10月12日消息，據(jù)外媒報(bào)道，一架直徑1.57米的鏡頭已經(jīng)到達(dá)SLAC國家加速器實(shí)驗(yàn)室，它被認(rèn)為是有史以來制造的最大的高性能光學(xué)鏡頭，它最終將用于大型天氣測(cè)量望遠(yuǎn)鏡（LSST）使用的數(shù)碼相機(jī)。
完整的相機(jī)鏡頭組件，包括大型L1鏡頭以及直徑1.2米的小型配鏡鏡頭L2，由勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）設(shè)計(jì)，由Ball Aerospace和分包商Arizona Optical Systems建造了五年。第三個(gè)鏡頭L3，直徑72厘米，也將在一個(gè)月內(nèi)交付給SLAC。
SLAC負(fù)責(zé)管理LSST價(jià)值1.68億美元，3200萬像素?cái)?shù)碼相機(jī)的整體設(shè)計(jì)，制造和最終組裝，據(jù)說現(xiàn)在工作已完成90％，并將于2021年初完成全部工作。“這種獨(dú)特的光學(xué)組件的成功制造證明了LLNL在大型光學(xué)領(lǐng)域的世界領(lǐng)先專業(yè)知識(shí)，且具有在世界上最大和最強(qiáng)大的激光系統(tǒng)建設(shè)的數(shù)十年經(jīng)驗(yàn)。”Scot Olivier說道。十多年來，他參與了勞倫斯利弗莫爾的LSST項(xiàng)目。
根據(jù)LSST公司的說法，LSST中的數(shù)碼相機(jī)是有史以來最大的數(shù)碼相機(jī)。最終結(jié)構(gòu)尺寸為1.65 x 3米，重量為2,800千克。它是一種大孔徑，寬視場光學(xué)成像儀，能夠觀察從近紫外到近紅外的光。組裝后，L1和L2鏡頭將位于相機(jī)機(jī)身前部的光學(xué)結(jié)構(gòu)中; L3將形成攝像機(jī)低溫恒溫器的入口窗口，包含其焦平面和相關(guān)電子設(shè)備。
精確的聚焦要求
CCD數(shù)碼相機(jī)將記錄望遠(yuǎn)鏡主光學(xué)系統(tǒng)所看到的圖像，這是一種新穎的三鏡面設(shè)計(jì)，結(jié)合了8.4米初級(jí)，3.4米次級(jí)和5米三級(jí)鏡。LSST的第一次亮相預(yù)計(jì)在2020年開始，全面運(yùn)營將于2022年開始。
根據(jù)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的說法，他們正在設(shè)計(jì)一臺(tái)能夠滿足LSST雄心勃勃的成像目標(biāo)的數(shù)碼相機(jī)，使LLNL能夠應(yīng)對(duì)一系列挑戰(zhàn)。最終的探測(cè)器格式采用了鑲嵌在21個(gè)“flat”上的189個(gè)16百萬像素硅探測(cè)器的馬賽克，以提供總共3.2千兆像素的分辨率。
相機(jī)將每20秒鐘曝光15秒，望遠(yuǎn)鏡將在五秒鐘內(nèi)重新定位并穩(wěn)定下來，因此需要極短而堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu)。這反過來意味著非常小的f值，以及相機(jī)的非常精確的聚焦。
LSST表明，15秒曝光是一種折衷方案，可以識(shí)別微弱和移動(dòng)的光源。較長時(shí)間曝光會(huì)減小相機(jī)讀數(shù)和望遠(yuǎn)鏡重新定位的浪費(fèi)，從而允許更深的成像，但快速移動(dòng)和近地物體在曝光期間會(huì)發(fā)生顯著移動(dòng)。天空中的每個(gè)點(diǎn)都要連續(xù)兩次15秒曝光成像，以抑制CCD上的宇宙射線干擾。
LLNL的Justin Wolfe評(píng)論道：“無論何時(shí)進(jìn)行創(chuàng)新性活動(dòng)，都必然會(huì)遇到挑戰(zhàn)，LSST L1鏡頭的生產(chǎn)也不例外。我們正在使用的是一塊直徑超過五英尺，厚度只有四英寸的玻璃。任何誤操作，震動(dòng)或意外都會(huì)導(dǎo)致鏡頭損壞。鏡頭是一種工藝，我們都為能成功加工它感到自豪。”
關(guān)于SLAC國家加速器實(shí)驗(yàn)室
SLAC國家加速器實(shí)驗(yàn)室（SLAC National Accelerator Laboratory），簡稱SLAC，位于美國加州舊金山灣區(qū)的門洛帕克，是美國能源部下屬的國家實(shí)驗(yàn)室，由斯坦福大學(xué)負(fù)責(zé)運(yùn)行管理。SLAC成立于1962年，原名“斯坦福直線加速器中心（Stanford Linear Accelerator Center）”，2008年10月正式更名為“SLAC國家加速器實(shí)驗(yàn)室”。
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