H-Alpha濾鏡簡介

[David]

白光濾鏡容許各種顏色的可見光通過，即是所有波長約為400nm至700nm的光波均可通過。運用一些特別的太陽濾鏡，我們可以只觀察一些特定波長的光波，欣賞更多有趣的現象。較有科學價值的其中幾個波段包括波長為656nm (又稱H-Alpha譜線) 和393nm (又稱鈣K譜線) 的譜線。

對業餘觀察者，H-Alpha的一個非常受歡迎的選擇。透過氫a濾鏡，你可以觀察到太陽的色球層，包括多種有趣壯麗的太陽現象。
viewtopic.php?f=15&t=52

數十年前，H-Alpha濾鏡是大學、研究所和天文台才會擁有的昂貴器材。透過引入新技術，這些濾鏡的造價已大幅降低，成為業餘愛好者都能擁有的太陽觀察利器，是近年業餘太陽觀察發展最急的方向。

由於H-Alpha濾鏡只容許特定波長 (656nm) 進入濾鏡，因此精度要求極高。濾鏡的心臟為一個稱為Fabry-Perot Etalon的東西，由兩塊平玻璃組成，中間空腔 (Cavity) 為空氣 (或一些固體物料)。運用光的干涉，如果空氣的厚度為某些特定數值，H-Alpha光便可通過，其他光便不能通過 (嚴格來說，是絕大部份光波都不能通過，但一些其他特定波長的光仍可通過。)。由於厚度要很精確，玻璃必須要非常平，不規則的程度不能超過約1/100波長，也要確保分隔兩塊玻璃的東西 (稱為Spacer) 厚度精確。

光進入Etalon前，要經過一個稱為Energy Rejection Filter (ERF) 的濾鏡，把紅外線及紫外線除去。經過Etalon的光，除了656nm的H-Alpha光外還有其他特定波長的光，因此在鏡的後端要裝上一個阻隔濾鏡 (稱為Blocking Filter或Trim Filter)，離開阻隔濾鏡的光便只有H-Alpha光，最後經目鏡進入眼睛。
http://sungazer.net/ha/ha11.html

有關Etalon資料，可參考：
http://www.schooltelescoop.com/solarliv ... clept1.pdf

[David]

十多年前，David Lunt用全新技術把H-Alpha濾鏡的造價大幅降低。打磨玻璃後，只切割出精度夠高的部份做Etalon (因此越大的濾鏡越難做，價錢越貴。)，又用非常大的Spacer分隔玻璃，甚至加一個Spacer在濾鏡中間，確保兩塊玻璃的距離精確。1997年，他的Coronado公司開始出品這些「廉價」H-Alpha濾鏡，把氫a觀察平民化，為業餘太陽觀察作出了革命性改變。

另一新技術便是把濾鏡放在望遠鏡內，即是引入「內置濾鏡」(Internal Filter) 的技術。簡單來說，一個含內置濾鏡的太陽望遠鏡，主鏡和一塊普通凸透鏡沒有分別，沒有減光的功能。光經過這主鏡後開始會聚，如果會聚一段距離後才放H-Alpha濾鏡，則濾鏡的面積可以較小，成本較低，使你可以用較低的價錢購買一支口徑較大的太陽鏡。2003年，Coronado推出一支40mm口徑、內置20mm濾鏡的太陽鏡Personal Solar Telescope (P.S.T)，當時的價錢只是約$4000。

現時，Coronado推出的H-Alpha產品口徑包括：

外置濾鏡：40mm, 60mm, 90mm
太陽望遠鏡 (外置濾鏡)：40mm
太陽望遠鏡 (內置濾鏡)：40mm (P.S.T), 60mm, 90mm

http://www.meade.com/product_pages/coro ... ronado.php

[David]

David Lunt於2005年與世長辭。2008年4月，他的兒子 Andy Lunt的新公司Lunt Solar Systems (LSS) 開始推出新太陽產品。
http://www.luntsolarsystems.com

目前，LSS推出的H-Alpha產品口徑包括：

外置濾鏡：35mm, 50mm, 100mm, 160mm
內置濾鏡/太陽望遠鏡: 60mm (35mm內置鏡), 80mm, 100mm (50mm內置鏡), 152mm (60mm內置鏡), 230mm

LSS的技術革新主要是於2009年引入氣壓調頻 (Pressure Tuning / Doppler True Tuning)。太陽向地球爆發出的氣體發出的光波會因多普勒效應 (Doppler Effect) 而輕微減少其波長，即是H-Alpha譜線的波長656nm會輕微改變，因此濾鏡要容許我們作調校讓濾鏡能通過這微調後的波長。

傳統的調校方法是調校Etalon的角度，但這會影響影像質素 (如降低影像反差)。LSS的新方法是透過改變Etalon內的空氣氣壓，改變空氣的折射率，從而改變通過濾鏡的波長。這方法不會降低影像反差，而且調頻器接近目鏡，也容易做細微的微調，使用較傳統調頻器方便和準確。
viewtopic.php?f=5&t=67

現時，口徑100mm和152mm的LSS太陽望遠鏡已引入氣壓調頻技術，60mm口徑的太陽望遠鏡則有傳統版和氣壓版供選擇。外置濾鏡方面，目前只有160mm濾鏡使用氣壓調頻，但將來LSS有意把這技術引入到所有外置濾鏡中。

2010年，LSS引入電子調頻系統。第一個引入這技術的是160mm口徑外置濾鏡，因為這濾鏡一般會安裝於大型的折射鏡上，觀察者不可能由目鏡端伸手到主鏡前的濾鏡進行調頻。因此，160mm濾鏡有一個電子操縱配件，使觀察者可由目鏡端按掣進行調頻。
viewtopic.php?f=19&t=316

LSS也將推出一個可安裝於一般望遠鏡的內置濾鏡單元，稱為DSII，使你可把任何望遠鏡變成H-Alpha望遠鏡。雖然另一太陽產品供應商Daystar也有類似產品，但Daystar對系統的焦比有一定限制，但LSS的產品卻沒有此限制。

[David]

1. Solarscope

Solarscope是老牌H-Alpha濾鏡出產商，打磨精度極高、完全沒有中央遮擋的濾鏡。由於價錢極貴，質素很高，因此有人稱Solarscope為H-Alpha濾鏡中的Rolls-Royce。現時，Solarscope推出的H-Alpha產品口徑包括：

外置濾鏡：50mm, 60mm, 70mm, 100mm
太陽望遠鏡 (外置濾鏡)：50mm, 60mm

http://www.solarscope.co.uk/products.html

2. Daystar和Solar Spectrum

Daystar和Solar Spectrum的Etalon，空腔不是如Coronado、LSS和Solarscope般用空氣，而是用固體物料。好處是頻寬可以極窄，例如降至0.3Å，對拍攝高反差照片有幫助，而且可以安裝於任何望遠鏡 (主鏡前需加入Energy Rejection Filter)。如用於大口徑望遠鏡，在大氣穩定度高時可拍攝出極高解像度、無比震撼的照片。

Daystar和Solar Spectrum都是內置濾鏡的系統，其中Solar Spectrum和Daystar的Quantum系列產品都需要用加熱方法調頻，即是裝起後要時間把濾鏡加熱至合適溫度，使用時較為不方便。

這些濾鏡對望遠鏡的焦比有一定限制，適合高倍觀察和攝影，價錢也遠較Coronado和LSS高。總括來說，Daystar和Solar Spectrum比較適合喜歡大口徑和高倍攝影、不怕使用麻煩和非常有錢的人。

Daystar也有出產鈣K (Calcium-K) 和鈉譜線 (Sodium Line) 的產品，其中鈉譜線的影像好像白光濾鏡般，但米粒組織較白光影像明顯。

DayStar: http://www.daystarfilters.com
Solar Spectrum: http://www.alpineastro.com/Solar_Observ ... -Alpha_acc

[Robin]

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[David]

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