SLAC neem die grootste optiese lens ter wêreld af

Digitale kamera-optika vir Large Synoptic Survey Telescope laat LLNL gereed wees vir integrasie.

lens

'N Groot probleem: die grootste lens vir die grootste digitale kamera.

Daar is 'n lens van 1,57 meter groot en die grootste optiese lens wat ooit vervaardig is, bereik SLAC Nasionale Versnellerlaboratorium, 'n belangrike stap in die rigting van sy uiteindelike bestemming in 'n digitale kamera wat deur die Large Synoptic Survey Telescope gebruik word (LSST).

Lawrence Livermore National Laboratory het die volledige kamera-lensopstelling, insluitend die groot L1-lens, en 'n kleiner L2-lens van 1,2 meter in deursnee, ontwerp. (LLNL) en meer as vyf jaar gebou deur Ball Ruimte en onderaannemer Optiese stelsels in Arizona. 'N Derde lens, L3, met 'n deursnee van 72 sentimeter, word ook binne 'n maand by SLAC afgelewer.

SLAC bestuur die algehele ontwerp, vervaardiging en finale samestelling van LSST se 3200-megapixel digitale kamera van $ 168 miljoen, wat na bewering 90 persent voltooi is en eers vroeg in 2021 voltooi sal wees.

"Die sukses van die vervaardiging van hierdie unieke optiese samestelling is 'n bewys van LLNL se toonaangewende kundigheid op die gebied van groot optika, gebou op dekades se ervaring in die konstruksie van die wêreld se grootste en kragtigste laserstelsels," het Scot Olivier gesê. vir meer as 'n dekade betrokke by die LSST-projek van Lawrence Livermore.

Volgens die LSST Corporation is die digitale kamera in die LSST die grootste digitale kamera wat ooit vervaardig is. Die finale struktuur sal 1,65 x 3 meter meet en 2800 kg weeg. Dit is 'n wye veldoptiese beeldopening met 'n groot diafragma wat in staat is om lig vanaf die nabye ultraviolet tot naby infrarooi te sien.

Wanneer dit saamgestel is, sal die L1- en L2-lense in 'n optiese struktuur aan die voorkant van die kamerahuis sit; L3 vorm die ingangsvenster na die krioostaat van die kamera, met sy fokusvlak en elektronika daaraan verbonde.

Presiese fokusvereistes

Die CCD digitale kamera sal beelde opneem wat gesien word deur die optiese hoofstelsel van die teleskoop, self a nuwe driespieëlontwerpdie kombinasie van 8,4 meter primêre, 3,4 meter sekondêre en 5 meter tersiêre spieëls. Die eerste lig by LSST word in 2020 verwag, met volle werksaamhede wat in 2022 begin.

Volgens die projekspan het die ontwerp van 'n digitale kamera wat die LSST se ambisieuse beeldingsdoelwitte kan bereik, daartoe gelei dat LLNL 'n aantal uitdagings die hoof bied. Die finale detector-formaat gebruik 'n mosaïek van 189 16-megapixel silikonverklikkers wat op 21 'vlotte' gerangskik is om die totale resolusie van 3,2 gigapixels te bied.

Die kamera neem elke 20 sekondes 'n blootstelling van 15 sekondes, en die teleskoop word weer ingestel en binne vyf sekondes gaan lê, wat 'n buitengewone kort en stywe struktuur benodig. Dit impliseer weer 'n baie klein f-nommer, tesame met 'n baie presiese fokus van die kamera.

LSST-dokumentasie dui aan dat die blootstelling van 15 sekondes 'n kompromis is om die vae en bewegende bronne op te spoor. Langer blootstelling sal die oorhoofse vermindering van kameralees en teleskoopherposisionering verminder, wat dieper beelding moontlik maak, maar vinnig bewegende en naby die aarde voorwerpe sal gedurende 'n blootstelling aansienlik beweeg. Elke plek aan die hemel moet met twee opeenvolgende 15 sekondes blootgestel word om kosmiese treffers op die CCD's te verwerp.

"Elke keer as u 'n aktiwiteit vir die eerste keer doen, is daar waarskynlik uitdagings, en die produksie van die LSST L1-lens blyk nie anders te wees nie," het Justin Wolfe van LLNL gesê. 'U werk met 'n stuk glas wat meer as vyf voet in deursnee is en slegs vier sentimeter dik. Enige verkeerde hantering, skok of ongeluk kan die lens beskadig. Die lens is 'n vakmanskap en ons is almal tereg trots daarop. '


Plaas tyd: 31 Oktober 2019