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基于CCD原理的分光计调节与改进研究
作者:王晨曦 王玉聪 刘俊亭 张宾花 来源:《电子技术与软件工程》2015年第12期
摘 要
本文主要研究了一种基于CCD成像原理的改进型分光计,在前期调研了大量市场相关仪器的基础上,结合实验中所做出的新理论,制订了实施性较强的方案。理论部分为在望远镜目镜前加装CCD元件,添加水准仪以及对调节方法的稍加改进。该实验仪器结构紧凑简单、测量简洁快速、操作方便、精度较高,达到了一个实验仪器所追求的效果。
通过结合水准仪调平分光计的方法也具有一定的创新性,新改进的分光计可大大降低实验难度,便于改进,推广,也能够拓展分光计在检测技术、工程工业及其他方面中的应用。 【关键词】CCD元件 分光计调节意义 改进设计 1 分光计调节与改进设计的背景与研究现状 1.1 研究分光计调节与改进的意义
分光计是让光线通过狭缝和聚焦透镜形成一束平行光线,经过光学元件的反射或折射后进入望远镜物镜并成像在望远镜的焦平面上,通过目镜进行观察和测量各种光线的偏转角度,从而得到光学参量。分光计是一种精确的测量角度的典型的光学仪器。熟悉分光计的基本构造、调节原理、方法和技巧,对调整和使用其他光学仪器具有普遍的指导意义。本文是合计的分光计具有以下优点:解决传统分光计仪器中存在的望远镜视野范围狭窄,仪器不好调平的问题, 通过加入CCD元件大大降低了实验的难度,不用直接观看分光计解放了双眼,不会因为长时间观察而产生视觉疲劳,减少对眼睛的伤害,可以多人在显示屏幕上实时观看观测仪拍摄到的分光计中的图像,操作方便,重复性好,可以一边调节光路,一边观察屏幕上实时显示的图形就可以知道是否调节到位,可以直接抓拍图像,并保存。 1.2 目前分光计研究的现状及主要问题
(1)分光计构造复杂,装置较精密、结构复杂,可供调整的螺钉就有十多个,如果一个螺钉调节不当,实验就可能不成功,调节要求也较高,往往不能在规定的时间内顺利完成; (2)在调节望远镜垂直仪器中心轴步骤中,反射绿十字高度的光路分析在许多教材和文献中很少涉及,学生摸索调节规律需要较长时间;
(3)长时间通过小范围的镜筒观察会导致观察者视觉疲劳,致使实验无法完成;