close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Mediehuset Ingeniøren og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.
phloggen

Køkkenbordsoptik

Vores inputdata i ESO/ELT projektet kommer fra en Shack-Hartmann "Wavefront-Sensor" og hvad er så det ?

I bund og grund er det en masse små linser som er placeret helt forkert i forhold til det optimale fokus af et optisk system.

Den oprindelige "Hartmann test" gik ud på at man placerede en plade med huller foran et hulspejl og en fotografisk film ude af fokus. Derved får man et billede for hvert hul i pladen og dermed for forskellige dele af spejlets overflade, hvorefter man kunne udlede hvor spejlet var for højt/lavt/skævt osv. Det var sådan noget folk der byggede teleskoper gik rundt og gjorde i fred og ro mens de polerede spejle.

Da Soviet for alvor begyndte at opsende spionsatelitter ville USAF gerne tage billeder af dem men billedkvaliteten var selvsagt elendig. En astronom ved navn Aden Miniel, hvis speciale var store teleskoper, foreslog at man skulle måle atmosfærens forvrængning og korrigere billederne i realtid.

Pladen med hullerne blev flyttet om bag en "beam-splitter" så man kunne tage billeder og måle "Wavefront" på samme tid, men som så ofte i optik manglede der lys.

Roland Shack foreslog at bruge linser i stedet for huller og ringede ned til Ben Platt i materialeafdelingen og bad ham lave en lille plade fyldt med ø1mm linser med en brændvidde på "4-5 tommer".

Det viste sig at være noget vanskeligere end man lige skulle tro, men efter en del tilløb opfandt han en konstruktion der kunne lave formplader der kunne bruges til at varmpresse plexiglas i den ønskede form.

Selve presseprocessen tog mange timer og derfor endte den del af opgaven hjemme på familien Platt's køkkenbord og selvom Platt skiftede job undervejs blev alle "Wavefront Sensors" i mange år produceret samme sted.

Idag kan man købe wavefront sensorer kommercielt, her er et eksempel fra Thorlabs:

Illustration: Thorlabs.de

Nede hos optikeren kan man kigge ind i en maskine som på nogle få sekunder spytter en seddel ud hvorpå der står hvilke linser der skal i ens briller.

Den bruger netop en Shack Hartmann WFS til opgaven:

Illustration: Wikipedia bruger Vitorpamplona

Forudsætningen for at kunne bruge en Shack Hartmann WFS er at man har en lysplet at kigge på og her burde astronomi være tæt på ideelt placeret, der er milliarder af lyspletter at kigge på.

Men det er ikke altid der er nogen gode klare stjerner lige der hvor man har brug for det og derfor har man fundet på et andet trick.

Hvis man skyder en laser med en bølgelængde på 589.2 nanometer op i luften, anslår den natriumatomer helt oppe i toppen af atmosfæren, 80-90km oppe og danner derved en kunstig stjerne og derfor ligner astronomiske teleskoper i stigende grad noget fra StarWars:

Illustration: ESO/G. Hüdepohl

Det er ikke ideelt, højden er ikke stor nok og laget ikke tyndt nok til at det bliver rigtige punktformige lyskilder, men lidt aflange lyskilder er meget bedre end slet ingen lyskilder og det er ikke et problem som matematik og penge ikke kan gøre noget ved.

Der er ikke så mange natriumatomer deroppe til at begynde med, så man ender med lasere med optisk output på over 20 Watt.

Det er selvsagt ikke er noget man bare køber i det lokale byggemarked og derfor har ESO allerede bestilt dem de skal bruge til ELT teleskopet om 5-6 års tid.

Her er et billede af den Raman fiberlaser man bruger på VLT teleskopet:

Illustration: ESO

Bare for at komplicere alt muligt sidder disse lasere lige ved siden af hovedspejlet og derfor må de, som alt andet nær hovedspejlet, helst ikke frigive varme - det ville forstyrre luften over spejlet.

Teleskoper med den lasere i den effektklasse bliver regelmæssigt ringet op "af nogen" og får besked på at slukke deres lasere fra klokken dit til dat "så de ikke ødelægger noget på etagen ovenover."

phk

Poul-Henning Kamp
er selvstændig open source-softwareudvikler. Han skriver blandt andet om politik, hysteri, spin, monopoler, frihedskampe gør-det-selv-teknologi og humor.