Глава 11. ПРОЧИЕ КАТАДИОПТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ; СИСТЕМА КЛЕВЦОВА; КАМЕРА ВСЕГО НЕБА ЛЕНГАУЭРА

§ 11.1. Системы Калеба Смита, Шупмана, Зоннефельда, Рихтера-Слефогта, Чуриловского, «менисковый Росс» Максутова

Известно большое количество различных катадиоптричееких систем. Вероятно, первой такой системой была система Калеба Смита (1740 г.). Он использовал зеркало Манжена. Хроматизм, присущий этому зеркалу, Смит исправлял слабой удаленной отрицательной линзой, изготовленной из того же сорта стекла, что и зеркало Манжена. Л. Шупман (Schupmann L. [1899]) предложил систему, получившую название брахимедиаль. В ней аберрации однолинзового объектива исправлялись зеркальнолинзовым корректором, установленным между объективом и фокусом. Корректор содержит вогнутое сферическое зеркало и отрицательную линзу (или систему из двух линз). Вторичный спектр в системе медиаль приблизительно в восемь раз меньше, чем в эквивалентном двухлинзовом объективе.

В 1936 г. Зоннефельд (Sonnefeld А. [1957]) предложил зеркаль-нолинзовый объектив с относительным отверстием (рис. 11.1 ,а). В нем лучи света, пройдя двухлинзовую систему с отрицательной оптической силой и недоисправленной сферической аберрацией, падают на зеркало Манжена, исправляющее сферическую аберрацию, и отражаются к фокусу. В системе Зоннефельда исправлены кома и астигматизм, поле может достигать (при относительном отверстии Возможно применение полеспрямляющей линзы. Недостатком системы являются ее габариты: длина ее почти в три раза больше фокусного расстояния; диаметр зеркала Манжена также значительно превышает диаметр входного зрачка. Другая катадиоптрическая система разработанная Рихтером и Слефогтом, содержит афокальную линзовую систему, зеркало и

Рис. 11.1. Зеркально-линзовые камеры Зоннефельда (а) и Рихтера-Слефогта (б и в)

полеспрямляющую линзу (рис. 11.1,б). Во втором варианте ее используется плоское зеркало, нанесенное на последнюю поверхность линзового элемента (рис. 11.1,в), а корректор приближен к зеркалу. Подробный сравнительный анализ менисковых систем, систем Рихтера-Слефогта и Шмидта выполнили Т.С. Белороссова, Д.Д. Максутов, Н.В. Мерман и М.А. Соснина [1961]. Они показали, что с точки зрения остаточных аберраций комы и астигматизма наибольшие поля могут обеспечить системы Шмидта и наименьшие — менисковые, но в основном поле ограничивается не аберрациями, а допустимым центральным экранированием. Для систем диаметром при относительном отверстии менее все рассмотренные системы обеспечивают поле, ограниченное заданным допустимым центральным экранированием В то же время по хроматизму менисковые системы значительно лучше остальных. Авторы этой работы рекомендуют при диаметре системы применять менисковые системы, при использовать

Рис. 11.2. «Менисковый Росс» Д.Д. Максутова (а) и катадиоптрическая система В.Н. Чуриловского с «изохроматическим» дублетом (б)

линзовый корректор Рихтера-Слефогга, а в самых светосильных системах при систему Шмидта.

Размер линзовых элементов, устанавливаемых перед зеркалом в катадиоптрических системах, ограничивает возможные их размеры. Поэтому естественны поиски систем с линзовыми элементами, устанавливаемыми после зеркала. Корректор Росса и все типы корректоров к апланатическим телескопам относятся к этому классу систем. Д.Д. Максутов указал на возможность использования мениска в сходящемся пучке, отраженном сферическим зеркалом, назвав его «менисковым Россом». В.Н. Чуриловский [1968 ] применил двухлинзовый корректор. Чтобы не вызвать хроматизм, обе линзы в нем изготовлены из одного сорта стекла, образуя «изохроматический дублет», а чтобы не было хроматизма положения, они должны быть близко расположены одна к другой. Их оптические силы почти одинаковы, но различны по знаку. Зеркало в системах Максутова и Чуриловского имеет сферическую форму (рис. 11.2).