馬克蘇托夫望遠鏡（Maksutov Telescope）是一種用球面反射鏡和負彎月型厚透鏡的組合光學系統做物鏡的折反射式望遠鏡。於1941年由前蘇聯光學家馬克蘇托夫（Maksutov）首先製成。負彎月形透鏡的球差與反射面鏡的球差正好相反，可相互抵消。由於反射鏡沒有色差，而且只要厚度和曲率選擇適當，還可以使彎月形透鏡沒有色差，使軸外象差也很小，因此它是一種象差極小的望遠鏡。其主要象差比具有相同的相對孔徑的透鏡組物鏡小得多。由於所用的透鏡由球面組成，在製造上比施密特非球面透鏡容易得多，使用也較方便。與同樣口徑的折反射式望遠鏡相比，其鏡筒長度短得多。另外，反射鏡裝在鏡筒內，不受周圍空氣的損害。這種物鏡套用廣泛，有的還用來做雙筒望遠鏡、顯微鏡及照相機的物鏡。由於大口徑的彎月形透鏡製造困難，這種望遠鏡的口徑不能太大。最大的馬克蘇托夫望遠鏡口徑為：改正鏡70厘米，主鏡98厘米，焦距210厘米，它裝備在蘇聯阿巴斯土曼尼天文台。
荷蘭光學家包沃爾斯也幾乎於同時獨立地發明了類似的系統﹐所以有時也稱為馬克蘇托夫-包沃爾斯系統。
基本介紹
- 中文名：馬克蘇托夫望遠鏡
- 外文名：Maksutov Telescope
- 發明人：蘇聯光學家馬克蘇托夫
- 組成：球面反射鏡+負彎月型厚透鏡
- 性質：折反射式望遠鏡
工作原理與特點,優缺點,套用,天文學套用,工業、航空套用,
工作原理與特點
馬克蘇托夫望遠鏡的光學系統和施密特望遠鏡類似，是由一個凹球面反射鏡和加在前面的一塊改正球差的透鏡組成的。改正透鏡是球面的，它的兩個表面的曲率半徑相差不大，但有相當大的曲率和厚度，透鏡呈彎月形，所以，這種系統有時也稱為彎月鏡系統。彎月形透鏡主要的作用是抵消球面反射鏡的球差，採用一定厚度的彎月形透鏡可以不引進色差，適當選擇彎月形透鏡到球面反射鏡的距離還可以消去彗差，並且這種系抗的象散非常小，但場曲是存在的，焦面大致等於以焦距為半徑的一個球面，只要把底片彎成和焦面一樣，那么所拍的照片在5°甚至8°之內星象都是很優良的。這種望遠鏡是有畸變的，不過並不太大，對天文工作沒有多大影響。這種望遠鏡的相對口徑大多做成1/2-1/4左右，主要用作天體照相工作。也可以把彎月形透鏡略為移近球面反射鏡，使球面反射鏡的象在還未成出之前就由彎月形透鏡中央部分的球面（把彎月形透鏡第二面中央一小部分鍍鋁，或把彎月透鏡第二面的中央部分磨成曲率半徑更長的球面）反射到後方，得出一個放大了的象，類似於卡塞格林系統，稱為馬克蘇托夫-卡塞格林望遠鏡，在導星鏡、光電中星儀、選址望遠鏡和天文普及工作中採用較多。
馬克蘇托夫望遠鏡光路圖優缺點
馬克蘇托夫望遠鏡的主要優點：結構簡單，系統中的所有表面都是球面的，容易製造；在同樣的口徑和焦距的情況下，鏡筒的長度比施密特望遠鏡的短；集光能力強、可見天空區域大，可以看到很暗的天體．特別適合於對流星、彗星、星雲的觀測和大範圍的巡天照相。
套用
在他發明之際，馬克蘇托夫自己暗示有可能取代卡塞格林式（Cassegrain reflector）的“摺疊”光學的構造。珀金埃爾默（Perkin-Elmer）的設計師約翰·葛利格里（John Gregory）由馬克蘇托夫的想法發展出了馬克蘇托夫-卡塞格林望遠鏡。稍後，葛利格里在1957年的《天空和望遠鏡》雜誌（Sky and Telescope）上發表了劃時代的f/15和f/23的馬克蘇托夫-卡塞格林望遠鏡設計，為珀金埃爾默明確的預告了這項設計在商業上的用途。
馬克蘇托夫-卡塞格林式望遠鏡光路圖今天，許多被製造的馬克蘇托夫式都採用了卡塞格林式的設計（有時稱為“斑點馬克蘇托夫”），原本的次鏡被在修正板內側的一小片鋁製的斑點所取代。好處是已經固定住無須再對正與校準，也消除了蜘蛛型支撐架所產生的衍射條紋。缺點則是損失了一定量的自由度（次鏡的曲率半徑），因為次鏡的曲率半徑必須與彎月形修正板的內側一致。葛利格里自己，第二次再設計的速度較快的(f/15)時，就改採修正板的前面或主鏡為非球面鏡來減少像差。
由於折反射技術的發展，現在各國都把各種鏡頭的優點結合起來，設計、製造出更優秀的望遠鏡。目前在天文領域套用最廣的有施密特系統、馬克蘇托夫系統、施密特-卡塞格林系統、馬克蘇托夫-卡塞格林望遠鏡四種類型。其中馬克蘇托夫-卡塞格林望遠鏡主要有以下套用：
天文學套用
馬克蘇托夫-卡塞格林式設計的焦比提供了高倍率但狹窄的視野，這使它不適合做廣視野的天文攝影，但在月球和行星的影像上確實有優異的表現，對於結構結實的雙星和球狀星團的影像也表現的很精緻。馬克蘇托夫-卡塞格林望遠鏡從1950年代就開始銷售給業餘天文學家，早期的產品都是用來建立品牌的模組，所以都很昂貴。1970年代中期，一些主要的生產商開始大量生產並廣為推薦，先是俄國，然後是中國都以低廉的價格生產，使售價大幅下跌。今天，這種設計已經是業餘天文學家普遍性的選擇，如果不是大量的生產，這是難以想像的事。在1960年代，一架小小的馬克蘇托夫-卡塞格林望遠鏡，像是魁星公司（Questar）的魁星3.5就相當昂貴，可以當作財富的象徵，不像現在的唾手可得。
工業、航空套用
馬克蘇托夫的設計在軍事、工業和航太界被廣泛的套用，因為所有的光學元件不僅可以永久性的固定並對準，而且還可以用極端堅固的包裝安置在密封的環境中。這使得它可以在嚴苛的環境和極高G力的場合下作為理想的追蹤、遠距觀察，和雷達定標（瞄準）/炮膛校正的儀器設備。
