← Observatorium

Optik

Primär­spegeln

Primärspegeln är Newtonreflektorns ljusinsamlande optiska huvudkomponent. Den 600 mm stora paraboliska spegeln är tillverkad i SCHOTT SUPREMAX 33 och optiskt bearbetad av AstroReflect. Den färdiga optiken har verifierats interferometriskt och har därefter ytbelagts av ZAOT S.r.l. med företagets högreflekterande SAP-EH-beläggning.

Omegaobservatoriets 600 mm primärspegel i sin spegelcell
Den 600 mm stora primärspegeln monterad i teleskopets spegelcell.

I korthet

Nominell diameter
600 mm
Tjocklek
38 mm
Brännvidd
2 991 mm
Öppningsförhållande
f/5
Form
Parabolisk
Spegelmaterial
SCHOTT SUPREMAX 33
Linjär värmeutvidgningskoefficient
3,25 × 10⁻⁶ K⁻¹ (20–300 °C)
Optisk bearbetning
AstroReflect
Strehlkvot
0,978
RMS-vågfrontsfel
0,024 λ vid 550 nm
Ytbeläggning
ZAOT S.r.l. – SAP-EH
Reflektans
Cirka 95 % vid 500–600 nm; genomsnittligt ≥89 % vid 400–700 nm

Substrat

Spegelmaterial

Spegeln är tillverkad i SCHOTT SUPREMAX 33, ett borosilikatglas av typ 3.3. Materialets låga termiska expansion gör det väl lämpat för precisionsoptik där dimensionsstabilitet vid temperaturförändringar är viktig.

SCHOTT anger en linjär värmeutvidgningskoefficient på 3,25 × 10⁻⁶ K⁻¹ för temperaturintervallet 20–300 °C. Materialet har en densitet på 2,23 g/cm³ och en värmeledningsförmåga på 1,2 W/(m·K).

Figurering

Optisk bearbetning och verifiering

Spegelämnet har optiskt bearbetats och figurerats till parabolisk form av AstroReflect. Den färdiga spegeln har därefter verifierats interferometriskt.

Mätrapporten anger en krökningsradie på 5 982,0 mm och ett öppningsförhållande på f/5. Den bäst anpassade koniska konstanten är −1,008 jämfört med −1,000 för en ideal parabol. Rapporten anger en Strehlkvot på 0,978 och ett RMS-vågfrontsfel på 0,024 λ vid 550 nm.

Interferometrisk vågfrontskarta. Kartan visar hur den uppmätta vågfronten avviker från den ideala paraboliska vågfront som primärspegeln är avsedd att ge. Färgskalan anger avvikelsen i delar av en våglängd vid 550 nm, ungefär mitt i det synliga spektrumet. Skalan sträcker sig ungefär från −0,06 λ till +0,06 λ. Vid 550 nm motsvarar 0,06 λ cirka 33 nm vågfrontsavvikelse, det vill säga 33 miljondelar av en millimeter.

Interferometrisk vågfrontskarta för primärspegeln med färgskala från ungefär minus 0,06 till plus 0,06 våglängder vid 550 nanometer
Interferometrisk vågfrontskarta för primärspegeln. Färgerna visar små lokala avvikelser från den ideala paraboliska vågfronten vid 550 nm.

Områden nära nollnivån motsvarar mycket liten avvikelse från idealformen, medan färger mot skalans båda ytterligheter visar mindre positiva respektive negativa avvikelser. Färgerna visar alltså både avvikelsens storlek och riktning.

Färgerna ska inte heller tolkas som synliga ojämnheter i spegelytan. De representerar mycket små optiska avvikelser i den reflekterade vågfronten. Kartan visar därmed både var över aperturen avvikelserna finns och hur stora de är i förhållande till den ideala optiska formen.

Huvuddelen av den uppmätta aperturen ligger nära den ideala formen, med endast lokala variationer. Den samlade optiska kvaliteten sammanfattas av ett RMS-vågfrontsfel på 0,024 λ vid 550 nm och en Strehlkvot på 0,978. Tillsammans visar dessa värden att primärspegelns figur ligger mycket nära den avsedda paraboliska formen och att de kvarvarande vågfrontsavvikelserna är små.

Yta

Reflekterande beläggning

Efter den optiska bearbetningen ytbelades primärspegeln av ZAOT S.r.l. med företagets SAP-EH-beläggning, en högreflekterande ytbehandling för astronomisk optik.

Den uppmätta reflektansen ligger omkring 95 % över en stor del av det visuellt mest relevanta området, med cirka 95 % vid 500–600 nm och en genomsnittlig reflektans på minst 89 % över 400–700 nm.

Uppmätt reflektanskurva för ZAOT SAP-EH-beläggningen mellan cirka 400 och 700 nanometer
Uppmätt reflektans för SAP-EH-beläggningen över det visuella våglängdsområdet.