miniatyr|Principskiss för en optisk kollimator. miniatyr|En kollimerad ljusstråle skapad med hjälp av en parabolisk spegel. miniatyr|Sollerkollimator: En betydande kollimering av den röda strålningen har skett genom att de grå väggarna har absoberat de strålar som har fel riktning och den utgående strålningen är nästan parallell.
Kollimering (från latin collimare, "kasta i rak riktning", "rikta", "sikta" - ursprungligen en felskrivning av collineare av con- (col- före 'l') "samma" och linea, "linje"Collimate i Merriam-Webster.) innebär inom optik och närbesläktade fält att likrikta något. Ordet används i två huvudbetydelser: 1. Att parallellrikta ljus eller annan strålning. 2. Att rikta ett instrument. En kollimator är ett instrument eller anordning som åstadkommer kollimering av strålning, det vill säga att göra de från ett lysande föremål utgående strålarna parallella. En kollimator kan användas till att: 1. Rikta strålning för tillämpningar där spridd strålning av olika skäl är oönskad. 2. Simulera strålning från ett avlägset objekt. 3. Kollimera instrument.
Kollimering av strålning En optisk kollimator består av ett rör med en konvex lins i ena änden och en reglerbar öppning i linsens fokalplan i rörets andra ände. Ljusstrålar som passerar öppningen kommer ut mer eller mindre parallella efter att ha passerat linsen - ju mindre öppning, desto bättre kollimering (och svagare ljus).
Inom spektrofotometri används en tunn stråle av kollimerat ljus som får träffa ett prisma eller diffraktionsgitter, vilket delar upp ljuset i ett spektrum. Kollimatorer används också för att rikta ljus som skall ledas in i fiberoptikTutorial: Fiber Optic Collimator på PrinceTel. eller till riktad fordonsbelysningJulian Edgar, Building a High Performance LED Lighting System, Part 2, Autospeed 467, 18 februari 2008., varvid man i stället för en bländare använder en lysdiod (LED) som "punktformig" ljuskälla.
En kollimerad ljusstråle kan också åstadkommas med en parabolisk spegel där ljuskällan placeras i (eller nära) parabolens fokus. Denna princip används exempelvis till olika former av strålkastare.
Kollimering inom exempelvis röntgenundersökning eller strålbehandling innebär justering så att den strålning som används är parallell, i syfte att röntgenbilden skall bli skarp eller att strålarna hamnar där det är avsett och inte sprids till andra vävnader.Michael Sandborg, 2004, Bildkvalitet vid projektionsradiografi, Institutionen för medicin och vård, Avdelningen för radiofysik, Hälsouniversitetet. En kollimator i dessa sammanhang är en anordning som åstadkommer kollimeringen, vanligtvis ett system av tunna väggar, oftast av bly, som absorberar strålning med alltför avvikande riktning, ofta i ett bikakemönster.Collimator på ScienceDirect. En sådan kollimator med skivformiga väggar kallas Sollerkollimator (efter Walter SollerWalter Soller, född den 9 augusti 1894, var en amerikansk forskare vid University of Cincinnati's Health Department (se Soller, Walter på University of Cincinnati). Hans namn ses dock ibland stavat Söller och kollimatorn kallas stundom Söllerkollimator. Hans publikation är dock i namnet Soller. som använde metoden för röntgenstrålning 1924W. Soller, 1924, A New Precision X-ray Spectrometer i Physical Review, 24:2, sid. 158-167.) och den används också i samband med neutronstrålningB. T. M. Willis, C. J. Carlile, 2017, Experimental Neutron Scattering, sid. 78. ., varvid man använder bor, kadmium eller gadolinium som neutronabsorberande material.Mohammad Omar, 2012, Nondestructive Testing Methods and New Applications, sid. 83. ..
Även strålar av laddade partiklar kollimeras, exempelvis elektron-I. Lax, A. Brahme, 1980,Collimation of High Energy Electron Beams, Acta Radiologica: Oncology, 19:3, 199-207. och protonstrålar inom strålterapiAnders Nilsson, 2014, Sverige storsatsar på protoner mot tumörer, Forskning och Framsteg 2014:7., jonstrålar inom kärnfysikIvan Strasik, 2012, Collimation of Ion Beams , Proceedings of HB2012, Beijing, China. och nanoteknologiFocus on Ion Beam Technology, Nanotechnology.Clemens Scheuner, Steffen Jankuhn, Jürgen Vogt, Sébastien Pezzagna, Christina Trautmann, Jan Meijer, 2017, Nanometer collimation enhancement of ion beams using channeling effects in track-etched mica capillaries i Scientific Reports 2017:7. och i stort sett allt som går att skicka iväg inom partikelfysik. Här tillkommer, på grund av patiklarnas laddning, möjligheten att använda elektromagnetiska fält (elektromagnetiska linser) för kollimeringen.
Kollimering av instrument miniatyr|Principskiss av kollimator för kollimering av, exempelvis, avvägningsinstrument. A. belyst hårkors, B. bländare, C. lins. Kollimationsaxeln är rödmarkerad. Om instrumentets och kollimatorns axlar sammanfaller gör också mittpunkten för deras hårkors så (förutsatt att hårkorset är kollimerat). Kollimering av optiska instrument som kikare och teleskop innebär att få de optiska axlarna hos speglar och linser att sammanfalla (kollimationsaxel) och därigenom också få deras plan att vara vinkelräta mot denna axel så att bilden blir skarp.Nils Olof Carlin, FAQ about Collimating a Newtonian telescope Tom Trusock, How to collimate your telescope i Astronomy, maj 2019. Hos instrument med mer än en optisk axel, som en vanlig binokulärMed två okular. handkikare , innebär det också att få dessa axlar att bli parallella, så att man slipper "dubbelbild".Stephen Tonkin, 2018, How to collimate binoculars, i Sky At Night Magazine.
Kollimering av ett instrument för mätning av polära koordinater inom geodesi (som teodoliter eller totalstationer) eller astronomi kan också innefatta att ställa in de axlar instrumentet vrids kring så att den ena är parallell med lodlinjen för horisontella koordinater (eller jordaxeln för ekvatoriella koordinater), att den andra axeln är vinkelrät mot den första och att teleskopet är vinkelrät mot denna, att justera skalorna för avläsning av mätvärdenna, samt att justera ett hårkors eller en streckplatta så att det befinner sig i kollimationslinjen.Se "Collimation, line of", "Collimation, error of" och "Collimator" i The Penny Cyclopaedia of the Society for the Diffusion of Useful Knowledge, vol. 7, sid. 349-350. Ett instruments avvikelser kallas kollimationsfel.Handbok till mätningskungörelsen, Lantmäteriverket, Gävle, 1996, sid. 111. Ett instrument för kontroll och justering av kollimationsfel kallas kollimator.Handbok till mätningskungörelsen (1996), sid. 110. Vid kollimering används ett antal fasta kollimatorer (bänkar med upp till, åtminstone, tio kollimatorer saluförsBild på kollimatorbänk med tio kollimatorer och ett på denna bänk monterat grönt instrument som skall kollimerias.) för att justera instrumentets inställning i vertikal- och horisontalled.E.M. Medlen, 1940, The Use of Collimators for Testing and Adjusting Instruments , Photogrammetric Engineering, vol VI, sid. 13-19.
Etymologi och historia "Kollimera" kommer från vissa senare avskrifter av Ciceros verk och har använts i svenska språket sedan åtminstone 1634, då i en betydelse att "syfta till" eller "åsyfta något".Kollimera i SAOB. I vetenskapliga sammanhang har beteckningen använts sedan åtminstone 1825, då Henry Kater använde både "collimate" och "collimator" i The Description of a Floating Collimator för kollimering av teleskop gentemot lodlinjenH. Kater, 1825, The Description of a Floating Collimator i Philosophical Transactions of the Royal Society of London (1800-1843), del 2, sid. 232–234. och begreppen verkar inte nyskapade (speciellt eftersom han inte förklarar vad de innebär). Merriam-Webster anger tidigaste användning på engelska till 1865, men detta är alltså uppenbarligen fel. Begreppen har därefter lånats in till andra typer av strålning allteftersom de upptäckts, som röntgenstrålning upptäckt 1895, gammastrålning upptäckt 1900, etcetera.
Se även Laser
Referenser Noter
Övriga källor Martin H. Weik, 2000, Collimation och Collimator i Computer Science and Communications Dictionary. American Society of Civil Engineers, 1994, Glossary of the Mapping Sciences, sid. 98-99. Collimate på Dictionary.com. Collimate på Lexico (Oxford Dictionaries). Collimator på Encyclopaedia Britannica.
Kategori:Optik