 |
| Schéma coudé spektrografu |
Coudé spektrograf byl vybaven štěrbinou, kolimátorem a třemi Schmidtovými kamerami.
Štěrbina měla šířku 0.2mm.
Kolimátorem je parabolické zrcadlo o světelnosti 1:32 (musí mít stejnou světelnost, jakou má dalekohled v coudé ohnisku, jinak by nevytvářelo rovnoběžný světelný svazek). Kolimátor je mimoosový a odklání světelný svazek o 2o58' stranou v horizontální rovině.
Mimoosové zrcadlo se zpravidla vyrábí tak, že se vybrousí příslušně větší zrcadlo s požadovanou ohniskovou dálkou, a z něho se pak vyřízne mimo střed příslušné "podzrcadlo" - vznikne mimoosové zrcadlo, přesně podle požadavků.
Svazek, nyní již rovnoběžný, dopadá na mřížku. Ta je uložena na otočném stolku, který se otáčí podél svislé osy tak, že tato myšlená osa přesně prochází přední stěnou mřížky - tím se při otáčení mřížky nemění vzdálenost mřížky od dalších optických prvků (kolimátor a kamery).
Podle pootočení mřížky je možné zobrazovat buď různé oblasti spektra na kameru ("scanovat spektrum") nebo zobrazovat spektrum do kamer.
Kamery byly tři, jak jsme již uvedli, a lišily se ohniskovou dálkou a tedy i rozlišením. Jedna kamera byla "zvlášť" - kamera s ohniskovou dálkou 700mm - a dvě kamery byly v jedné optické ose - to byly kamery s ohniskovými dálkami 1400mm a 350mm. Přitom kamera 350mm byla uložena na "výtahu", kterým ji bylo možno vertikálním pohybem odsunout dolů mimo optickou osu (a pracovat s kamerou 1400mm) nebo ji naopak vytáhnout vzhůru do optické osy a pracovat s ní.
Tato kamera f=350mm byla jako jediná vybavena čočkou pro vyrovnání ohniskové plochy do roviny. Schmidtovy kamery mají sklenuté ohniskové plochy. Zbývající kamery měly kazety na fotografické desky, které byly příslušně prohnuté, takže se skleněné desky trochu prohýbaly do tvaru ohniskové plochy. Tato krátkofokální f=350mm kamera však měla ohniskovou plochu sklenutou příliš a skleněné desky nebylo možné tolik prohýbat.
|
| Schéma coudé spektrografu |
Štěrbinová hlava je optomechanické zařízení v bezprostředním okolí coudé ohniska, tedy v okolí vstupní štěrbiny spektrografu (jak už jméno napovídá), resp. jeho ekvivalentu (například image sliceru).
Na konstrukci štěrbinové hlavy má vliv to, na jaké médium se zaznamenává signál. Jde totiž o to, že pro každé záznamové médium je potřeba jiných kalibračních světel (a ty jsou zpravidla součástí štěrbinové hlavy) nebo jiného uspořádání vstupujícího světelného svazku.
Štěrbinová hlava spektrografu se skládá z otočného kotouče s dichroickými zrcátky, barevných filtrů, štěrbiny, expozimetru, zdroje pro srovnávací spektrum s šedými filtry a zdroje pro fotometrické klíny (šedé klíny). Součástí štěrbinové hlavy byl též polním okulár (okulár zobrazující zorné dalekohledu) - světlo se do polního okuláru promítalo přes výklopné zrcátko. Ve stavu "odklopeno" šlo světlo do spektrografu, ve stavu "sklopeno" šlo světlo do polního okuláru.
Dichroická zrcátka spolu s barevnými filtry propouštěla do spektrografu světlo ve vymezených intervalech vlnových délek, aby se při exponování spekter nepřekrývala spektra různých řádů. Po odrazu od dichroického zrcátka dopadlo světlo na štěrbinu. Břity štěrbiny jsou pokoveny, takže mohou odrážet obraz hvězdy do pointačního okuláru (tj. pointační okulár není shodný s výše uvedeným polním okulárem, neboť pointační okulár je zamířen na štěrbinu) nebo kamery. To umožňuje pointaci hvězdy. Před štěrbinou byla vložena rozšiřovací deska. Je to planparalelní skleněná deska, která provádí periodické výkyvy, a tak se obraz hvězdy pohybuje podél výšky štěrbiny. Obraz spektra hvězdy na fotografické desce je pak širší a dá se snáze proměřit (bez použití rozšiřovací desky by bylo spektrum na fotografické desce sice intenzivní, ale vlasově úzké, a špatně by se proměřovalo).
Součástí štěrbinové hlavy spektrografu byly v minulosti ještě derotátor zorného pole a optoelektronická hlava pro automatickou pointaci. Derotátor je optické zařízení pro eliminaci rotačního pohybu obrazu v coudé ohnisku, který vzniká v důsledku hodinového pohybu dalekohledu. Geometrie dalekohledu způsobuje, že za jednu otočku dalekohledu kolem hodinové osy (360o) se zorné pole v coudé ohnisku protočí 2x, tj. o 720o. Za derotátorem se část světla odváděla polopropustným zrcadlem do pointační hlavy. Ta měla stejnou konstrukci jako hlava v ohnisku pointeru.
 |
| Princip činnosti rozšiřovací desky. |
 |
| Štěrbina coudé spektrografu
v konfiguraci pro fotografické desky.
Světlo hvězdy se promítalo na střed fotografické
desky. Po obou stranách bylo srovnávací spektrum
(na obrázku označeno SR1 a SR2), používal se
železný oblouk. Všechna spektra (hvězda i obě
srovnávací spektra) musela být ostrá, tedy se
do spektrografu promítala přes štěrbinu. Za
štěrbinou byly hranoly pro zobrazení šedých
klínů. Ty nemusely být zobrazeny přesně (rozhodující
byl příčný, nikoliv podél disperze), takže
mohly být umístěny za štěrbinou.
Uspořádání jednotlivých světelných svazků vůči štěrbině a na desce je zobrazeno na levé části obrázku. |
V uspořádání pro Reticon zůstává část konfigurace stejná. Beze změny je pozice polního okuláru a dichroických zrcátek. Avšak místo štěrbiny je použito image sliceru.
Před vstupní clonou kráječe obrazu je umístěn výklopný hranol, kterým se do kráječe obrazu přivádí světlo ze zdroje pro srovnávací spektrum. Vstupní clona image sliceru je přesně v místě coudé ohniska dalekohledu, stejně jako je štěrbina pro jiná záznamová média. Za clonou je vlastní image slicer. Ten, co do rozlišení, nahrazuje štěrbinu širokou 200 mikrometrů. Clona má průměr 1.5 mm a propouští tedy mnohem více světla, a tak zvyšuje účinnost spektrografu.
 |
| Schéma umístění výklopného hranolu před vstupní clonou do image slicer. |
Za kráječem obrazu je polopropustná deska, která odvádí část světla do expozimetru. Ten měří množství světla, které projde do spektrografu a tím umožňuje exponovat spektrum podle velikost zaregistrovaného signálu.
 | |
| Štěrbinová hlava coudé spektrografu v uspořádání pro CCD čipy. Stav k dubnu 2019. | |
 |
 |
| Štěrbina spektrografu. | |
Vymezovací filtry slouží k oddělení spektrálních řádů. Spektrograf může pracovat v 1 a 2 spektrálním řádu (původně v 1, 2 a 3) a spektrální řády by se mohly "překreslovat" přes sebe. Vymezovací filtry tomu zabrání. Dovolí zobrazit vždy jen jeden požadovaný spektrální řád.
 |
 |
| Karusel s vymezovacími filtry. | |
Na karuselu jsou tři filtry nad sebou. Je to původní karusel postavený pro spektroskopii na fotografické desky, kdy se pořizovalo spektrum objektu a nad něj a pod něj kalibrační spektrum pro určení vlnových délek.
Dnes se využívá jen prostřední filtr - proto nejsou filtry "nad sebou" stejné.
 |
| Mřížka coudé spektrografu |
Původní sovětská mřížka:
Vrypů na milimetr: 600 maximální soustředění světla (tzv. blaze) kolem: pro kamery 350mm a 1400mm: řád 2: 6200angstromů řád 3: 4100ansgtromů pro kameru 700mm řád 2: 6400angstromů řád 3: 4300angstromů Spektrální řády: Ve 3. řádu se pro odstranění vlivu řádu č. 4 musel používat spektrální filtr (maximální propustnost cca 60%).řád 2 pro vlnové délky 5000 - 7000angstromů řád 3 pro vlnové délky 3600 - 5000angstromů
Nová mřížka Bausch&Lomb, ID: 355328470
řád č. 1: 8400angstromů řád č. 2: 4200angstromů
Spektrální filtr nepotřebuje, protože ve vlnových délkách do 5000angstromů se pozoruje ve 2. spektrálním řádu. Tomu ve 3. řádu odpovídají vlnové délky kolem 3300angstromů, což je již oblast mimo dosah dalekohledu a optiky.řád 1 pro vlnové délky 5000 - 9000angstromů řád 2 pro vlnové délky 3600 - 5000angstromů
| Průměr korekční desky | 226.6mm |
| Průměr sférického zrcadla | 352mm |
| Ohnisková vzdálenost | 350mm |
| Rozměr fotog. desky | 9x120mm |
Tato kamera je vybavena čočkou pro vyrovnání ohniskové plochy do roviny.
| Průměr korekční desky | 268.9mm |
| Průměr sférického zrcadla | 550mm |
| Ohnisková vzdálenost | 700mm |
| Rozměr fotog. desky | 13.3x226mm |
| Průměr korekční desky | 226mm |
| Průměr sférického zrcadla | 800mm |
| Ohnisková vzdálenost | 1400mm |
| Rozměr fotog. desky | 18.5x385mm |
Elektronické detektory (ať Reticon nebo moderní CCD) bylo lze umístit do kamer 700 a 1400mm. Do kamery 350mm to nešlo.
 |
| Elektronický detektor Reticon - Dewarova nádoba. |