【在建楼】场旋 field rotation

之前在论坛也看过几个的关于场旋的帖子，但是都解释得不太详细，就是看了半天也没看懂那种，而且也没有关于场旋更加进一步的解释。
正好我正在尝试自己制作一台场旋器（field de-rotator）所以也看了不少这方面的资料，资料基本都是国外网站上的一些资料。
因为我还是高中生，学习比较紧张，所以先开始建楼，然后再慢慢更新吧。
先把这里要分享的原文链接都发上来（都是英文的，各位英文大神可以先自行阅读）
http://www.astrotx.com/Field%20Rotation.htm
http://calgary.rasc.ca/field_rotation.htm
http://www.lesbeninger.com/derot.html
http://www.californiaskys.com/field-rotation.html
http://articles.adsabs.harvard.e ... 7W/0000279.000.html
http://daltonskygazer.com/alt-az ... and-field-rotation/

de-rotator，应该叫 反场旋器 吧

学习了

这个问题有人想过，真正做的人没有。原理上场旋器跟电跟差不多。据说米德生产过一款消场旋的产品，但效果不好，卖不出去。估计业余级别的消场旋器无论从成本和实用性上都不如EQ平台。
还有一个，目镜端的消场旋，可能不适用于牛反这类带星芒的设备，该类设备消场旋需整个副镜笼一起旋转。
不管怎样，支持楼主去做，能不能用是一回事，能学到很多东西。等高考完之后吧。

先来解释一下场旋的产生的原因。
众所周知，地球是以极轴旋转的，所以我们看到的星体也都是围绕北极星旋转的。
在使用地平式经纬仪（Alt-az）的时候，因为地平式旋转的轴和地球的轴并不平行，所以在进行长时间曝光的时候，就会产生周围星体围绕着被跟踪星体旋转的现象。
下面是对同一个星体M44，有场旋和无场旋的对比图。

A single 4 minute exposure of M44 - due East at 26.5° altitude - no field rotation.

M44，4分钟曝光无场旋（http://calgary.rasc.ca/field_rotation.htm#whatis）

A single 4 minute exposure of M45 - due South at 63.5° altitude - substantial field rotation.

M44，4分钟曝光，有场旋（http://calgary.rasc.ca/field_rotation.htm#whatis）
场旋是地平式赤道仪无法解决的一个问题，无论是否带有GOTO系统。

经纬仪拍摄有场旋的木星自转如下图。而正常赤道仪拍摄的木星，条纹一直都是横着自转的

地平式装置为什么会有场旋呢？先上一组GIF来直观的感受一下
这个是一个星野的模拟图，每15分钟一次，主要跟踪仙后座
（http://www.astrotx.com/Field%20Rotation.htm）



如果上面那张图不能很好的观察到星体的旋转，，那么我们建立一个方块的望远镜视场

在排除了位移以后，可以直观的感受到星体的旋转了



这个地平式装置很好的跟踪了中心的星体，但是因为场旋，周边的星体却发生了旋转，如果进行长时间曝光，就会拉成一条线（类似与星轨）。这也就是Dob望远镜不适合用来拍摄深空天体的原因。

那么赤道仪为什么不存在这个问题呢？
在操作赤道仪之前有很重要的一步就是对极轴，实际上就是让望远镜旋转的轴和地球的旋转轴相同，这样就不会产生场旋

上图（http://www.astrotx.com/Field%20Rotation.htm）

可以看到，赤道仪是围绕着一个斜轴旋转的
然后拍摄是是如下效果

所以赤道仪就不会场旋。

那么怎么样消除场旋呢？
第一个办法：场旋仪（field rotator/field de-rotator）
基本的原理就是在目镜上装一个旋转装置，让其旋转速度和场旋速度保持一致，来抵消场旋产生的旋转。目前业余天文界用的场旋仪，基本上是OPTEC，Pyxis和Meade在做，就是下面这个玩意

接在望远镜和天顶镜中间那个东西（http://www.lesbeninger.com/derot.html）


没错，它的原理简单的小学生都能懂，它内部的结构更是简单的一笔


基本就是一个主板控制一台步进电机，然后用一个蜗轮带动一个精密的齿轮在旋转。。

姑且不说它的使用效果怎么样

我觉得只要500块钱就能拿下的东西，要价却高达。。


1995刀！！没错！！1995刀！！！
这个价格，买一台EQ-6都戳戳有余。。
估计买它的人不是脑子烧掉了就是家里银子太多用不完了。。

所以卖不出去一点都不在意料之外。。

alphaleo 发表于 2016-3-5 18:29
那么怎么样消除场旋呢？
第一个办法：场旋仪（field rotator/field de-rotator）
基本的原理就是在目镜上装 ...

这个感到意外了，居然这么贵，，，

之后还看了另外一种消除场旋的设计，大概就是一个基座，然后可以侧向旋转，我这里找不到那个网站了，先这样吧，如果后期找到，再贴上来吧。

很有用的知识，学习了，谢谢。

请问一下楼主，我也有相同的想法但是不同仰角的天体长选转速不一样如何解决呢？

jqfangjqf 发表于 2016-10-24 14:58
请问一下楼主，我也有相同的想法但是不同仰角的天体长选转速不一样如何解决呢？ ...

这个需要计算，在极坐标系下用微积分进行计算。

还是有点一头雾水的感觉．

看了这个帖子，学了不少东西。谢谢楼主。