156280. lajstromszámú szabadalom • Optikai gyűjtőberendezés sugárzás-receptorokhoz
156280 szűke és a gyártási költség miatt korlátozott. Azonkívül ezek a berendezések általaiban roszszul alkalmazkodnak az optikai imimerzióhoz, amely a konvergencia növelésének klasszikus eszköze. E két ok miatt teljesítményük minden 5 esetben jóval alatta marad a fénytan és a termodinamika törvényei által elméletileg megengedett maximális lehetőségeknek. Nyilvánvalóan a következő kérdés előtt állunk: a hagyományos sztigmátilkus (lencséket, 10 tükröket stb. tartalmazó) rendszeréket használjuk-e, melyeknél tudjuk, hogy a hasznos nyílásuk a gyakorlatban igen korlátozott vagy pedig az asztigmatikus rendszereket alkalmazzuk (kúpokat, sugár zásgyűj tőket stb.), melyek eddig 15 közepes eredményeket adtak. Ezért újra átvizsgáltuk a sugárzó energia-fluxus gyűjtésének egész problémáját és abból új elméletet dolgoztunk ki. Ennek az elméletnek alapján új típusú optikai gyűjtőberendezést 20 lőhet megvalósítani, mely nincs kötve a Gaussféle feltételekhez, anélkül, hogy közben túlságosan eltávolodna az alapvető A'bbe-íéle sinus-feltételektől. Egy ilyen gyűjtőberendezés, noha önmagában véve nem sztigmatikus, mégis a 25 receptor érzékelő elemére olyan energiasugárzást juttat, amely minden esetben tetszőlegesen közelíti meg a lehetséges maximális megvilágítás határértékét. A találmánynak az a eélja, hogy a sugárzási 30 fluxusnak ezt a maximális koncentrációját gyakorlatilag a legkedvezőbb feltételek mellett érje el. Evégből a maximális energia^megvilagitas elérését a sugárzás-receptor érzékelő elemén a következő pontokban külön vagy együttvéve 35 jellemzett új típusú gyűjtőberendezés teszi lehetővé : 1. Az optikai berendezés lényegében .magában foglal: távoli légi sugárforrás sugárzás-íluxusát 1 40 befogadó, — viszonylagos nyílással kialakított homlokoldali optikai rendszert a fluxus első gyűjtésére, olyan összetartó nyaláb képzésével, amelynek sugarai a rendszer optikai tengelyével legfeljebb valamely ©! hajlásszöget 45 zárnak be, úgyhogy sin 8j nagyságrendi értéke —-.— , továbbá csonkakúp alakú vagy ezzel optikailag egyenértékű legalább egy tükröt, melyrudk y fél csúcsszöge legfeljebb ——— radián nagyságú, és amely az oldalfelületén fellépő belső visszatükröződésekkel a fluxuson második gyűjtést hajt végre, aholis a csonkakúp nagydb- 55 bík, fluxusbevezető alapfelületét a tükör dx (maximális) átmérőjű merőleges metszete alkotja, mely egybeesik a homlokoldali optikai rendszer által gyűjtött nyaláb legkisebb metszetével, míg a csonkakúpnak a receptor érzé- 60 kelő elemiével összekapcsolt kisebbik alapfelületét, melynek síkjaiban a felfogott fluxus a legnagyobb gyűjtést éri el, a tükör dx (minimális) átmérőjű merőleges metszete alkotja, aholis az említett értékék összefüggését a 65 di _ [sin ß i+{2p'—l)y] sin (#. — y) (1) képlet határozza meg, melyben p' adja meg a csonkakúpba való belépés előtt az optikai tengellyel legfeljebb @i szöget bezáró sugár belső visszaverődéseinek számát, melyre nézve a arc sin n2 ni + 1 27 (2) összefüggés érvényes, ahol nx a tükör belső közegének, n2 pedig a tükör kisebbik alaptfelületéhez csatolt érzékelő elemmel optikailag érintkező közegnek törésmutatója, míg a ySi szöget a következő összefüggés határozza meg: ßx = arc sin ^•1 + 2y (3) és az n1; n 2 , sin %t és tg7 mennyiségek között az alábbi összefüggés is fennáll 1 + ni* r ív l-tgy 1 + m* sin2 ©i l-tgy (4) ahol rí a gyűjtő berendezéssel az ^— abszosin2 ©! lút maximális gyűjtéshez képest elérendő legkisebb energiagyűjtési hatásfok. 2. Egy az 1. pont szerinti berendezésnek legalább egy csonkakúp alakú tűkre (kettős diopter, bidiopter) van, melyiben a belső visszaverődések kizárólag teljes refleksziók és amelynek legkisebb dx átmérője az 1. pont szerinti nagyságú, míg a p' érték kisebb vagy legfeljebb egyenlő a teljes visszaverődések legnagyobb q számiával, melyet a következő összefüggés határoz meg: q = • arc sin ni 3y — ßi 2y (5) az ni, sin ©i és 7 értékek között pedig az alábbi összefüggés érvényes cos 2 7 + ni2 —1 sin 2 7 cos 7 =r V nia sin2 ©! — 1 • sin 7 (6) 2
