กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรด พจนานุกรมสารานุกรมกายภาพ - กล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์ หอดูดาวหลักและกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก

การสังเกตภาคพื้นดินในหน้าต่างโปร่งใสดำเนินการโดยใช้กล้องโทรทรรศน์แบบออพติคอลทั่วไปและกล้องโทรทรรศน์ IR แบบพิเศษ กล้องโทรทรรศน์ IR แบบพิเศษมีการแผ่รังสีจากภายในน้อยกว่าและติดตั้งกระจกรองแบบสั่นและติดตั้งในพื้นที่ภูเขาสูง มีการติดตั้งกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดพิเศษสี่ตัวบนยอดภูเขาไฟเมานาเคอาที่ดับแล้ว (หมู่เกาะฮาวาย). ที่ระดับความสูง 4,200 ม. เหนือระดับน้ำทะเล: ฝรั่งเศสที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางกระจก D = 375 ซม. อังกฤษ, D = 360 ซม.; กล้องโทรทรรศน์ขององค์การอวกาศและอวกาศแห่งชาติสหรัฐอเมริกา - NASA, D = 300 ซม. กล้องโทรทรรศน์ของมหาวิทยาลัยฮาวาย D = 224 ซม.

กล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์ (ri)

เครื่องตรวจจับ RI:

ในปี พ.ศ. 2521 กล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์อุบัติการณ์เฉียงที่มีความละเอียด 2ʺ ได้เปิดตัวบนดาวเทียม HEAO-B (หอดูดาวไอน์สไตน์) ในสหรัฐอเมริกา ได้รับแหล่งรังสีเอกซ์หลายพันแหล่ง (จนถึงปี 1986)

กล้องโทรทรรศน์แกมมา

ในพื้นที่ รังสีแกมมาอ่อน(จีไอ) ใช้แล้ว กล้องโทรทรรศน์แวววาว

ในพื้นที่ GI ยาก– กล้องโทรทรรศน์ด้วย ติดตามเครื่องตรวจจับ วิถีโคจรของอนุภาคที่มีประจุแต่ละอนุภาคที่เกิดขึ้นระหว่างการดูดซับ - โฟตอน - จะถูกบันทึก เครื่องตรวจจับก็ได้ ห้องประกายไฟและห้องดริฟท์ในห้องประกายไฟ การสลายประกายไฟจะเกิดขึ้นตามวิถีโคจรของอนุภาคที่ทำให้อะตอมแตกตัวเป็นไอออน ห่วงโซ่ประกายไฟสร้างวิถีโคจรของอนุภาค ในห้องดริฟท์ ตำแหน่งของวิถีการเคลื่อนที่จะถูกกำหนดตามเวลาที่อิเล็กตรอนเคลื่อนตัวจากรางอนุภาคไปยังอิเล็กโทรดข้างเคียง

ในพื้นที่ GI ระดับกลาง –ประสิทธิภาพของตัวตรวจจับแสงแวววาวและตัวติดตามลดลง

ในพื้นที่ GI สูงเป็นพิเศษ– โดยการบันทึกรังสีเชเรนคอฟ ซึ่งเกิดจากอิเล็กตรอนและโพซิตรอนของอนุภาคที่มาพร้อมกับการดูดซับโฟตอนพลังงานสูงพิเศษในชั้นบรรยากาศ

หมายเหตุ: รังสีเชเรนคอฟ - วาวิลอฟ(1934) – การปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโดยตัวพาประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว , เกินเฟส” ยู» ความเร็วของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในสสาร . เอฟเฟกต์ Cherenkov–Vavilov เกิดขึ้นหาก n> 1;

กล้องโทรทรรศน์นิวตริโน

ในสหภาพโซเวียต: ในคอเคซัสที่หอดูดาว Baksan Neutrino; ในเหมืองเกลือใน Artemovsk ที่ระดับความลึกเทียบเท่าน้ำ 600 เมตร ในอิตาลีสหรัฐอเมริกา

หลักการลงทะเบียน: เครื่องตรวจจับประกายแวววาวของของเหลว - บันทึกโพซิตรอนผลลัพธ์ซึ่งมีการเคลื่อนที่พร้อมกับแฟลช

หอดูดาวสำคัญและกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก

หอสังเกตการณ์(จากผู้สังเกตการณ์ภาษาละติน - ผู้สังเกตการณ์) สถาบันวิทยาศาสตร์เฉพาะทางที่มีอุปกรณ์เพื่อทำการวิจัยทางดาราศาสตร์ กายภาพ อุตุนิยมวิทยา ฯลฯ ขณะนี้มีหอดูดาวมากกว่า 500 แห่งในโลก ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในซีกโลกเหนือ

ตารางที่ 2. หอดูดาวหลักของโลก

รูปที่ 46 หอดูดาว Pulkovo

เราได้พูดถึงเครื่องตรวจจับรังสีเอกซ์พื้นฐานแล้ว: เครื่องนับสัดส่วนสำหรับพลังงานด้านล่างและเครื่องนับการเรืองแสงวาบสำหรับพลังงานสูงสุด ปัญหาคือ ความจำเป็นในการแยกรังสีคอสมิกออก ซึ่งยังทำให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออนภายในเครื่องนับด้วย เพื่อจุดประสงค์นี้มีการใช้สามวิธี

วิธีแรกคือการใช้เครื่องตรวจจับป้องกันการบังเอิญ ในกรณีนี้ เครื่องนับรังสีเอกซ์ถูกล้อมรอบด้วยสารเรืองแสง (ไม่ว่าจะเป็นพลาสติกเรืองแสงวาบหรือของเหลวเรืองแสง) และเหตุการณ์ใดๆ ที่ทำให้ทั้งเครื่องนับและสารเรืองแสงทำงานจะถูกปฏิเสธเนื่องจากเกิดจากอนุภาคที่มีประจุ (รูปที่. 7.10ก)

วิธีที่สองคือการวิเคราะห์รูปร่างของพัลส์อิเล็กตรอนตามฟังก์ชันของเวลา อนุภาคเร็ว ไม่ว่าจะเป็นอนุภาครังสีคอสมิกพลังงานต่ำหรืออิเล็กตรอนเร็วที่ถูกอนุภาคดังกล่าวกระแทกออกจากตัวนับ จะสร้างเส้นทางไอออไนซ์ที่ทำให้เกิดพัลส์กว้างที่เอาท์พุต ในทางกลับกัน โฟตอนที่มีพลังงานประมาณจะนำไปสู่การแตกตัวเป็นไอออนเฉพาะที่ และพัลส์ที่เกิดขึ้นจะสั้น โดยเฉพาะที่ขอบนำ ตัวอย่างเช่นช่วงของอิเล็กตรอนที่ถูกกระแทกออกจากอะตอมอาร์กอนด้วยรังสีเอกซ์คอสมิกมักจะน้อยกว่า 0.132 ซม. วิธีการแยกความแตกต่างระหว่างรังสีคอสมิกและรังสีเอกซ์นี้เรียกว่าการแบ่งแยกรูปร่างเวลาเพิ่มขึ้นหรือพัลส์ (รูปที่ 7.10, ข และ ค)

วิธีที่สาม ซึ่งใช้สำหรับรังสีเอกซ์ชนิดแข็งและรังสีเอกซ์แบบอ่อน เกี่ยวข้องกับเครื่องตรวจจับที่เรียกว่าเลเยอร์ฟอสเฟอร์ ประกอบด้วยชั้นของวัสดุเรืองแสงที่แตกต่างกัน ซึ่งมีประสิทธิภาพที่แตกต่างกันในการตรวจจับโฟตอนและอนุภาคที่มีประจุ ส่วนประกอบหนึ่งของคู่ดังกล่าวอาจเป็นตัวตรวจวัดที่ทำจากซีเซียม ไอโอไดด์ ซึ่งมีความไวต่อโฟตอนและใช้เป็นเครื่องนับโฟตอนของการเรืองแสงวาบมาตรฐาน และส่วนประกอบอื่นๆ สามารถทำจากสารเรืองแสงวาบพลาสติก ซึ่งไม่ไวต่อโฟตอน ดังนั้นโฟตอนจะให้สัญญาณเฉพาะในเครื่องตรวจจับตัวแรก ขณะที่อนุภาคมีประจุไหลผ่าน

ข้าว. 7.10. แยกแยะระหว่างรังสีเอกซ์ (b) และรังสีคอสมิก (c) ตามเวลาที่เพิ่มขึ้น (หรือรูปร่างพัลส์)

เครื่องตรวจจับทำให้เกิดแสงวาบในวัสดุทั้งสอง แสงวาบที่ใช้ในชั้นฟอสเฟอร์จะถูกเลือกในลักษณะที่มีเวลาวาบไฟต่างกัน ดังนั้น อนุภาคที่มีประจุที่เจาะเข้าไปในอุปกรณ์จะทำให้เกิดแสงวาบ 2 ครั้ง โดยแยกจากกันตามช่วงเวลา โฟตอนทำให้เกิดแสงวาบเพียง 1 ครั้ง ดังนั้นจึงสามารถบันทึกแสงวาบได้ โดยโฟโตมัลติพลายเออร์ตัวเดียวที่เชื่อมต่อกับระบบอิเล็กทรอนิกส์ สามารถรับรู้รังสีคอสมิกตามคุณสมบัติเฉพาะและกำจัดรังสีคอสมิกได้ ขึ้นอยู่กับความเข้มของแสงวาบที่เกิดจากโฟตอน พลังงานของมันจะถูกกำหนด ในขณะที่สำหรับลักษณะพลังงานของการแผ่รังสี ก็เป็นไปได้ที่จะบรรลุความละเอียดของพลังงานในลำดับ 10% หรือดีกว่า

จำเป็นต้องจำกัดขอบเขตการมองเห็นของกล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์ ซึ่งมักทำโดยใช้เครื่องคอลลิเมเตอร์แบบกลไก ในกรณีที่ง่ายที่สุด คอลิเมเตอร์ประกอบด้วยท่อกลวงที่มีหน้าตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า รูปแบบการแผ่รังสีของคอลลิเมเตอร์นั้นมีรูปร่างเป็นรูปสามเหลี่ยมเนื่องจากสามารถสันนิษฐานได้ว่ารังสีเอกซ์แพร่กระจายเป็นเส้นตรงเช่น ตามกฎหมายของทัศนศาสตร์เรขาคณิต ข้อยกเว้นประการเดียวคือกรณีที่ลำแสงตกกระทบในมุมที่กว้างถึงระดับปกติบนพื้นผิวของสารที่มีความนำไฟฟ้าสูง เช่น ทองแดง จากนั้นการสะท้อนอุบัติการณ์การแทะเล็มก็สามารถเกิดขึ้นได้ สำหรับโฟตอนที่มีพลังงานน้อย จะสังเกตการสะท้อนเมื่อมุมระหว่างทิศทางของลำแสงกับพื้นผิวของวัสดุไม่ได้เป็นเช่นนั้น

ข้าว. 7.11. แผนภาพของกล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์ธรรมดา กล้องโทรทรรศน์ประเภทนี้ได้รับการติดตั้งบนดาวเทียม Uhuru และ Ariel-5

เกินหลายองศา กระบวนการสะท้อนนี้คล้ายกับการโก่งตัวของคลื่นวิทยุในพลาสมาแตกตัวเป็นไอออน ซึ่งความถี่พลาสมาจะเพิ่มขึ้นตามความลึก แม้ว่าการสะท้อนจะเกิดขึ้นในมุมที่เล็กมากเท่านั้น แต่ก็เพียงพอที่จะพัฒนากล้องโทรทรรศน์ที่มีกระจกตกกระทบเฉียงซึ่งสร้างภาพท้องฟ้าในระนาบโฟกัส (ข้อ 7.3.2)

ดังนั้น คุณสามารถประกอบกล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์อย่างง่าย ๆ ตามแผนภาพที่แสดงในรูปที่ 1 7.11. โปรดทราบอีกครั้งว่าวงจรอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ของเครื่องวิเคราะห์แอมพลิจูด เครื่องแยกแยะ และวงจรป้องกันการบังเอิญซึ่งควรรวมอยู่ในกล้องโทรทรรศน์ดังกล่าวมีบทบาทสำคัญในการเล่น กล้องโทรทรรศน์ประเภทนี้ประสบความสำเร็จอย่างมากบนหอสังเกตการณ์รังสีเอกซ์วงโคจร Uhuru

7.3.1. ดาวเทียมเอ็กซ์เรย์ "Uhuru" ดาวเทียม X-ray Uhuru เปิดตัวจากชายฝั่งเคนยาในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2513 อุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ที่ติดตั้งบนดาวเทียมนั้นประกอบด้วยตัวนับสัดส่วนสองตัวพร้อมหน้าต่างเบริลเลียมโดยแต่ละอันมีพื้นที่ที่มีประโยชน์ซึ่งถูกชี้ไปในทิศทางตรงกันข้ามตั้งฉาก ไปที่แกนของการหมุนและติดตั้งคอลลิเมเตอร์เชิงกล ซึ่งจำกัดขอบเขตการมองเห็น (ความกว้างเต็มที่ที่ความสูงครึ่งหนึ่ง) (รูปที่ 7.12) ระยะเวลาการหมุนของดาวเทียมรอบแกนของมันคือ 10 นาที ตัวนับตามสัดส่วนมีความละเอียดอ่อนในพื้นที่

ความไวของกล้องโทรทรรศน์ ขีดจำกัดความไวของกล้องโทรทรรศน์ถูกกำหนดโดยการแผ่รังสีพื้นหลัง รังสีพื้นหลังมีสองประเภท

1. จำนวนนับต่อวินาทีสัมพันธ์กับการยกเว้นรังสีควอนตัมและรังสีคอสมิกไม่เพียงพอ ค่านี้แตกต่างกันไปในแต่ละกล้องโทรทรรศน์และสำหรับเครื่องตรวจจับบนเรือ Uhuru ค่านี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับ

2. การแผ่รังสีพื้นหลังของรังสีเอกซ์คอสมิกซึ่งมีความสว่างสูงมากการแผ่รังสีพื้นหลังนี้เป็นแบบไอโซโทรปิก สันนิษฐานว่ามีต้นกำเนิดทางจักรวาลวิทยา มิติในช่วงพลังงานของกล้องโทรทรรศน์ ขีดจำกัดความไวของกล้องโทรทรรศน์ถูกกำหนดทางสถิติ หากเราใช้เกณฑ์ในการตรวจจับแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์แบบแยกสัญญาณอย่างน้อยสามครั้ง

ข้าว. 7.12. ดาวเทียมเอ็กซ์เรย์ "Uhuru" ก - การจัดวางเครื่องมือ; b - การวางแนวของกล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์

มากกว่าค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานที่เกี่ยวข้องกับสัญญาณรบกวน (ในกรณีนี้คือสัญญาณรบกวนทางสถิติ) แสดงว่าแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ที่อ่อนแอที่สุดที่ตรวจพบได้จะต้องมีความหนาแน่นของฟลักซ์

โดยที่มุมทึบเท่ากับมุมรับภาพของกล้องโทรทรรศน์เวลาในการสังเกตแหล่งกำเนิด การแผ่รังสีเอกซ์พื้นหลังในพื้นที่พลังงานมีค่าเท่ากันและมีสเปกตรัมความเข้มประมาณโดยตำแหน่งที่วัดได้ใน เราสามารถใช้ข้อมูลเหล่านี้เพื่อแสดงว่าสำหรับคอลลิเมเตอร์ การแผ่รังสีพื้นหลังของทั้งสองประเภทจะใกล้เคียงกัน ในขณะที่สำหรับสนามที่เล็กกว่าของ ดูเฉพาะพื้นหลังเนื่องจากอนุภาคที่มีประจุเป็นสิ่งสำคัญ การแผ่รังสีพื้นหลังของรังสีเอกซ์คอสมิกซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของสัญญาณรบกวนจะไม่มีนัยสำคัญหากขอบเขตการมองเห็นน้อยกว่าสองสามองศา

ในโหมดปกติ ดาวเทียมจะสแกนแถบท้องฟ้าหนึ่งแถบเหนือวงโคจรหลายวง ลองคำนวณแหล่งกำเนิดที่ตรวจพบได้น้อยที่สุดในหนึ่งวันของการสังเกตและเปรียบเทียบกับขีดจำกัดความหนาแน่นของฟลักซ์ "Uhuru" จริงที่นำมาจากแค็ตตาล็อก "Uhuru" ซึ่ง "Uhuru" ในช่วง ใช้เวลานานเท่าใดในการสแกนท้องฟ้าทั้งหมดจึงจะบรรลุผล ความไวระดับนี้เหรอ?

การเปลี่ยนแปลงชั่วคราว การค้นพบที่น่าทึ่งที่สุดโดย Uhuru คือการกระตุ้นแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ กล้องโทรทรรศน์

ข้าว. 7.13. ส่วนการบันทึกข้อมูลสำหรับแหล่งที่มา ฮิสโตแกรมแสดงจำนวนตัวอย่างในถังที่สองที่ต่อเนื่องกัน เส้นต่อเนื่องคือเส้นโค้งฮาร์มอนิกที่ประมาณผลการสังเกตได้ดีที่สุด โดยคำนึงถึงความไวที่เปลี่ยนแปลงของกล้องโทรทรรศน์เมื่อทำการสแกนแหล่งกำเนิด

ด้วยคอลลิเมเตอร์ มันจะบันทึกและส่งข้อมูลบนฟลักซ์รังสีเอกซ์มายังโลกทุกๆ 0.096 วินาที ความหนาแน่นฟลักซ์เฉลี่ยจากแหล่งกำเนิดเท่ากับและคาบคือ 1.24 วินาที แหล่งกำเนิดเสียงสูงกว่าระดับเสียงเท่าใดเมื่อตรวจพบการเต้นเป็นจังหวะ ปรากฎว่าในช่วงเวลานั้น สัญญาณต้นทางไม่ได้เกินระดับเสียงรบกวนมากนัก แต่การใช้วิธีการวิเคราะห์ฟูริเยร์ (หรือสเปกตรัมกำลัง) หากนำไปใช้กับการประมวลผลข้อมูลในช่วงเวลาที่นานขึ้น จะทำให้สามารถค้นพบการเต้นเป็นจังหวะได้มาก ความเข้มต่ำลง ส่วนหนึ่งของการบันทึกจะแสดงในรูป 7.13.

7.3.2. หอดูดาวรังสีเอกซ์ไอน์สไตน์ ความสำเร็จที่สำคัญที่สุดนับตั้งแต่การสังเกตการณ์ Uhuru ซึ่งก่อให้เกิดการปฏิวัติทางดาราศาสตร์รังสีเอกซ์ มีความเกี่ยวข้องกับการบินของดาวเทียมรังสีเอกซ์หรือที่เรียกว่าหอดูดาวรังสีเอกซ์ไอน์สไตน์ หอดูดาวแห่งนี้มีอุปกรณ์พิเศษมากมายบนเรือ รวมถึงกล้องโทรทรรศน์อุบัติการณ์เอียงที่สร้างภาพที่มีความละเอียดเชิงมุมสูง

รังสีเอกซ์จะสะท้อนจากพื้นผิวของวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าในมุมตกกระทบที่กว้างเท่านั้น ที่พลังงานสะท้อนจะเกิดขึ้นหากมุมระหว่างพื้นผิวกับทิศทางของการแผ่รังสีนั้นอยู่ในลำดับหลายองศา ยิ่งพลังงานโฟตอนมาก มุมนี้ก็จะยิ่งเล็กลง ดังนั้น ในการโฟกัสรังสีเอกซ์จากแหล่งกำเนิดท้องฟ้า คุณต้องมีแผ่นสะท้อนแสงแบบพาราโบลาด้วย

ข้าว. 7.14. การโฟกัสลำแสงเอ็กซ์เรย์โดยใช้กระจกอุบัติการณ์เฉียงแบบพาราโบลาและไฮเปอร์โบลิกร่วมกัน การรวมกันนี้ใช้ที่หอดูดาวรังสีเอกซ์ไอน์สไตน์

ทางยาวโฟกัสที่ยาวมาก และอาจไม่สามารถใช้ส่วนกลางของตัวสะท้อนแสงได้ ความยาวโฟกัสของกล้องโทรทรรศน์สามารถลดลงได้โดยเสียพื้นที่ผิวรวบรวมแสงโดยการนำกระจกสะสมอีกอันหนึ่ง โดยรูปแบบที่ต้องการคือการผสมผสานระหว่างพาราโบลาและไฮเปอร์โบลอยด์ (รูปที่ 7.14) ระบบดังกล่าวจะเน้นเฉพาะเหตุการณ์รังสีเอกซ์ที่ตกกระทบเท่านั้น บนพื้นที่วงแหวนตามภาพ เพื่อเพิ่มพื้นที่การรวบรวม สามารถใช้กระจกหลายบานรวมกันได้ ระบบดังกล่าวถูกใช้ในกล้องโทรทรรศน์ HRI High Disruption บนหอดูดาวไอน์สไตน์ ทำให้สามารถรับภาพของทรงกลมท้องฟ้าในมุมมองที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 และการทำลายเชิงมุมจะดีกว่าภายในรัศมี 5 จากศูนย์กลางของมุมมอง

ควรวางเครื่องตรวจจับ XY ที่มีความละเอียดเชิงมุมเท่ากับกล้องโทรทรรศน์ในระนาบโฟกัส ใน HRI ประกอบด้วยแผ่นไมโครช่องสัญญาณสองแผ่นที่ติดตั้งอยู่ด้านหลังอีกแผ่นหนึ่ง อุปกรณ์ตรวจจับเหล่านี้เป็นชุดของท่อที่บางมากซึ่งรักษาความต่างศักย์ไฟฟ้าที่สูงเอาไว้ อิเล็กตรอนที่กระทบปลายด้านหนึ่งของท่อจะเริ่มเร่งความเร็ว และเมื่อชนกับผนัง จะทำให้อิเล็กตรอนเพิ่มเติมกระเด็นออกไป ซึ่งจะเร่งและทำให้อิเล็กตรอนกระเด็นออกไปด้วย เป็นต้น เช่นเดียวกับในตัวนับสัดส่วน เป้าหมายของกระบวนการนี้คือการสร้างแฟลชอิเล็กตรอนที่รุนแรงจากอิเล็กตรอนตัวเดียว ใน HRI พื้นผิวด้านหน้าของแผ่นไมโครช่องสัญญาณแผ่นแรกจะถูกเคลือบ โฟตอน X-ray ที่ตกกระทบบนพื้นผิวด้านหน้าทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกไป การระเบิดของอิเล็กตรอนนี้จะถูกบันทึกโดยเครื่องตรวจจับประจุที่มีกริดตั้งฉากกัน ซึ่งทำให้สามารถวัดพิกัดของควอนตัมรังสีเอกซ์ได้อย่างแม่นยำ

ในการกำหนดความไวของกล้องโทรทรรศน์ คุณจำเป็นต้องทราบพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพและระดับสัญญาณพื้นหลังจากเครื่องตรวจจับ เนื่องจากการสะท้อนของการเกิดแทะเล็มเป็นฟังก์ชันของพลังงานโฟตอน และเนื่องจากมีการดูดซึมในวัสดุหน้าต่างเครื่องตรวจจับ จึงมีประสิทธิภาพ

ข้าว. 7.15. พื้นที่ที่มีประสิทธิภาพของกล้องโทรทรรศน์ภาพความละเอียดสูงเป็นหน้าที่ของพลังงาน เส้นโค้งแสดงผลของการติดตั้งตัวกรองเบริลเลียมและอะลูมิเนียมที่ด้านหน้าเครื่องตรวจจับ

พื้นที่ต้องอาศัยพลังงานอย่างมาก (รูปที่ 7.15) ตามที่คาดไว้ พื้นที่ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดสอดคล้องกับพลังงานประมาณและเท่ากับโดยประมาณ การตอบสนองของเครื่องตรวจจับสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการใส่ตัวกรองเข้าไปในขอบเขตการมองเห็นของกล้องโทรทรรศน์ (รูปที่ 7.15) จึงให้ความละเอียดของพลังงานหยาบ

ระดับเสียงในเครื่องตรวจจับซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากอนุภาคมีประจุถึงระดับนี้ ซึ่งหมายความว่าแหล่งที่มาของแค็ตตาล็อก Uhuru อยู่ที่ขีดจำกัดความไว กล่าวคือ แหล่งกำเนิดจุดที่มีความหนาแน่นฟลักซ์ลำดับของหน่วย Uhuru ในช่วงสามารถตรวจจับได้ที่ระดับ 5 o โดยมีการเปิดรับแสง 50,000 วินาที

เพื่อใช้ประโยชน์จากกระจกคุณภาพสูงของกล้องโทรทรรศน์อย่างเต็มที่ ยานอวกาศจะต้องได้รับความเสถียรอย่างแม่นยำ อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีความพยายามดังกล่าว การชี้กล้องโทรทรรศน์นั้นทำได้คร่าว ๆ มากขึ้น แต่เมื่อใดก็ตาม การวางแนวของกล้องโทรทรรศน์นั้นสัมพันธ์กับดาวฤกษ์สว่างมาตรฐานอย่างแม่นยำ ดังนั้นทันทีที่การสังเกตการณ์เสร็จสิ้น แผนที่ท้องฟ้าจะถูกสร้างขึ้นใหม่ด้วยความละเอียดเชิงมุมเต็มตามที่กล้องโทรทรรศน์มี ตัวอย่างของคุณภาพของภาพที่ได้รับโดยใช้ HRI แสดงไว้ในรูปที่ 1 7.16.

เครื่องมือต่อไปนี้ได้รับการติดตั้งที่หอดูดาวไอน์สไตน์ด้วย

ข้าว. 7.16. (ดูภาพสแกน) ภาพเอ็กซ์เรย์ของซากซูเปอร์โนวาที่ได้จากกล้องโทรทรรศน์ความละเอียดสูงของหอดูดาวไอน์สไตน์ แต่ละองค์ประกอบภาพมีเวลาเปิดรับแสง 32,519 วินาที

ข้าว. 7.17. แผนผังทั่วไปของเครื่องมือบนหอดูดาวไอน์สไตน์เอ็กซ์เรย์

1 - กระบังหน้า, 2 - พรีคอลลิเมเตอร์ด้านหน้า, 3 - ระบบกระจก, 4 - พรีคอลลิเมเตอร์ด้านหลัง, 5 - สเปกโตรมิเตอร์แบบเลี้ยวเบน, 6 - สเปกโตรมิเตอร์บรอดแบนด์พร้อมตัวกรอง, 7 - สเปกโตรมิเตอร์คริสตัลโฟกัส, 8 - เครื่องตรวจจับภาพไฟฟ้าแรงสูง, 9 - รองรับฉนวนด้านหลัง, 10 - สเปกโตรมิเตอร์โซลิดสเตต, 11 - ตัวนับสัดส่วนหลายช่องสัญญาณ, 12 - หน่วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์, 13 - ม้านั่งแบบออปติคัล, 14 - ส่วนรองรับฉนวนด้านหน้า, 15 - ตัวนับสัดส่วนการควบคุม, 16 - ตัวปรับความร้อนของตัวนับสัดส่วนการควบคุม, 17 - ฝาครอบเซ็นเซอร์การวางแนว

จำนวนบวก β คือมุมตกกระทบ ระยะห่างระหว่างระนาบผลึกศาสตร์ที่สะท้อน รังสีเอกซ์ผ่านจุดโฟกัส และก่อให้เกิดลำแสงแยกตัว และตกลงบนคริสตัล คริสตัลมีความโค้งเพื่อให้รังสีเอกซ์ที่สะท้อนถูกโฟกัสไปที่เครื่องตรวจจับตามสัดส่วนที่ไวต่อตำแหน่ง ในด้านพลังงาน ความละเอียดของพลังงานจะอยู่ที่ 100-1,000 และพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพนั้นเกี่ยวกับหอดูดาวในหนึ่งย่อหน้า ความสำเร็จหลักของการสังเกตการณ์ในปีแรกมีดังต่อไปนี้ การตรวจจับการแผ่รังสีเอกซ์จากดาวฤกษ์ทุกระดับความส่องสว่าง รวมถึงดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลัก ดาวยักษ์ยักษ์ และดาวแคระขาว การค้นพบแหล่งกำเนิดมากกว่า 80 แหล่งในเนบิวลาแอนโดรเมดาและจำนวนเดียวกันในเมฆแมเจลแลน ภาพเอ็กซ์เรย์ความละเอียดสูงของกระจุกกาแลคซี เผยให้เห็นกระบวนการต่างๆ มากมายที่นำไปสู่การแผ่รังสีเอกซ์ การตรวจจับรังสีเอกซ์จากควาซาร์และกาแลคซีกัมมันต์หลายแห่ง การลงทะเบียนแหล่งที่มาที่มีความหนาแน่นของฟลักซ์อ่อนกว่าแหล่งที่มาที่อ่อนแอที่สุดในแค็ตตาล็อก Uhuru ถึง 1,000 เท่า การสังเกตจากหอดูดาวไอน์สไตน์มีผลกระทบสำคัญต่อดาราศาสตร์ทุกด้าน (ส่วนสำคัญของผลการสังเกตครั้งแรกของหอดูดาวไอน์สไตน์ถูกตีพิมพ์ใน Astrophysics J. , 234, No. 1, Pt. 2, 1979)

การออกแบบแสง

เนื่องจากมีพลังงานสูง ควอนตัมรังสีเอกซ์จึงไม่หักเหในสสาร (ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะสร้างเลนส์) และจะไม่สะท้อนที่มุมตกกระทบใดๆ ยกเว้นมุมที่ตื้นที่สุด (ประมาณ 90 องศา)

กล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์สามารถใช้หลายวิธีในการโฟกัสลำแสง กล้องโทรทรรศน์ที่ใช้กันมากที่สุดคือ กล้องโทรทรรศน์วอลแตร์ (พร้อมกระจกบังแดดแบบแทะเล็ม), การเข้ารหัสช่องรับแสง และคอลลิเมเตอร์แบบมอดูเลชั่น (แบบสั่น) ความสามารถที่จำกัดของเลนส์เอ็กซ์เรย์ส่งผลให้มีขอบเขตการมองเห็นที่แคบกว่าเมื่อเทียบกับกล้องโทรทรรศน์ที่ทำงานในช่วงรังสียูวีและช่วงแสงที่มองเห็นได้

กระจกเงา

การใช้กระจกเอ็กซ์เรย์สำหรับดาราศาสตร์นอกระบบต้องใช้พร้อมกัน:

• ความสามารถในการกำหนดทิศทางเริ่มต้นของโฟตอน X-ray โดยใช้สองพิกัดและ
• ประสิทธิภาพการตรวจจับที่เพียงพอ

กระจกสามารถทำจากเซรามิกหรือฟอยล์โลหะ วัสดุที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับกระจกเอ็กซ์เรย์อุบัติการณ์การแทะเล็มคือทองคำและอิริเดียม มุมสะท้อนวิกฤตขึ้นอยู่กับพลังงานโฟตอนอย่างมาก สำหรับทองคำและพลังงาน 1 keV มุมวิกฤตคือ 3.72°

การเข้ารหัสรูรับแสง

กล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์จำนวนมากใช้การเข้ารหัสรูรับแสงเพื่อสร้างภาพ ในเทคโนโลยีนี้ มีการติดตั้งมาส์กในรูปแบบของตาข่ายที่สลับองค์ประกอบโปร่งใสและทึบแสงไว้ด้านหน้าเครื่องตรวจจับเมทริกซ์ (เช่น หน้ากากสี่เหลี่ยมในรูปแบบของเมทริกซ์ Hadamard) องค์ประกอบการโฟกัสและการถ่ายภาพนี้มีน้ำหนักน้อยกว่าเลนส์เอ็กซ์เรย์อื่นๆ (ด้วยเหตุนี้เหตุใดจึงมักใช้กับดาวเทียม) แต่ต้องมีการประมวลผลเพิ่มเติมมากขึ้นเพื่อสร้างภาพ

ช่วงพลังงาน

กล้องโทรทรรศน์

เอ็กโซแซท

Exosat มีกล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์ Wolter I พลังงานต่ำสองตัวพร้อมความสามารถในการถ่ายภาพ สามารถติดตั้งระนาบโฟกัสได้

กล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์แบบแข็ง

บนกระดาน หอดูดาวสุริยะโคจรรอบที่เจ็ด(OSO 7) เป็นกล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์พิสัยแข็ง ลักษณะเฉพาะ: ช่วงพลังงาน 7 - 550 keV, มุมมอง 6.5° พื้นที่ใช้งาน ~64 ซม.²

กล้องโทรทรรศน์ FILIN

กล้องโทรทรรศน์ FILIN ที่ติดตั้งที่สถานี Salyut-4 ประกอบด้วยตัวนับสัดส่วนก๊าซสามตัวโดยมีพื้นที่ทำงานรวม 450 ซม. ² ช่วงพลังงาน 2-10 keV และอีกตัวหนึ่งที่มีพื้นที่ทำงาน 37 ซม. ² ช่วงพลังงาน 0.2- 2 เควี. ขอบเขตการมองเห็นถูกจำกัดด้วยสลิตคอลลิเมเตอร์ที่มีความกว้างครึ่งหนึ่งที่ 3° x 10° เครื่องมือดังกล่าวประกอบด้วยโฟโตเซลล์ที่ติดตั้งอยู่ด้านนอกสถานีพร้อมกับเซ็นเซอร์ โมดูลการวัดและแหล่งจ่ายไฟจะอยู่ภายในสถานี

การสอบเทียบเซ็นเซอร์กับแหล่งกำเนิดภาคพื้นดินดำเนินการควบคู่ไปกับการบินในสามโหมด: การวางแนวเฉื่อย การวางแนววงโคจร และการสำรวจ ข้อมูลถูกเก็บรวบรวมในช่วงพลังงานสี่ช่วง: 2-3.1 keV, 3.1-5.9 keV, 5.9-9.6 keV และ 2-9.6 keV บนเครื่องตรวจจับขนาดใหญ่ เซ็นเซอร์ขนาดเล็กมีลิมิตเตอร์ตั้งไว้ที่ระดับ 0.2, 0.55, 0.95 keV

กล้องโทรทรรศน์ SIGMA

กล้องโทรทรรศน์รังสีแกมมาแบบแข็ง SIGMA และกล้องโทรทรรศน์รังสีแกมมาพลังงานต่ำครอบคลุมช่วง 35-1300 keV ด้วยพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพ 800 ซม. ² และขอบเขตการมองเห็นสูงสุดที่ ~5° × 5° ความละเอียดเชิงมุมสูงสุด 15 อาร์คนาที ความละเอียดพลังงาน - 8% ที่ 511 keV ด้วยการรวมรูรับแสงที่เข้ารหัสและเซ็นเซอร์ที่ไวต่อตำแหน่งตามหลักการของกล้อง Anger ทำให้กล้องโทรทรรศน์สามารถถ่ายภาพได้

กล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์ ART-P

กล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์โฟกัส

กล้องโทรทรรศน์บรอดแบนด์เอ็กซ์เรย์ (BBXRT) เปิดตัวสู่วงโคจรโดยกระสวยอวกาศโคลัมเบีย (STS-35) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของข้อมูลบรรทุก ASTRO-1 BBXRT เป็นกล้องโทรทรรศน์โฟกัสตัวแรกที่ทำงานในช่วงพลังงานกว้าง 0.3-12 keV โดยมีความละเอียดพลังงานเฉลี่ย 90 eV ที่ 1 keV และ 150 eV ที่ 6 keV กล้องโทรทรรศน์ร่วม 2 ตัวที่มีสเปกโตรมิเตอร์ Si(Li) โซลิดสเตตแบ่งส่วนแต่ละอัน (ตัวตรวจจับ A และ B) ประกอบด้วยห้าพิกเซล ขอบเขตการมองเห็นโดยรวมคือเส้นผ่านศูนย์กลาง 17.4 ฟุต ขอบเขตการมองเห็นของพิกเซลตรงกลางคือเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 ฟุต พื้นที่ทั้งหมด: 765 ตร.ซม. ที่ 1.5 keV, 300 ตร.ซม. ที่ 7 keV

HEAO-2

หอดูดาววงโคจรแห่งแรกของโลกที่มีกระจกเงาสะท้อนโฟตอนรังสีเอกซ์ในทุ่งหญ้า เปิดตัวในปี 1978 พื้นที่ที่มีประสิทธิภาพคือประมาณ 400 ตร.ซม. ที่พลังงาน 0.25 keV และประมาณ 30 ตร.ซม. ที่พลังงาน 4 keV

จันทรา

XRT บนยานอวกาศ Swift (ภารกิจ MIDEX)

ท่อกล้องโทรทรรศน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 508 มม. ทำจากเส้นใยกราไฟท์สองส่วนและไซยาไนด์เอสเทอร์ ชั้นนอกของเส้นใยกราไฟท์ได้รับการออกแบบเพื่อลดค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนตามยาว ในขณะที่ท่อที่ซับซ้อนภายในบุไว้ด้านในด้วยแผ่นกั้นไออลูมิเนียมฟอยล์เพื่อป้องกันไอน้ำหรือสารปนเปื้อนอีพอกซีเข้าไปในกล้องโทรทรรศน์ XRT ประกอบด้วยส่วนหน้า ล้อมรอบด้วยกระจกและถือชุดชัตเตอร์และหน่วยนำทางบนท้องฟ้า และส่วนด้านหลังถือกล้องระนาบโฟกัสและหน้าจอออปติคอลภายใน

โมดูลกระจกประกอบด้วยกระจกมองข้าง Wolter I ที่ซ้อนกัน 12 ชิ้นซึ่งติดตั้งอยู่ที่ครอสส์สเซซด้านหน้าและด้านหลัง กระจกที่ให้ความร้อนแบบพาสซีฟเป็นเปลือกนิกเกิลเคลือบทองที่มีความยาว 600 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 191 ถึง 300 มม.

เครื่องสร้างภาพเอ็กซ์เรย์มีพื้นที่ใช้งานจริง 120 ตารางเซนติเมตร ที่ 1.15 keV, มุมมองภาพ 23.6 x 23.6 อาร์คนาที และความละเอียดเชิงมุม (θ) 18 อาร์ควินาที ที่เส้นผ่านศูนย์กลางครึ่งกำลัง (HPD) ความไวของตัวตรวจจับคือ 2·10 −14 erg cm −2 s −1 10 4 วินาที ฟังก์ชั่นการกระจายจุด (PSF) ของกระจก - 15 arc วินาที HPD ที่โฟกัส (1.5 keV) กระจกจะพร่ามัวเล็กน้อยเพื่อให้ PSF มีความสม่ำเสมอมากขึ้นทั่วทั้งขอบเขตการมองเห็น ส่งผลให้ค่า PSF ของเครื่องมืออยู่ที่ 18 อาร์ควินาที

กล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์อุบัติการณ์ปกติ

ประวัติความเป็นมาของกล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์

กล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์ตัวแรกถูกใช้เพื่อสังเกตดวงอาทิตย์ ภาพแรกของดวงอาทิตย์ในสเปกตรัมรังสีเอกซ์ได้รับในปี พ.ศ. 2506 โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ติดตั้งบนจรวด

หมายเหตุ

ดูสิ่งนี้ด้วย

• รายชื่อยานอวกาศที่มีเครื่องตรวจจับรังสีเอกซ์และแกมมาบนเรือ

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010.

กล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์เป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ออกแบบมาเพื่อสังเกตวัตถุที่อยู่ห่างไกลในสเปกตรัมรังสีเอกซ์ ในการใช้งานกล้องโทรทรรศน์ดังกล่าว โดยปกติแล้วจะต้องยกมันขึ้นเหนือชั้นบรรยากาศของโลกซึ่งทึบแสงต่อรังสีเอกซ์ ดังนั้นกล้องโทรทรรศน์จึงถูกวางไว้บนจรวดหรือดาวเทียมที่สูง

การออกแบบแสง

เนื่องจากมีพลังงานสูง ควอนตัมรังสีเอกซ์จึงไม่หักเหในสสาร (ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะสร้างเลนส์) และจะไม่สะท้อนที่มุมตกกระทบใดๆ ยกเว้นมุมที่ตื้นที่สุด (ประมาณ 90 องศา)

กล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์สามารถใช้หลายวิธีในการโฟกัสลำแสง กล้องโทรทรรศน์ที่ใช้กันมากที่สุดคือ กล้องโทรทรรศน์วอลแตร์ (พร้อมกระจกบังแดดแบบแทะเล็ม), การเข้ารหัสช่องรับแสง และคอลลิเมเตอร์แบบมอดูเลชั่น (แบบสั่น)

ความสามารถที่จำกัดของเลนส์เอ็กซ์เรย์ส่งผลให้มีขอบเขตการมองเห็นที่แคบกว่าเมื่อเทียบกับกล้องโทรทรรศน์ที่ทำงานในช่วงรังสียูวีและช่วงแสงที่มองเห็นได้

เรื่องราว

การประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ตัวแรกมักเกิดจาก Hans Lipperschlei แห่งฮอลแลนด์ ในปี 1570-1619 แต่เขาแทบจะไม่ใช่ผู้ค้นพบอย่างแน่นอน เป็นไปได้มากว่าข้อดีของเขาคือเขาเป็นคนแรกที่ทำให้อุปกรณ์กล้องโทรทรรศน์ใหม่เป็นที่นิยมและเป็นที่ต้องการ เขายังเป็นผู้ที่ยื่นขอรับสิทธิบัตรในปี 1608 สำหรับเลนส์คู่หนึ่งที่วางอยู่ในหลอด เขาเรียกอุปกรณ์นี้ว่ากล้องส่องทางไกล อย่างไรก็ตาม สิทธิบัตรของเขาถูกปฏิเสธเนื่องจากอุปกรณ์ของเขาดูเรียบง่ายเกินไป

ก่อนหน้าเขา โทมัส ดิกเจส นักดาราศาสตร์พยายามขยายดาวฤกษ์ในปี 1450 โดยใช้เลนส์นูนและกระจกเว้า อย่างไรก็ตาม เขาไม่มีความอดทนในการสรุปอุปกรณ์ และในไม่ช้าสิ่งประดิษฐ์ครึ่งหนึ่งก็ถูกลืมไปอย่างสะดวก ปัจจุบัน Digges ถูกจดจำจากการบรรยายเกี่ยวกับระบบเฮลิโอเซนตริกของเขา

ในตอนท้ายของปี 1609 กล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กต้องขอบคุณ Lipperschlei จึงกลายเป็นเรื่องปกติไปทั่วฝรั่งเศสและอิตาลี ในเดือนสิงหาคม ค.ศ. 1609 โธมัส แฮร์ริออตได้ปรับปรุงและปรับปรุงสิ่งประดิษฐ์ดังกล่าว ซึ่งช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถดูหลุมอุกกาบาตและภูเขาบนดวงจันทร์ได้

ความก้าวหน้าครั้งใหญ่เกิดขึ้นเมื่อนักคณิตศาสตร์ชาวอิตาลี กาลิเลโอ กาลิเลอี ได้เรียนรู้เกี่ยวกับความพยายามของชาวดัตช์ในการจดสิทธิบัตรท่อเลนส์ ด้วยแรงบันดาลใจจากการค้นพบนี้ Halley จึงตัดสินใจสร้างอุปกรณ์ดังกล่าวสำหรับตัวเขาเอง ในเดือนสิงหาคม ค.ศ. 1609 กาลิเลโอได้สร้างกล้องโทรทรรศน์เต็มตัวเครื่องแรกของโลก ในตอนแรก มันเป็นเพียงขอบเขตการจำ - เป็นการผสมผสานระหว่างเลนส์แว่นตา ปัจจุบันจะเรียกว่าการหักเหของแสง ก่อนกาลิเลโอ เป็นไปได้มากว่าน้อยคนนักที่คิดจะใช้หลอดความบันเทิงนี้เพื่อประโยชน์ของดาราศาสตร์ ต้องขอบคุณอุปกรณ์ดังกล่าว กาลิเลโอเองก็ค้นพบภูเขาและหลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์ พิสูจน์ความเป็นทรงกลมของดวงจันทร์ ค้นพบดาวเทียมสี่ดวงของดาวพฤหัสบดี วงแหวนของดาวเสาร์ และทำการค้นพบที่มีประโยชน์อื่น ๆ อีกมากมาย

สำหรับคนปัจจุบัน กล้องโทรทรรศน์กาลิเลโอดูเหมือนจะไม่พิเศษ เด็กอายุ 10 ขวบคนใดก็ตามสามารถสร้างเครื่องมือที่ดีกว่ามากได้อย่างง่ายดายโดยใช้เลนส์ที่ทันสมัย แต่กล้องโทรทรรศน์กาลิเลโอเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ใช้งานได้จริงเพียงตัวเดียวในแต่ละวัน โดยมีกำลังขยาย 20 เท่า แต่มีขอบเขตการมองเห็นน้อย ภาพเบลอเล็กน้อย และข้อบกพร่องอื่นๆ กาลิเลโอเป็นผู้เปิดยุคแห่งการหักเหของแสงในดาราศาสตร์ - ศตวรรษที่ 17

เวลาและการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ทำให้สามารถสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังยิ่งขึ้นซึ่งทำให้มองเห็นได้มากขึ้น นักดาราศาสตร์เริ่มใช้เลนส์ที่มีความยาวโฟกัสมากขึ้น กล้องโทรทรรศน์เองก็กลายเป็นท่อขนาดใหญ่และหนักและแน่นอนว่าไม่สะดวกในการใช้งาน จากนั้นจึงคิดค้นขาตั้งขึ้นมาสำหรับพวกเขา กล้องโทรทรรศน์ได้รับการปรับปรุงและปรับปรุงอย่างค่อยเป็นค่อยไป อย่างไรก็ตาม เส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดไม่เกินหลายเซนติเมตร - ไม่สามารถผลิตเลนส์ขนาดใหญ่ได้

ในปี ค.ศ. 1656 Christian Huyens ได้สร้างกล้องโทรทรรศน์ที่สามารถขยายวัตถุที่สังเกตได้ 100 เท่า ขนาดของมันคือมากกว่า 7 เมตร โดยมีรูรับแสงประมาณ 150 มม. กล้องโทรทรรศน์นี้ถือว่าอยู่ในระดับกล้องโทรทรรศน์สมัครเล่นสำหรับผู้เริ่มต้นในปัจจุบันแล้ว ในช่วงทศวรรษที่ 1670 กล้องโทรทรรศน์ขนาด 45 เมตรได้ถูกสร้างขึ้นแล้ว ซึ่งสามารถขยายวัตถุเพิ่มเติมและให้มุมมองที่กว้างขึ้น

แต่แม้แต่ลมธรรมดาก็อาจเป็นอุปสรรคในการได้ภาพที่คมชัดและมีคุณภาพสูง กล้องโทรทรรศน์เริ่มมีความยาวมากขึ้น ผู้ค้นพบพยายามที่จะใช้ประโยชน์สูงสุดจากอุปกรณ์นี้โดยอาศัยกฎการมองเห็นที่พวกเขาค้นพบ - ความคลาดเคลื่อนสีของเลนส์ลดลงเกิดขึ้นเมื่อความยาวโฟกัสเพิ่มขึ้น เพื่อกำจัดการรบกวนสี นักวิจัยได้สร้างกล้องโทรทรรศน์ที่มีความยาวเหลือเชื่อ ท่อเหล่านี้ซึ่งต่อมาเรียกว่ากล้องโทรทรรศน์มีความยาวถึง 70 เมตร และทำให้เกิดความไม่สะดวกอย่างมากในการทำงานกับท่อและการติดตั้ง ข้อบกพร่องของตัวหักเหบังคับให้ผู้มีความคิดที่ดีต้องมองหาวิธีแก้ปัญหาเพื่อปรับปรุงกล้องโทรทรรศน์ พบคำตอบและวิธีการใหม่: การรวบรวมและการโฟกัสรังสีทำได้โดยใช้กระจกเว้า ตัวรีเฟล็กเตอร์ได้เกิดใหม่เป็นตัวรีเฟล็กเตอร์ โดยปราศจากโครมาติซึมโดยสิ้นเชิง

บุญนี้เป็นของ Isaac Newton ทั้งหมดเป็นผู้ที่สามารถให้ชีวิตใหม่แก่กล้องโทรทรรศน์ด้วยความช่วยเหลือของกระจก กระจกสะท้อนแสงชิ้นแรกของเขามีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงสี่เซนติเมตร และเขาได้สร้างกระจกเงาตัวแรกสำหรับกล้องโทรทรรศน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 มม. จากโลหะผสมของทองแดง ดีบุก และสารหนูในปี 1704 ภาพก็ชัดเจน อย่างไรก็ตาม กล้องโทรทรรศน์ตัวแรกของเขายังคงได้รับการเก็บรักษาอย่างระมัดระวังในพิพิธภัณฑ์ดาราศาสตร์ในลอนดอน

แต่เป็นเวลานานแล้วที่ช่างแว่นตาไม่สามารถสร้างกระจกเงาแบบเต็มตัวสำหรับตัวสะท้อนแสงได้ ปีเกิดของกล้องโทรทรรศน์ชนิดใหม่ถือเป็นปี 1720 เมื่ออังกฤษสร้างตัวสะท้อนแสงแบบใช้งานได้ตัวแรกซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 เซนติเมตร มันเป็นความก้าวหน้า ในยุโรป มีความต้องการกล้องโทรทรรศน์แบบพกพาและกะทัดรัดที่มีความยาวเกือบสองเมตร พวกเขาเริ่มลืมเรื่องท่อหักเหความยาว 40 เมตรไปซะ

ระบบกระจกสองบานในกล้องโทรทรรศน์ถูกเสนอโดย Cassegrain ชาวฝรั่งเศส Cassegrain ไม่สามารถนำแนวคิดของเขาไปปฏิบัติได้อย่างเต็มที่เนื่องจากขาดความสามารถทางเทคนิคในการประดิษฐ์กระจกที่จำเป็น แต่วันนี้ภาพวาดของเขาได้ถูกนำมาใช้แล้ว เป็นกล้องโทรทรรศน์แบบนิวตันและแคสเซอเกรนที่ถือเป็นกล้องโทรทรรศน์ "สมัยใหม่" ตัวแรกที่ประดิษฐ์ขึ้นเมื่อปลายศตวรรษที่ 19 อย่างไรก็ตาม กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลทำงานบนหลักการของกล้องโทรทรรศน์แคสซีเกรนทุกประการ และหลักการพื้นฐานของนิวตันที่ใช้กระจกเว้าเดียวได้ถูกนำมาใช้ที่หอดูดาวฟิสิกส์ดาราศาสตร์พิเศษในรัสเซียมาตั้งแต่ปี 1974 ยุครุ่งเรืองของดาราศาสตร์แบบหักเหแสงเกิดขึ้นในศตวรรษที่ 19 เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์ไม่มีสีค่อยๆ เพิ่มขึ้น หากในปี พ.ศ. 2367 เส้นผ่านศูนย์กลางยังคงเป็น 24 เซนติเมตรดังนั้นในปี พ.ศ. 2409 ขนาดของมันก็เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในปี พ.ศ. 2428 เส้นผ่านศูนย์กลางก็กลายเป็น 76 เซนติเมตร (หอดูดาว Pulkovo ในรัสเซีย) และในปี พ.ศ. 2440 เครื่องหักเหของ Ierka ก็ถูกประดิษฐ์ขึ้น คำนวณได้ว่าเมื่อผ่านไป 75 ปี เลนส์เพิ่มขึ้นในอัตราหนึ่งเซนติเมตรต่อปี

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 กล้องโทรทรรศน์ขนาดกะทัดรัดและสะดวกได้เข้ามาแทนที่ตัวสะท้อนแสงขนาดใหญ่ กระจกโลหะกลับกลายเป็นว่าใช้งานไม่ได้จริงนัก - มีราคาแพงในการผลิตและจางหายไปตามกาลเวลา ภายในปี 1758 ด้วยการประดิษฐ์แก้วใหม่สองประเภท: เบา - มงกุฎและหนัก - หินเหล็กไฟ มันจึงเป็นไปได้ที่จะสร้างเลนส์สองเลนส์ สิ่งนี้ประสบความสำเร็จในการใช้ประโยชน์จากนักวิทยาศาสตร์ J. Dollond ซึ่งสร้างเลนส์สองเลนส์ ซึ่งต่อมาเรียกว่าเลนส์ Dollond

หลังจากการประดิษฐ์เลนส์ไม่มีสี ชัยชนะของตัวหักเหก็เกิดขึ้นอย่างแน่นอน สิ่งที่เหลืออยู่คือการปรับปรุงกล้องโทรทรรศน์เลนส์ พวกเขาลืมเรื่องกระจกเว้าไปแล้ว พวกมันฟื้นคืนชีพขึ้นมาด้วยน้ำมือของนักดาราศาสตร์สมัครเล่น วิลเลียม เฮอร์เชล นักดนตรีชาวอังกฤษผู้ค้นพบดาวเคราะห์ยูเรนัสในปี พ.ศ. 2324 การค้นพบของเขาไม่เท่าเทียมกันในทางดาราศาสตร์มาตั้งแต่สมัยโบราณ ยิ่งไปกว่านั้น ดาวยูเรนัสยังถูกค้นพบโดยใช้เครื่องสะท้อนแสงขนาดเล็กแบบโฮมเมดอีกด้วย ความสำเร็จดังกล่าวทำให้เฮอร์เชลเริ่มสร้างตัวสะท้อนแสงที่ใหญ่ขึ้น เฮอร์เชลเองก็หลอมกระจกจากทองแดงและดีบุกในเวิร์คช็อปของเขา งานหลักในชีวิตของเขาคือกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่มีกระจกเส้นผ่านศูนย์กลาง 122 ซม. นี่คือเส้นผ่านศูนย์กลางของกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดของเขา การค้นพบยังมาไม่ถึงในไม่ช้า ด้วยกล้องโทรทรรศน์นี้ เฮอร์เชลจึงค้นพบดาวเทียมดวงที่หกและเจ็ดของดาวเคราะห์ดาวเสาร์ ลอร์ดรอสส์เจ้าของที่ดินชาวอังกฤษอีกคนหนึ่งซึ่งมีชื่อเสียงไม่แพ้กันนักดาราศาสตร์สมัครเล่นได้ประดิษฐ์กระจกสะท้อนแสงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 182 เซนติเมตร ต้องขอบคุณกล้องโทรทรรศน์ที่เขาค้นพบเนบิวลากังหันที่ไม่รู้จักจำนวนหนึ่ง กล้องโทรทรรศน์เฮอร์เชลและรอสส์มีข้อเสียหลายประการ เลนส์กระจกโลหะกลายเป็นเลนส์ที่หนักเกินไป สะท้อนแสงเพียงส่วนเล็กๆ ที่ตกใส่เลนส์จึงสลัว จำเป็นต้องมีวัสดุใหม่ที่สมบูรณ์แบบสำหรับกระจก วัสดุนี้กลายเป็นแก้ว นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส ลีออน ฟูโกต์ พยายามสอดกระจกที่ทำจากกระจกสีเงินเข้าไปในตัวสะท้อนแสงในปี พ.ศ. 2399 และประสบการณ์ก็ประสบความสำเร็จ ในช่วงทศวรรษที่ 90 นักดาราศาสตร์สมัครเล่นจากอังกฤษได้สร้างตัวสะท้อนแสงสำหรับการสังเกตการณ์ด้วยภาพถ่ายด้วยกระจกแก้วที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 152 เซนติเมตร ความก้าวหน้าอีกอย่างหนึ่งของการสร้างกล้องโทรทรรศน์ก็เห็นได้ชัด

ความก้าวหน้านี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้หากปราศจากการมีส่วนร่วมของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย ฉันเข้าแล้ว บรูซมีชื่อเสียงในด้านการพัฒนากระจกโลหะพิเศษสำหรับกล้องโทรทรรศน์ โลโมโนซอฟและเฮอร์เชลซึ่งเป็นอิสระจากกัน ได้คิดค้นการออกแบบกล้องโทรทรรศน์แบบใหม่โดยที่กระจกหลักจะเอียงโดยไม่มีกระจกรอง ดังนั้นจึงช่วยลดการสูญเสียแสงได้

Fraunhofer ช่างแว่นตาชาวเยอรมันใส่การผลิตและคุณภาพของเลนส์ไว้บนสายพานลำเลียง และวันนี้ที่หอดูดาว Tartu มีกล้องโทรทรรศน์ที่มีเลนส์ Fraunhofer ที่ยังใช้งานได้อยู่ แต่ผู้หักเหของช่างแว่นตาชาวเยอรมันก็ไม่ได้มีข้อบกพร่องเช่นกัน - โครมาติซึม

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 เท่านั้นที่มีการคิดค้นวิธีการใหม่ในการผลิตเลนส์ พื้นผิวกระจกเริ่มได้รับการเคลือบด้วยฟิล์มสีเงิน ซึ่งถูกนำไปใช้กับกระจกแก้วโดยให้น้ำตาลองุ่นสัมผัสกับเกลือซิลเวอร์ไนเตรต เลนส์ใหม่โดยพื้นฐานเหล่านี้สะท้อนแสงได้มากถึง 95% ตรงกันข้ามกับเลนส์สีบรอนซ์แบบเก่าที่สะท้อนแสงเพียง 60% L. Foucault สร้างตัวสะท้อนแสงด้วยกระจกพาราโบลาซึ่งเปลี่ยนรูปร่างของพื้นผิวของกระจก ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 Crossley นักดาราศาสตร์สมัครเล่นหันมาสนใจกระจกอะลูมิเนียม กระจกพาราโบลาแก้วเว้าที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 91 ซม. ที่เขาซื้อมาถูกใส่เข้าไปในกล้องโทรทรรศน์ทันที ปัจจุบัน มีการติดตั้งกล้องโทรทรรศน์ที่มีกระจกบานใหญ่เช่นนี้ในหอดูดาวสมัยใหม่ ในขณะที่การเติบโตของการหักเหของแสงช้าลง การพัฒนากล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนกลับได้รับแรงผลักดัน ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2451 ถึง พ.ศ. 2478 หอสังเกตการณ์หลายแห่งทั่วโลกได้สร้างตัวสะท้อนแสงมากกว่าหนึ่งโหลครึ่งพร้อมเลนส์ที่มีขนาดใหญ่กว่าของ Yerk กล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดติดตั้งอยู่ที่หอดูดาว Mount Wilson มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 256 เซนติเมตร และแม้แต่ขีดจำกัดนี้ก็จะเพิ่มเป็นสองเท่าในไม่ช้า มีการติดตั้งแผ่นสะท้อนแสงขนาดยักษ์ของอเมริกาในแคลิฟอร์เนีย ปัจจุบันมีอายุมากกว่า 15 ปี

เมื่อกว่า 30 ปีที่แล้วในปี 1976 นักวิทยาศาสตร์ของสหภาพโซเวียตได้สร้างกล้องโทรทรรศน์ BTA ขนาด 6 เมตร - กล้องโทรทรรศน์อะซิมุธัลขนาดใหญ่ จนถึงปลายศตวรรษที่ 20 BTA ถือเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ผู้ประดิษฐ์ BTA เป็นผู้ริเริ่มในการแก้ปัญหาทางเทคนิคดั้งเดิม เช่น การติดตั้ง alt-azimuth ที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ ปัจจุบันนวัตกรรมเหล่านี้ถูกนำมาใช้ในกล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์เกือบทั้งหมด ในตอนต้นของศตวรรษที่ 21 BTA ถูกผลักเข้าไปในกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่สิบแห่งที่สองของโลก และการเสื่อมสภาพของกระจกอย่างค่อยเป็นค่อยไปเมื่อเวลาผ่านไป - ปัจจุบันคุณภาพของกระจกลดลง 30% ของมูลค่าดั้งเดิม - ทำให้มันกลายเป็นเพียงอนุสรณ์สถานทางประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์เท่านั้น

กล้องโทรทรรศน์รุ่นใหม่ประกอบด้วยกล้องโทรทรรศน์แฝดขนาดใหญ่ 10 เมตร KECK I และ KECK II สองตัว สำหรับการสังเกตการณ์ด้วยแสงอินฟราเรด ได้รับการติดตั้งในปี 1994 และ 1996 ในสหรัฐอเมริกา พวกเขาถูกรวบรวมด้วยความช่วยเหลือของมูลนิธิ W. Keck หลังจากนั้นจึงตั้งชื่อพวกเขา เขาให้เงินมากกว่า 140,000 ดอลลาร์สำหรับการก่อสร้าง กล้องโทรทรรศน์เหล่านี้มีขนาดเท่ากับอาคารแปดชั้นและมีน้ำหนักมากกว่า 300 ตันต่อตัว แต่ทำงานด้วยความแม่นยำสูงสุด หลักการทำงานเป็นกระจกหลักที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 เมตร ประกอบด้วยกระจกหกเหลี่ยม 36 ชิ้น ทำหน้าที่เป็นกระจกสะท้อนแสงบานเดียว กล้องโทรทรรศน์เหล่านี้ได้รับการติดตั้งในสถานที่ที่เหมาะสมที่สุดแห่งหนึ่งในโลกสำหรับการสังเกตทางดาราศาสตร์ - ในฮาวายบนทางลาดของภูเขาไฟ Manua Kea ที่ดับแล้วซึ่งสูง 4,200 ม. ภายในปี 2545 กล้องโทรทรรศน์ทั้งสองนี้ซึ่งอยู่ห่างจากกัน 85 ม. เริ่มทำงานในโหมดอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์ โดยให้ความละเอียดเชิงมุมเท่ากับกล้องโทรทรรศน์ 85 เมตร ประวัติความเป็นมาของกล้องโทรทรรศน์มีมาอย่างยาวนาน ตั้งแต่ผู้ผลิตแก้วของอิตาลีไปจนถึงกล้องโทรทรรศน์ดาวเทียมขนาดยักษ์สมัยใหม่ หอดูดาวขนาดใหญ่สมัยใหม่มีการนำระบบคอมพิวเตอร์มาใช้มานานแล้ว อย่างไรก็ตาม กล้องโทรทรรศน์สมัครเล่นและอุปกรณ์หลายอย่าง เช่น ฮับเบิล ยังคงใช้หลักการทำงานที่กาลิเลโอประดิษฐ์ขึ้น

กล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์

อุปกรณ์สำหรับศึกษาเวลาและสเปกตรัม เซนต์ในแหล่งกำเนิดของอวกาศ เอ็กซ์เรย์ ตลอดจนการกำหนดพิกัดของแหล่งกำเนิดเหล่านี้และสร้างภาพขึ้นมา

คลื่นวิทยุที่มีอยู่ทำงานในช่วงพลังงานของ e โฟตอน และรังสีเอกซ์ การแผ่รังสีตั้งแต่ 0.1 ถึงหลายร้อย keV เช่น ในช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่ 10 นาโนเมตรถึงหนึ่งในร้อยของนาโนเมตร เพื่อดำเนินการทางดาราศาสตร์ จากการสังเกตในช่วงความยาวคลื่นนี้ รังสีเอกซ์จะถูกยกขึ้นเหนือชั้นบรรยากาศโลกบนจรวดหรือดาวเทียม นับตั้งแต่รังสีเอกซ์ รังสีถูกดูดซับอย่างรุนแรงจากบรรยากาศ การแผ่รังสีที่มี e>20 keV สามารถสังเกตได้จากระดับความสูง = 30 กม. จากบอลลูน

R.t. อนุญาตให้:

1) ลงทะเบียนรังสีเอกซ์ที่มีประสิทธิภาพสูง โฟตอน;

2) แยกเหตุการณ์ที่สอดคล้องกับผลกระทบของโฟตอนของช่วงพลังงานที่ต้องการจากสัญญาณที่เกิดจากอิทธิพลของประจุ h-ts และแกมมาโฟตอน;

3) กำหนดทิศทางการมาถึงของรังสีเอกซ์ รังสี

ใน RT สำหรับช่วง 0.1-30 keV เครื่องตรวจจับโฟตอนเป็นตัวนับสัดส่วนที่เติมส่วนผสมของก๊าซ (Ar + CH4, Ar + CO2 หรือ Xe + CO2) การดูดกลืนรังสีเอกซ์ โฟตอนโดยอะตอมของก๊าซจะมาพร้อมกับการปล่อยโฟโตอิเล็กตรอน (ดูการปล่อยโฟโตอิเล็กตรอน) อิเล็กตรอนแบบสว่าน (ดูเอฟเฟกต์ของสว่าน) และโฟตอนฟลูออเรสเซนต์ (ดูฟลูออเรสเซนต์) โฟโตอิเล็กตรอนและออเกอร์อิเล็กตรอนจะสูญเสียพลังงานอย่างรวดเร็วเพื่อทำให้ก๊าซแตกตัวเป็นไอออน และโฟตอนฟลูออเรสเซนต์ยังสามารถถูกก๊าซดูดซับได้อย่างรวดเร็วเนื่องจากผลของโฟโตอิเล็กทริก ในกรณีนี้ จำนวนคู่อิเล็กตรอน-ไอออนทั้งหมดที่เกิดขึ้นจะเป็นสัดส่วน เอ็กซ์เรย์พลังงาน โฟตอน ดังนั้นพลังงานรังสีเอกซ์จึงถูกฟื้นฟูโดยพัลส์ปัจจุบันในวงจรแอโนด โฟตอน

ข้าว. 1. โครงการเอ็กซเรย์ กล้องโทรทรรศน์ที่มีคอลลิเมเตอร์กรีด b - การทำงานของกล้องโทรทรรศน์ในโหมดสแกน

ภายใต้สภาวะปกติ R. t. จะถูกฉายรังสีโดยกระแสประจุอันทรงพลัง h-ts และแกมมาโฟตอนสลายตัว พลังงานซึ่งเครื่องตรวจจับรังสีเอกซ์จะบันทึกร่วมกับรังสีเอกซ์ โฟตอนจากแหล่งกำเนิดรังสีที่กำลังศึกษาอยู่ เพื่อเน้นการเอ็กซเรย์ โฟตอนจากพื้นหลังทั่วไป จะใช้วิธีป้องกันการบังเอิญ (ดูวิธี COINCIDENCE) มาถึงการเอ็กซเรย์ โฟตอนยังถูกบันทึกด้วยรูปร่างของแรงกระตุ้นไฟฟ้าที่พวกมันสร้างขึ้น ปัจจุบันตั้งแต่เครื่องชาร์จ h-ts ให้สัญญาณที่นานกว่าสัญญาณที่เกิดจากรังสีเอกซ์ โฟตอน

เพื่อกำหนดทิศทางของการเอ็กซเรย์ แหล่งกำเนิดคืออุปกรณ์ที่ประกอบด้วยสลิตคอลลิเมเตอร์และเซ็นเซอร์ดวงดาวที่ติดอย่างแน่นหนาในเฟรมเดียวกัน คอลลิเมเตอร์ (ชุดเพลต) จะจำกัดขอบเขตการมองเห็นของรังสีเอกซ์และส่งรังสีเอกซ์ โฟตอนที่เคลื่อนที่ในมุมทึบเล็กๆ เท่านั้น (=10-15 ตารางองศา) เอ็กซ์เรย์ โฟตอนที่ผ่านคอลลิเมเตอร์ (รูปที่ 1,a) จะถูกบันทึกไว้ที่ด้านบน ปริมาณเคาน์เตอร์ พัลส์กระแสที่เกิดขึ้นจะขึ้นในวงจร แอโนดจะผ่านวงจรป้องกันการบังเอิญ (เนื่องจากไม่มีสัญญาณห้ามจากแอโนดด้านล่าง) และป้อนเข้าเครื่องวิเคราะห์เพื่อกำหนดเวลาและพลังงาน ลักษณะของโฟตอน จากนั้นข้อมูลจะถูกส่งผ่านระบบโทรมาตรไปยังโลก ในเวลาเดียวกัน ข้อมูลจากเซ็นเซอร์ดวงดาวเกี่ยวกับดวงดาวที่สว่างที่สุดที่ตกลงไปในขอบเขตการมองเห็นของมันจะถูกส่งไป ข้อมูลนี้ทำให้สามารถกำหนดตำแหน่งของแกน Rt ในการผลิตในขณะที่โฟตอนมาถึงได้

เมื่อ RT ทำงานในโหมดการสแกน ทิศทางไปยังแหล่งที่มาจะถูกกำหนดเป็นตำแหน่งของ RT ซึ่งความเร็วการนับจะถึงสูงสุด มุม ความละเอียดของ RT ด้วยสลิตคอลลิเมเตอร์หรือเซลลูลาร์คอลลิเมเตอร์ที่คล้ายกันคือหลายสิบของอาร์คนาที

มุมดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ความละเอียด (= หลายสิบวินาที) มี RT พร้อมการปรับ คอลลิเมเตอร์ (รูปที่ 2, a) แบบโมดูลาร์ คอลลิเมเตอร์ประกอบด้วยกริดลวดหนึ่งมิติสองเส้น (หรือมากกว่า) ที่ติดตั้งระหว่างเครื่องตรวจจับและคอลลิเมเตอร์แบบสลิต ซึ่งส่วนหลังถูกยกขึ้นเหนือเครื่องตรวจจับไปที่ความสูง = 1 ม. และการสังเกตจะดำเนินการในโหมดการสแกนทั้งสองโหมด (รูปที่ . 1b) หรือการหมุนสัมพันธ์กับแกนตั้งฉากกับระนาบตาข่าย สายไฟในแต่ละตารางคอลลิเมเตอร์ได้รับการติดตั้งขนานกันที่ระยะห่างเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวด ดังนั้น เมื่อแหล่งกำเนิดเคลื่อนผ่านขอบเขตการมองเห็นของ R. เงาจะมาจากด้านบน สายไฟเลื่อนไปตามด้านล่าง ตารางตกลงบนสายไฟแล้วอัตราการนับจะสูงสุดหรือระหว่างกันจากนั้นจึงน้อยที่สุด (พื้นหลัง)

มุม การกระจายอัตราการนับ Rt พร้อมการปรับ Collimator (ฟังก์ชันตอบสนองการคลิก) จะแสดงในรูป 2,ข. สำหรับการมอดูเลตแบบ n-grid มุมคอลลิเมเตอร์ระหว่างจุดสูงสุดที่อยู่ติดกัน q0=2n-1qr โดยที่ qr=d/l - ang ความละเอียดของ R. t. ในกรณีส่วนใหญ่ R. t. พร้อมการปรับ เครื่องคอลลิเมเตอร์ช่วยระบุตำแหน่งของรังสีเอกซ์ได้อย่างแม่นยำ แหล่งที่มาซึ่งเพียงพอสำหรับการระบุวัตถุท้องฟ้าที่เปล่งออกมาในช่วงแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ คลื่น

ด้วยโมดูลาร์ เทคนิคการเข้ารหัสเริ่มแข่งขันกับคอลลิเมเตอร์ รูรับแสงทำให้ได้ qr

ข้าว. 2. ก - อุปกรณ์เอ็กซ์เรย์ กล้องโทรทรรศน์ที่มีการมอดูเลต คอลลิเมเตอร์; ข - มุม การกระจายอัตราการนับ

ตำแหน่งแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ การแผ่รังสีในมุมมองของ RT จะถูกกำหนดโดยตำแหน่งของความสัมพันธ์สูงสุด ฟังก์ชันระหว่างการกระจายอัตราการนับที่ได้รับบนพื้นผิวเครื่องตรวจจับและฟังก์ชันการส่งผ่านหน้าจอ

ในช่วงพลังงาน e>15 keV จะใช้คริสตัลเป็นเครื่องตรวจจับ R.T. ตัวเรืองแสงวาบ NaI (Tl) (ดูตัวนับประกายแวววาว); เพื่อระงับพื้นหลังการชาร์จ h-ts ของพลังงานสูงและโฟตอนแกมมาถูกติดตั้งไว้บนป้องกันการบังเอิญกับคริสตชนตัวแรก ซินทิเลเตอร์ CsI(Tl) เพื่อจำกัดขอบเขตการมองเห็นใน RT ดังกล่าว จึงมีการใช้คอลลิเมเตอร์แบบแอคทีฟ—กระบอกของรังสีเรืองแสงวาบที่เชื่อมต่อกับสารป้องกันการบังเอิญด้วย NaI(Tl) รังสีความร้อน

ในช่วงพลังงานตั้งแต่ 0.1 ถึงหลาย ๆ เทคโนโลยีรังสี keV มีประสิทธิภาพมากที่สุด โดยรังสีที่ตกกระทบบนกระจกโฟกัสจะถูกโฟกัสที่มุมเล็กๆ (รูปที่ 3) ความไวของการแผ่รังสี t นั้นสูงกว่าการออกแบบอื่นถึง 103 เท่าเนื่องจากความสามารถในการรวบรวมรังสีด้วยค่าที่มีนัยสำคัญ และมุ่งตรงไปยังเครื่องตรวจจับขนาดเล็ก ซึ่งจะเพิ่มอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนอย่างมาก X-ray t. ซึ่งสร้างขึ้นตามรูปแบบนี้ ให้ภาพสองมิติของแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ การแผ่รังสีคล้ายกับแสงทั่วไป กล้องโทรทรรศน์.

ข้าว. 3. แผนภาพการโฟกัสด้วยรังสีเอกซ์ กล้องโทรทรรศน์.

ในการสร้างภาพใน RT แบบโฟกัส สัดส่วนที่ไวต่อตำแหน่งจะถูกใช้เป็นตัวตรวจจับ กล้อง เครื่องตรวจจับไมโครช่อง และอุปกรณ์ชาร์จคู่ (CCD) มุม ความละเอียดในกรณีแรกถูกกำหนดโดย ch อ๊าก ช่องว่าง ความละเอียดของกล้องคือ = 1", เครื่องตรวจจับไมโครช่องสัญญาณและ CCD ให้ค่า 1-2" (สำหรับลำแสงที่อยู่ใกล้กับแกน) ด้วยสเปกโตรเมทริก ในการวิจัย มีการใช้เครื่องตรวจจับ PP และคริสตัล Bragg สเปกโตรมิเตอร์และการเลี้ยวเบน ตะแกรงที่ไวต่อตำแหน่ง เครื่องตรวจจับ ช่องว่าง แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ การแผ่รังสีมีความหลากหลายมาก เอ็กซ์เรย์ การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2491 ในสหรัฐอเมริกาจากจรวดที่ยกเครื่องนับไกเกอร์ขึ้นไปด้านบน ชั้นบรรยากาศ ในปี พ.ศ. 2505 กลุ่ม R. Giacconi (สหรัฐอเมริกา) ค้นพบแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์แห่งแรกจากจรวดเช่นกัน การแผ่รังสีนอกระบบสุริยะ - "Scorpio X-1" รวมถึงพื้นหลังรังสีเอกซ์แบบกระจายซึ่งดูเหมือนจะเป็นนอกกาแลคซี ต้นทาง. ภายในปี 1966 อันเป็นผลจากการทดลองจรวด เอ็กซ์เรย์แยก 30 ครั้ง แหล่งที่มา ด้วยการเปิดตัวสู่วงโคจรของซีรีส์รายการพิเศษ ดาวเทียมดาวเทียม (“UHURU”, “Ariel”, “SAS-3”, “Vela”, “Copernicus”, “HEAO” ฯลฯ) พร้อม R. t. dec. มีการค้นพบเรินต์เกนหลายร้อยตัว แหล่งกำเนิด (ดาราจักรและนอกดาราจักร ขยายและกะทัดรัด นิ่งและแปรผัน) มน. แหล่งที่มาเหล่านี้ยังไม่ได้รับการระบุด้วยแหล่งที่มาที่ปรากฏออกมาทางการมองเห็น และช่วงแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ รังสี ในบรรดากาแลคซีที่ระบุ วัตถุ: ระบบดาวคู่แบบปิด ซึ่งหนึ่งในองค์ประกอบคือรังสีเอกซ์ พัลซาร์; พัลซาร์เดี่ยว (ปู, เวลา); ซากซูเปอร์โนวา (แหล่งขยาย); แหล่งที่มาชั่วคราว (ชั่วคราว) ที่เพิ่มความส่องสว่างในรังสีเอกซ์อย่างรวดเร็ว ช่วงและจางหายไปอีกครั้งในช่วงเวลาตั้งแต่หลาย ๆ นาทีถึงหลายนาที เดือน; ที่เรียกว่า B a r s t e r s เป็นแหล่งรังสีเอกซ์แบบกระพริบที่ทรงพลัง การแผ่รังสีที่มีเวลาแฟลชเป็นลักษณะเฉพาะของลำดับหลาย ๆ วินาที เพื่อระบุกาแล็กซีพิเศษ วัตถุรวมถึงกาแลคซีใกล้เคียง (เมฆมาเจลลันและเนบิวลาแอนโดรเมดา) กาแลคซีวิทยุเวอร์โก-เอ (M87) และเซนทอรัส-เอ (NGC 5128) ควาซาร์ (โดยเฉพาะ 3S 273) เซย์เฟิร์ตและกาแลคซีอื่น ๆ ที่มีนิวเคลียสกัมมันต์; กระจุกดาราจักรเป็นแหล่งรังสีเอกซ์ที่ทรงพลังที่สุด การแผ่รังสีในจักรวาล (ในนั้นก๊าซอวกาศร้อนที่มีอุณหภูมิ 50 ล้านเคลวินมีหน้าที่ในการแผ่รังสี) พื้นที่ส่วนใหญ่ เอ็กซ์เรย์ แหล่งที่มาของปรากฏการณ์ วัตถุแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากที่รู้จักก่อนเริ่มรังสีเอกซ์ ดาราศาสตร์ และเหนือสิ่งอื่นใด พวกมันมีความโดดเด่นจากการปลดปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล ความส่องสว่างของกาแล็กซี เอ็กซ์เรย์ แหล่งที่มาสูงถึง 1,036-1,038 erg/s ซึ่งสูงกว่าการปล่อยพลังงานของดวงอาทิตย์ตลอดช่วงความยาวคลื่นทั้งหมด 103-105 เท่า ในอวกาศนอกอวกาศ แหล่งที่มา มีการบันทึกความส่องสว่างสูงถึง 1,045 เอิร์ก/วินาที ซึ่งบ่งบอกถึงลักษณะที่ผิดปกติของกลไกการปล่อยก๊าซที่แสดงที่นี่ ในระบบดาวคู่แบบใกล้ชิดเป็นระบบดาวหลัก กลไกการปล่อยพลังงานพิจารณาการไหลของสสารจากองค์ประกอบหนึ่ง (ดาวยักษ์) ไปยังอีกองค์ประกอบหนึ่ง (ดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ) - การสะสมของดิสก์ซึ่งสสารที่ตกลงบนดาวฤกษ์จะก่อตัวเป็นดิสก์ใกล้ดาวดวงนี้ซึ่งเกิดจากแรงเสียดทานทำให้อุ่นขึ้น และเริ่มฉายแสงอย่างเข้มข้น ในบรรดาสมมติฐานที่เป็นไปได้สำหรับต้นกำเนิดของรังสีเอกซ์แบบกระจาย ร่วมกับสมมติฐานของการแผ่รังสีความร้อนจากห้วงอวกาศร้อน ก๊าซ จะพิจารณาถึงผลผกผันของอิเล็กตรอนต่อโฟตอน IR ที่ปล่อยออกมาจากกาแลคซีกัมมันต์หรือโฟตอนของรังสีไมโครเวฟพื้นหลังคอสมิก ข้อมูลการสังเกตจากดาวเทียม HEAO-B ระบุว่ามีส่วนสำคัญ (>35%) ในการกระจายรังสีเอกซ์ พื้นหลังจัดทำโดยแหล่งที่อยู่ห่างไกลซึ่งแยกจากกัน Ch. อ๊าก ควาซาร์

"กล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์" ในหนังสือ

4.2. เอ็กซเรย์แฟ้มประกันตัวอิเล็กทรอนิกส์