Telescopul Wolter

Un Wolter telescop este un tip de reflectorizant telescop utilizat în domeniul razelor X . Pentru a fi eficient în această bandă spectrală, telescopul este alcătuit din oglinzi utilizate în incidența pășunatului.

Principii

În câmpul luminii vizibile este posibil să se utilizeze lentile de sticlă optică în sistemele de refracție sau în oglinzi, refracția sau reflexia are loc în mod normal în acest interval de lungimi de undă, permițând o oarecare libertate în dezvoltarea telescoapelor, deși cele mai multe sunt în prezent formate din oglinzi.

În câmpul razelor X , caracterizat prin lungimi de undă scurte, radiația trece prin sticla oglinzilor fără a fi reflectată. Într-adevăr, lungimea de undă a radiației X devine mai mică decât distanța medie între atomi. Cu toate acestea, această distanță poate fi redusă prin lovirea materialului la o incidență mai mică. Deci, la un unghi de incidență de 0,1 °, lungimea de undă de 10 × 10 −10  m este de 5 ori mai mare decât distanța medie dintre atomi. Pentru a devia corect fasciculele de raze X, este, prin urmare, necesar să se lucreze în incidența pășunatului. Vorbim despre „reflectarea incidenței pășunatului”. Incidența care permite reflexia scade pe măsură ce lungimea de undă devine mai scurtă și energia razelor X crește: la 20 keV unghiul dintre suprafața oglinzii și raza incidentă trebuie să fie 0,25 ° și la 70  keV de numai 0,07 °

Primele sisteme optice care utilizează oglinzi cu incidență la pășunat au fost produse în 1948 , dar acesta are o rezoluție unghiulară scăzută. Hans Wolter  (ro) a dezvoltat în 1952 trei tipuri de optică, numită optică Wolter de tip I, II și III, care combină două oglinzi confocale care prezintă simetrie de revoluție ( paraboloid , hiperboloid sau elipsoid ): radiația emisă de la o sursă infinită este reflectată succesiv de către cele două oglinzi pentru a forma o imagine la focalizarea comună a celor două oglinzi.

Tipul I este practic singurul utilizat deoarece distanța sa focală este mai mică și permite cuibarea mai multor oglinzi (numite cochilii sau cochilii) permițând creșterea suprafeței de colectare. Optica obținută este perfect stigmatică pe axa optică , nu prezintă o aberație a sfericității și îndeplinește condiția sinusului lui Abbe , adică sistemul formează o imagine fără aberație de comă . Calitatea imaginii este limitată de defectele de cristal ale suprafețelor de oglindire.

Implementare

Telescopul Wolter este utilizat în principal în astronomie X  : radiația X este interceptată de atmosfera Pământului, astfel încât numai telescoapele trimise în spațiu pot face observații asupra acestui tip de radiații.

Primul observator spațial care a folosit optica Wolter de tip I este telescopul Einstein , pus pe orbită în 1978. Suprafața sa de colectare este de 300  cm 2 pentru energii sub 2  keV  ; scade la 50  cm 2 pentru o energie de 3,5  keV . Limita de energie a fost ridicată în anii 1990 la 100  keV prin utilizarea oglinzilor acoperite cu un tratament multistrat care a crescut reflectivitatea . Mai multe observatoare spațiale care utilizează oglinzi Wolter din ce în ce mai eficiente urmează din Einstein: Rosat (1990), BeppoSAX (1996), XMM-Newton (1999), Chandra (1999), NuSTAR (2012).

Note și referințe

  1. Chauvin 2011 , p.  8-9
  2. (De) "  Wolter  " , Deutscher Patent und Markenamt (accesat la 15 ianuarie 2014 )
  3. Pierre Léna , Daniel Rouan și colab. , Observație în astrofizică , Les Ulis / Paris, EDP Sciences / CNRS Editions,2008, 742  p. ( ISBN  978-2-86883-877-3 ) , p.  210-212

Bibliografie

Vezi și tu

Articole similare

linkuri externe