เป็นครั้งแรกที่มีการผลิตเลนส์กล้องโทรทรรศน์แบบแบนซึ่งแสดงถึงสีที่แม่นยำนำเสนอวิธีการทำเลนส์ขนาดใหญ่น้อยลงซึ่งสามารถส่งไปยังอวกาศได้อย่างถูกต้อง
กล้องโทรทรรศน์เครื่องแรกใช้เลนส์หรือที่เรียกว่ากล้องโทรทรรศน์หักเห เครื่องดนตรีขนาดเล็ก - ไม่ว่าจะเป็นนักดาราศาสตร์สมัครเล่นที่เริ่มต้นหรือผู้คนกระตือรือร้นที่จะมองไปที่ภูเขาที่อยู่ห่างไกลหรือสอดแนมเพื่อนบ้านของพวกเขา - ส่วนใหญ่ยังคงทำในทางนั้น อย่างไรก็ตามเครื่องมือที่มีขนาดใหญ่ที่สุด - จากขอบเขตสนามหลังบ้านสำหรับมือสมัครเล่นที่จริงจังกว่าไปจนถึงในการสำรวจจักรวาล - ตอนนี้ใช้วิธีการโค้งของนิวตัน (ตัวสะท้อนแสง) แทน
นั่นเป็นเพราะเมื่อเลนส์กว้างขึ้นเพื่อให้ได้แสงมากขึ้นพวกเขาก็ยิ่งใหญ่ขึ้น ระหว่างค่าใช้จ่ายของแก้วทั้งหมดและความท้าทายในการถือและการขนส่งน้ำหนักกล้องโทรทรรศน์ที่มีเลนส์มักจะมีราคาแพงเกินไปและไม่สะดวกสูงกว่าขนาดค่อนข้างน้อยศาสตราจารย์ Rajesh Menonของมหาวิทยาลัยยูทาห์เป็นผู้นำทีมที่อาจมีวิธีการเปลี่ยนแปลงอย่างน้อยสำหรับเครื่องมืออวกาศ
เลนส์หักเหแบบดั้งเดิมใช้ความโค้งของพวกเขาในการโค้งงอแสง ข้อมูลเชิงลึกที่เปลี่ยนแปลงไปทั่วโลกที่เป็นแรงบันดาลใจให้กล้องโทรทรรศน์คือเลนส์สองตัวสามารถใช้งานได้เพื่อสร้างภาพที่ขยายใหญ่ขึ้นของวัตถุที่อยู่ห่างไกล ยิ่งเลนส์กว้างขึ้นเท่าไหร่ก็ยิ่งจับแสงได้มากขึ้นทำให้เราสามารถเห็นสิ่งต่าง ๆ ที่จางลงสำหรับดวงตาเพียงอย่างเดียว ในขณะที่เลนส์ที่หนาขึ้นช่วยให้การขยายแสงมากขึ้นเพิ่มกำลังขยาย
นอกเหนือจากการหักเหและการสะท้อนแสงแล้วแสงสามารถเปลี่ยนเส้นทางผ่านการเลี้ยวเบนซึ่งหมายความว่ามีวิธีที่สามในการโฟกัสภาพ ตัวอย่างเช่นเพลตโซนเฟรส (FZPs) โฟกัสด้วยสันเขาศูนย์กลางการกระจาย แต่เอาต์พุตสีนั้นบิดเบี้ยวสูง
เลนส์ธรรมดาหักเหสีสันที่แตกต่างกันในมุมที่แตกต่างกันเล็กน้อยผลิตวงแหวนสีรอบ ๆ ภาพ แต่ FZPs นั้นแย่กว่าในเรื่องนี้เพียงแค่ขยายความยาวคลื่นที่พวกเขาได้รับการปรับให้เหมาะสม Color บอกเรามากมายเกี่ยวกับธรรมชาติของวัตถุที่เราสังเกตว่านี่เป็นปัญหาสำคัญเกินกว่าการสูญเสียภาพสวย ๆ แม้ว่าเลนส์ diffractive หนึ่งเลนส์จะใช้สำหรับดาราศาสตร์ แต่ก็ใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพสำหรับแสงสีส้มและสีแดง
Menon และผู้เขียนร่วมมีลวดลายแหวนเลี้ยวเบเฟอร์ 20,000 แหวนบนเวเฟอร์แก้วในลักษณะที่ช่วยให้ช่วงของความยาวคลื่นที่จะขยายเข้าด้วยกัน วงแหวนมีการแยกเล็กกว่าความยาวคลื่นที่พวกเขาโค้งงอและต้องการตำแหน่งที่สมบูรณ์แบบ แต่ความก้าวหน้าในการผลิตที่ดีทำให้สิ่งนี้มีศักยภาพมากกว่าที่เคยเป็น แสงเล่นบนเลนส์ผลิตสีเหมือนในซีดีซึ่งไม่น่าแปลกใจเพราะมันมีวงแหวนบางพอที่จะผลิตแสงที่กระจายอยู่แม้ว่าจะไม่ได้อยู่ในวิธีที่แม่นยำ
แสงที่กระเด้งออกมาจากพื้นผิวของเลนส์จะทำให้เกิดสีรุ้งเหมือนซีดี แต่มีความแม่นยำสูงกว่ามาก
เครดิตภาพ: Menon Lab, University of Utah
“ การจำลองประสิทธิภาพของเลนส์เหล่านี้ผ่านแบนด์วิดท์ขนาดใหญ่มากตั้งแต่มองเห็นได้จนถึงอินฟราเรดใกล้เข้ามาเกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหาการคำนวณที่ซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับชุดข้อมูลขนาดใหญ่มากคำแถลง-
ทีมแสดงให้เห็นถึงความมีชีวิตของวิธีการโดยใช้เลนส์ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 100 มม. (4 นิ้ว)-ณ จุดที่ตัวสะท้อนแสงมักจะเข้ามาจาก refractors ในตลาดบ้าน-และถ่ายภาพดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ สิ่งสำคัญอย่างยิ่งในขณะที่ติดตั้งบนการสำรองที่หนาขึ้นการเลี้ยวเบนนั้นทำได้ด้วยวงแหวนที่สูงที่สุด 2.4 ไมครอนซึ่งบางกว่าเส้นผมของมนุษย์มาก “ เมื่อเราปรับการออกแบบโครงสร้างจุลภาคของเลนส์แล้วกระบวนการผลิตที่เกี่ยวข้องนั้นจำเป็นต้องมีการควบคุมกระบวนการที่เข้มงวดมากและความมั่นคงด้านสิ่งแวดล้อม” Majumder กล่าว
เลนส์แสดงให้เห็นถึงความเหมาะสมสำหรับความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ทั้งหมดนอกเหนือจากสีม่วงที่ลึกที่สุดและแม้แต่เข้าไปในอินฟราเรดเล็กน้อย
อย่างไรก็ตามทีมมีความทะเยอทะยานที่ใหญ่กว่ามาก “ การสาธิตของเราเป็นหินก้าวไปสู่การสร้างเลนส์แบนที่มีน้ำหนักเบาขนาดใหญ่มากพร้อมความสามารถในการจับภาพสีเต็มรูปแบบสำหรับใช้ในกล้องโทรทรรศน์ที่ใช้อากาศและพื้นที่” Majumder กล่าว
ทุกกรัมมีความสำคัญเมื่อส่งวัตถุไปยังอวกาศในขณะที่กล้องโทรทรรศน์บินบนลูกโป่งหรือเครื่องบินจะต้องมีขนาดกะทัดรัด แม้ว่าการสะท้อนกล้องโทรทรรศน์อาจมีน้ำหนักเบากว่าตัวหักเหขนาดที่ใกล้เคียงกัน แต่พวกเขาก็ยังคงหนักมากในขนาดใหญ่ ยิ่งไปกว่านั้นการบิดเบือนที่สร้างขึ้นโดยกระจกรองหรือความไม่สมบูรณ์ในค่าเฉลี่ยหลักที่พวกเขามีข้อเสียของตัวเองซึ่งเลนส์การกระจายเหล่านี้อาจหลีกเลี่ยงได้
“ หากประสบความสำเร็จเลนส์แบนเหล่านี้อาจนำไปสู่ระบบการถ่ายภาพทางอากาศและอวกาศที่ง่ายกว่าและมีพื้นที่สำหรับการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์และการสังเกตโลก” Menon กล่าวใน ANบทความประกอบ-
เขาบอกว่า Iflscience ทีมเป็น; “ ทำงานกับเลนส์แบนขนาดใหญ่ ฉันเชื่อว่าพวกเขาจะเป็นไปได้ แต่จะต้องใช้เวลาก่อนที่เราจะได้รับค่าใช้จ่ายในการผลิตที่ถูกกว่ากระจกมาก” ทำให้เลนส์เหล่านี้แข่งขันกับนักดาราศาสตร์สมัครเล่น อย่างไรก็ตาม Menon กล่าวเสริมว่า“ แต่แน่นอนว่าฉันอาจผิดมาก”
กระดาษถูกตีพิมพ์ในวารสารตัวอักษรฟิสิกส์ประยุกต์-
