OM STRÖLJUS I NEWTONTELESKOP



Denna artikel publicerades ursprungligen på engelska i Amateur Telescope Making Journal #14 (numera saligen avsomnad), och kommer här i svensk översättning med uttrycklig tillåtelse av copyright-innehavaren Willmann-Bell Inc. Översättning till annat språk är inte tillåten!

Copyright Willmann-Bell, Inc. Richmond, Va. - www.willbell.com


Allt ljus som går vid sidan av den normala vägen i ditt teleskop kan dyka upp i synfältet som ofokuserat ströljus, en bakgrundsslöja som minskar kontrasten i den bild du ser. Om du kan identifiera vägarna för sådant ströljus och eliminera dem, kan du förbättra prestanda hos ditt teleskop.

I en refraktor kan tubens insida ge starka oönskade reflexer, även om den är målad med matt svart färg. Med några ringbafflar kan du helt dölja tubväggen från okularet sett, och därmed ta bort ströljuset - i stället för tubväggen ser du baksidorna av bafflarna, helt i skugga. Newtonreflektorn har en helt annorlunda och mer komplex problematik, och fordrar andra lösningar. Ringbafflar i tuben är av begränsad nytta, och kan till och med ställa till problem genom att tvinga varma luftströmmar in i ljusets väg.


ETT DIAGNOSTISKT TEST FÖR STRÖLJUS

Ströljus kan smyga sig in mellan okularet och ditt öga, men i övrigt måste ströljus ta någon väg genom okularet för att nå ögat och ställa till problem. För att hitta sådana vägar, kan du rikta teleskopet mot daghimlen (gärna molnigt, men ta inte risken att få direkt solljus in i teleskopet!). Titta på okularet (gärna lågförstorande) från lite håll. Då ser du utgångspupillen som en ljus cirkel med sekundärspegel och "spindel" som skuggor - denna ljusa cirkel representerar det önskade ljuset, men allt ljus utanför (eller inom sekundärens skugga) är oönskat. Om du tittar från lite olika vinklar (och använder ett förstoringsglas till hjälp) bör du kunna identifiera var detta ljus kommer ifrån. Du kan också ta ur okularet och titta direkt.


VILKA DELAR AV TELESKOPTUBEN ÄR SYNLIGA?

Du kan göra en skalenlig ritning av tuben för att lättare hitta de möjliga vägarna för ströljus. Du kan också rita in okularet (åtminstone fältbländaren) liggande på den optiska axeln, som det speglas i sekundären. Rita fokalplanet på sitt rätta ställe, och märk ut storleken på det största användbara fältet. Ofta går det att direkt mäta fältbländaren hos det mest lågförstorande okularet - annars kan du räkna med max. 26 mm för 1,25 tum okular och 45 mm för 2 tum. Ytterligare ett sätt är att beräkna fätdiametern approximativt som:

fältdiameter ~fokallängd * skenbar vinkel/57.3

Ovanstående figur visar vilka delar av tuben som syns från okularet. B-B' visar den del av tuben som syns direkt från åtminstone någon punkt i synfältet. Den begränsas av baffeln D-D' eller av fokuserarens utdragstub. Inom detta område finns sekundärspegeln, dess hållare (eller den råa glaskanten) och spindelbenen.

Tuben nedanför A-A' syns via sekundärspegeln, men inte övriga (ljusgrå) delar av tuben, och ströljus från dessa delar kan därför inte bidra till slöjan. Det inkommande ljusets väg begränsas nedtill i tuben av primärspegeln, men vidgas utåt och en fokallängd från primärspegeln är diametern = summan av primärspegelns diameter och okularets synfält.

Denna figur visar några möjliga vägar - men också en omöjlig väg!


MÖJLIGA VÄGAR FÖR STRÖLJUS

Ljus (1) kan passera förbi tuböppningen (eller sekundärspegelburen) och nå okularet direkt. Om det kommer i tillräckligt stor vinkel mot okularets optiska axel passerar det inte vidare genom okularet. Den begränsande vinkeln beror av okularets konstruktion, den har inget enkelt samband med skenbar vinkel men är förmodligen större för vidvinkelokular. Du kan mäta vinkeln med hjälp av en liten ljuskälla som du flyttar utåt längs tubväggen tills du inte längre kan se någon ljusglimt i okularet. Den största vinkel jag har hittat är cirka 32 grader (20 mm Nagler typ 2. I detta fall blir B-B' c:a 1,25 gånger tuböppningens diameter, om inte baffeln D-D' begränsar-se nedan).

Denna ljusväg är viktig. Om tuben/sekundärspegelburen inte täcker hela området, måste man använda en förlängning eller åtminstone en cirkulär baffel som är tillräckligt stor för att hindra allt direkt ljus - inklusive himmelsbakgrunden! I första figuren beror storleken av B-B' på a) baffeln D-D', b) avståndet från denna till fokalplanet och c) storleken på okularets fältbländare. En sådan förlängning eller baffel behöver ju inte ha större mekanisk styrka och kan göras av lättviktsmaterial. En tubförlängning har den ytterligare fördelen av att minska utstrålningen av värme från sekundärspegel och spindel, och därmed skydda mot dagg och möjligen också mot ökad diffraktion från kallare lager av luft intill spindeln.

En stark ljuskälla som t ex gatlykta kan påverka kontrasten även vid brantare vinklar, genom att lysa upp dammkorn på Barlowlins (eller framförliggande fältlins). Ljus som direkt träffar sekundärspegeln kan ge samma effekt.

Baffeln D-D' existerar alltför sällan, men jag är övertygad om att en sådan baffel är den enskilt viktigaste - särskilt med en öppen tub där man vill hålla sekundärspegelburen eller den cirkulära baffeln B-B' liten. Den är effektivare ju längre från fokalplanet den ligger, och detta kan vara ett skäl till att inte ha extremt låg "profil" på fokuseraren. Den kan monteras på distanser, inuti tuben så nära ljusvägen som möjligt.

De delar av optik och tub som ligger inom området B-B' och ses direkt från okularet bör vara svarta, men kan ändå bidra till ströljus om de kan nås av starkt ljus (2). Här ingår tubvägg och ströljusskydd, sekundärspegelns råa kant om den är fri, liksom sekundärhållare och spindelben. En tubförlängning som går tillräckligt långt ut kan hjälpa till att skugga dessa delar.

Vid månobservationer kan en smal ringbaffel C-C' intill tuböppningen skydda området B-B' från direkt månljus.

Övriga vägar för ströljus går via reflektion i sekundärspegeln. Ljus (5) från marken kan passera kanten av primärspegeln om spegelcellen är öppen.

Snett infallande ljus (3) som först reflekteras av primärspegeln kan nå tubväggen och sedan reflekteras med liten infallsvinkel. E markerar den lägsta delen av tuben som kan nås denna väg (för att finna E kan du dra linjen L från spegelkanten mot en punkt på den optiska axeln två fokallängder från spegeln. Vinkeln mellan infallande stråle (3) och L är lika med vinekn mellan L och utgående stråle som träffar tubväggen i E). Om E ligger nedanför A-A' så kan reflekterat ljus nå okularet, annars inte.

Om tubväggarna är släta så kan ljus reflekteras först från ena tubväggen till primärspegeln och därifrån via tubväggen igen reflekteras via sekumdärspegeln till okularet (3).Åtminstone den del av tuben som ligger nedom A-A' bör ha en yta som undertrycker strykande reflektioner (se nedan). En enstaka ringbaffel, eller primärspegellådans övre yta hos en öppen tub, kan räcka för att blockera dessa reflexer helt. Se i detta fall till att punkterna A och A' inte hamnar utanför spegellådan - om så är fallet, gör en tubförlängning eller en tygsvepning runt åtminstone den nedersta delen av den öppna tuben.

Hos ett vettigt konstruerat teleskop ska inte någon del av tubväggen kunna ses reflekterad i primärspegeln. Därför är ljusväg (4) illusorisk, och att använda ringbafflar för att blockera den (vilket ibland rekommenderas!) är meningslöst.


STRYKANDE REFLEKTIONER

Om ljus faller i liten vinkel mot en slät yta reflekterar även en bra matt svart färg ljuset mycket väl. För att hindra detta måste ytan på något sätt göras oregelbunden. Sammet eller självhäftande plast med "sammetsyta" kan vara mycket effektiva. Sågspån eller liknande som limmas mot tubväggen och målas svarta har också använts med framgång. Du kan jämföra olika ytbehandligar genom att hålla upp några prover horisontellt mot dagsljuset och se vilken yta som ser mörkast ut.


FOKUSERAREN

Reflektioner inuti fokuserarens utdragstub kan spela stor roll. Utdragstuben bör ha en innerdiameter som är större än okularfattningen. Om insidan är slät, kan du använda ringbafflar som i en refraktor, eller åtminstone behandla ytan som i föregående stycke.

Nils Olof Carlin