Rambler's Top100Astronet    
  po tekstam   po klyuchevym slovam   v glossarii   po saitam   perevod   po katalogu 		 

Na pervuyu stranicu
Precizionnaya fotometriya
<< 3.3 Shema fotoelektricheskogo fotometra | Oglavlenie | 3.5 Linza Fabri >>

3.4 Svetofil'try

Tipy steklyannyh svetofil'trov, primenyaemyh v zvezdnoi fotometrii, raznoobrazny. Rassmotrim nekotorye iz nih na primere vybora svetofil'trov, realizuyushih krivye reakcii chetyrehcvetnoi sistemy WBVR (ris.3.4).

Ul'trafioletovaya polosa $W$. Ona dolzhna vyrezat' chast' blizhnego ul'trafioletovogo izlucheniya zvezd za bal'merovskim skachkom v intervale dlin voln ot $\lambda\,3000\mbox{\r{A}}$ do $\lambda\,4000\mbox{\r{A}}$. Dlya etogo nuzhno vzyat' nekotoroe ul'trafioletovoe steklo. Iz kataloga krivyh propuskaniya standartnyh svetofil'trov, vypuskayushihsya otechestvennoi promyshlennost'yu (GOST 9411-81), vidno, chto naibolee podhodyashim dlya etoi celi (ris.3.4a) yavlyaetsya steklo UFS-2. No eto steklo, krome osnovnogo propuskaniya v ul'trafioletovoi oblasti, imeet dopolnitel'nyi uchastok propuskaniya v krasnoi oblasti. V angliiskom yazyke dlya podobnogo propuskaniya sushestvuet termin red leak.

Izbavit'sya ot krasnoi chasti propuskaniya trudno. Sredi standartnyh cvetnyh opticheskih stekol svetofil'tra s nuzhnymi svoistvami net. Esli ne postavit' fil'tr, obrezayushii krasnuyu oblast', to krasnoe izluchenie pridetsya izmeryat' otdel'no. Eto mozhno sdelat', naprimer, ispol'zuya dopolnitel'nuyu kombinaciyu fil'trov OS + UFS-2. V takom dopolnitel'nom fil'tre pridetsya otdel'no izmeryat' dolyu izlucheniya zvezdy v oblasti krasnogo propuskaniya fil'tra UFS-2 i zatem vychitat' ee iz izmereniya ul'trafioletovogo izlucheniya. Pri izmereniyah v polose $U$ Dzhonson, pol'zovavshiisya fil'trom Corning 9863, yavlyayushimsya analogom fil'tra UFS-2, schital, chto v oblasti krasnogo propuskaniya etogo fil'tra chuvstvitel'nost' fotokatoda fotoumnozhitelya 1P21 otsutstvuet. Pri otdel'nyh instrumental'nyh realizaciyah polosy $U$ takoe predpolozhenie okazyvalos' nevernym. Reshenie problemy sostoit v ispol'zovanii monokristalla mednogo kuporosa CuSO${}_4\cdot$5H${}_2$O. Takie izdeliya v nebol'shom kolichestve vypustilo LOMO. Pravda, pri ispol'zovanii CuSO${}_4$ neobhodimo tshatel'no oberegat' ego ot vozdeistviya vody vo vseh vidah. Imenno etot kristall obladaet nuzhnoi nam polosoi propuskaniya. On dostatochno prozrachen v ul'trafiolete i polnost'yu pogloshaet izluchenie v krasnoi oblasti propuskaniya stekla UFS-2.

Korotkovolnovaya granica ul'trafioletovoi oblasti propuskaniya svetofil'tra UFS-2 neskol'ko koroche, chem korotkovolnovaya granica propuskaniya zemnoi atmosfery, obuslovlennaya poglosheniem sloem ozona (sm. Gl.4). Poskol'ku kolichestvo ozona v atmosfere nepostoyanno, eta granica mozhet sdvigat'sya, chto kraine nezhelatel'no. Poetomu stabil'nost' korotkovolnovoi granicy polosy $W$ obespechivaetsya dopolnitel'nym svetofil'trom BS-5.

Ris. 3.4: Shema postroeniya fotometricheskih polos sistemy WBVR s pomosh'yu steklyannyh svetofil'trov
\begin{figure}\begin{center} \epsfxsize =0.8\textwidth\epsfbox{lfig3_4.eps}\end{center}\vspace{4cm} \end{figure}

Tehnicheski fil'tr $W$ predstavlyaet soboi shlifovannyi kristall CuSO${}_4$, zazhatyi mezhdu dvumya steklyannymi fil'trami BS-5 i UFS-2. Vsya skladka pomeshaetsya v metallicheskuyu opravu, i germetiziruetsya rezinovymi prokladkami. Chtoby izbezhat' poter' na otrazhenie pri skladke stekol, vozdushnye zazory mezhdu nimi likvidiruyutsya vvodom mezhdu nimi nebol'shogo kolichestva immersionnoi zhidkosti (silikonovogo masla), imeyushei prakticheski takoi zhe pokazatel' prelomleniya, chto i stekla. Itak,


Sinyaya polosa $B$. Eta polosa dolzhna byt' blizka k polose $B$ sistemy UBV Dzhonsona. V spektre zvezdy A0 ona prihoditsya na maksimum izlucheniya, zahvatyvaya ryad bal'merovskih linii, no ne zahvatyvaya bal'merovskii skachok. Osnovnaya chast' krivoi propuskaniya zadaetsya sinim svetofil'trom SS-5 (sm. ris.3.4b). Analogichnym steklom Corning 5030 pol'zovalsya Dzhonson. Podobno ul'trafioletovomu steklu fil'tr SS-5 imeet nebol'shoe propuskanie v krasnoi chasti. Dzhonson uchityval eto propuskanie vychitaya iz izmerennogo potoka popravki, kotorye poluchal libo raschetnym putem, libo dopolnitel'nym izmereniem s oranzhevym svetofil'trom (v oboih sluchayah ``red leak'' sluzhil istochnikom dopolnitel'nyh oshibok).

Izbavit'sya ot krasnogo propuskaniya fil'tra SS-5 mozhno, ustanoviv v kachestve obrezayushego fil'tra sine-zelenoe steklo SZS-21. Ono horosho propuskaet sinie luchi i polnost'yu srezaet oranzhevo-krasnuyu oblast'. Dlya togo chtoby krivaya propuskaniya kombinacii fil'trov SS-5 i SZS-21 v sovokupnosti s fotokatodom fotoumnozhitelya FEU-79 byla blizhe k takoi krivoi v sisteme UBV, sleduet slegka podrezat' korotkovolnovoe propuskanie stekla SS-5 zheltym steklom ZhS-10. Skladka treh upomyanutyh fil'trov s primeneniem immersionnoi zhidkosti realizuet svetofil'tr $B$. Itak,


Sleduet otmetit', chto polozhenie maksimuma propuskaniya cvetnyh stekol prakticheski zavisit tol'ko ot marki stekla, a vot procent propuskaniya i shirina kryl'ev oblasti propuskaniya zavisyat eshe i ot tolshiny stekla.

Vizual'naya polosa $V$. Dzhonson realizovyval etu polosu odnim-edinstvennym steklom Corning 3384 - analogom stekla ZhS-18. Ono formirovalo korotkovolnovuyu granicu oblasti propuskaniya. Dlinnovolnovaya granica sozdavalas' spadom chuvstvitel'nosti fotokatoda FEU 1P21. Pri ispol'zovanii fotoumnozhitelei FEU-79, imeyushih krivuyu reakcii, prodolzhayushuyusya do $\lambda\,8000\mbox{\r{A}}$, a inogda i dalee, sozdanie polosy $V$ trebuet ustanovki dopolnitel'nogo sine- zelenogo stekla: togo zhe SZS-21, chto i v polose $B$ (sm. ris.3.4v). SZS-21 formiruet dlinnovolnovuyu granicu polosy. Itak,


Krasnaya polosa $R$. V sisteme UBV podobnoi polosy ne bylo. Kogda vposledstvii G.Dzhonson stal izmeryat' potoki v krasnyh luchah, on realizovyval krasnuyu polosu s pomosh'yu FEU s kislorodno-cezievym katodom (sm. nizhe), i eta polosa byla ochen' shirokoi. V nashem sluchae (sm. ris.3.4g) korotkovolnovaya granica oblasti propuskaniya fil'tra $R$ zadaetsya edinstvennym krasnym steklom KS-14, a dlinnovolnovaya granica -- spadom chuvstvitel'nosti fotokatoda (podobno tomu, kak bylo u Dzhonsona s polosoi $V$). Itak,


Podobrannye takim obrazom kombinacii standartnyh steklyannyh svetofil'trov vmeste s krivoi reakcii fotokatoda, a takzhe s ne slishkom otlichayushimisya ot 100% i pochti ne zavisyashimi ot dliny volny krivymi otrazheniya ot dvuh alyuminirovannyh zerkal i krivoi propuskaniya kvarcevoi linzy Fabri, dayut nam itogovye krivye reakcii polos $W$, $B$, $V$ i $R$. Ih osnovnye parametry privedeny v tabl.3.1.

Tablica 3.1: Osnovnye svedeniya o krivyh reakcii sistemy WBVR
  srednyaya dlina polu- propuska- dlina volny c
  dlina volny shirina nie v mak- propuskaniem 1%
polosa volny maksimuma   simume    
  $\lambda_{med}$ $\lambda_{max}$ $\Delta\lambda$ % korotko- dlinno-
          volnovaya volnovaya
$W$ 3465 3500 530 45 3060 3970
$B$ 4390 4350 900 47 3710 5350
$V$ 5545 5300 810 55 4900 6800
$R$ 6945 6600 1070 55 6130 8830

Opredelenie srednei dliny volny $\lambda_{med}$ budet dano v dal'neishem (formula (5.1) Gl.5).

Neobhodimo otmetit', chto vse krivye propuskaniya vseh steklyannyh svetofil'trov obladayut zavisimost'yu ih polozheniya ot temperatury. Povyshenie temperatury vyzyvaet sdvig krivoi propuskaniya v dlinnovolnovuyu oblast'. U zheltyh, oranzhevyh i krasnyh stekol (ZhS, OS, KS) krutoi front ih krivyh propuskaniya sdvigaetsya primerno na $1\mbox{\r{A}}$ pri izmenenii temperatury na 1${}^{\circ}C$. Pri perepade temperatur ot zimy k letu na 30-40${}^\circ$ sdvigom krivyh spektral'nyh polos uzhe nel'zya prebrech'. Temperaturnyi sdvig krivyh propuskaniya drugih stekol (UFS, SS, SZS) v neskol'ko raz men'she. Issledovaniya temperaturnyh zavisimostei dlya krivyh propuskaniya cvetnyh opticheskih stekol vypolnili i opublikovali v ryade statei litovskie astronomy R.Kalitis, G.Kakaras i Yu.Sperauskas. Ih rezul'taty byli podtverzhdeny izmereniyami, vypolnennymi I.M.Volkovym v Tyan'-Shan'skoi observatorii GAISh. Sledovatel'no, neobhodimo libo termostatirovat' svetofil'try, chto tehnicheski ochen' neudobno i poetomu obychno ne delaetsya, libo poluchit' temperaturnye zavisimosti stekol laboratornym putem i vvodit' v obrabotku eti popravki, a takzhe ne zabyvat' 2-3 raza v noch' zapisyvat' temperaturu vozduha v bashne teleskopa.


<< 3.3 Shema fotoelektricheskogo fotometra | Oglavlenie | 3.5 Linza Fabri >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: Fotometricheskaya sistema - zvezdnaya velichina - fotometriya - spektrofotometriya - atmosfernoe pogloshenie
Publikacii so slovami: Fotometricheskaya sistema - zvezdnaya velichina - fotometriya - spektrofotometriya - atmosfernoe pogloshenie
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >>

Obsudit' etu publikaciyu
Ocenka: 3.1 [golosov: 88]
 
O reitinge
Versiya dlya pechati Raspechatat'

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce

Astronet | Nauchnaya set' | GAISh MGU | Poisk po MGU | O proekte | Avtoram

Kommentarii, voprosy? Pishite: info@astronet.ru ili syuda

Rambler's Top100 Yandeks citirovaniya