Mae SLAC yn Cyflawni Lens Optegol Mwyaf y Byd

Mae opteg camerâu digidol ar gyfer Telesgop Arolwg Synoptig Mawr yn gadael LLNL yn barod i'w integreiddio.

Bargen fawr: y lens fwyaf ar gyfer y camera digidol mwyaf.

Mae lens sy'n mesur 1.57 metr ar draws ac y credir ei bod y lens optegol perfformiad uchel fwyaf a luniwyd erioed wedi cyrraedd Labordy Cyflymydd Cenedlaethol SLAC, cam mawr tuag at ei gyrchfan yn y pen draw mewn camera digidol a ddefnyddir gan y Telesgop Arolwg Synoptig Mawr (LSST).

Dyluniwyd y cynulliad lens camera llawn, gan gynnwys y lens L1 fawr ynghyd â lens L2 cydymaith llai sy'n mesur 1.2 metr mewn diamedr, gan Labordy Cenedlaethol Lawrence Livermore (LLNL) ac adeiladwyd dros bum mlynedd erbyn Awyrofod Pêl ac isgontractwr Systemau Optegol Arizona. Bydd trydydd lens, L3, 72 centimetr mewn diamedr, hefyd yn cael ei ddanfon i SLAC o fewn mis.

Mae SLAC yn rheoli dyluniad, gwneuthuriad a chynulliad terfynol camera digidol $ 168 miliwn, 3,200-megapixel LSST, y dywedir ei fod bellach 90 y cant yn gyflawn ac y disgwylir iddo gael ei orffen erbyn dechrau 2021.

“Mae llwyddiant gwneuthuriad y cynulliad optegol unigryw hwn yn dyst i arbenigedd blaenllaw LLNL mewn opteg fawr, a adeiladwyd ar ddegawdau o brofiad ym maes adeiladu systemau laser mwyaf a mwyaf pwerus y byd,” meddai Scot Olivier, a fu wedi bod yn rhan o brosiect LSST Lawrence Livermore am fwy na degawd.

Yn ôl Corfforaeth LSST, y camera digidol yn yr LSST yw'r camera digidol mwyaf a adeiladwyd erioed. Bydd y strwythur terfynol yn mesur 1.65 x 3 metr ac yn pwyso 2,800 kg. Mae'n ddelweddwr optegol cae eang, agorfa eang sy'n gallu gweld golau o'r uwchfioled bron i is-goch bron.

Pan fyddant wedi ymgynnull, bydd y lensys L1 a L2 yn eistedd mewn strwythur opteg ym mlaen y corff camera; Bydd L3 yn ffurfio'r ffenestr fynedfa i gryostat y camera, sy'n cynnwys ei awyren ffocal ac electroneg gysylltiedig.

Gofynion canolbwyntio manwl gywir

Mae'r Camera digidol CCD yn recordio delweddau a welir gan brif system optegol y telesgop, ei hun a dyluniad tri drych newyddgan gyfuno drychau cynradd 8.4-metr cynradd, 3.4-metr eilaidd a 5-metr. Rhagwelir y golau cyntaf yn LSST yn 2020, gyda gweithrediadau llawn yn cychwyn yn 2022.

Mae dylunio camera digidol sy'n gallu cwrdd â nodau delweddu uchelgeisiol yr LSST wedi arwain LLNL i fynd i'r afael â nifer o heriau, yn ôl tîm y prosiect. Mae'r fformat synhwyrydd terfynol yn cyflogi brithwaith o 189 o synwyryddion silicon 16-megapixel wedi'u trefnu ar 21 o "rafftiau" i ddarparu cyfanswm datrysiad 3.2 gigapixels.

Bydd y camera yn cymryd amlygiad 15 eiliad bob 20 eiliad, gyda'r telesgop yn cael ei ail-bwyntio ac yn setlo o fewn pum eiliad, gan ofyn am strwythur eithriadol o fyr a stiff. Mae hyn yn ei dro yn awgrymu rhif-f bach iawn, ynghyd â chanolbwynt manwl iawn o'r camera.

Mae dogfennaeth LSST yn dangos bod y datguddiadau 15 eiliad yn gyfaddawd i ganiatáu sylwi ar ffynonellau gwan a symudol. Byddai datguddiadau hirach yn lleihau gorbenion darllen camerâu ac ail-leoli telesgop, gan ganiatáu delweddu dyfnach, ond byddai gwrthrychau sy'n symud yn gyflym ac yn agos at y Ddaear yn symud yn sylweddol yn ystod amlygiad. Rhaid delweddu pob man ar yr awyr gyda dau ddatguddiad 15 eiliad yn olynol, i wrthod trawiadau pelydr cosmig ar y CCDs.

“Unrhyw bryd y byddwch yn ymgymryd â gweithgaredd am y tro cyntaf, mae’n sicr y bydd heriau, ac ni phrofwyd bod cynhyrchu lens LSST L1 yn ddim gwahanol,” meddai Justin Wolfe o LLNL. “Rydych chi'n gweithio gyda darn o wydr sy'n fwy na phum troedfedd mewn diamedr a dim ond pedair modfedd o drwch. Gall unrhyw gam-drin, sioc neu ddamwain arwain at ddifrod i'r lens. Mae'r grefft yn waith crefftwaith ac rydyn ni i gyd yn falch ohono. ”