المرايا القابلة للتشوه والتصحيح
تطبق المرايا القابلة للتشوه وأنظمة التحكم التي تديرها النصف التصحيحي للبصريات التكيفية، حيث تعيد تشكيل السطح العاكس في الوقت الفعلي لإلغاء تشوهات جبهة الموجة التي يقيسها المستشعر.
Definition
المرآة القابلة للتشوه هي عنصر بصري يمكن إعادة تشكيل سطحها بسرعة بواسطة مصفوفة من المشغلات، ونظام التصحيح هو المتحكم الذي يستخدم قياسات جبهة الموجة لإصدار أوامر للمرآة بحيث يتم إزالة التشوهات الجوية من الحزمة.
Scope
يغطي هذا الموضوع تقنيات المرايا القابلة للتشوه بما في ذلك الأجهزة الكهروإجهادية، والأغشية الكهروستاتيكية، والأجهزة الكهروميكانيكية الدقيقة، والتصحيح المنفصل للإمالة والتحريك للحركة الكلية للصورة، وحلقة التحكم التي تحول قياسات جبهة الموجة إلى أوامر للمرآة، وعرض نطاق الحلقة واستقرارها، ومقاييس الجودة مثل نسبة ستريل (Strehl ratio) التي تحدد جودة التصحيح كميًا.
Core questions
- كيف تغير المرآة القابلة للتشوه شكلها؟
- لماذا يتم تصحيح الحركة الكلية للصورة بشكل منفصل بواسطة مرآة الإمالة والتحريك؟
- كيف تحول حلقة التحكم القياسات إلى تصحيحات؟
- كيف يتم تحديد جودة التصحيح كميًا؟
Key theories
- تشغيل المرآة القابلة للتشوه
- تدفع أو تسحب مصفوفات من المشغلات الكهروإجهادية أو الكهروستاتيكية أو الكهروميكانيكية الدقيقة سطحًا عاكسًا رقيقًا لفرض شكل يمكن التحكم فيه يعارض خطأ جبهة الموجة المقاس.
- تصحيح الإمالة والتحريك والرتب الأعلى
- أكبر تشوه جوي هو الميل الكلي لجبهة الموجة، والذي غالبًا ما يتم التعامل معه بواسطة مرآة إمالة وتحريك سريعة، بينما تصحح المرآة القابلة للتشوه الانحرافات الدقيقة ذات الرتب الأعلى.
- التحكم في الحلقة المغلقة ونسبة ستريل
- يحول المتحكم إشارات المستشعر إلى أوامر للمرآة بنطاق ترددي عالٍ، ويقيس الخطأ المتبقي، الملخص بنسبة ستريل، مدى قرب الصورة المصححة من حد الحيود.
Clinical relevance
يحدد أداء المرآة القابلة للتشوه وحلقة التحكم مدى وضوح صور البصريات التكيفية؛ وتدعم التطورات في عدد المشغلات وسرعتها البصريات التكيفية المتطرفة للتصوير المباشر للكواكب الخارجية وأنظمة التصحيح الكبيرة جدًا المخطط لها للتلسكوبات الكبيرة للغاية.
History
استخدمت البصريات التكيفية المبكرة مرايا قابلة للتشوه متواضعة بعشرات المشغلات، والتي غالبًا ما تم تطويرها لأغراض الدفاع. زادت المرايا الكهروإجهادية ثم الكهروميكانيكية الدقيقة عدد المشغلات إلى الآلاف، وبنت المرايا الثانوية التكيفية المصحح في التلسكوب نفسه، مما مكن أنظمة الأداء العالي الحالية.
Key figures
- Horace Babcock
- Robert Tyson
Related topics
Seminal works
- tyson2015
- hardy1998
Frequently asked questions
- كيف يمكن للمرآة أن تغير شكلها بالسرعة الكافية لإلغاء تأثير الغلاف الجوي؟
- تحتوي المرآة القابلة للتشوه على سطح عاكس رقيق مدعوم بالعديد من المشغلات الصغيرة التي تدفعه وتسحبه. تستجيب هذه المشغلات في أجزاء من المللي ثانية، لذا يمكن إعادة تشكيل المرآة مئات أو آلاف المرات في الثانية لتتبع وإلغاء التشوه الجوي سريع التغير.
- ما هي نسبة ستريل (Strehl ratio)؟
- تقارن نسبة ستريل ذروة سطوع الصورة الفعلية بذروة سطوع صورة مثالية، محدودة بالحيود، لنفس المصدر. تعني نسبة ستريل القريبة من الواحد أن التصحيح ممتاز، بينما تشير القيمة المنخفضة إلى تشويش متبقٍ كبير، مما يجعلها مقياسًا قياسيًا لأداء البصريات التكيفية.