间分辨率,经计算缩焦器需 由3片组成,其中两片相对于一片可动以便调焦缩焦器置于原成像镜后,其玻片大小、相对距离等必须和原光学系统一起设计统一处理,求得最后的弥散圆大小,确立最终分辨本领优于 1“ 。