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ウォルター望遠鏡のタイプ I、II、III (上から下)。
ウォルター望遠鏡は、斜入射光学系(非常に浅い角度でX 線を反射する鏡)のみを使用するX 線用望遠鏡です。
従来の望遠鏡設計の問題点
従来の望遠鏡の設計では、反射や屈折が必要ですが、これは X 線には適していません。可視光光学システムでは、ほぼ垂直な入射になるように調整されたレンズまたはミラーを使用します。つまり、光波は反射面または屈折面に対してほぼ垂直に進みます。従来のミラー望遠鏡は、ミラー面にほぼ垂直に当たる X 線は透過または吸収され、反射されないため、X 線には適していません。
可視光用のレンズは屈折率が1と大きく異なる透明材料で作られていますが、既知のX線透過性材料はすべて屈折率が基本的に1と同じであるため、[1]、大幅な減衰なしに焦点を合わせるためには、複合屈折レンズと呼ばれる一連のX線レンズが必要になります。
X線ミラー望遠鏡の設計
X線ミラーは作れますが、反射面からの角度が非常に小さい場合(通常10分角から2度)に限られます。[ 2]これらは斜入射ミラーと呼ばれます。1952年に、ハンス・ウォルターはこの種のミラーのみを使用して望遠鏡を作る3つの方法を概説しました。[ 3] [4]これらはタイプI、II、IIIのウォルター望遠鏡と呼ばれます。[5]それぞれに長所と短所があります。[6]
ウォルターの重要な革新は、2 枚の鏡を使用することで、実用的に広い視野を持つ望遠鏡を作成できるという点です。対照的に、放物面鏡を 1 枚だけ使用した斜入射望遠鏡では、X 線を焦点に集めることはできますが、視野の中心に非常に近い部分に限られます。画像の残りの部分は、極端なコマ収差に悩まされることになります。
参照
- 望遠鏡の種類一覧
- 核分光望遠鏡アレイ(NuSTAR) (2012+)
- スウィフトガンマ線バーストミッションにはウォルターI型X線望遠鏡が含まれています(2004+)
- チャンドラX線観測所ウォルターX線望遠鏡を使用した軌道観測所。(1999+)
- XMM-ニュートンウォルター I 型 X 線望遠鏡を使用した軌道上 X 線観測所。(1999+)
- ROSAT軌道上X線観測衛星(1990-1999)
- eROSITAスペクターRG (SRG)搭載のウォルター I 型 X 線望遠鏡を使用した軌道上 X 線観測所(2019+)
- ART-XCスペクターRG (SRG)搭載のウォルター I 型 X 線望遠鏡を使用した軌道上 X 線観測所(2019+)
- アテナ(2031+)
- 中性子顕微鏡
- ハンス・ウォルター
参考文献
- ^ Spiller, E. (2015). 「X線:光学素子」。Hoffman, Craig、Driggers, Ronald (編)。光工学百科事典。Taylor & Francis。doi :10.1081/E-EOE2。ISBN 9781439850992。
- ^ Singh, Kulinder Pal (2005年7月). 「X線天文学の技術」(pdf) . Resonance . 10 (7): 8–20. doi :10.1007/BF02867103. S2CID 118308910.
- ^ Wolter, Hans (1952). 「X線用結像光学系としての斜入射ミラーシステム」Annalen der Physik . 10 : 94. Bibcode :1952AnP...445...94W. doi :10.1002/andp.19524450108.
- ^ Wolter, Hans (1952). 「X線画像撮影のための斜入射用一般化シュワルツシルトミラーシステム」Annalen der Physik . 10 : 286. Bibcode :1952AnP...445..286W. doi :10.1002/andp.19524450410.
- ^ 「X線望遠鏡 - 詳細情報」NASAゴダード宇宙飛行センター。2018年12月11日。 2020年6月19日閲覧。
- ^ Petre, Rob. 「X線およびガンマ線検出技術」NASA。
- Last, Arndt. 「Wolter-optics」 。 2019年11月21日閲覧。
