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Il Disegno Ottico del CDK 20"
Il telescopio CDK utilizza un disegno ottico totalmente nuovo. Lo scopo di questo disegno è quello di ottenere un astrografo (cioè un telescopio specializzato per l'astrofotografia) con un campo corretto grande a sufficienza per sfruttare al meglio le modene camere CCD di grande formato. La maggior parte dei telescopi producono immagini che si degradano rapidamente mano a mano che ci si allontana dall'asse ottico, generando coma, astigmatismo fuori asse, o curvatura di campo. Il disegno ottico del CDK è privo di coma, non ha astigmatismo extra-assiale e possiede un campo piatto. Il disegno del CDK rappresenta una soluzione semplice ed eleganti ai problemi appena descritti. Il CDK è composto da tre elementi: uno specchio primario ellittico, uno specchio secondario sferico e un gruppo di lenti. Tutti questi componenti sono stati ottimizzati per lavorare assieme per creare immagini puntiformi su un campo molto ampio del diametro di 42mm.

Le prestazioni ottiche

A destra sono visibili due simulazioni che mostrano le straordinarie prestazioni ottiche del CDK. La prima è la simulazione della figura di diffrazione e la seconda è uno spot diagram. In entrambe le simulazioni i quadratini hanno i lati di 9x9 micron, che corrispondono all'incirca alle dimensioni di un pixel di un tipico sensore CCD. Nella simulazione di diffrazione, le immagini stellari sull'asse ottico e quelle fuori asse sono praticamente identiche. Nello spot diagram a 21 mm di distanza dall'asse ottico il diametro della macchia di diffrazione ha l'incredibile diametro di 6mm RMS. Questo significa che le stelle registrate in un campo circolare di 42mm di diametro avranno saranno puntiformi e il loro diametro sarà solo dipendente dal seeing atmosferico.

Entrambe le simulazioni si riferiscono ad un campo piano, che è una rappresentazione precisa di come le ottiche funzionebbero sul chip di una camera CCD, che è ovviamente piano. Per l'uso visuale sarebbe consentita una maggiore curvatura di campo in quanto l'occhio è in grado di compensare un campo curvo. La simulazione di diffrazione è stata calcolata per la lunghezza d'onda di 585 nm. Lo spot diagram è stato calcolato a 720, 585, and 430nm. Molte aziende pubblicano gli spot diagram solo ad una lunghezza d'onda, ma in questo modo non è possibile vedere le prestazioni ottiche e quindi le aberrazioni nei vari colori.

 

Confronto CDK - Ritchey Chrétien

Le simulazioni visibili sotto mettono a confronto le prestazioni ottiche del disegno CDK con il disegno Ritchey Chrétien (RC). Il disegno RC è stato pubblicizzato come quello ottimale per l'astroimaging perché esso viene utilizzato in molti osservatori professionali. Anche se è molto difficile e costoso da produrre e collimare, il telescopio RC elimina in modo efficiente molti dei problemi che affliggono molti altri disegni ottici, in particolare il coma fuori asse. Tuttavia il Ritchey Chrétien non permette di eliminare gli effetti deleteri dell'astigmatismo fuori asse e della curvatura di campo.

Il disegno CDK risolve il problema del coma fuori asse integrando nello schema ottico due lenti correttive accoppiate a due specchi. La bellezza di questo disegno è che esso corregge anche l'astigmatismo e la curvatura di campo. Siccome le lenti sono posizionate abbastanza vicine al piano focale (contrariamente alla lastra correttrice di Schmidt che si trova nei vari disegni Schmidt-Cassegrain), e siccome queste lenti lavorano assieme come un doppietto, non viene generata aberrazione cromatica.


 

Il CDK offre un ampio campo, piatto e privo di aberrazioni, che permette all'utilizzatore di sfruttare in modo completo le camere CCD di grande formato che sono disponibili sul mercato moderno.

Avere un telescopio con ottiche prive di aberrazioni non significa nulla se le ottiche non possono essere allineate correttamente. Molti proprietari di telescopi Ritchey Chrétien non riescono mai ad ottenere il meglio dai loro strumenti perché il Ritchey Chrétien è molto difficile da collimare. L'allineamento dello specchio secondario iperbolico è molto critico nel disegno Ritchey Chrétien, e le tolleranze sono così strette che non ammettono errori. Lo specchio secondario del CDK è sferico e quindi non possiede un "asse ottico" e quindi la tolleranza richiesta per l'allineamento del secondario di un CDK è enorme, in confronto a quella di un RC. Con l'aiuto di alcuni semplici attrezzi, l'utilizzatore di un CDK sarà in grado di impostare la distanza del secondario, collimare le ottiche e di iniziare a sfruttare al meglio le potenzialità offerte dallo strumento nel giro di pochi minuti.

Nel confronto visibile qui sopra risultano evidenti le drastiche differenze di di prestazione ottica tra il CDK e l'RC. Il fattore più importante che degrada le prestazioni fuori asse dello schema RC è la sfuocatura dovuta alla curvatura di campo. In molti diagrammi pubblicati dai produttori di telescopi Ritchey Chrétien, i diagrammi hanno un aspetto migliore perché l'occhio può compensare una certa quantità di curvatura di campo. Ma i sensori CCD sono piatti e quindi per valutare le prestazioni è necessario compiere le simulazioni di spot diagram o di diffrazione su un campo piano, come nel caso pubblicato qui sopra.