SLT基本資料

 

望遠鏡

1.光學系統

SLTRC式望遠鏡,由於主焦點前並沒有經過任何的透鏡的折射,所以可以用來做UV波段的測光。主鏡及副鏡為美國HEXTEK公司製造之鏡片,其中主鏡為超輕型蜂巢狀設計,主鏡與副鏡的最佳距離為1077.57mm。主光路可用的視場,直徑為60mm時,漸暈量約為90%;直徑為100mm時,漸暈量約為80%;直徑為140mm時,漸暈量為50%到60%。目前SLT望遠鏡的光學最佳分辨率為2到3角秒。

 

口徑(mm)

焦長(mm)

離心率(e)

中央孔徑(mm)

鏡緣厚度(mm)

中央孔(鏡心)厚度(mm)

重量(Kgw)

主鏡

768.35

1396.5

1.0283

152

123.2~125.7

118

45

副鏡

165

6386.7

2.692

/

35.8

40

1.77

 主焦長:主焦長為6900mm,加了Ap8 CCDPlate scale0.72/pixel,視野(FOV)12.5′。

副鏡上下移動行程為30mm,此行程造成望遠鏡焦長的改變量為#。 

2.副鏡調焦系統

電子控制上下移動副鏡,以調整望遠鏡的焦距,副鏡上下移動的行程為30mm。副鏡焦點顯示器,可以顯示副鏡調焦時所在的位置,顯示的數值在0320,000之間,Ap8的焦點位置約在174,xxx。

3.主鏡支撐方式

目前76公分的主鏡是由兩個金屬環撐起的,而金屬環和鏡片之間是以矽膠作為襯墊。金屬外環下方有3組可調式彈簧,可以調整主鏡支撐受力的情形。

4.光軸調整與副鏡支撐

光軸調整主要是調整副鏡與主鏡鏡心是否同軸,以及副鏡與主鏡間是否平行。

支撐副鏡用的是4片黑色蜘蛛架,這4片蜘蛛架一端固定副鏡,另一端則用4顆螺絲固定在一金屬環上,此金屬環與望遠鏡間是用4組的推拉螺絲固定。調整蜘蛛架與金屬環間的4顆螺絲可移動副鏡的位置;調整4組的推拉螺絲可調副鏡與主鏡間是否平行。

調整同軸時調整蜘蛛架與金屬環間的4顆螺絲;調整主鏡與副鏡間的平行則調整4組推拉螺絲。

5.尋星裝置

利用一real time CCD來確定目標及其附近星場,real time CCDMinton 0.02 lux CCD,大小為6×4mmCCD,極限星等為910星等。 

6.主鏡鏡蓋

主鏡鏡蓋由4片遮蓋構成,4片遮蓋分別由4顆馬達帶動,遮蓋開合時4顆馬達自動依序啟動,完成開合的動作。望遠鏡停止使用時遮蓋主鏡,防止灰塵散落。

7.廣視野尋星裝置

主鏡衍架上架設一小廣角望遠鏡(焦長300mm,口徑7.5公分)加上星光夜視鏡及real time CCD,視野大小約2.5度,在尋找目標時能透過此real time CCD看到目標附近的星場,所能看到的極限星等約9等,藉此儀器尋找並確認目標。

 

赤道儀

1.赤道儀本體

SLT赤道儀為叉式赤道儀,最大可承載4060公斤的儀器設備,以最高速運轉時每秒可移動1度。赤道儀的指向精度,在望遠鏡指向移動10度到20度時,大約為1到2角分。

赤經軸:赤經軸是以蝸輪蝸桿的方式傳動,步進馬達與蝸桿同軸,步進馬達帶動蝸桿後,再由蝸桿傳動到與赤經同軸的蝸輪,另外加掛一重錘,用重力的方式克服油隙。蝸輪蝸桿減速比360,蝸輪齒數360。步進馬達為1000步,經1/50減速器,另一端之計步器為2000步。

     赤緯軸:赤緯軸是以蝸輪蝸桿的方式傳動,步進馬達與蝸桿同軸,步進馬達帶動蝸桿後,再由蝸桿傳動到與赤緯同軸的蝸輪,另加一預力馬達克服油隙。蝸輪蝸桿減速比360,蝸輪齒數360。步進馬達為1000步,經1/50減速器,另一端之計步器為2000步。

2.限位控制器

為防止望遠鏡傾斜角度過低,設立此安全裝置以避免望遠鏡發生損害。此裝置分為兩部分:1.經電腦運算望遠鏡的仰角,在超過安全限度之下,會停止赤道儀的運轉或追蹤;2.設立機械限位安全裝置,當望遠鏡的傾角超過某一安全標準時,會碰觸到此開關,立即停止赤道儀之運轉或追蹤。

  

控制系統

1.赤道儀控制器

藉由電腦運算,控制赤道儀能準確的追蹤、尋找目標。掌上型控制器(control paddle)可控制赤經及赤緯的轉向,控制器上的轉速控制共有9段,9為最高速,1為最慢速,控制器上另有一開關可決定是否追蹤。

2.導星裝置

導星裝置是為了修正赤道儀長期追蹤的誤差,提高赤道儀的追蹤精度。用一位置固定的稜鏡(此稜鏡是可以做XY方向的移動的,在找得到導星的情況下,是不會移動它的),擷取部分主光路外圍的光線至導星CCD,在絕大部分的情況下,會有一些星點落在導星CCD上,這些星點即可用來導星。

如果上述方法不可行,則將進一步發展下一種方式:在得知望遠鏡指向後,即可透過星表計算出主光路CCD視場外圍,適合的導星目標。確定選定之導星目標後,利用XY兩方向的滑軌(XY方向的滑軌長度各為160mm),移動稜鏡至導星的位置。稜鏡反射此導星的光,光再經一口徑30mm,焦長200mm的透鏡組到導星CCDCCD取得影像經電腦運算後,修正赤道儀追蹤的誤差。

導星CCD的調焦行程為80mm。導星CCD晶片為Kodak KAF-0400 768×51210秒的曝光大約可達14等星。

3.光路切換裝置

當反光鏡位於主光路中央時,藉著旋轉反射鏡可以將光導向東、南、西、北4個不同的出光孔;若將反光鏡移開,則光將直接經過主光路。其中南面的光路固定給尋星的real time CCD使用;北面的光路為可以1.25吋接目鏡的目鏡座。光路切換的反射鏡大小為9×10cm

  

圓頂

SLT的圓頂為直徑6米的八角頂,圓頂最大可開至2米寬。圓頂開關及旋轉的電力來源,不是靠發電機的電力,而是來自蓄電池的直流電,蓄電池的電力是由太陽能板及發電機來補充的。設計時的構想是當所有的交流電都失效(發電機或市電)時,仍然可以靠蓄電池的電力關閉圓頂。

負責圓頂開關及旋轉的控制器,目前所使用的電力是由發電機供給的交流電。因此發電機失效時,也無法啟動控制器關閉圓頂。

1.圓頂開關裝置

由36伏直流馬達驅動一長蝸桿,帶動圓頂的shutter,達成圓頂開或關的動作,圓頂開(或關)的時間大約80秒。停電或控制器失效時,可用人力拉動鍊條關閉圓頂。

2.圓頂旋轉裝置

圓頂旋轉一圈約60秒,整個圓頂靠3個100伏直流馬達帶動旋轉。停電時可鬆開齒輪,藉3根長鐵管由人力推動。 

3.圓頂位置偵測裝置

確認圓頂旋轉的相對位置,赤道儀與圓頂連動後,圓頂可以隨赤道儀的指向,將圓頂開口轉至該處。

 

儀器

1.Ap8 CCD

Ap8CCD:Ap8Apogee公司生產之16-bit熱電水冷式CCD,等級為grade 1,晶片為SITe SIA003AB

digital resolution

Pixel

Pixel size

Well depth

Read out noise

dark current (at 20oC)

dynamic range

Gain     (e-/ADU)

16 bit

1K×1K

24μm

>300000 e-

15 e-

50(pA/cm2)

>86dB

4~5

Ap8需要一張專用的PCAM3 ISA-Bus介面卡,這張介面卡可用於任何的一種Apogee CCD,但必須更換一顆PROM及調整介面卡上的jumper位置(default base address 290),詳細的jumper的位置請參考Ap8使用手冊。使用Ap8前還需要安裝一initialization (INI) file—Ap8.INI(Ap10.INI)。

Ap8 CCD及介面卡對靜電相當敏感脆弱,使用或接觸時要特別小心靜電,以免造成CCD嚴重的損壞。

FW10濾鏡盤:FW10ISI公司所生產之28片式濾鏡盤,各濾鏡在濾鏡盤中的相對位置如下表: 

1

2

3

4

5

6

7

8

U

B

V

R

I

Hα

S II

Clear

FW10濾鏡盤可以用控制器或電腦控制濾鏡的位置,此控制器可與FW1濾鏡盤共用。FW10最佳設定參數。 

FW10濾鏡盤中的Hα及SII為IR實驗室所有,另外IR實驗室尚有RR-Continue兩種2吋濾鏡。

2.SSP-5 光電管

SSP-5光電管:SSP-5Optec公司生產之光電管,目前有1mm0.5mm兩種光圈的光電管各一支,它們在SLT上的視野分別為30角秒及15角秒。使用SSP-5前需預熱約30分鐘。

SSP-5光電管本身有兩種曝光的時間:1秒及10秒;放大gainscale有三種:110100;另外還有一4-digit display

除了上述的直接操作方式外,透過一SSP-5介面卡,寫程式來操控SSP-5,積分時間可以短至10ms,還可直接讀取SSP-5的讀數。

Detector

Type

Model

Photocathode

Spectral range

Cathode sensitivity

9-stage side-mount PMT

R1414 from Hamamatsu

Sb-Cs

185-650nm(S-5)

36 mA/W at 340nm

Operating voltage

Gain

Rise time

Dark current

-850 V

~1×106 at –850 V

1.4 ns tube only

~8 pA at –850V and 25oC

 

Preamp

Type

Bias current

Offset voltage

1st stage gain

Current-to-voltage for 1st stage

.15 pA Max.

< .25mV

7.9×106

2nd stage gain

Input voltage noise

Input voltage noise

Maximum output voltage

1.5

4 μV(p-p)      (.1 to 10 Hz)

.003 pA         (.1 to 10 Hz)

-4.0 V