Stelární mikrofotometr je přístroj vyvinutý a postavený na stelárním oddělení v Ondřejově, speciálně pro proměřování fotografických desek pořízených 2m dalekohledem.
Tvůrcem přístroje byl ing. Josef Zicha, šéftechnik dalekohledu.
Samozřejmě, že stavbě přístroje předcházela důkladná rešeršní práce. U tak složitého přístroje to ani nemohlo být jinak. Autor se musel seznámit s řadou jiných přístrojů ve světě, ať už osobně nebo z odborné literatury, aby dokázal vyhmátnout silná (a zejména slabá) místa jejich konstrukce a využít je v Ondřejově.
Jednalo se o přístroje:
Popis těchto přístrojů najde čtenář v následující kapitole.mikrofotometr v Utrechtu, vyhodnocovací přístroj Grant (Hale observatory, Pasadena, California), vyhodnocovací přístroj Grant (Sproul observatory, Swarthmore, Pennsylvania), měřicí přístroj ESO S-3000 (Sky Atlas laboratory, Geneva), šestikanálový mikrofotometr na DAO (Dominion Astrophysical observatory, Victoria, Canada), Vyhodnocovací přístroj Cosmos, Royal Observatory Edinburgh fotoelektrický přístroj na proměřování spektrogramů, (Meudon, Francie), mikrofotometr Lirepho (Ondřejov)
Výsledkem těchto snah byl unikátní přístroj, vlastně dvojice přístrojů na společném, dokonale stabilizovaném fundamentu: jeden přístroj umožňoval proměřovat zčernání fotografické emulze s přesností na setiny procenta (a tedy měřit profily spektrálních čar), druhý dovoloval změřit pozice na fotografické desce s přesnosti kolem 0.001 milimetru - a tedy měřit pozice spektrálních čar a zjišťovat radiální rychlosti.
Viz. Zicha Josef: Kandidátská disertační práce, ČVUT, fakulta strojní, katedra přesné mechaniky a optiky, Praha, 1979
 |
| Mikrofotometr v Utrechtu. |
 |
| Čelní pohled na utrechtský mikrofotometr. |
Přístroj byl určen k proměřování hvězdných a slunečních spekter. Umožňoval proměřit fotografické desky až do rozměru 251x103mm.
Přístroj byl uložen na masivní litinové desce, na níž byly uloženy dva pohyblivé vozíky: vozík nesoucí spektrogram měl nepřerušené vedení; vozík nesoucí optiku měl portálový tvar a přerušované vedení. Pohyby obou vozíků byly na sebe přesně kolmé. Pohon obstarávaly v obou případech elektrické servomotory s kuličkovými šrouby.
Optické řešení umožňovalo:
projekci proměnné štěrbiny na fotografický materiál vizuální kontrolu zpracovávaného pole měření intenzity světla před a po průchodu fotografickou deskou automatické zaostřování
Přístroj mohl pracovat ve dvou režimech:
Krokový režim s délkou kroků 1 až 30 mikrometrů. Posuvné rychlosti byly 0.025 až 0.75mm/s. Doba měření jednoho bodu včetně AD převodu, záznamu a posuvu o 1 krok byla 40ms. Při tomto způsobu měření byl hlavní důraz kladen na přesnost měření. Plynulý měřící režim. Rychlost posuvu 0.1 až 3mm/s, rychlost měření až 100 bodů za sekundu, avšak s menší přesností.
Dvousouřadnicový přístroj pro fotografické desky formátu do 250x250mm. Bylo možné jej používat jako komparátor, dvousouřadnicový měřící systém či mikrofotometr.
Dva vozíky se pohybovaly kolmo na sebe, přičemž jeden vozík nesl druhý. Pohyb obstarávaly stejnosměrné servomotory. K měření se používala inkrementální čidla s 20000 impulzy na otáčku a stoupání šroubu 1mm.
Optická část přístroje byla montována napevno. Optický systém umožňoval nezávislou kontrolu zorného pole. Přesnost měření byla cca 2 mikrometry kdekoliv v ploše.
 |
| Přístroj Grant, Sproul observatory. |
Vzhledově byl tento přístroj prakticky totožný s předchozím, takže předkládáme pouze jednu fotku zde.
Rovněž konstrukce byla obdobná jako u přístroje z Pasadeny, avšak odměrný systém používal inkrementálního čidla s výstupem 2000 impulzů na 1 otáčku. Přístroj se používal k astrometrickým měřením. Rozlišení v obou osách bylo 0.5 mikrometru, reprodukovatelnost nastavení dosahovala přesnosti 1 mikrometr.
 |
| Celkový pohled na vyhodnocovací přístroj ESO S-3000 v Ženevě. |
Přístroj byl určen k proměřování fotografických desek až do rozměru 355x355mm. Přesnost měření polohy dosahovala +-1 mikrometr, přesnost měření zčernání emulze (měření denzity) +-0.02.
Přístroj nebyl používán k proměřování spekter, ale ke studiu přímých fotografií oblohy, k prohlížení objektů a k rozhodování, zda se jedná o hvězdy nebo difúzní objekty (například mlhoviny či galaxie).
K odměřování v obou souřadnicích použili konstruktéři lineární rastry firmy Heidenhain. Vozíky pohybující se v obou osách ležely na vzduchových ložiskách
Jednalo se o dvousouřadnicový přístroj pro velmi rychlé vyhodnocování přímých fotografií oblohy. Maximální rozměr fotografické desky byl 355x355mm. Bylo možné měřit souřadnice objektů a také rozhodnout, zda se jednalo o hvězdy nebo difúzní objekty, například galaxie. Jednalo-li se o eliptické objekty, bylo možné zjistit i orientaci elipsy na desce. Přesnost měření dosahovala 1mikrometr. Vozíky v obou osáh měly hydraulický pohon.
Tříkanálový přístroj umožňoval současně proměřovat spektrum zkoumaného objektu i kalibrační spektra, která se exponovala po obou stranách spektra objektu.
Signál byl snímák třemi nezávislými fotonásobiči, na osciloskopu bylo možné současně zobrazit signály ze dvou libovolných fotonásobičů. Průměr zorného pole na spektrogramu byl 15mm, zvětšní 10x. Přesnost odečítání polohy byla 1mikrometr, maximální zpracovatelný formát fotografických desek byl 500x90mm.
Mikrofotometr se nacházel přímo ve stelárním oddělení Astronomického ústavu.
Optomechanická charakteristika říkala, že se "jedná o jednocestný jednokanálový mikrofotometr pro průmyslovou spektrální analýzu s plynule proměnnou rychlostí posuvu stolku se spektrogramem v jedné souřadnici."
Křížový stole umožňoval ruční posuv ve dvou vzájemně kolmých souřadnicích a otáčení spektrogramu kolem svislé osy o 360 stupňů.
Přístroj byl na AsÚ upraven vůči původnímu řešení pro průmyslové využití. V průmyslu stačilo zjistit danou spektrální čáru, cílem bylo jednoduché a rychlé měření. Naproti tomu v astronomii šlo zejména o přesnost měření. Průmyslové řešení také omezovalo použitelnost přístroje na malý formát fotografických desek.
Úpravy tyto nedostatky (myšleny nedostatky pro astronomickou spektroskopii) odstranily. S nižší rychlostí bylo možno přesněji proměřit větší formát fotografických desek. Původní fotonka byla také nahrazena fotonásobičem.
Tyto úpravy se plně osvědčily a byly pak využity i pro podobnou úpravu mikrofotometrů na AsÚ Univerzity Jana Evangelisty Purkyně (dnes Masarykova Univerzita) v Brně a na AsÚ rumunské akademie věd v Bukurešti.