Відділ АОП: астрономічні прилади: Стокс поляриметри

• Астрономічний Стокс поляриметр

  Зображуючий Стокс-поляриметр оснований на складовому поляризаціонному елементі та призначений для вимірювання лінійної поляризації, як точкових так і протяжних небесних об’єктів.

  Параметри :

  • Діаметр головного дзеркала телескопа ........................................  1,4 м;
  • Відносний отвір телескопа: ..............................................................  1:10;
  • Одночасне визначення параметрів Стокса ....................................  I, Q, U;
  • Кількість оптичних каналів ................................................................  4
  • Кутове поле зору .................................................................................  0,5 х 0,5 град;
  • Розмір приймача (для кожного оптичного каналу )........................  40 х 40 мм
  
  
  
• Зображуючий Стокс-поляриметр для малих телескопів
  

  Параметри :Характеристики: Одночасне визначення 3-х компонентів Стокса; Телескоп – Celestron, діаметр дзеркала 360 мм; відносний отвір 1:10; Поле зору 0.25ºх0.25º; Спектральній діапазон 420…800 нм

Відділ атмосферної оптики та приладобудування: наукова діяльність

Головним напрямком діяльності відділу є

• розробка апаратури та методики оптичного моніторингу планетних атмосфер, зокрема земної атмосфери, астрокосмічне приладобудування, наукове та промислове оптичне приладобудування;
• дослідження з фізики атмосфери, зокрема озонового шару та аерозолю.

На теперішній час у відділі проводиться комплексна робота з розробки космічного проекту Аерозоль-UA, кінцевою метою якого є здійснення запуску на орбіту Землі «поляриметричного» супутника зі скануючим фотометром-поляриметром СканПол та мультиспектральним зображуючим поляриметром МСІП для визначення детальних фізичних характеристик природних та антропогенних аерозолів і оцінки їхнього хімічного складу.

Скануючий фотометр-поляриметр СканПол	СканПол з зображуючим поляриметром МСІП

У 2014 р. Розроблено та виготовлено елементи оптико-механічного блоку (ОМБ) бортового поляриметра СканПол перспективного космічного експерименту Аерозоль-UA для дослідження аерозолю навколо Землі. Розроблено та виготовлено модулі канальних світло перетворювачів.

Розраховано оптичну схему ешелле-спектрографа MIR для дослідження вертикального розподілу малих складових в атмосфері Марса, передусім метану, для пошуку органічних молекул, інших малих складових, можливих джерел і стоків, вимірювання ізотопних спів залежностей та їх варіацій.

Розраховано оптичну схему об’єктивів приладів «Aura-Mars»для досліджень індукованого акреційного хвоста верхньої атмосфери Марса.

Відділ АОП: об'єктиви

• Світлосильний "Fish-Eye" об'єктив для атмосферних спостережень

  Ширококутовий "Fish-eye" об'єктив (МАО-08) призначений для спостереження за слабкими протяжними об'єктами (полярні сяйво, сутінкові явища, світанкові явища, стратосферні хмари, і т.п.) як у вузьких спектральних діапазонах зі змінною смугою пропускання (фільтр VariSpec) , так і в білому світлі. Наявність великої світлосили дозволяє використовувати об'єктив для спостереження метеорів.

  Передня частина об'єктива конвертує поле зору з 180°до ±6°, задня частина розбудовує відносний отвір до 1:0.8. Таке приймання дозволило одержувати унікальні оптичні особливості при компактному дизайні.

  Налагоджене дрібносерійне виробництво об'єктива.

  Характеристики:

  • Фокусна відстань - 1.6 мм;
  • Кутове поле зору - 180° ;
  • Лінійне поле зору на матриці - діаметр 4.2 мм;
  • Відносний отвір F# - 1:0.82;
  • Відсутність він’єтування;
  • Спектральний діапазон - 430...750 нм;
  • Роздільна здатність:
       центр - 100 ліній/мм;
       по полю - 70 ліній/мм;
  • Кріплення камери - standart, CS-mount;
  • Задній робочий відрізок - 5.8 мм ( 4.2 мм до захисного вікна матриці);
  • Розміри, не більше:
       - довжина - 235 мм;
       - діаметр - 103 мм.
  
  
  
• Конвертор

  Конвертор є передньою частиною оптичної системи для спостереження тонкої структури в полярних сяйвах. Також, до складу системи входить світлосильний об'єктив (Kowa, Japan). Основне призначення конвертора - збільшення вхідного діаметра з 75 мм до 220 мм, зменшення кута поля зору. Система працює з інтерференційними світлофільтрами.

  Характеристики:

  • Фокусна відстань системи - 150 мм;
  • Кутове поле зору 2w - 4.2°;
  • Відносний отвір F# - 1:1;
  • Спектральний діапазон - 500...770 нм;
  • Роздільна здатність:
       центр - 100 ліній/мм;
       по полю - 100 ліній/мм.
  
  
  
• Світлосильний об'єктив

  Розроблено кілька типів світлосильних об'єктивів, що застосовуються у цифрових рентгенодіагностичних установках. Об'єктив має особливо більшу світлосилу 1:0.65, при високій якості по всьому полю зору.

  Характеристики:

  • Фокусна відстань - 11 мм;
  • Кутове поле зору 2w - 45° ;
  • Відносний отвір F# - 1:0.65;
  • Він'єтування по полю - не більше 30%
  • Спектральний діапазон - 400...700 нм;
  • Роздільна здатність:
       центр - 120 ліній/мм;
       по полю - 100 ліній/мм;
  • Дісторсія, не більше - 4.5%.
  • Задній робочий відрізок - 5.0 мм ( 3.1 мм до захисного вікна матриці).
  

Відділ атмосферної оптики та приладобудування: спостережна база

Створено спільну з Київським національним університетом імені Тараса Шевченка (КНУ) міжнародну станцію дослідження аерозолів у атмосфері засобами AERONET - станція Київ - за допомогою сонячних фотометрів CIMEL CE318.

Організовано міжнародну станцію досліджень стратосферного озону - станція Київ-Голосіїв Глобальної програми досліджень атмосфери GAW Всесвітньої метеорологічної організації за допомогою спектрофотометра Добсона №040.

Відділ АОП: спектрометри

• Мікроспектрометр
  

  Характеристики: Спектральний діапазон - 400...800 нм Спектральна роздільна здатність - 2 нм; Габарити: 85x65x25 мм; Вхід - оптоволоконний або вільний 1:4.

Відділ атмосферної оптики та приладобудування: приладобудування

Колектив лабораторії, володіючи технологічною базою, високо кваліфікованими науковими й виробничими кадрами проводить науково-дослідну роботу, виконує розробки оптичних і оптико-електронних приладів різного призначення, починаючи з розрахунків оптичних систем, розробки механічних вузлів і електронних блоків, випуску робочої документації й закінчуючи виготовленням приладів.

Співробітниками лабораторії виконуються розрахунки оптичних схем і розробка:

• Астрономічні прилади:
  • Телескопи;
  • Коректори;
  • Спектрометри;
  • Поляриметри;
  • Спектрометри-поляриметри;
• Об'єктиви різного призначення:
  • Ширококутні об'єктиви "Fish-Eye";
  • Світлосильні об'єктиви;
• Спектрометри;
• Інтерферометри;
• Позиційні датчики;
• Модернізація оптичних приладів з візуальними каналами (мікроскоп МСК-1, МБС та інші) для роботи с ПЗС- камерами.

Відділ АОП: оптоелектронні датчики

• Оптоелектронний датчик для вимірювання рельєфу поверхні

  Характеристики:

  • Помилка вимірювання рельєфу - від 10 до 100 мкм в залежності від типу;
  • Передній робочий відрізок - від 15 до 200 мм;
  • Габарити: 70x25x45 мм;
• Оптоелектронний датчик для вимірювання переміщень
  

  Характеристики: Помилка вимірювання переміщень     після обробки сигналу - 1 мкм ; Діапазон вимірювань +/- 5 мм; Габарити: 65x35x35 мм.

Відділ АОП: астрономічні прилади: спектрометри-поляриметри

• Високоефективні астроспектрополяриметри з низькою роздільною здатністю:

  У рамках космічного експерименту "Планетний моніторинг" в лабораторії атмосферної оптики Головної астрономічної обсерваторії НАНУ розробляється бортовий ультрафіолетовий спектрометр- поляриметр для моніторингу планетних атмосфер. Прилад призначений для оснащення телескопа Т-40, що буде встановлено на борті Міжнародної Космічної Станції.

  Розроблені макет бортового спектрометра- поляриметра, експериментальний варіант наземного спектрометра- поляриметра супроводу.

• Бортовий УФ спектрометр-поляриметр

  Основна перевага – мінімальна кількість елементів.

  У схемі 1 призмова система із квазілінійною дисперсією, що використовується в приладі виконує функції диспергуючого елемента, коректору аберацій, оптичного редуктора.

  У схемі 2 деформована призма Волластона виконує функції коректора аберацій.

  Характеристики:

  • Спектральний діапазон 200 - 400 нм;
  • Коефіцієнт редукції - 3;
  • Cпектральна роздільна здатність: 20 відліків.;
  
• Наземний спектрометр-поляриметр

  Основні зусилля при проектуванні приладу були спрямовані на досягнення високої ефективності в широкому спектральному діапазоні на всіх етапах перетворення інформації:

  • Застосування суперахроматичних фазових пластинок;
  • Застосування призмової дисперсійної системи із квазілінійним хроматизмом;
  • Мінімізація втрат випромінювання;

  Спектрометр - поляриметр повинен працювати як оптичний редуктор.

  Характеристики:

  • Cпектральний діапазон 350 - 1050 нм;
  • Cпектральна роздільна здатність: 20 - 50 відліків;
  • Відносний отвір: 16…1:10;
  • Можливість роботи із зірками й протяжними об'єктами.
  

Відділ АОП: модернізація оптичних приладів

Проводиться модернізація оптичних систем приладів з візуальними каналами (мікроскопи МСК-1, МБС...), а також формуючих зображення на фотоплівках, фотопластинках для подальшої роботи з ccd, смоs-матрицями. Враховуючи параметри оптичної системи, розробляється перехідна оптика, яка дозволяє без втрат сформувати високоякісне зображення на приймачі (матриці).

Приклад модернізації мікроскопа порівняння криміналістичного МСК-1

Відділ АОП: астрономічні прилади: коректор

• Коректор

  Призначення коректора - компенсація польових аберацій головного сферичного дзеркала телескопа (діаметр 600 мм, f'=1200 мм), збільшення світлосили. Така система зручна для виявлення малих тіл сонячної системи (астероїди, комети). У системі присутній квазі паралельний хід променів, що дозволяє використовувати інтерференційні світлофільтри. У коректорові застосовані розповсюджені, недорогі марки оптичних стекол. .

  Характеристики:

  • Діаметр першої лінзи - 200 мм;
  • Відносний отвір F# - 1:1.7;
  • Кутове поле зору 2w= 2.4°;
  • Спектральний діапазон - 480...800 нм;
  • Роздільна здатність:
       центр - 100 ліний/мм;
       по полю - 70 ліний/мм.
  • Кривизна поля - не більше 0,02%.