原題は『On the Construction of a Silvered Glass Telescope』、著者は Henry Draper です。
例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに御礼。
図版は省略しました。索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
以下、本篇。（ノー・チェックです）
*** 銀メッキガラス望遠鏡の構築に関するプロジェクト・グーテンベルク電子書籍の開始 ***
転写者のメモ:
本書の本文は、2つの誤植（embarrasment → embarrassment、Cassegranian → Cassegrainian）の修正を除き、原文のまま保存されています。ハイフネーションの不統一は修正されていません。スミソニアン協会に関する長い予備セクションが本題の前にあります。黒の点線の下線は、ページ、図、または脚注へのハイパーリンクを示しています（ハイパーリンクは、マウスポインターを合わせるとハイライト表示されます）。ページ番号は右余白に表示され、脚注は末尾にあります。
スミソニアン
知識への貢献。
第14巻
人間は皆、観察、研究、実験によって、
人々のために知識を獲得し、社会の貴重な一員である。—スミスソン
ワシントン市:
スミソニアン協会発行。
MDCCCLXV。
広告。
本書は、スミソニアン協会の費用と指導により出版された、様々な知識分野に関するオリジナルの回顧録からなるシリーズの第 14 巻です。このシリーズの出版は、英国のジェームズ スミスソン氏の慈悲深い意図を実行するために採用された全体計画の一部を成しています。この紳士は、ワシントンに自身の名前を冠し、「人類の知識の増大と普及」を目的とする機関を設立するために、その財産をアメリカ合衆国に信託しました。この信託はアメリカ合衆国政府によって受け入れられ、1846 年 8 月 10 日、大統領および連邦政府のその他の主要な行政官、最高裁判所長官、ワシントン市長、および名誉会員を選出するその他の人々によって、「人類の知識の増大と普及」を目的とするスミソニアン協会の名称で設立される法律が議会で可決されました。この組織の会員および名誉会員は、組織の業務の監督、および財務およびその他の業務を委託されている理事会の助言と指導のために定例会議および特別会議を開催するものとする。
理事会は、設立の当然の権限として、アメリカ合衆国副大統領、最高裁判所長官、ワシントン市長の3名と、その他12名で構成されます。そのうち3名は上院から、3名は下院から、6名は下院議員から任命され、残りの6名は両院の合同決議により任命されます。理事会には、本機構の運営を司る事務局長およびその他の役員を選出する権限が与えられています。
遺言者の目的を遂行するためには、組織計画は明らかに二つの目的を包含するべきである。一つは、既存の知識に新たな真理を加えることによって知識を増やすこと、もう一つは、こうして増やされた知識を人々の間に普及させることである。いかなる種類の知識にも制限を設けてはならない。したがって、それぞれの分野は相応の配慮を受ける権利があり、また受けるべきである。
連邦議会の制定した法律は、組織計画の一部として図書館、博物館、美術館の設立を指示し、物理的な研究と一般向けの講演の規定も設ける一方で、遺贈の目的を推進するために最も適切であると考えられる組織の他の部分を採用する権限を理事会に残しています。
十分な検討の末、理事会は年間収入を二つに分けることを決定しました。一つは独自の研究と出版による知識の増加と普及に充てられ、もう一つは議会の法律の規定に従って図書館、博物館、美術館の段階的な設立に充てられます。
以下は、1847 年 12 月 8 日の理事会で暫定的に採択された組織の一般計画の各部分の詳細です。
計画の第一部の詳細。
I.知識を増やす。 —あらゆる研究テーマに関する独創的な研究成果に対して報奨金を提供することで、研究を刺激することが提案されています。
- こうして得られた回顧録は、四つ折り本形式で「スミソニアン知識貢献」と題してシリーズとして出版される。
- 物理科学の主題に関する回想録は、独自の研究に基づいて人類の知識に積極的な追加を提供しないものは出版を受け付けない。また、検証されていない推測はすべて拒否する。
- 本協会に提出された各回想録は、当該回想録が関係する分野の学識経験者で構成される委員会に審査のために提出され、この委員会の報告書が好意的であった場合にのみ出版が受理される。
- 委員会は研究所の役員によって選出され、著者名は、有利な決定が下されない限り、可能な限り非公開とされる。
- 記録集は文学・科学協会の紀要と交換し、その写本を国内のすべての大学および主要図書館に寄贈する。残りの写本の一部は販売に供し、残りは新しい機関からの需要に応えるため、作品の完全なセットとして厳重に保存する。
- これらの回顧録の内容の要約または一般向けの説明は、理事会の年次報告書を通じて議会に公開される。
II.知識を増やす。また、毎年、収入の一部を、適切な人物の指導の下、特別な研究対象に充てることが提案されている。
- 基金の目的および拠出額は、当協会の顧問が推薦する。
- 異なる年に異なる目的に資金を割り当てることで、時間の経過とともに、知識の各分野に配分されるようになる。
- これらの予算から得られた成果は、前述の記録とともに、スミソニアン知識貢献巻に掲載される。
- 予算の対象となる目的の例:
（１）アメリカの嵐の問題を解決するための拡張気象観測システム。
（２）アメリカ合衆国の自然地図帳の作成に必要な資料を収集するための、自然史記述、地質学、数学、地形学の調査。
（３）地球の重さ、電気の速度、光の速度の新しい測定などの実験的問題の解決、土壌と植物の化学分析、政府機関に蓄積された科学論文の収集と出版。
（４）物理的、道徳的、政治的な主題に関する統計調査の実施。
（５）アメリカの歴史上有名な場所に関する歴史研究と正確な調査。
（6）特に北アメリカの様々な人種に関する民族学的研究、また我が国の古代人の塚やその他の遺跡の探査と正確な調査。
I.知識を普及する。科学における新たな発見と、厳密に専門的ではない知識のすべての分野における年ごとの変化について説明する一連の報告書を出版することが提案されている。
- これらの報告書は、機関の収入や知識分野の変化に応じて、毎年発行されるものもあれば、より長い間隔で発行されるものもあります。
- 報告書は、さまざまな知識分野で著名な協力者によって作成される。
- 各協力者には、報告書の編纂に必要な国内外の雑誌や出版物が提供され、その労働に対して一定の報酬が支払われ、報告書の表紙に名前が記載される。
- 報告書は個別の部分に分けて発行されるため、特定の分野に関心のある人は、全体を購入せずに、関連する部分を入手することができます。
- これらの報告書は、一部を配布するために議会に提出され、残りのコピーは文学および科学機関に提供され、個人には適度な価格で販売されることがあります。
報告書に取り上げられる可能性のある主題の一部を以下に示します。
I. 物理的な授業。
1. 天文学、自然哲学、化学、気象学を含む物理学。
2. 植物学、動物学、地質学などを含む自然史。
3. 農業。
4. 科学の芸術への応用。
II. 道徳的および政治的階級
5. 民族学（特定史、比較文献学、古代遺物学などを含む）
6. 統計と政治経済。
7. 精神と道徳の哲学。
8. 世界の政治的出来事、刑罰改革などの概観
III. 文学と美術
9. 現代文学。
- 美術と実用芸術へのその応用。
- 参考文献
- 著名人の死亡記事。
II.知識を普及する。一般の関心のある主題について、時折個別の論文を出版することが提案される。
- これらの論文には、外国語から翻訳された貴重な記録や、協会の指導の下で作成された記事、あるいは特定の主題を最もよく解説した論文に対して賞金を出すことで入手された記事が含まれる場合があります。
- 論文は出版前に有能な裁判官の委員会に提出される。
組織計画の第 2 部の詳細。
この部分では、図書館、博物館、美術館の形成を検討します。
- 前述の計画を実行するには、第一に、世界中のあらゆる学術団体の議事録と会議録の完全なコレクション、第二に、より重要な最新の定期刊行物と、定期報告書の準備に必要なその他の作品を収蔵する図書館が必要となる。
- 機関は、特に自らの出版物を検証するための資料を中心に、特別なコレクションを作成すべきである。また、実験科学のあらゆる分野における研究機器のコレクションも作成すべきである。
- 書籍のコレクションに関しては、上記以外にも、米国のさまざまな図書館のカタログを入手し、最初に購入する貴重な書籍が米国の他の場所では見つからないようなものになるようにする必要があります。
- また、回想録や外国の図書館にある本の目録、その他の資料の目録も収集し、大学を書誌的知識の中心地として機能させ、学生が必要とするあらゆる著作に導くことができるようにする必要がある。
- 自然史に関するコレクションは、当研究所の収入がその受け入れに充てられる限り速やかに寄贈によって増加すると考えられるため、この種の品物を購入する必要はほとんどないであろう。
- 美術館のために、古代および現代の彫刻の中で最も有名な作品の鋳型を入手するよう努めるべきである。
- アートユニオンや他の類似団体の作品を展示するための部屋を無料で提供することで、芸術を奨励することができます。
- 古代寺院の遺跡などの古代の模型のために、毎年少額の予算が割り当てられるべきである。
- 国務長官とその補佐官は、議会会期中、科学における新たな発見を説明し、新たな芸術品を展示することが求められる。また、著名な個人を招いて、一般の関心のある主題に関する講演を行わせることも必要である。
組織計画で採択された規則に従い、この巻の各回顧録は、任命された委員会によって好意的に報告されている。 調査のために。しかしながら、ほとんどの場合、著者の発言を検証することは不可能であり、したがって、委員会も研究所も、回想録の一般的な性質以上の責任を負うことはできない。
スミソニアン寄稿の四つ折り本の配布については、以下の規則が採用されています。
- これらは、論文集を発行するすべての学会に提出され、その代わりにそのコピーを本協会に提供するものとする。
- また、第一級の外国図書館すべてに対しても、その図書館の目録その他の出版物、またはその複製巻から相当するものと引き換えに提供するものとする。
- 国内で実際に運営されているすべての大学。ただし、その代わりに、大学は気象観測、図書館および学生の目録、大学の組織および歴史に関するその他の出版物を提供するものとする。
- すべての州および準州に対し、その権限に基づいて発行されたすべての文書の写しを代わりに提供するものとする。
- 前述のいずれのクラスにも含まれない、現在 10,000 冊以上の蔵書があるこの郡のすべての法人化された公共図書館、および、そうでなければ州全体または大規模な地区に供給されないような小規模の図書館。
スミソニアン協会役員
。
アメリカ合衆国大統領、
当然の権限として この機関の議長を務める。
アメリカ合衆国副大統領、
職権により 第二議長。
サルモン・P・チェイス、
当研究所総長。
ジョセフ・ヘンリー、
協会の事務局長。
スペンサー・F・ベアード、
次官補。
WW シートン、会計担当。
アレクサンダー・D・バチェ 実行委員会。
リチャード・ウォラック
リチャード・デラフィールド
リージェンツ。
—— —— アメリカ合衆国副大統領。
サーモン・P・チェイス アメリカ合衆国最高裁判所長官。
リチャード・ウォラック ワシントン市長。
ライマン・トランブル アメリカ合衆国上院議員。
ウィリアム・P・フェッセンデン 「」 「」 「」
ギャレット・デイビス 「」 「」 「」
サミュエル・S・コックス 米国下院議員
ジェームズ・W・パターソン 「」 「」 「」
ヘンリー・W・デイビス 「」 「」 「」
ウィリアム・B・アスター ニューヨーク州民。
セオドア・D・ウールジー 「 コネチカット州」 。
ルイ・アガシー、 マサチューセッツ州の」 。
（空きあり） —— ——
アレクサンダー・D・バチェ 「 ワシントンの」 。
リチャード・デラフィールド 「 ワシントンの」 。
協会の当然の権限による会員。
アンドリュー・ジョンソン アメリカ合衆国大統領。
—— —— アメリカ合衆国副大統領。
ウィリアム・H・スワード 国務長官。
ヒュー・マカロック 財務長官。
エドウィン・M・スタントン 陸軍長官。
ギデオン・ウェルズ、 海軍長官。
ウィリアム・デニソン 郵政長官。
ジェームズ・スピード 司法長官。
サーモン・P・チェイス アメリカ合衆国最高裁判所長官。
デビッド・P・ホロウェイ 特許庁長官。
リチャード・ウォラック ワシントン市長。
名誉会員。
ジェームズ・ ハーラン内務長官
目次. 1
ページ
第1条 はじめに。16ページ。
広告 iii
スミソニアン協会役員一覧 9
第2条 フィラデルフィアのジラード大学天文台で 1840 年、1841 年、1842 年、1843 年、1844 年、1845 年に行われた磁気および気象観測に関する考察。第 3 部は、パート VII、VIII、 およびIX から構成されます。垂直力。11 年 (または 10 年) 周期および磁力の垂直成分の擾乱の調査、およびオーロラの磁気効果に関する付録。太陽の日周変化、垂直力の年々不均等、および月の影響または垂直力、傾斜、および全力の調査。A . D. Bache、LL. D.、F. R. S.、Mem. Corr. Acad. Sc. Paris、Prest. Nat. Acad. Sciences、米国沿岸測量局長著。185 ページ。 72.（1864年5月発行）
第3条 フィラデルフィアのジラード大学天文台で 1840 年、1841 年、1842 年、1843 年、1844 年、1845 年に行われた磁気および気象観測に関する考察。第 4 部は、パート X、XI、XII で構成されています。 傾斜と全力。傾斜と全力の擾乱の分析、傾斜と全力の太陽日変化および年差に関する考察、絶対傾斜に関する考察、および 1841 年から 1845 年までの赤緯、傾斜、および力の最終値。A . D. Bache、LL. D.、F. R. S.、Mem. Corr. Acad. Sc. Paris、Prest. Nat. Acad. Sciences、米国沿岸測量局長著。44 ページ。(1865 年 1 月発行)
第4条 口径15.5インチの銀メッキガラス望遠鏡の製作と天体写真撮影への応用について。ヘンリー・ドレイパー医学博士 （ニューヨーク大学自然科学教授）。60ページ。（1864年7月発行）
§1. 鏡の研磨 2
§2. 望遠鏡の取り付け 27
§3. 時計のムーブメント 38
§4. 天文台 41
§5. 写真ラボ 46
§6.写真引伸機 51
第5条 ミズーリ川上流域の古生物学：1855年と1856年にアメリカ陸軍工兵長G・K・ウォーレン中尉の指揮下で行われた探検隊による採集物に関する報告書。無脊椎動物。F・B・ミーク、F・V・ヘイデン医学博士著。第1部。158ページと5枚の図版。（1865年4月発行）
冒頭発言 七
私。 シルル紀。ポツダム時代 1
II. 石炭紀。石炭紀 11
III. 石炭紀。ペルム紀 48
IV. 爬虫類時代。ジュラ紀 66
索引 129
プレートの説明。
第6条 アメリカ合衆国の白亜紀爬虫類。ジョセフ・ライディ医学博士（ペンシルベニア大学解剖学教授、フィラデルフィア自然科学アカデミー学芸員）著。140ページと20枚の図版。（1865年5月発行）
導入 1
トカゲ 5
カメ類 104
これまでのページで説明してきた爬虫類の属と種をより詳細に定義する試みである概要 115
索引 121
プレートへの参照 123
スミソニアン知識への貢献。
180
建設について
の
銀メッキガラス望遠鏡、
開口部15.5インチ、
そして
天体写真撮影におけるその使用。
による
ヘンリー・ドレイパー医学博士
ニューヨーク大学の自然科学教授。
[1864年1月出版受理]
手数料
この論文はこれを参考にしたものです。
ウォルコット・ギブス 教授、J. M. ギリス
委員長、アメリカ陸軍航空軍司令官、ジョセフ・ヘンリー長官、S. I.
コリンズ、プリンター、
フィラデルフィア。
コンテンツ。
望遠鏡の歴史的概要。6つのセクションに分かれた回想録:—
§1. 鏡の研磨 2
1.金属スペキュラムの実験。王水による腐食、電気研磨 2
2.ガラスの銀メッキ。フーコーとシメグの工程、鏡の銀メッキの詳細、銀箔の厚さと耐久性、ダゲレオタイプにおけるその使用 2
3.ガラスの研削と研磨。科目区分 6
a.ガラスの特性、圧力の影響、熱の影響、斜鏡 6
b.エメリーとルージュ；エメリーの簸簸 10
c.鉄、鉛、ピッチの道具、ゲージ、鉛の道具、鉄の道具、ピッチ研磨機 10
d.検査方法；接眼レンズと不透明スクリーンによる2つの検査；球面の外観；扁平回転楕円面；双曲面；不規則な表面；検査の詳細；大気の動き；測定による平行光線の補正；鏡面のレリーフの外観 13
e.機械; ロス卿; ラッセル氏; スパイラルストロークマシン; その構造と使用; 足踏み式; 局所修正法; その利点と欠点; 局所修正用機械; 説明と使用 19
4.接眼レンズ、平面鏡、試験対象物 26
§2. 望遠鏡の取り付け 27
固定接眼レンズ; カウンターポイズニング法 27
a.チューブ、ミラー支持部、気嚢、チューブ内の流れ 28
b.支持フレーム 31
§3. 時計の動き 33
a.スライディングプレートホルダー；摩擦のないスライド 33
b.砂時計 36
c.太陽カメラ 40
§4. 天文台 41
a.建物 41
b.ドーム；その特徴 44
c.オブザーバーチェア 45
§5. 写真ラボ 46
a.アパートの説明 46
b.写真のプロセス、洗浄された乾板、天体写真撮影の難しさ 47
§6. 写真引き伸ばし機 51
a.低倍率、凹面鏡の使用、その斬新さと利点、逆像の作製 51
b.高倍率顕微鏡写真 54
銀ガラス望遠鏡の製作と使用
に関する説明。
現在知られているあらゆる天体を映し出す反射望遠鏡の製作は、それほど難しい作業ではありません。何よりもまず、粘り強さと細部への注意深い観察が求められます。得られる成果に比べれば材料費は取るに足らないものであり、銀メッキガラス製の望遠鏡がアマチュアの間で広く普及しない理由は見当たりません。天文学の未来への希望は、多くの観測者と、多くの知性の結集にあります。ここに記されたことが、この崇高な研究の発展に少しでも役立つならば、私の労力は十分に報われたと感じます。
この望遠鏡の歴史的概要を簡単に記しておくと、興味深いものとなるでしょう。1857年の夏、私はパーソンズタウンにあるロス卿の巨大反射望遠鏡を訪れ、研磨と研削のための機械を視察しただけでなく、それを通していくつかの天体を観察する機会を得ました。1858年に帰国後、私は同様の、しかしより小型の装置を製作することを決意しました。しかし、それはアメリカのどの装置よりも大きく、特に写真撮影に適したものでなければなりませんでした。こうして、同年9月には直径15インチの反射鏡が鋳造され、それを操作する機械も製作されました。1860年、私の父の別荘に、村の大工が私の設計に基づいて天文台を建設し、金属製の反射鏡を備えた望遠鏡が設置されました。しかし、この反射鏡はすぐに放棄され、銀メッキガラスが採用されました。1861年には、この記述で詳述されている研磨と研削の困難に直面し、その多くに対する解決策が見出されました。実験は3人の15人 の協力を得て行われた。
1
2
1862年は、1インチのガラス円盤と様々な小さな部品で構成された。焦点距離と口径が同じ3枚の鏡がほぼ必須である。というのも、2枚連続して非常に似たもの同士が並んでいる場合、それを超える前進を試みるには3枚目の鏡が必要になることがよくあるからである。そのうちの1枚は放物線状の形状になるように作られ、1,000の倍率を持っていた。冬は銀メッキ技術の完成と特殊な写真技術の研究に費やされた。1862年の大部分は、ある連隊と共にバージニアでの作戦に従事し、秋までほとんど写真は撮れなかった。秋には砂時計やクレプシドラが数種類作られ、駆動機構は優れた性能を発揮した。冬の間に、局地補正の技術が習得され、2枚の15
1
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1863年は、写真拡大装置用の9インチ鏡2枚と、9インチ鏡2枚が完成しました。1863年の大部分は、月と惑星の写真撮影と、大反射鏡の焦点で得られた小さなネガの拡大に費やされました。月面ネガは、3フィートに拡大されて作成されました。 直径。また、15インチの ミラー2枚も完成しました。
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口径は数インチで、ハーシェル望遠鏡に適したもの、つまり斜光線を収差のない焦点に収束させるだけのものに適しています。この作業はすべて、専門家の作業の合間に行われました。
これまでの作業の詳細は、次のとおりです: §1.鏡の研削と研磨; §2.望遠鏡の設置; §3.時計のムーブメント; §4.天文台; §5.写真室; §6. 写真引き伸ばし機。
§1. 鏡の研磨と磨き。
（１）金属スペキュラムの実験
私の最初の15インチのスペキュラムは、ロス卿が指示した配合の銅と錫の合金でした。彼の指示に忠実に従い、鋳造物は非常に緻密で、気孔がなく、銀白色でした。厚さ2インチ、重さ110ポンド、焦点距離12フィートの予定でした。研磨と研削はロス卿の機械で行いました。1年以上にわたる様々な試行錯誤にもかかわらず、良好な形状は得られませんでした。成功への最大の障害は、異なる焦点距離のリング状に研磨してしまう傾向があったためです。しかしながら、ロス卿は自身の機械の特性を完璧に習得し、史上最大かつ非常に良好な形状のスペキュラムを製作したことを心に留めておく必要があります。
これらの実験中に、いくつかの欠陥を研磨する機会がありました。
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金属表面から1インチの深さまで、欠陥部分をカナダバルサムの濃厚なアルコール溶液で塞ぎ、鏡の縁にワックスで縁取りをした後、硝酸を注ぎかけることで、この作業は大幅に効率化されました。硝酸は露出した部分を素早く腐食させました。その後、表面の縁部を段階的に酸で処理することで、焦点距離を15インチ長くすることができました。
面倒な研磨作業を楽にする試みもなされました。グラインダーと鏡をボルタ電池で繋ぎ、鏡を正極としました。グラインダーと鏡の間に酸性水を流し込み、鏡の錫と銅を酸化させることで作業は大幅に容易になりましたが、必要な電池容量は一般使用には大きすぎました。十分な電流を流せば、鏡の金属は酸化されることなくグラインダーに移り、薄い層となってグラインダー上に堆積しました。この事実を利用し、真鍮製の鏡に電鋳法で鏡の金属層をコーティングするという提案がかつてありました。軽量化は相当なものになるでしょう。
1860 年の冬、支持ケースに入り込んだ数滴の水が凍結して膨張し、腟鏡が 2 つに割れてしまいました。
（２）ガラスの銀メッキ
ジョン・ハーシェル卿の提案（1860年に父が彼を訪ねた際に与えられた）により、銀メッキガラスを使った実験が始まりました。 スペキュラ。これらは天文学的な用途において優れた能力を持つと評されました。入射光の90%以上を反射し、同じ口径の金属製スペキュラの8分の1の重さしかありません。
当時、シュタインハイルやフーコーの冷間法による銀メッキ法の詳細は入手できなかったため、4ヶ月間にわたる試験が行われた。様々な還元剤が使用され、最終的に乳糖で良好な結果が得られた。
間もなく、フーコー氏がその優れた実験で用いた方法の記述が入手されました。それは、アンモニアと硝酸銀のアルコール溶液をクローブ油で分解するというものです。溶液の調製と適切な不安定状態への調整は非常に難しく、結果は決して確実ではありません。銀は柔らかくなりやすく、擦り落とされやすく、あるいは鉛のような外観になります。調製に使用した溶液の付着粒子によって斑点がつきやすく、硝酸でガラス片を溶かすと赤みがかった粉末が残ることがよくあります。しかしながら、この方法は時折、優れた結果をもたらすこともあります。
1861年の冬、チメグ氏は酒石酸カリウムとソーダ（ロシェル塩）を用いて鏡を銀メッキする手法を発表しました。私は銀の裏側を研磨できるように改良を加えて以来、常に明るく硬く、あらゆる点で完璧な銀膜を得ることができています。
この作業は、多くの点でフーコー氏の作業と似ており、以下の手順に分かれています。1. ガラスの洗浄、2. 溶液の準備、3. ガラスの加温、4. 銀溶液への浸漬と保持、5. 研磨。作業は少なくとも21℃に温めた部屋で行う必要があります。この説明は15歳以下の 子供を対象としています。
1
2
インチミラー。
- ガラスをコロジオン写真の乾板のようにきれいにします。硝酸でよくこすり、たっぷりの水でよくすすぎ、濾紙の上に立てて乾燥させます。次に、アルコールとチョークの混合液をガラスに塗り、蒸発させます。その後、綿ネルで何度もこすり合わせます。これで表面はほぼ化学的にきれいになります。最近はチョークの代わりに、ヨウ素化処理を施さない普通のコロジオンを使い、膜が半固体になったらすぐに、洗いたての綿ネルで磨いています。
2d. ロシェル塩560グレインを2～3オンスの水に溶かし、濾過する。硝酸銀800グレインを4オンスの水に溶かす。市販の強アンモニア水1オンスに硝酸銀溶液を加え、茶色の沈殿物が溶けきらないまで混ぜる。その後、さらにアンモニア水を加え、再び硝酸銀溶液を加える。この交互の添加は、銀溶液がなくなるまで注意深く続け、茶色の沈殿物がいくらか浮遊している状態になる。この時点で、混合物には溶解していない過剰な酸化銀が含まれる。濾過する。使用する直前にロシェル塩溶液と混合し、22オンスになるように水を加える。
図1.
銀色の器。
銀メッキを行う容器としては、通常のブリキ製の円形の皿（図１）が用いられる。
1
2
直径インチ、平らな底と垂直な側面1インチの高さ、コーティング 内部には蜜蝋と松脂（同量）の混合物が塗られ、一方の直径の両端に2つの細い木片、a a′、
1
8
厚さ1インチの鏡板が接着されています。鏡面を容器の底から離し、ガラスに揺動を与えるためのものです。このような容器を使用する前に、蝋に生じたひび割れを熱い火かき棒で触って確認する必要があります。アルコールランプを使用すると、泡が出て錫に穴が開きます。容器も、特に部分的に銀メッキが施されている場合は、必ず硝酸と水で洗浄し、必要になるまで冷水を満たして置いておかなければなりません。上記の代わりに、インドゴム製の浴槽が時々使用されることがあります。
3d. 最短時間で、かつ弱い溶液で細かく硬い析出物を確保するには、ガラスを少し温めることが望ましいですが、必須ではありません。ガラスを浴槽などの適切な大きさの容器に入れ、ガラスが浸る程度の水を注ぐのが最適です。その後、熱湯を徐々に加え、混合物の温度が100°F（約38℃）になるまでかき混ぜます。銀めっき溶液の材料を入れた容器を、同じ浴に短時間入れておくのも効果的です。
- ガラスを温水から取り出したら、助手があらかじめ混合銀めっき液を注いでおいた銀めっき容器に運び、すぐに表面を下にして浸します。まず片方の端を浸し、次にもう片方の端を素早く下ろして、表面が水平になるまで浸します。もちろん、裏面は銀めっき液に浸さないでください。銀めっきの筋を防ぐためには、コロジオン版を浴槽に入れる場合と同様の注意が必要です。装置全体を窓の前に置きます。ガラスをゆっくりと揺すり続け、明るい銀の膜が現れるのを観察します。溶液はすぐに茶色に変わり、その後すぐに銀が現れます。通常は3～5分です。鏡を液体に浸す時間は、その約6倍です。20分または30分経過したら、鏡を取り出し、非常に明るい物体を覗き込みます。物体がほとんど見えない場合は、銀の表面を十分な水で洗い、吸水性の紙の上に立てて置いて乾燥させます。逆に薄すぎる場合は、すぐに銀を戻し、十分な厚さになるまで置いてください。磨いた銀を目と太陽の間に当てると、淡い青色の円盤が見えるはずです。浴槽から取り出すと、金属表面は光の反射によってバラ色の金色に見えます。
- 鏡が完全に乾き、縁に水滴が残っていないことを確認したら、埃をしっかり払ったテーブルの上に裏返しにして置きます。最も柔らかい薄い鹿革を一枚取り、綿を軽く詰めてゴムを作ります。縁の部分は硬く、石灰の塊が含まれているため、使用は避けてください。
このゴムで銀面全体を優しく円を描くようにこすり、バラ色の金色の膜を取り除き、銀を凝縮させます。次に、テーブルの上に平らに置いた鹿革に極細のルージュを塗り、ゴムに染み込ませます。磨くのに最適な方法は、小さな円を描くように動かすことです。鏡の上でゆっくりと円を描くように、また様々な弦の上で横に動かしながら磨きます（図2）。1時間ほど優しくこすり続け、時折ルージュを塗った平らな革に触れさせると、表面は斜め方向も完全に黒くなり、適度な手入れで傷がつかなくなります。 この作業は磨き作業に似ています。ゴムは別の機会に大切に保管しておきましょう。
図2.
ストロークを磨く。
堆積した銀の厚さは約
1
20万
1インチの金箔も同様の透明度であれば、同じ割合で推定されます。15インチ の紙幣に印刷されている金額の実際の価値は、
1
2
上記の指示に従うと、1 インチの鏡は 1 セントにはならず、その重さは 4 グレイン (銀が異常に厚かったときは 239 ミリグラム) 未満になります。
鏡面のさまざまな部分におけるこの銀の膜の厚さの変化は、結果として、
1
20万
1インチ程度の大きさしかなく、したがって光学的には全く意味をなさない。もしガラスが適切に銀メッキされ、表面のあらゆる部分で太陽光を同じ色と強度で反射するならば、最も精密な光学的検査を行っても、銀と下地のガラスの形状に違いは見られないであろう。フーコー氏の方法によってガラス上に見られる局所的な表面の最もかすかな特徴は、銀の上にも再現されるであろう。
これらの銀箔の耐久性は、設置環境や作製方法によって異なります。硫化水素は銀箔を急速に変色させます。水滴は銀を剥がしてしまうこともあります。また、状況によっては、銀の表面全体に微細な亀裂が広がり、ガラスとの接着力が失われることもあります。この現象は湿気に長時間さらされることと関連しているようで、凹面鏡の縁を研磨して平らにし、使用していない時は平板ガラスで覆うことで防ぎます。熱は悪影響を与えないようですが、膨張率の差によって相互接着力が弱まる可能性も考えられます。
一般的に銀メッキの鏡は非常に耐久性があり、事前に熱乾燥しておけば繰り返し磨くことができます。私はニュートン望遠鏡の斜反射鏡として使っていたものをいくつか持っていますが、 15 度集光された太陽熱に一日の大半晒されていました。
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インチ鏡。これらの小さな鏡は決して覆われることはないが、今望遠鏡に取り付けられている鏡は1年もそこにあり、ガラスに付着するような埃っぽい膜は12回も磨かれてきた。
変色を防ぐため、当初は銀箔に金メッキを施す実験が行われたが、不要と判明したため断念された。銀箔を部分的に金箔に加工すれば、硫化水素への耐性が増し、 次のようにして実現できます。次亜硫酸ソーダ3粒を水30mlに溶かします。これに、塩化金1粒を水に溶かした溶液をゆっくりと加えます。レモンイエローの液体ができ、やがて透明になります。銀メッキガラスをこの溶液に24時間浸します。すると、膜が黄色っぽくなります。この方法で処理したガラス片を箱に入れて保管していますが、無傷のままです。この箱には、石炭ガスにさらされた他の銀メッキガラス片が一部黄色に、一部青に変色しています。
銀メッキのガラス板もダゲレオタイプ撮影に使用しました。磨きたての銀メッキは美しくヨウ素化します。また、銀メッキによくある銅合金が使われていないため、非常に短い露出時間で画像が鮮明に写ります。その結果得られる画像はバラ色の温かみがあり、これは通常のダゲレオタイプではめったに見られないものです。唯一の注意点は、定着の際に、水に溶かした次亜硫酸ナトリウムではなく、シアン化カリウムのアルコール溶液を使用することです。後者は銀を分解する傾向があります。その後の洗浄は、薄めた普通のアルコールで行わなければなりません。
この方法で得られた写真は、粒状化を起こさずに高倍率で撮影できます。ただし、ヨウ素化処理をレモンイエロー、臭素化処理をローズレッドに施し、乾板をヨウ素化処理に戻しても、望遠鏡で撮影するために必要な露光量は、高感度湿式コロジオン写真の6倍になります。
（３）ガラスの研削と研磨
以下の段落で述べる事実のいくつかは、数多くの実験の結果であり、実務眼鏡技師にとっては目新しいものではないかもしれない。しかしながら、私は19インチから100インチまで、様々なサイズの鏡を100枚以上も自分の手で磨いてきた。
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直径1インチの鏡筒を製作し、3年間も何度も失敗を繰り返した末に、確実かつ迅速に大きな面を製作することに成功した。光学技師から、不可欠でありながら互いに隠蔽し合う実用的な細部まで得ることはほぼ不可能である。ロス卿、ラッセル氏、そしてフーコー氏による長年にわたる研究は、非常に貴重な事実に満ちており、常に役立ってきた。
主題は、a. ガラスの特性、b. エメリーとルージュ、c. 鉄、鉛、ピッチの道具、d. 表面検査の方法、e. 機械に分かれています。
a.ガラスの特性。
圧力の影響。ガラスは圧縮に対する抵抗力と剛性が非常に高いと一般に考えられています。これらの実験を通して、ガラス板は、たとえ非常に厚いものであっても、光学的に価値を失うほどの曲げをせずに端を立てることが困難であることがわかりました。幸いなことに、私が試したすべてのガラス板には、両端に損傷なく立てられる直径が1つずつありました。
近年の天文学と光学に関する様々な研究を検証すると、ガラスだけでなく金属鏡にも同様の問題があることが分かる。ショートは、グレゴリアン望遠鏡の大きな鏡の縁に、鏡をセルから外す際に最も上に置くべき点を常に記していた。アクロマート法では、フリントがレンズの縁に当たると、像の鮮明度が著しく変化する。 天頂と鏡筒の位置は最適ではありません。エアリー氏はノーサンバーランド望遠鏡を設置する際に、レンズを共通軸上で回転させる手段を調整し、最良の像が得られるようにしなければなりませんでした。しかしながら、この変形の正確な性質について批判的な記述は見当たりません。観測者は単に、対物レンズの位置によっては他の位置よりも鮮明な像が見られると述べているだけです。
私がこれから述べる事実を認識する前は、多くの素晴らしい鏡が再度磨かなければならなくなりました。それらの鏡は、きちんと台座に設置されていれば、非常によく機能していたはずです。
図3.
反射面への圧力の影響。
圧力による変形の性質を解明するために、ガラス板の位置や支持材の種類を何度も変更しました。また、いくつかの正方形の鏡も研磨されました。最終的な結果の例として、以下の事例を示します。A 15
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インチ非銀メッキミラー1
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厚さ 1 インチのガラスを、その最大直径が垂直になるように設置し、鏡の軸を水平にした (図 8 )。すると、ランプで照らされたピンホールの像が、図 3のaのように、単一で鮮明で、干渉リングがその周囲を囲んでいることが観察された。ガラスを 90 度、つまり 4 分の 1 回転させても、軸は同じ方向を向いているため、同じ凹面が光線を収束させているとはほとんど気づかれない。像はbのように、ほぼ同じ強度の 2 つに分離し、接合部から上と下に光の翼が広がっていた。焦点面の内側と外側では、光線の円錐は楕円形の断面を持ち、長軸は内側で水平、外側で垂直だった。鏡をさらに回転させると、像は徐々に改善され、最終的には元の直径が再び垂直になり、最も上だった端が最も下になった。他の半円のさまざまな部分でガラスを支える場合にも、同様の一連の変化が生じた。ガラス円板の縁、あるいは支持円弧の凹凸がこれらの現象の原因であると考えられるかもしれない。しかし、2つの事実が前者の仮説を否定する。第一に、ガラスを正確に半回転させても像の性質は変化せず、多くの異なる鏡において偶然にこのようなことが起こるとは考えられない。第二に、これらの鏡のうちの1つは、3回連続して研磨された後、注意深く検査されたが、そのたびに同じ直径が垂直になるよう要求された。2番目の仮説に関しては、下部の支持円弧が大きくても小さくても、あるいはそれを綿で裏打ちされた薄いブリキの半円に置き換えても、実質的な違いは観察されない。
この特異性はガラスの構造的配置に起因するものと考えています。これらの実験に使用された試料は、おそらく塑性状態のときに圧延加工が施され、均一な厚さにまで薄くされたと考えられます。光学ガラスは、不規則な破片を溶融温度よりも低い温度で鋳型に押し込んで軟化させることで製造されますが、同様の困難を抱えている可能性があります。しかし、最小圧縮直径を持つかどうかは実験によってのみ判断できます。スペキュラムメタルがなぜ同様の特性を持つのかは、鋳造工程を厳密に検討することで明らかになるかもしれません。 溶融金属の入口となる鋳型の開口部の位置の影響。
熱の影響。ガラスに生じる前述の変化は、単体で見ると非常に単純に見え、適切な直径を垂直に保つという解決策も非常に明白であるため、それが問題の原因となったとは意外に思われるかもしれません。実際、これらの変化が明確に示されたディスクが望ましいとされています。しかし実際には、ガラスの各部に不均一に浸透する熱によって生じる変化によって、非常に複雑かつ厄介な問題となります。次の例は、熱の影響を示しています。
図4.
反射面への熱の影響。
A 15
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1 インチの鏡は、その曲率中心に、照明されたピンホールの非常に細かい像 ( a、図 4) を映し出していたが、右手を鏡の裏側の水平方向の直径の一端に置いて縁を加熱した。数秒後、b′のように像から光の弧が出てきて、同じ直径の他端に左手を置くと、c′ のように、交差する 2 つの光の弧が現れ、各交差点に像ができた。鏡は 10 分経っても元の状態に戻らなかった。その後、別の人物が、水平方向が温められるのと同時に垂直方向の直径の端に触れたところ、像d′は、 c′を 2 つ直角に並べたような像になった。焦点から少し離れたところに、b、c、dという補色の像が見られた。
非対称の温暖化によって、さらに注目すべき形状が次々に現れ、そのいくつかは規則的な幾何学的形状よりも、乳白色の光を放つある種の星雲に似ていました。
これらの実験のいずれかを行った後、ガラスをすぐに研磨機にかけ、再度研磨していたとしたら、中国の鏡のように、表面の変化はある程度恒久的なものとなり、鏡を修復するには再研磨か長時間の研磨が必要になったであろう。残念ながら、この一連の実験の初期段階では、このような変化が頻繁に発生し、ある場合には、ピンホールの像が菱形（図5のb）としてしか映らない表面に現れた。焦点の内側には各角度に像が、外側には4つの翼を持つ像aとしてしか映らなかった。
図5.
熱の影響は永久に残ります。
しかし、このような明白な原因が、 表面を損傷させるような乱れは避けてください。球面収差を補正する過程で、鏡はしばしば、目に見える変化の理由がないにもかかわらず、像の質を変えてしまいます。冷気や温気の流れ、かすかな太陽光、人の接近、不用意な接触、冷水の不用意な適用などは、何日もかけて行った作業の成果を台無しにします。こうした原因を避けるには、個人的な経験が必要です。アマチュアの方であれば、注意しすぎるよりも、注意しすぎる方が賢明です。
このような事故は、大型望遠鏡の運用において有益な教訓を与えてくれます。例えば、鏡やレンズの半分を冷たい宇宙空間に放射する状態にしておきながら、もう半分を比較的温かいドームで覆ってはいけません。サンカメラのヘッドの下にも、この種の事実がいくつか記載されています。
斜鏡。—ガラスと鏡面金属のもう一つの特性についても言及する必要がある。真に球面状の凹面鏡は、光軸が物体を指し、像を物体に直接返すように設置された場合にのみ、歪みのない像を生成できる。しかし、私が研磨した多数の鏡では、斜めの鉛筆を鏡に当て、像が物体の方向と2～3度の角度をなす線に沿って返された場合にのみ、歪みのない像が生成された。このような鏡はハーシェル式にはまさに適しているが、ニュートン式では、鏡の形状を補正するために、斜鏡を鏡筒の中心から十分にずらして配置しない限り、機能しない。天文台で撮影された月の写真の中で最も優れたもののいくつかは、16インチ鏡筒内で斜鏡が中心から6インチずれた状態で撮影された。もちろん、下にある大きな鏡は鏡筒の軸に垂直ではなく、2度32分傾いていた。このような凹面の形状は、直径の2倍の放物面から頂点が端に位置するように切り取られたような形状であると仮定することで説明できるかもしれない。しかし、鏡を180度回転させると、最初の位置と全く同じように、丸い物体の像は楕円形にも長円にもならず、翼もないため、明らかにうまく映った。しかし、像は一般的な鏡ほど鮮明ではない。真の説明は、むしろ、曲率半径が直径の1つに沿った方が、直角に沿った方よりも大きいということであるように思われる。ガラスが熱や圧縮に対して、ある方向よりも他の方向の方が強く変形することを認めない限り、研磨や研削の際にこのような形状がどのように生じるのかは容易には理解できない。
これらの事実が苦労して解明され、他に価値のない鏡を上記のように使用する方法が実践された後、偶然マスケリンからの手紙が私の目に留まりました。彼はこう述べています。「私は6フィート反射鏡の性能を大幅に向上させた驚くべき実験を思いつきました」…それはショートが行ったものでした。「同様の操作で他の多くの望遠鏡も改善できるので、ここでその内容を述べておきます。望遠鏡が正しく調整されていると言われるときに鏡筒の軸に垂直に保たれるべき位置から、鏡筒の軸に対してわずかに傾いた位置に移動させたところ、約 2度 の傾きがあることが分かりました。
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（これは、私がドルロンドの最高級の夜用双眼鏡（視野6度）で物体の変化を観察して分かったことです）望遠鏡は物体（印刷された紙）を以前とは比べものにならないほど鮮明に映し出し、以前は全く読めなかった多くの文字が読めるほどになりました。したがって、この 「望遠鏡は、ある特定の斜めの光線束で最もよく見える。おそらく、この状況は決してこの望遠鏡に特有のものではないことがわかるだろう。」この非常に貴重な観察結果は82年間も埋もれたままであり、その無知が多くの貴重な表面の破壊につながった。
この傾向に対抗する方法としては、一般的に、表面を再研磨、あるいはむしろ再仕上げするのが最善です。ピッチ研磨で数分で改善されることはありますが、必ずしもそうとは限りません。私は13時間半かけて表面を研磨し、頻繁に検査しましたが、傾斜角は全く変化しませんでした。
ガラスは熱や圧縮によって変化しやすい物質なので、細心の注意を払って取り扱う必要があります。
b.エメリーとルージュ。
ガラス片の凹みを削るために、ピンの頭ほどの粗いエメリーが一般的に使われてきました。これは研磨が速く、その後、より細かい粒度のエメリーへと進み、最終的にフラワーエメリーに達します。その後は、洗浄されたエメリーのみを使用することが推奨されます。洗浄されたエメリーは、グリーン博士が発明した水簸法によって作られます。
ふるいにかけた最高級のエメリー粉5ポンドを、粉砕したアラビアゴム1オンスと混ぜ合わせます。糖蜜状になるまで十分な量の水を加え、材料を手でよく混ぜ合わせます。これらを1ガロンの水を入れた深い瓶に入れます。かき混ぜた後、液体を静置し、表面の汚れをすくい取ります。1時間後、極めて微細なエメリーが浮遊している液体を、デカンテーションまたはサイフォンで底に沈殿したエメリーの層までほぼ吸い上げ、背の高い容器に移して沈降させます。数時間後に沈降が起こりますが、液体を最初の容器に注意深く戻し、2番目の容器の微細な沈殿物を栓付きの瓶に入れます。同じ方法で、再度沈殿物をかき混ぜ、30、10、3、1分、20、3、秒懸濁させたエメリーを広口の容器に確保して保存する。
15を 滑らかにするのに消費される細かいエメリーの量は、
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1 インチの表面積は非常にわずかで、エンドウ豆 2 個分の大きさの塊で十分です。
ルージュ、つまり鉄の過酸化物は、素人が作るよりも購入する方が良いでしょう。硫酸鉄を焼成し、水で洗うことによって作られます。通常、市販されているのは3種類です。1つは、鉄の切削性黒色酸化物を最も多く含む粗いもので、石英のようにガラスに傷をつけます。もう1つは、ガラスを磨くことはほとんどできませんが、銀箔には適しています。そしてもう1つは、その中間のものです。数箱試すのが、欲しいものを手に入れる最良の方法です。
c.鉄、鉛、ピッチで作られた道具。
鏡を作る最初の工程の一つは、真鍮または鉄の丈夫な板2枚に、希望する焦点距離の2倍の半径を持つ円弧を描き、ヤスリで削って凹凸のゲージを固定することです。半径ゲージが非常に長い場合は、家の側面に吊るすこともできます。 これらのテンプレートの助けにより、鉛と鉄でできた凸状の道具と鏡の凹面が適切な直径の球体の一部になります。
大きな平らなガラス円板を凹面まで削り出すには、ゲージよりもかなり凸状に鋳造された厚い鉛板を使うのが最適です。中央部分は非常に早く摩耗するため、平らになりすぎた場合は、裏面の鉛をハンマーで叩いて再び凸面に戻す必要があります。こうしてガラスは徐々に適切な凹面に近づいていきます。この段階は通常10～12時間で完了します。削り出しの進行状況は、凸面ゲージを鏡の直径に合わせ、一定の厚さの紙片が中心または端の下を通過する回数を観察することで十分に確認できます。これにより、球面計は不要になります。紙の厚さは、半連を測り、枚数で割ることで十分に正確に求められます。このようにして、1000分の1インチの正弦の差を把握し、目的の焦点距離に十分近い値を得ることができます。色消しレンズに必要な精度は必要ありません。研削仕上げ用の鉄工具の準備は、人手を要するため非常に骨の折れる作業です。扱いやすくするために薄く鋳造する必要があり、そのため非常に精密に旋盤加工することができません。
私の大きな鏡のペアは15 です
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直径数インチで鋳造された
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厚さ1インチだが、背面には8本の肋骨で補強されている
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直径2インチ（図6、 a ）の中心から放射状に伸びる、高さ1インチの円錐状の突起。重さは1本あたり25ポンド。4つの耳が等間隔に突き出ており、それぞれにタップ穴が開けられており、カウンターポイズレバーの取り付け部、またはハンドルとして機能します。
図6.
鉄のグラインダー。
旋盤で加工し、チャックから外した後、ややバネ状になっていることが判明し、正しく装着できるようになるまで1週間、機械内で削り、研磨する必要がありました。研磨が遅いのは、金剛砂が鉄に食い込み、表面が金剛砂のように硬くなるためです。
一度入手したグラインダーは非常に貴重です。丁寧に使用すれば焦点距離と形状がほとんど変化せず、ほぼ同じ曲率のガラスにしか加工できないからです。当初は表面に溝は刻まれていませんでした。 かつて精錬に用いられていた鉛は、エメリーの粒子が鏡面に埋め込まれ、鉛が摩耗するにつれて徐々に剥がれ落ちるため、傷の元となることが分かりました。その後、水と研磨粉を均一に散布する手段がなければ、鏡面に輪状の模様が現れる可能性があることが判明し、その結果、鉄は以下のように処理されました。
造花を作るときに使うようなワックスを数枚用意した。凸型の鉄板を正方形に並べた。
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側面に約1インチの溝を設け、交互にカナダバルサムの濃いアルコール溶液で処理した後、その大きさのワックス片をその上にかぶせた。多くの試行錯誤の結果、この方法が一部の溝を保護しつつ、他の溝を腐食しやすい状態に保つ最良の方法であることがわかった。カナダバルサムで溶かしたワックスの縁を鉄の縁の周りに盛り上げ、そこに王水を1パイント注ぎ込んだ。すると、すぐに露出した部分が十分な深さまで腐食し、チェス盤のような外観になった。ただし、突出した溝は隣接する角で接触していなかった（図 6のb）。曲率半径が変わって薄い板が壊れるのを恐れたため、空洞を溶かすのではなく削り取るべきだった。しかし、鉄を洗浄するとすぐに、曲率半径が7
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インチ。これは、金属の膜を剥がすと、このような塊にどのような張力と圧縮力がかかるかを示している。
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一つの表面からあちこちに1インチの厚さの汚れが落ちると、大きな変化が生じます。
このようなグラインダーでガラスを可能な限り細かく粉砕したら、凸型鉄にピッチまたはロジンを塗布して研磨具を準備します。これらの物質は性質が非常に似ていますが、ロジンは透明であるため不純物の有無を確認できるため、濾過の必要がなく、頻繁に使用されてきました。しかし、市販されているロジンは硬すぎるため、テレピン油で柔らかくする必要があります。
鉄を覆うのに十分な大きさの塊
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厚さ1インチのロジンを、磁器または金属のカプセルに入れ、アルコールランプで溶かします。完全に液体になったらランプの火を消し、テレピン油を1～2ドラクマずつ加えます。加えるたびに、ノミなどの金属片を液体のロジンに浸し、室温の水に浸します。1～2分後に取り出し、親指の爪で押し当ててみます。適度に柔らかくなったら、適度な圧力でへこみをつけることができます。
図7.
研磨ツール。
鉄を熱湯で加熱した後、縞模様に塗装する
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8
この樹脂組成物で1インチの深さの研磨面を作製する。研磨するガラスの凹面にルージュを塗り、密着させるために押し付け、その後、鉄を冷水に浸す。細いノミでまっすぐな溝を彫り、表面を1インチの正方形に分割し、その間隔を1/4インチずつにする（図7）。状況によっては、鏡の特定の部分に過剰な作用を与えるために、1つおきに正方形を削ったり、研磨面を不規則に削ったりすることも望ましい。
このように作った道具で研磨を始める際は、ガラスと道具を接触させる前に、水で温めておくことをお勧めします（ 4ページ）。そうしないと、研磨がうまく進まず、長時間良好な適合が確保されず、ガラスの表面が最初から傷ついてしまいます。研磨機に付着したロジンは、1～2日放置すると内部変化を起こし、不規則な膨張を起こし、元の形状を保てなくなります。また、加熱はガラス内の局所的な温度変化による乱れを防ぐのにも効果的です。
「ローカルポリッシャー」の説明は、「マシン」の項に記載されています。
d.表面を検査する方法。
私は鏡を曲率中心でのみ試験し、ほぼ放物線状になるまで、あるいは完成するまで望遠鏡の鏡筒に入れないようにしてきました。試験手段は非常に優れており、得られる指示は非常に正確で、大気の擾乱が全くないため、表面の性質を確かめる上で最高の便宜が得られます。さらに、観測者は昼夜や天候に全く左右されません。好条件下であっても、望遠鏡から得られる情報は工房で得られる情報と変わらないと思います。これらの観測方法の改良において、科学はフーコー氏に大きく負っています。彼の3番目の試験（次の段落の2番目の試験）は、それ自体で凹面の修正に必要な情報の大部分を提供するのに十分です。
検査には 2 つの異なるモードがあります。1 つ目は、接眼レンズを使用して、焦点にある照らされたピンホールの像と、その平面の内外の光線の円錐を観察することです。2 つ目は、鏡から瞳孔を通って網膜に届く光線の束全体を受け取り、光と影の分布、および鏡面の浮き彫りの外観を観察することです。
図8.
曲率中心の凹面をテストします。
これらの試験の配置は以下のとおりです。ランプの炎（図8、 a）の周囲に、錫板を円筒状のスクリーンを形成するように曲げます。このスクリーンに、炎の最も明るい部分の高さ（b）に、1/4インチ間隔で2つの穴を開けます。
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直径1インチのものと、最も細い針の先ほどの小さめのもの、おそらく
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1インチ。この装置は中央に設置されます 鏡cの曲率（鏡の光軸は水平）は、使用時に照明された穴から発散する光がガラスの凹面に当たった後、ブリキのスクリーンのすぐ脇に像を結ぶように調整されている。最初のテストでは、戻り光線は接眼レンズまたは顕微鏡dに受けられ、20倍に拡大され、分割されたスケール上を鏡との間で移動する。2番目のテストでは、接眼レンズを目の前から外し、代わりに直線状の不透明スクリーンeを置く。これらのテストでは、鏡は厚い毛糸で裏打ちされた木製のアーチfで支えられ、その上に2つの木製のラッチg、gが取り付けられ、鏡が前方に倒れるのを防ぐが、圧迫はしない。もちろん、鏡は銀メッキされていない。図では、テーブルが鏡にかなり近づいて描かれている。15
1
2
インチの場合は 25 フィートの距離が必要です。
図9.
不透明スクリーンのアクション。
最初のテストで真に球形の凹面がどのように見えるかは次のようになります。穴の像は、周囲に収差の輪がなく、鮮明に定義され、干渉リングに囲まれています。焦点の内外における光線の円錐はまったく同じで、断面は円形です。不規則な照明の痕跡はなく、明るい円や暗い円もありません。2 番目のテストでは、反射光線束全体を受け取る位置に目をもち、不透明なスクリーンを瞳孔の前で徐々に引くと、表面の明るさが徐々に減少し、スクリーンが光線の円錐の最後の部分を遮ったところで (図 9)、鏡は均一な灰色がかった色調を示し、その後完全に暗くなり、目には平面の感覚を与えます。
図10.
扁平回転楕円体ミラーのコースティック。
しかし、鏡が球面ではなく、端に向かって焦点距離が徐々に短くなる場合、次のような変化が生じます。最も焦点が合った位置にある像は星雲に囲まれ、球面からの偏差が大きいほど星雲は強くなり、鮮明な焦点は得られず、干渉縞も見えなくなります。この星雲を像に収めるには、接眼レンズを鏡に近づける必要があります。光線円錐が完全に収束する前に、光塊は周辺部に集まっているのが見えます。そして、焦点を過ぎて発散が始まると、光塊は軸の周りに集まります。つまり、図10に示すように、鏡を頂点とする火線が形成されます。 2番目のテストでは、鏡から来る光を徐々に遮り、すべての光線が遮られる直前に、星雲を構成していた光の一部がスクリーン（図11）を通り抜けて目に入り、そこに、星雲の上に重なった固体の非常に誇張された浮き彫りの外観を引き起こします。 真の表面が下にあるとは考えにくい。ガラスはもはや平面ではなく、図 12のような断面を持っているように見える。M. フーコーの図を用いて、なぜ表面がこのように曲がって見えるのかを検討してみよう。図 13 の点線が鏡の断面を表し、実線が同じ平均焦点距離を持つ球面鏡の断面を表すと、曲線は 2 点で接しているが、他の場所では間隔によって離れていることがわかる。この間隔を縦座標の差によって投影すると、結果として得られる曲線は、鏡が見かけ上持っている曲線と同じであることがわかる。
図11.
不透明スクリーンのアクション。
図12.
扁平回転楕円体鏡の見かけの断面。
不透明なスクリーンを鏡から少し離すと、断面曲線の見え方が変わり、中心と縁の間の溝の底 (図 12) が内側に進み、中央の盛り上がりが小さくなることがわかります。スクリーンを鏡の方に押し付けると逆のことが起こり、中央の盛り上がりは大きくなりますが、縁は小さくなります。このような変化の理由は、3 つの図 (図 14)を見ると明らかです。各例の点線は、前の段落で説明した鏡の実際の曲線を表し、実線はa、b、cで半径が徐々に短くなる円で、焦点距離も徐々に短くなる 3 つの球面鏡の断面を表しています。
図13.
球面鏡と回転楕円面鏡の断面図。
図14.
球と扁平回転楕円体の関係。
図15.
双曲面鏡のコースティック。
図16.
双曲鏡の見かけの断面。
不透明スクリーンが検査対象の鏡から一定の距離にあるとき、鏡の中でうまく機能するのは、その距離に等しい半径に対応する曲率を持つ部分だけです。他の部分はすべて、突出した円形の塊に覆われているように見えます。図14を見ると、不透明スクリーンが鏡から最大距離にある場合、2つの曲線( a )が接するのは中央部分だけであるため、中央部分だけが機能しているように見えることは明らかです。スクリーンを鏡に近づけると、曲線( b )は中心と端の間のどこかで一致しますが、さらに近づけると端だけが接し、まるで鏡が鏡のように見えるようになります。 中央に大きな丘が固定されていました。私は、距離がわずかに異なる視点から観察すると、表面が全く異なる特性を示すように見える理由を注意深く説明してきました。なぜなら、これらの事実を知ることは、このような誤った数値を修正する上で極めて重要だからです。鏡の縁、中央、あるいはその両方を小さなゴムで磨いても、修正効果は同様に高いことは明らかです。結果の唯一の違いは、平均焦点距離が最初の段階では増加し、2番目の段階では減少するのに対し、3番目の段階では変化しないことです。
鏡の断面が扁平回転楕円体のような形状ではなく、楕円、放物線、または双曲線のいずれかの断面曲線を持つ場合、上図の外観は逆になります。最初のテストでは、最適焦点位置において像の周囲に収差が依然として存在しますが、それを含めるには接眼レンズを鏡から引き離す必要があります。光線円錐は、軸の内側と焦点の外側の周辺で最も密になり、火線（図15）の頂点は鏡の方に向けられます。2番目のテストでは、図16のような断面が示され、中心が窪み、縁が逆向きになっています。表面を球面にするために必要な動きの性質は、中心と縁の間の領域aに作用することで、非常に明確に示されています。しかし、放物線状の断面が必要な場合、領域aを完全に除去して表面を見かけ上平坦にする必要はありませんが、経験的に望ましいと判断される範囲で領域aを残しておく必要があります。
図17.
不透明スクリーンのアクション。
図18.
リング付きミラーの断面。
さらに4つ目の例として、鏡が軸を中心とした規則的な曲線の回転によって形成されておらず、表面に長い半径と短い半径の領域が不規則に混在している場合（これは非常によくあるケースです）、2つのテストによって依然として欠陥のある部分と必要な修正箇所が正確に示されます。例えば、図17の断面図に示されている鏡では、光の主要な塊が不透明なスクリーンによって遮られているにもかかわらず、特定の部分からの光が眼に入る可能性があります。
図18は、図16のような断面を持つ双曲面の修正工程で作られた不規則な鏡を表している。a の領域は小型の局所研磨機で研磨され、その後、 bとcをラバー研磨で研磨して仕上げられた。より大きなツール。
これまでの段落で曲率中心におけるこれらのテストの価値と性質について大まかな理解を得た後、その使用方法についてより具体的な説明を行うことが望ましい。フーコー氏は、まず鏡を球面まで移動させ、次に発光ピンホールを鏡に近づけ、それに応じて接眼レンズまたは遮光スクリーンを後退させることで、鏡を移動させ、一連の楕円曲面を研磨することで収差を継続的に回避し、回転放物面へと一歩一歩近づいていく。しかし、部屋の長さによってこの段階的な補正システムはすぐに行き詰まり、フーコー氏は経験的な手法で変換の最終段階を実行し、最終的には望遠鏡で試行錯誤せざるを得なくなる。
焦点距離が150インチの鏡では、最初から部屋の長さが25フィート以上必要だったため、この逐次的なシステムは断念せざるを得ませんでした。作業場の長さが30フィート未満だったため、ランプを楕円の遠方焦点に配置することは現実的ではなく、光源を屋外のスタンドに設置したことで、いくつかの有害な問題が発生しました。中でも特に問題となったのは、室内の様々な屈折を示す空気層における気流です。静かな部屋では、室内の各部における密度や湿度の変化は、わずかな問題を引き起こす程度です。しかし、気流が発生すると、鏡の適切な検査は困難になります。空気は鏡と目の間で大きな螺旋状の渦巻きを描きながら容易に移動することが容易に観察され、以前は鮮明だった像の周囲に収差の輪が現れ、2回目の検査がなければ、表面の判定は不可能だったでしょう。このテストにより、図形の真実からの実際の逸脱を大気の影響と区別することができ、熟練した目には必要な変更の十分な兆候が与えられます。収束する光線の線の中または下に手を置くことによって引き起こされる動きは、像の美しさを完全に破壊し、2 番目のテストによって、最初のケースで図 19 のような外観の原因となります。空中での困難から常に完全に保護されるためには、開口部をしっかりと閉じることができる長い地下室を管理することが望ましいです。人工的な暖房が必要ないため、密閉された空気の動きは最小限に抑えられ、表面に関する結論を非常に短時間で得ることができます。鏡を地面から支えることもできるため、目を疲れさせ、批評の正確さを妨げる震えを避けることができます。
図19.
大気の動き。
楕円体の変化を通して収差のない像を観察するという方法から、放物面に近づくにつれて球面からますます離れることによって生じる変形の漸進的な増加を研究する必要が生じました。これらのテストは、適切に修正することで依然として十分な指針となることが分かりました。小さな角度の開口を持つ鏡の縦収差は簡単に計算でき、開口の半分の2乗を8倍で割った値に等しくなります。 主焦点距離。つまり、15
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150インチの焦点距離のインチミラーは球面であり、平行光線を収束するために使用され、その端からの光線は焦点に達する。
5
100
鏡の中心部分からの光よりも、鏡に近づく方向に1インチほどの光が当たる。ここで逆の実験を試し、同じ大きさと焦点距離を持ち、鏡の全ての部分に当たる平行光線を一つの焦点に集光できる鏡を曲率中心で調べると、そこには縦方向の収差が現れる。
10
100
1インチの2倍に等しい。つまり、この後者は曲率中心における条件であり、平行光線を正確に収束させるためには、このような鏡をこの状態にしなければならない。さらに、中心と端の間の領域については、絞りを用いて収差を測定するだけでなく、図 16に示すように、2番目のテストで見られる見かけの立体の曲線の規則性を観察することで、厳重に監視する必要がある。
最初のテストのこの修正は、文字通り放物線を描く方法であり、目が特定の領域の正確な焦点を推測できるようになると、非常に高い精度を実現できます。図 8に示すように、ブリキのスクリーンに開けられた穴の縁に見られる小さな凹凸は、この点で物質的な助けとなります。また、それらは、口径の拡大によって得られる光学的、あるいは透過力の増加を示しています。10インチの絞りで非常に高い倍率で見ていても見えない微細な特徴も、球面鏡であれば、口径全体を使用すると、低い倍率でもすぐに認識できるようになります。
図20.
不透明スクリーンの調整。
2番目のテストを行う際には、 15ページから推測できるように 、不透明スクリーンを正確に適切な位置に設置するための注意が必要です。その位置を確認する最良の方法は、スクリーンを意図的に鏡に近づけ、像を目に映した後、スクリーンを光線の円錐を右から左へと動かすことです。同時に、真っ黒な影が鏡を横切って同じ方向に進み始めます。その後、目を鏡から十分に離すと、この黒い影は、以前と同じようにスクリーンを鏡の左側または反対側から動かすことで発生するようになります。これらの極端な位置の中間には、どちらの側からも進んでいない点があります。これは、図 12の外観を表す図20のように、表面の欠陥を非常に誇張して見たい場合のスクリーンの正しい位置です。
このテストでは、鏡面の光と影の解釈は常に容易であり、観察者は、鏡面が鏡面の下にあるという事実を念頭に置いていれば、隆起を凹みと間違える可能性は低い。 検査は、常に、スクリーンが進む側とは反対側の光源、たとえば上記の説明の左側から来る斜光によって照らされているとみなされなければなりません。
実際には、 15 によく使われるダイヤフラムは
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2
インチミラーは、銀メッキされていない表面からの光が許容する限り小さくなっていました。中央に6インチの開口部、縁の周りに1インチ幅のリング、そしてその2つの中間に2インチの領域がありました。
e.機械。
このセクションの冒頭で、ロス卿の機械で私が遭遇した困難について述べました。これらの困難が原因で、当時この機械は放棄されました。次に、ラッセル氏の素晴らしい装置と同じアイデアに基づいた機械が製作されました。しかし、この機械は、ハイポサイクロイド曲線を部分的には鏡の回転によって、部分的には研磨機の動きによって描くという点で異なっていました。つまり、この2つのスピンドルの軸は、一致するか、ある程度横方向に離れるかのいずれかが可能でした。この機械で多数の鏡を研削・研磨するのに多大な時間と労力が費やされましたが、以前の機械で非常に厄介だった問題は依然として残っていました。多くの場合、実際には一般的に、焦点距離の異なる6～8つの領域が見られましたが、鏡が双曲面の場合は、その数が2つに減少することもありました。当初は、研磨に問題があると思われていました。ピッチが不均一に堆積するのは、不適切な柔らかさのためで、特に中心部に堆積しやすいことが分かりました。しかし、ピッチ研磨前にガラスが光を反射できるようにする、水簸砥石粉を用いた微研磨法を導入した後、これらのゾーンが機構の動作モードに関連していることが明らかになりました。様々な要素の速度を何度も変更し、研磨機の不規則な動きを制御する工夫も導入しましたが、真に緻密で均一な放物面は得られませんでした。最も優れた点は、異なる焦点距離のゾーンを仕上げた時でした。この機械を徹底的に試したとは言えません。ラッセル氏がこの機械で精巧な描写力を持つスペキュラを製作しており、これらの欠陥をかなり回避できたはずです。しかし、リング状の研磨を避けるために機構をかなり複雑にする必要があることが明らかになったため、私 は全く異なる構造を採用し、ごく最近までこの構造を使用していました。現在では、原理的にさらに優れ、はるかに迅速に優れた結果が得られる別の機械に置き換えられていますが、1000倍以上のパワーを持つ放物面を1つ作り出し、研削工程を導入するのに役立つことから、特筆に値します。私の工房では、研削・研磨用の機械の動作を徹底的に検査しており、様々な時期に7種類もの異なる機械を製作してきました。
この機械はロス卿の機械を簡略化したもので、螺旋状のストロークを描くことを目的としていました。しかし、ストロークを変化させる必要があり、横方向の動きがなかったという点で、オリジナルとは異なっていました。もう一つの重要な特徴は、研磨中は常に鏡が最上部にあり、カウンターポイズニングがないため、不規則な圧力の影響を可能な限り受けないという点です。反射面の変形を研究し、鏡を適切に支えることがいかに困難であるかを知っている人なら、その利点は明らかです。
図21.
研磨機。
構造は以下の通りである。図 21 に示す頑丈な垂直シャフトaの上部には円形テーブルbが取り付けられており、その上にポリッシャーcがねじ止めされている。その下にはバンドホイールd が固定されている。テーブルの上、4 インチの距離に水平バーeが配置され、その長さ方向に前後に移動し、ネジlによってミラーmとその鉄製のバックまたはチャックnを運ぶ。バーは、一端が接続ロッドfに取り付けられ、他端はスロットを動かすピンgに 接続されている。このスロットはクランクhにあり、クランク h は垂直シャフトiによって支えられており、シャフトaの近くにある。バンドホイールkは、足踏み式動力 Fig. 22. この機械は、摩擦によって摩耗しやすい部品を除いて木製です。 水平バーeの両端は、マホガニー製の真鍮管で保護されており、数十万回往復運動したにもかかわらず、現在でもほとんど揺れがありません。
図22.
足の力。
足力は、木製の踏板a a′を備えた無端帯から成り、装置の一端では鉄製の車輪b b′ の上を通り、その車軸にバンドホイールc が取り付けられている。他端ではローラーd d′ の上を通過する。二対の中間車輪e e′は、作業する人や動物の体重を支える。踏板は互いに噛み合うように配置されており、下方に曲がらないプラットフォームを形成する。プラットフォーム a′に重量物が置かれると、その傾斜により、重量物は直ちにbからdへと移動し、バンドホイールが回転する。緩やかな斜面をゆっくりと上る程度の適度な運動で、 15枚の 木材を磨くのに十分以上の力が得られる。
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2
インチミラーが得られます。この機械は摩擦を克服する際にほとんど力のロスがなく、酪農でよく使われており、ニューヨーク州では羊に動かされてよく移動しています。私自身も普段は私が使っている機械で歩いて移動し、5時間かけて10マイル以上も歩いた日もあります。
研削盤と研磨機の使用方法を理解していただくために、ワークショップのノートから次の抜粋を紹介します。
「板ガラスの円盤15
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直径はインチ、1
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4
厚さ 1 インチのガラスが入手された。それは両面が平らに磨かれており、内部構造が見えていた。4図 21のcに示すように、4 つの木のブロックで機械のテーブルbに固定された。ガラスの下には、直径 15 インチの厚いブランケットを 3 つ折りにして、下面の傷を防止し、破損の危険を回避した。重さ 40 ポンドの凸型鉛円盤を鋳造し、ガラスの上面に置いた。次に、ネジlを押し下げて、鉛mの裏側にある穴の開いた鉄板nに引っ掛け、強く押し下げた。
ピンの頭ほどの粗いエメリーを鉛の穴から投入し、機械を動かして30分間続けた。その間、時々エメリーを補給した。機械は8インチのクロスストロークを150回行い、鏡は毎分50回転した。グラインダーは時々手で回転を止めた。時間が経過したら、残骸を洗い流し、ゲージで検査した。直径11インチの点と
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60
1インチの深さの溝が削り取られているのが発見された。同じ作業を10時間間隔で続け、ゲージで頻繁に測定を行った。こうして凹面は十分な深さになった。鉛のグラインダーは、必要に応じて裏側を叩くことで、適切な凸面を保つことができた。次に、より目の細かい粗いエメリー、そして小麦粉のエメリーをそれぞれ1時間ずつ塗布した。これにより、表面は適度に滑らかになり、ほぼ適切な焦点距離になった。その後、鉛のグラインダーは撤去され、 代わりに鉄のグラインダー（図6 ）が置かれた。 鏡をその場所から外し、大きな平らなガラスの上で 10 分間研磨して、凹面の円形の輪郭を形成した。これを、図 6の対応する凹面鉄円板に軟ピッチで接着し、再びブランケットをかけたテーブルbの中心に置いた。3 秒および 20 秒のエメリー処理と、1、3、10、30、60 分の水簸処理を、それぞれ 1 時間行った。加熱を避けるために、横方向の動きの速度を毎分 25 に落としたが、鏡は横方向の動き 3 回ごとに 1 回転し続けた。l のスクリュー圧力は停止した。これにより、非常に細かく半透明で、まるで粉ミルクの薄い膜で覆われているかのような表面ができた。窓の外の物体からの光を、入射角 45 度に達するまで反射することができ、夜間には曲率中心で予備検査を行うのに十分な明るさであることがわかった。
研磨機は通常の方法で製作され（ 12ページ）、ルージュを塗って鏡が置かれていたテーブルbに固定された。後者は水中で華氏120度に温められ、前者の上に下向きに置かれ、ネジlは圧力がかからないように下げられた。機械は毎分4インチの横方向ストロークを20回行い、研磨機は3ストロークごとに1回転した。鏡は研磨機に拘束されずに支持されていたため、手動で不規則に回転させるか、研磨機と一緒に回転しないようにした。この方法の傾向は、ほぼ球面を形成することである。これを放物面状にするには、ガラス全体を研磨した後、ストロークの長さを8インチに増やし、1回につき15分間作業を続け、その間に曲率中心のテストで検査するだけで済んだ。全体の研磨には約2時間を要したが、形状の修正には、頻繁な検査、そして機械で加工した際に乱された鏡を平衡状態に戻すことが絶対に必要であること。機械から取り出した直後は放物面状だった鏡が、一晩冷やすことで球面状になったのを見たことがある。そして、こうした熱変化に続いて、しばしば他のより緩やかな分子運動が起こり、それがその後何日も表面を変化させ続けるのだ。
この修正は、ストロークの長さではなく時間によって制御されますが、15分で完了した例が1、2回ありましたが、時には数時間かかることもありました。図形が回転双曲面、つまり中心に比べて縁部が長すぎる形状になった場合は、ストロークを短くするだけで球面形状に戻せます。あるいは、ストロークを短くしすぎて、曲率中心において縁部の焦点距離が短すぎる面を作成することもできます（図 12）。
この機械と作業システムを採用した後、焦点距離の不均一な領域によるトラブルは大幅に減少しました。これはおそらく、鏡の回転に不規則性があることと、研磨されるまでは表面が球面を保ったまま、その後急速に放物面へと変化するという事実によるものと考えられます。装置を調整して、数時間にわたって表面を放物面状に保とうとすると、ストロークと一定の関係にある幅の領域が出現する傾向が強くなります。
次に述べる反射面の作製方法は、最終的に最良の方法として採用され、 鏡は可能な限り完璧な仕上がりでありながら、短時間で仕上げることができます。これは、表面を部分的に修正することで修正する方法です。フーコー氏が出版した文献によると、フランスにおいてこの改良を発明したのは彼だそうです。
図23.
地元のポリッシャー。
図24.
眼鏡技師のポストのセクション。
修正の練習方法は次のとおりです。図23のように、8インチから10インチまでの木製の円盤をいくつか用意します。
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鏡a （図24）は、前述の一連のエメリー研磨が施され、円形のテーブルの上に並べられた毛布の何枚かの上に表向きに置かれます。このテーブルは、部屋の中央にある独立した支柱 にねじ止めされており、操作者は部屋の周りを完全に移動できます。通常は普通のバレルが支柱の場所を占め、図 24 のヘッドcは円形のテーブルとして機能し、縁bは鏡が滑り落ちるのを防止します。もう一方の端は 4 つのクリートd d´で床に固定されます。
まず、大型研磨機を表面の各弦に直線的に動かし、適度な圧力をかける。鏡が少しでも明るくなったら（おそらく5分ほど）、作業を中断し、曲率中心を検査する。注意深く鏡を回転させ、支持台に最適な直径を見つけ、ラットテールヤスリで縁に印を付け、鏡の曲面を確認する。研磨が慎重に行われ、不均一な加熱を避けていれば、鏡がほぼ球面になっているはずなので、ブランケットを張った支持台に戻し、点状の斑点のない美しい研磨が得られるまで、前の作業を続ける。この段階は3～4時間かかる。もう一度検査すると、前と同じ状態になるはずである。次に、縁部の曲率半径を長くするか、あるいはさらに良い方法としては、中心部分の曲率半径を短くして、断面曲線を放物線状にする必要がある。これは、面の直径全体にわたって直線的に研磨することで実現します。最初は4インチ、次に6インチ、そして最後に8インチのポリッシャーを使用します。ただし、5分または10分ごとに検査を行い、直線的な直径方向のストロークからどの程度横方向にずらす必要があるかを判断し、エッジまで均一な曲線にする必要があります。ポリッシャーを使用する前に、必ず火の前かアルコールランプの上で温めてください。
この操作で最も印象的な点は、鏡が常に回転曲線を描き、ひだ飾りのような波模様を描いて変化しないことです。鏡が置かれた台座の周りを安定して歩くことで、そのような不規則性が生じる傾向は見られません。
球面収差の補正が過剰になり、鏡が双曲面になった場合は、連続的に作業することで球面を回復できる。図 16に示すように、中心とエッジの中間の ゾーンaに、サイズが大きくなるポリッシャーを配置し、その中心がゾーンに接するすべての弦を通過するようにします。
こうして表面を極めて完璧かつ迅速に制御することができ、均一な仕上がりを極めて迅速に得ることができます。鏡を作ることは楽しく興味深い作業となります。しかし、この作業には二つの影響が現れ、残念ながら最良の結果を得る妨げとなっています。第一に、このような鏡の縁部分は、全周半インチ以上にわたって後方に曲がり、焦点距離が長くなりすぎ、これらの部分からの光線が像を形成する残りの部分と結合できなくなります。第二に、第二の試験で厳密に検査すると、機械研磨では見られない繊細な波状、あるいは羊毛のような外観を呈していることが分かります。6これらの後者の著しく誇張された欠陥によって生じる真の曲線からの変動は極めて小さく、日光の下で温度計の球が干渉リングに囲まれた円盤のように見えることを妨げるものではありませんが、波動を本来の方向から逸らす必要があり、そうでなければ波動は見えなくなります。直線、円弧、内旋回など、あらゆるストロークを試みたが、跡は消えなかった。紙磨き機を使っていたフーコー氏も、この跡に遭遇した。最終的に、手の圧力の不均一さが原因とされ、結果として、前述の手作業による修正の2つの欠点を克服する機械が開発された。
図25.
地方矯正用の機械。
鏡a は、鉄製のチャックまたはテーブルbによって支えられ、三重のブランケットで覆われ、4つのクリートc c′によって滑り落ちが防止されている。垂直軸d はウォームホイールeを貫通しており、そのエンドレススクリューfは、主軸hからバンドgによって駆動される。iにはバンドホイール fo がある。r は足踏み式動力に接続されます。プライマリー シャフトの一端には歯車kがしっかりと固定されており、これがクランク シャフトlを駆動します。 lの水平部分にはクランク ピン mが取り付けられています。2 本のボルトn n′はスロット内を動き、クランク ピンをlから 0 ～ 2 インチの任意の距離に設定できます。この位置で、クランク ピンはバーoの一端を支え、もう一端はオーク材のブロック pの楕円形の穴を貫通しています。バーの中央には長いスロットがあり、そこをスクリュー ピンq が通過します。このスロットにより、 qはミラーaの中心から端までの任意の領域に移動できます。q はsにねじ込まれたボルトr r′によって保持されます。 tにローカル ポリッシャーが見えます。ローカル ポリッシャーの中心がミラーの表面上で描く曲線は、調整によって変化します。図26は機械でトレースしたものを縮小したもので、左側に重なりが見られます。鏡はクリートc c′でしっかりと固定されていません。そうすると確実に図形が損なわれるからです。しかし、ゆっくりと回転するため、連続する2回のストロークで、エッジの同じ部分がクリートに押し付けられることはありません。
図26.
内サイクロイド曲線。
ローカル研磨機は鉛で作られており、少量のアンチモンが合金化されており、直径はそれぞれ 8、6、4 インチです。最も大きいものと最小のものが最もよく使用されます。前者はサイズが大きいため研磨が最も速く、後者は最もきれいな表面を作ることができます。それらを覆うロジン (松脂) は親指の爪でちょうど押し込める大きさで、新しい方法で配置されています。図 25のtに示されているように、鉛のベースには多数の穴が開けられており、蒸発を可能にし、必要な場所に水を導入するのに役立ち、ロジンが自由に広がるのを助けます。1 つの開口部から別の開口部まで溝が作られ、ロジンは不規則な部分に分割されます。このようにして、熱の発生の影響が回避されます。
鏡は、 21ページで説明したのと同じ方法で、この機械で研磨して仕上げることもできます し、最近 M. Foucault が提案したように、直径 8 インチの小さな工具で研磨することもできます。後者の場合、前者と同様に良好な回転面が得られます。 8 インチで磨くのが最も効果的で、ピッチが柔らかすぎなければ、ネジqで適度な圧力をかけることができます。ただし、この方法では鏡の中央に穴があいてしまいがちで、その大きさはクランクmのストローク(約 2 インチ) に依存します。ピンq は鏡の中心から端までの中間点にあるべきですが、時々スロットに沿って右または左に 1 インチずつ動かす必要があります。表面が完璧な研磨に近づいたら、温めた 4 インチのポリッシャーを 8 インチのポリッシャーの代わりに取り付けます。ピンqは鏡の中心と端のちょうど中間点に設置し、クランクのストロークは半径 2 インチにする必要があります。研磨機は、一方の刃先でガラス表面の中心まで、もう一方の刃先で周縁まで移動します。その間、内刃の外側への移動と外刃の内側への移動は、中間点で合流し、互いに打ち消し合います。研磨機の刃先が表面上で何度も方向を変える箇所では、このような方法で回避しない限り、必ずゾーンが形成されます。上記の説明はすべて15インチの 研磨機の場合です。
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インチミラー。
この局所研磨システムにより、熱、研磨粉の分布、ロジンの不均一な接触など、通常は微細な形状の達成を困難にする様々な問題が完全に解消されます。上述のように球面が形成され、その後、qを端に向かって移動させ、同時にストロークを増やすことで、放物面に変換されます。以前のページで述べたような綿毛のような外観は感じられず、表面はほぼ端まで良好です。
（４）接眼レンズ、平面鏡および試験物体。
この望遠鏡には、様々な構造の接眼レンズが複数備えられており、75倍から1200倍、あるいはそれ以上の倍率にも対応可能です。中倍率には、300倍と600倍のラムズデン接眼レンズ、あるいは正接眼レンズが採用されています。ただし、これらの接眼レンズは通常の形状とは異なり、色消しレンズとなっています。つまり、各平凸レンズは、リトロウが計算した公式に従って配置されたフリントとクラウンで構成されています。これにより、広く平坦な視野と色消しが確保され、鏡によって得られる精細な像が損なわれることはありません。高倍率には単焦点のアクロマートレンズが使用され、中でも最高倍率のものはロス顕微鏡が使用されています。
これらの方法により、前述のプロセスによって得られる放物面は、テスト対象を非常に正確に特定できることが分かりました。アンドロメダ座γ2星のような近接した二重星の場合、これらの放物面は分離し、各構成要素の色を示します。より厳しいテストとなると思われる不等星の場合、アルヴァン・クラーク氏の素晴らしい屈折望遠鏡によって発見されたシリウスの近接した伴星、オリオン座θ1星の6番目の構成要素、そしてその他多数の困難な天体を特定することができます。
集光力の例として、ε星と5 Lyræ星の間のDebillisimaは、Lassell氏によって初めて指摘されたように、5倍の集光力を持つことがわかった。18
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ハーシェルの1インチ鏡では、それは二重としてのみ記録され、スミス提督によれば、ロス卿は第4および第5の要素に気づかなかった。木星の衛星は美しい円盤で見え、それらの直径の違いは非常に顕著である。その惑星の本体は、文字通り両極まで帯で覆われている。金星の明るい部分と暗い部分、その内側の縁の薄れゆく光、およびその不規則性は、空気が穏やかでないときでさえも知覚される。星は、鏡が間違った場所に配置され、支持のための最適な直径が管の軸を通る垂直面上にない場合を除いて、翼や尾を持たない円盤として見えることが多い。
これらの鏡の絞りによって口径を小さくしても、像への大気の影響が減少する以外に利点はなく、分離力が低下するというデメリットも同時に認識されていることが判明しています。暗い天体は、口径を小さくするよりも鏡面全体を使った方がよく見えます。これは一見、すべての反射鏡や対物レンズに共通する特性のように見えますが、実際にはそうではありません。端に欠陥があると、視野全体が淡い乳白色の光で満たされ、暗い星が見えなくなってしまうことがよくあります。良好な解像力は、近くの天体だけでなく、暗い天体にとっても同様に重要です。
これらのミラーの特性は、 それらを使って撮影した写真。望遠鏡で見る像ほど鮮明ではないが、不完全な鏡で同じように鮮明な写真が撮れるとは考えてはならない。3フィートに拡大された写真は、380倍に相当する。鏡の焦点で撮影された元のネガは、1フィート に満たないため、
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月が平均距離にあるときの直径が 1 インチなので、約 25 倍に拡大する必要があり、それゆえ、それを検出するには非常に鮮明でなければなりません。
銀メッキされていない鏡の光収集力は実に驚くべきものです 。15
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約1.5cmほどのところに、こと座α星の伴星が見えます。ただし、明るさは11等級です。月やその他の明るい天体は、目に心地よく澄んだ状態で見え、一部は銀塩写真よりもさらによく見えます。
この説明を終えるには、光学装置のもう1つの部分、つまり平面鏡について触れておく必要があります。ニュートン反射鏡では、像は大きな凹面鏡の光軸に対して45°の角度で配置された平面によって鏡筒の側面に反射されます。7この二次鏡が凸面鏡または凹面鏡の場合、像に悪影響を与え、星が十字のように見えてしまいます。これは、曲率が通常の手段ではほとんど知覚できないほど小さいにもかかわらずです。私は長い間、大きな鏡が偶然壊れた際にその中心部から切り取った3×5インチの破片を使っていましたが、最終的に、直径6インチの破片を3つ互いに研磨し、非常に硬いピッチで磨くことで、真の平面に近づけることができることを発見しました。これらの破片は望遠鏡に取り付け、焦点が長くなるか短くなるかを観察し、また星に当てて試用することでテストされました。これらのテストに耐えられるほど良好な状態になった後、中心部からダイヤモンドで適切な大きさの破片を切り出しました。
§2. 望遠鏡の取り付け
図27.
ミス・ハーシェルの望遠鏡。
この望遠鏡は高度・方位測定器として取り付けられていますが、その設置方法が通常のこの種の装置とは異なります。重要な特徴は、接眼レンズまたは受感板の位置がどの高度でも固定されているため、観測者は常に正面を見つめることができ、かがんだり、不便で制約のある姿勢をとったりする必要がないことです。
固定式接眼レンズマウントは、キャロライン・ハーシェル嬢によって初めて採用されました。彼女は27インチニュートン望遠鏡をこの設計図に沿って配置しました。図27.（スミスの天体サイクル）
その後、著名な技術者であるナスミス氏によって大型望遠鏡に応用されましたが、その製作の詳細は私の手元には残っていません。彼はこの望遠鏡を使って月の絵を描き、その出来栄えは素晴らしいと言われています。
望遠鏡をどのように設置するかを決める必要が生じた時、私はそれを作るように強く勧められました。 赤道儀。しかし、写真撮影用であること、そして時計駆動の赤道儀では振動が完全にないことが不可欠であること、そして極軸を中心とした月の自転では赤緯の動きを打ち消すのに十分ではないことなどを考慮し、別の形式を採用することにしました。
当初のアイデアには、多くの改良が加えられました。例えば、鏡筒の先端を高度軸または水平軸を超えて延長することでバランスをとる代わりに、カウンターポイズレバーのシステムを導入しました。これにより、望遠鏡は自身の焦点距離よりもわずかに長い空間で作動します。この構造により、筒の両端をワイヤーロープで支えることができ、振動が最大限に抑えられ、部品は移動後にすぐに静止します。後述するように、望遠鏡を写真撮影に使用する際には、感光板を露光する前に機器の質量を完全に静止させ、感光板自体を時計によってのみ駆動するというシステムが常に採用されています。
経緯台設置に伴う明らかな欠点、つまり一部の天体を見つけるのが難しいことは、これまで大きな問題ではありませんでした。実際、反射式天体望遠鏡は、鏡が本来あるべきように拘束されずに支持されている場合、光軸の不安定性により、位置測定には適さなくなります。少しの忍耐があれば、観測者は必要なテストや興味深い天体をすべて見つけることができるでしょう。
取り付けは、a. チューブと、b. 支持フレームの 2 つに分かれています。
a.チューブ。
望遠鏡の筒はクルミ材でできた16面のプリズムで、直径18インチ、長さ12フィートです。棹は
3
8
管は 1 インチの厚さで、 4 本の真鍮バンドで輪状に巻かれており、ネジで締めることができます。管の内側には 0.5 インチの厚さの鉄製のリングが 2 つあり、内径を約 16 インチに減らしています。管の上端の反対側には、図 28に示すように、穴の開いたトラニオンaがねじ込まれており( そのうち 1 つだけが表示されています )、管はその上で揺れ動きます。もう一方の端にはワイヤー ロープb b′ b″が巻かれており、その端は摩擦ローラー上の滑車c ( c′ は表示されていません) を越えて、鉛のディスクd d′で終わっています。これらのカウンターポイズはレバーe e′の端に固定されており、レバーは下で固定された軸fを中心に回転します。
この配置により、鏡筒が水平姿勢になり、いわば重くなると、カウンターポイズも同様に重くなります。一方、鏡筒が垂直になり、その重量の大部分がトラニオンにかかると、カウンターポイズは主にその軸によって支えられます。こうして継続的な平衡状態が達成され、鏡筒は望む高度まで容易に上げ下げできます。ただし、ワイヤーロープb b′ b″を、鏡筒の端とレバーの端、つまり 12 個のローラーまたはガイドプーリーg g′ g″によって描かれる円弧上を移動するように制限する必要があります。同じプーリーのいくつかの上を細いワイヤーロープh h′ が走行していますが、その両端は鏡筒の下部bに固定されていますが、中央部分はウインチiに接続されたローラーの周りを 2 周回しています。これにより、観測者は接眼レンズから目を離さずに望遠鏡の高度を移動できます。
図28.
展望台の断面図。
鉄製のワイヤーロープは、硬直しないように慎重に製造する必要があります。2つ の
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3
何マイルものワイヤー、
1
100
直径1インチで、300本の撚り糸が使用されています。一本一本の撚り糸は7ポンドの荷重に耐えることができます。しかし、撚りが緩いため、同じ太さの麻縄よりも柔軟性があります。
図29.
ミラーサポート。
管の下端には、 1 フィートの距離に、 3 本の鉄棒i i′ i″で直角に支えられ、オーク材の円形テーブルeが取り付けられています( 図 29 ) 。テーブルにはゴム製の気嚢dが取り付けられており、その上に鏡fが置かれています。鏡の縁は、内側に綿が張られた半円形のブリキ板aで支えられており、その両端は鎖b ( b′ は見えていません) のリンクで2 本のネジc c′に固定されています。gとhはワイヤー ロープで、図 28でbとhで示されています。
ハーシェルが大変有利だと考えたブランケット支持の代わりに、M. フーコーは空気嚢の使用を提案しました。彼の装置には、観測者まで伸びる管があり、観測者はこれによって空気嚢の膨張度合いを調整できます。そのためには、鏡の前に 3 つの軸受けc c′ c″が必要です。後ろの嚢が膨張したときに、鏡がこれらの軸に押し付けられます。そうでないと、光軸が全体的に不安定になりすぎて、対象物を見つけることができません。この配置により、確かに美しい鮮明度が得られ、ガラスが前方の軸受けに触れることなくちょうど浮いているときに、星が円盤状に現れます。私が最初に作った空気嚢は、縁の周りを接合した 2 枚の円形のインドゴム布で構成されていました。しかし、これは写真撮影には使用できませんでした。風があると像が絶えず振動し、より好ましい状況でも静止するのに長い時間がかかったからです。不安定さを避けるため、鏡を前面の3つの軸受けに強く吹き付けるのは賢明ではありませんでした。そうすると、物体のあらゆる点が3倍になってしまうからです。揺れる像は鮮明だったので、目には不快ではありませんでした。
しかしその後、エアチェアクッションが入手され、表面が凸状ではなく平らになったため、困難は大幅に軽減され、ブランケットによる支えは完全に廃止されました。鏡には遊びがあることが必須です。 この種のサポートを使用する場合、チューブの長さの方向が決まります。これが、錫のエッジフープがチェーンのリンクで終わらなければならない理由です。
鏡面と管を隔てる20～30cmほどの隙間には、黒いベルベットのカーテンが掛けられています。カーテンは下部が引き紐で結ばれ、上部は管に留められています。このカーテンによって鏡に近づき、ガラスカバーを被せることができます。また、カーテンを閉じると上昇する空気の流れが止まります。装置を使用していない時は、このカーテンを開けたままにしておきます。そうすることで、鏡と管の温度が周囲の空気とより均一に保たれるからです。
このような工夫にもかかわらず、管内には時折強い残留電流が流れます。私は管の口を平らなガラス板で覆うことでこの現象を克服しようと試みましたが、像が損なわれたため断念せざるを得ませんでした。また、かつては、残留電流の一部は観測者の体から発生し、管の周囲から熱せられた空気流が漏れ出ていると考えられていたため、ドームの開口部を円錐形のモスリン製の袋で覆い、望遠鏡の口にぴったりとフィットさせていました。その結果得られた利点は、単に身体的な快適さと、天窓が遮られたことで以前よりも暗い天体を観測できるようになったことだけでした。
図30.
方位軸の断面。
b.支持フレーム。
前述の部品を支えるフレームは木製で、図30に示すように垂直軸a上に設置され、その軸は砲金製のカップbに収まり、その下には大理石のブロックが載り、岩盤の上に設置されている。軸の上端は2つのカラーで支えられており、1つは上方にc（c′） 、もう1つは下方にe（e′）の三角形の箱があり、その両側から3本の長い梁f（f 12×3インチ）が分岐し、徐々に下降していき、観測所が設置されている掘削の限界で岩盤に接する。が配置されます。これらの梁は、図31に示すように、 横木g g gで固定され、床面をh h h間隔で貫通しています。これにより、床面は梁に接触しません。端部は厚い鉛の被覆材で覆われており、振動を抑制し、湿気の侵入を防ぎます。
図31.
展望台（下階）の平面図。
この三脚支柱は、ワイヤーロープで望遠鏡を支えることと相まって、写真撮影に不可欠な安定性を実現します。望遠鏡の重量はほぼ1000ポンドですが、方位角方向に動かすのに必要な力はわずか約2ポンドです。
軸aを軸として中央に支えられたフレームの平面図は次の通りである。厚さ8インチ、幅3インチの木製梁でできた平行四辺形i i （2×13フィート）の角から垂線n n′（図 28）が立ち上がる。上部ではより軽い部材で接続され、下図のような平行四辺形を形成し、ちょうど 望遠鏡の筒が入るほどの大きさである。 下の平行四辺形に直角に、そのすぐそばに、支柱o o′ (図 28)が交差している。 その先端から、図 p p′にあるような 4 つの斜めの支柱が上の平行四辺形の角まで伸び、組み合わさって横方向のサポートを与えている。 一方の垂線n′ (図 28 )のすぐ上の部分には、トラニオンが動く摩擦ローラーを支持する青銅製のフレームがあり、 同様にもう一方の垂線n のペアにも、カウンターポイズから来るワイヤー ロープ用の、やはり摩擦ローラー上にある 2 つの滑車がある。
高度の移動は非常に容易で、左手でウインチを操作し、高出力時に高度と方位角の両方の動きを制御し、右手は自由に使えます。装置全体の動作は非常に良好で、通常の観察では時計の動きがなくても全く問題ありません。もちろん、写真撮影には時計の動きは不可欠です。
§3. 時計のムーブメント
天体追尾装置は、a. スライドプレートホルダーとb. クレプシドラの2つの部分に分かれています。さらに、c. 太陽カメラについても簡単に説明する必要があります。
a.スライディングプレートホルダー。
天体写真に多大な貢献をしたドゥ・ラ・ルー氏は、月の見かけの軌道方向に移動する架台に載せた感光板で月を撮影するという方法を初めて提案した人物です。しかしながら、彼は自動駆動機構を採用することはなく、最終的には望遠鏡全体を極軸を中心に回転させる時計を用いることに決めました。これにより、地球の自転、そして場合によっては月の動きも補正されました。こうして彼はヨーロッパで得られた最高の成果を生み出しました。ロス卿も同様のスライド式感光板ホルダーを採用しましたが、適切な速度で移動させるための時計機構が備えられていました。私は未だに、これらの装置に関する正確な情報を入手できていません。
月の最初の写真画像は、私の父、ジョン・W・ドレイパー教授によって撮影され、その記録は四つ折りの著書『植物を組織化する力について』に掲載され、また1840年9月号のロンドン、エディンバラ、ダブリンの『哲学雑誌』にも掲載されました。彼はこれらの標本をニューヨーク自然史協会に寄贈しました。同協会の事務局長から、議事録からの以下の抜粋をいただきました。
1840年3月23日。ドレイパー博士は、ダゲレオタイプ写真機を用いて月面の鮮明な画像を得ることに成功したと発表した。撮影時間は20分、画像の大きさは直径約1インチであった。ダゲールも同様の試みを行ったが、成功しなかった。月面の鮮明な画像が得られたのはこれが初めてである。
「ロバート・H・ブラウン、秘書。」
父は当時、光の化学作用、特に車の分解に対する光の影響に関する実験に熱心に取り組んでいたが、植物によるホウ酸の分解、スペクトルの固定線、スペクトル分析などに関する研究は、その成果が『哲学雑誌』『シリマンズ・ジャーナル』『フランクリン研究所ジャーナル』などに散見されるが、彼はこの非常に有望なテーマを追求することはなかった。写真の中には、ヘリオスタットで駆動する3インチレンズと5インチレンズで撮影されたものもある。
1850年、ボンド氏はケンブリッジ大学で口径15インチの屈折望遠鏡を利用して、月の素晴らしい写真をいくつか撮影し、その後、二重星、特におおぐま座のミザールの素晴らしい写真も撮影しました。この時の駆動力は、望遠鏡を極軸上で動かすためにも使用されました。
これらのほかにも、ハートナップ、フィリップス、クルックス、セッキ神父など、イギリスや大陸の観測者数名が天文学のこの分野で研究を行っており、1857年以来、ニューヨークのルイス・M・ラザファード氏は外国の写真に匹敵するほど美しい月の写真を数多く撮影している。
しかし、これらの例のいずれにおいても、スライド式プレートホルダーの使用は継続されておらず、その利点も明らかにされていない。第一に、月の赤緯運動に起因する問題を完全に解消し、第二に、1トン以上の重量がある望遠鏡全体を移動させる際に生じる振動によって写真が損傷する代わりに、わずか1オンス程度の装置を動かすだけで済む。
最初の試みは、感受板を収める枠を3点のみで固定することでした。2点は手で回すネジの先端に、3点はしっかりと接触を保つためにバネに取り付けました。この装置は多くの点でうまく機能しましたが、どんなに注意しても、針が常に装置に何らかの振動を引き起こすことが分かりました。このように繊細な機械の動作にはつきもので、ガクガクと動き出す原因となる摩擦による問題は、何らかの方法で回避する必要があることは明らかでした。
次に、2枚の平行なストリップの間に挟む金属製のスライドを製作し、細心の注意を払って研磨して所定の位置に固定しました。このスライドを月の見かけの軌道に合わせて設置し、1本のネジで動かすと、以前のものよりもうまく機能しました。しかし、ストリップがフレームに可能な限りしっかりと固定されているにもかかわらず、スライドがまず一方のストリップに、次にもう一方のストリップに接着してしまい、一種の波状、あるいは蠕動運動が生じることがすぐに分かりました。直線運動からのずれはわずかでしたが、写真に損傷を与えるには十分でした。調査のこの段階で、私が所属していた義勇兵連隊が召集され、私は数ヶ月間バージニアに滞在しました。
図32.
スライド式プレートホルダー。
この望遠鏡の製作中に生じた数々の困難において、幾度となくその機械的な創意工夫に助けられた弟のダニエル・ドレイパー氏が、時折これらの実験を続けてくれた。帰国後、彼はスライドと砂時計を私に贈ってくれ、それらを使って素晴らしい写真が何枚か撮られた。彼は、前述のスライドを制御不能なほど長く作らないと、同じ問題が続くことを発見した。そこで彼は、図32のスライドフレームhを両側で挟むのをやめ、真鍮製の穴あき板b、b′で固定された1本の鋼棒aに沿って滑らせるようにした。砂時計に繋がる紐iは、できるだけ鋼棒の方向に引っ張るようにした。コルク片cが全体の安定性を保ち、d は、動きの柔らかさを保ちつつ、フレームの下端がガラス棒eに沿って動く鋼鉄製のピンdによって前後に揺れるのを防いでいる。これらの部品はすべて、接眼レンズホルダーに取り付けられたフレームkに取り付けられており、これにより、棒a は、図に示されている水平位置から任意の角度に調整できる。つまみネジf は棒を固定する。gとg ′ は、紐の方向を変えるための滑車である。
その後、撮影された写真の鮮明さを観察するよりも、速度の均一性を調べるためのより優れた方法が発明されました。それは、感光板と同じスライドに収まるすりガラス板の裏側に、約40倍の倍率の固定顕微鏡を配置するというものです。スライドが時計の針で動かされるにつれて、粒状の外観が目の前を通過するのを観察することで、均一性からのわずかな変化、脈動やけいれん的な動きが可視化されます。この顕微鏡的誇張のおかげで、温度が大きく変化したときに、時折、動きの安定性が変化することがわかりました。これは、b、b′の不規則な滑りに起因するものでした。
図33.
摩擦レススライド（正面図）。断面図。
そこで、月のクレーターを必要な長さだけ二分した状態に保ち、凹凸を生じさせずに一定の軌道を描く、異なる配置が採用されました。その原理は、車輪が車軸の両端の点を回転する際に、滑り摩擦を生じさせず、転がり摩擦を生じさせることです。以下の木版画は、この配置の実際の半分の大きさです。
図 33 のガラス棒a、a′は 2 つのホイールb、b′によって支えられ、バネで下方に押された第 3 の摩擦ローラーcによってこれらのホイールと接触しています。このロッドは円形のフレームd、d′を支えており、その上のe、e′、e″に3 つのガラス ホルダーとプラチナのキャッチがあります。バネfは感応板を背面に押し付けることによって所定の位置に保持します。円形フレームdは第 4 の摩擦ローラーgによって 1 つの平面に保たれます。この摩擦ローラー g はガラス棒h上を動き、張り出したフレームdの内向きの圧力によってガラス棒 h に押し付けられます。コードiはアームkに取り付けられており、ガラス棒aの方向に引っ張ります。コードがしっかりと張られるように、 mからb近くの固定点まで伸縮性のあるインドゴムのストリップが張られています。真鍮製のリングn、n′ は全体を支え、固定部品の土台として機能し、接眼レンズホルダーに固定されています。これにより、ガラス棒a の方向を変え、月の見かけの軌道と一致させることができます。o にはつまみネジまたはクランプがあります。リングn、n′には溝pが切られており、プレートから化学線を遮断する必要がある場合は、この溝に黄色のガラス片を差し込みます。
この装置が完成して以来、これまでの困難はすべて解消されました。プレートの移動は非常に正確に行えるため、大気が安定した状態でネガを撮影し、直径3フィートに拡大することができました。
このようなスライドを回転させることができる時間は、私の場合、対角平面鏡のサイズと接眼レンズホルダーの口径に依存し、無限大です。私は月を4分近く追うことができますが、50秒以上も追う必要は一度もありません。機器の開口部では副鏡が不要なので、回転時間を延ばすこともできます。
摩擦のないスライドの角度設定は次のように行います。研磨ガラス板を、研磨面を鏡の方に向けてスライドに入れます。この面に、ロッドaと正確に平行な黒い線を引いておきます。鉛筆の先を研磨面にしっかりと固定し、フレーム d とガラスをその線を越えて引き、スライドの残りの部分を固定します。月が視野を横切るときに、クレーターの 1 つが線の端から端まで走るまで、装置の位置を変更します。もう 1 つのクレーターに垂直に引いた十字線は、後で説明するように、クレプシドラの速度を調整するために使用します。クレーターが、刻印を確実に付けるのに必要な時間の 2 倍または 3 倍の間、交差点に安定して保持されると、調整は完了したと見なすことができます。
もちろん、感光板をすぐに露出させる必要があります。そうしないと、スライドが将来の瞬間に合わせて設定されていない限り、月の見かけの軌道の方向が変わってしまいます。
b.クレプシドラ。
私の原動力は砂柱で支えられた重りで、砂を下部の可変孔から流すことで、任意の速度で均一に下降させることができました。さらに、この方法により、重りの大きさに応じて無限の力を発揮することができました。以前は、水を使用し、砂柱が短くなるにつれて流量が減少する分を円錐形の容器で補うという提案がありましたが、すぐに次のことが分かりました。 漏斗状の容器から水滴が一つ一つ漏れ出るたびに、対応する重量のみが作用する。砂の場合はそうではない。なぜなら、漏れ出る一粒一粒が、柱に支えられた重量全体を作用させるからだ。前者の場合、一連の静止期間と運動期間からなる動きが生じる。これは、浮遊する重量が下降する水に遅れ、そして突然追いつくことで力を蓄積する必要があるためである。後者の場合、逆に規則的な下降が起こり、滑走路におけるあらゆる小さな抵抗は、重量全体の安定した作用によって克服される。
砂の流れにおけるこれらの利点が実証されると、他のすべての動力源は放棄された。静水力学のパラドックスを原理とする水銀時計、空気時計など、多種多様な時計が作られた。
図34.
砂時計。
砂時計は、長さ18インチ、直径1.5インチの管a （図34）で構成されており、真っ赤に熱せられふるいにかけられた砂でほぼ満たされている。砂の上には鉛の重りbが置かれていた。管の底には、（2）に拡大して示されている独特の活栓があり、流量を調節していた。通過する砂の量は、開口部dの大きさに応じて変化した。この活栓は2枚の薄い板で構成されており、一方の端は固定され、もう一方の端は自由になっている。e と記されている方が調整レバー で、その開口部は板gの開口部を越えて移動する。レバーfは、もう一方の開口部の大きさを変えることなく、砂の流れを完全に止める役割を果たしている。もう一方の開口部の大きさは、月の周期に合わせて設定すると、短時間でわずかに変化する。紐iを通せるように穴が開けられた可動式の蓋hが蓋を閉じ、容器k が砂を溜め、適時に重りbを一時的に持ち上げて管aに戻していた。図33に示すように、コードiは時計から摩擦のないスライドに動きを伝えます 。このコードは、可能な限り非弾性で、柔軟性を保ち、ワックスをしっかり塗ったものでなければなりません。
この件を調査したことのない者なら、当然のことながら、これほど長い管内の砂の流れは、管がほぼ空の時よりも満杯の時の方がはるかに速く、そして移動する塊に重い重りを乗せれば確かにそうなるだろうと考えるだろう。しかし、どちらの場合も、私はわずかな変化も検出できなかった。管を揺らすことで砂が占める空間は減少するかもしれないが、重量を増やしても同様の減少は得られなかったからだ。これらの特異性は、砂がまるで狭い管内の弾丸のように容器内をアーチ状に流れ、下部の支持部を取り除いた時にのみ崩れ落ちることから生じているようだ。発破では、大量の火薬を穴の底に留め、穴の残りの部分を乾いた砂で埋めることで、大きな岩塊を砕くことができる。
安定した動きと大きな動力が求められる用途において、砂時計ほど適した動力源はないと私は考えています。例えば、この計画におけるヘリオスタットの簡素さ、想定される大型化、そして低コストは、大きな利点となるでしょう。これらの点において、車輪式に比べて砂時計が優れている点は明らかです。このような砂時計の精度は、300倍の力で月のクレーターを二等分し、それを撮影するのに必要な時間の数倍もの間、その状態を維持できるという点からも明らかです。砂時計の精度を最大限に高めるには、いくつかの注意が必要です。砂管はへこみがなく、直径が均一で、内部は非常に滑らか、あるいは磨かれていなければなりません。砂に水が入り込まないようにし、湿度の高い砂質のものは避けるか、あるいはその塩分を洗い流す必要があります。砂は有機物を破壊するために焼却し、ほぼ均一な大きさの粒子が残るようにふるいにかける必要があります。重りは鉛製でも構いませんが、管の中をスムーズに通るように回転させ、砂が付着しにくいように筆記用紙などの硬くて滑らかな素材で覆う必要があります。水銀を入れた長い瓶でも代用できます。
私はこのような時計に、ある種の金属材料を用いてきました。細かい散弾は、大きさが均一なので、下部にかなり大きな開口部を持つ非常に大きな時計には適しているかもしれませんが、上記のような大きさの管には適していません。しかし、砂の代わりに鉛を微粉火薬のように分解する方法があります。この金属を少量のアンチモンと共に溶かし、石墨を入れた箱の中で振盪しながら冷却すると、固まる瞬間に砕け、砂の約5倍の重さの細かい粉末になります。適切な大きさの粒子をふるいにかけた後、小さな穴に流すと、砂の流れとは全く異なり、粒子の集合体ではなく、針金や棒が流れ落ちているように見えます。したがって、この目的には砂よりも散弾の方が適していると考えられます。しかし、私はそれを十分に試したわけではない。なぜなら、砂時計の実験がちょうどこの段階に達したときに、私は砂時計を原動力として試そうと決心したからだ。
この変更の理由は、大気が安定していたある夜、写真の鮮明度が一致しないことが観察されたことにあります。実際、空気がかなり揺らめいていた他の夜と比べて、鮮明度はそれほど良くありませんでした。さらに調査を進めると、これらの砂柱には微小な振動運動が生じやすいことが分かりました。上部のプレートホルダーでは、この振動は一連の停止と前進に変換されます。しかし、場合によっては、連続的な運動からのこれらのわずかな逸脱は全く見られず、画像の一部が空気の流れによって振動しているように見える場合は、実際には通常、それらは見えません。前のページで説明した微視的な誇張法（後に実践されました）の助けを借りれば、もし存在するとしても、それらは容易に観察できます。
大鏡の焦点で作られたネガを2フィート以上に拡大しようとすると、これらの動きによってネガは著しく損傷します。これを避けるために様々な手段が講じられましたが、どれも必ずしも効果的ではありませんでした。
水時計では、流体の流動性が非常に高いため、 固体粒子よりも大きい粒子であれば、この問題は発生しないだろう。次に、通常のクレプシドラの欠点である、柱が短くなるにつれて流量が変化するという欠点を回避するための以下の工夫が考案された。これにより最良の結果が得られ、実質的に完璧であると思われる。
図35.
クレプシドラ。
シリンダーaで構成され、その中でピストンbが水密に動きます。ピストンロッドの先端には5ポンドの鉛の重りcが取り付けられており、そこからコードi がスライドプレートホルダーgにつながっています。シリンダーの下端は活栓dで終わり、そのハンドルには強力なインデックスロッドe が取り付けられており、インデックスロッド eは分割された円弧上を動きます。fには活栓付きのチューブが接続されています。その下には、廃液を受け取る 容器h があります。
クレプシドラを使うには、 fのコックを開き、ピストンを引き上げると、シリンダーにhから水が満たされます。次にコックを閉じ、 dも閉じていれば重りは動きません。次に、糸iをスライドに接続し、望遠鏡を月に向けます。スライドの角度位置を調整するとすぐに（ 36ページ）、コックdが開き、重りcが 月の見かけの運動と同じ速度で下降します。
クレプシドラの定格を容易にするため、インデックスロッドeはバネk（2）によって偏心輪lに押し付けられています。偏心輪lが回転すると、当然のことながら、活栓 dは極めて精密かつ繊細に開きます。この活栓dのプラグ（3）には丸い穴ではなく、スリットが入っています。これにより、ロッドeの調整により、流量に均等な変化が生じます。そのため、定格出力の調整にはわずか数秒しかかかりません。
サイドチューブfの目的は、シリンダーへの充填が必要になった際にdを邪魔しないようにすることです。一度適切な開度まで開いてしまえば、夜間の作業中に再び触れる必要はほとんどありません。ピストンの下降を任意の時点で停止させるため、ピストンロッドにクランプをねじ込み、図のようにシリンダーヘッドに接触させることができます。
この器具を最良の状態で作動させるには、真鍮シリンダーの内側を端から端まで磨き、直径を均一にすることが不可欠です。ピストンの動きに異常が見られる場合は、ピストンを取り外し、革の詰め物に細かい腐石と油を染み込ませ、シリンダー内で5分間上下にこすり合わせることで、完全に修復できます。この作業の後は、ピストンとシリンダーを拭き、蜜蝋とオリーブオイル（同量）の混合物で再度グリースアップする必要があります。ピストンを交換する際は、シリンダー内に空気が入り込むのを防ぐため、まず水を満たしてください。空気がバネのように作用するのを防ぐためです。
この装置は使いにくいと思われるかもしれないが、実際にはそうではない。たとえそうであったとしても、最高の精度が求められる用途では、私がこれまで見てきたどの原動機よりもはるかに優れているので、採用する価値は十分にある。
c.太陽カメラ。
この望遠鏡を全開にして太陽の写真を撮る場合、駆動機構は必要ありません。むしろ難しいのは、感光板への露出時間が十分に短く、画像のソラリゼーション（太陽反射）を回避できるように装置を調整することです。絞りを絞ることは望ましくありません。分離力が低下するからです。ネガを得るのに必要な時間はほんの一瞬です。大気の擾乱によって生じる波状の外観が、写真の中ではっきりと観察されることは珍しくありませんが、これらの空気の動きは非常に速く、ほとんど数えられないほどです。したがって、太陽の像を非常に速く取り込み、遮断できるシャッターが必要です。
図36.
スプリングシャッター。
図36に示すように、望遠鏡の接眼レンズホルダーに取り付けられ、レンズが取り外された通常のカメラaの前には、バネ式シャッターが取り付けられている。これは薄い木材bの四分円板で構成され、カメラの一角に直角に固定されている。この四分円板の穴の上には、錫板dが取り付けられており、スロット内でネジを回すことで位置を調整できる。このネジによって穴を狭めれば、必要に応じてスリット状にすることができる。シャッターの寸法は1 から10mmまで変化する。
1
2
インチ未満
1
50
1インチの四分円は、幅1インチのゴムバネgによって下方に引っ張られ、
1
8
厚さ1インチ、長さ8インチのバネです。このバネは作動時に約12インチまで伸び、解放されるとスリットがカメラの絞りcを越えて引き込まれます。四分円の縁にある2つの切り込みは、ピンeの補助によって機能します。ピンeはレバー（図には示されていません）で簡単に引き出すことができ、スリットをc の反対側または上方に絞ります。 fの留め具がシャッターの反動を防止します。感光板は通常通り、プレートホルダーに入れて箱の中に入れます。写真を撮る際は、スプリングシャッターが引き上げられ、ピンe が象限の縁の下の切り込みに入り、カメラ内部が隠れます。次に、プレートホルダーの前部スライドを通常の方法で取り外し、望遠鏡ファインダーの助けを借りて太陽像を適切な位置に置いた後、 eを保持しているトリガーに触れ、シャッターがc を通り過ぎると、感光板を取り出して現像することができます。
188平方インチの表面積を持つ銀メッキの鏡を使うときに必要となる非常に短い露出を避けるため、私はブーゲ2 に従って反射する銀メッキされていない鏡で太陽写真を何度も撮影した。
1
2
銀メッキ鏡の37倍の露光時間を可能にする。ジョン・ハーシェル卿が何年も前に観測用に提案したものの、平板ガラス鏡がこのような用途に使用されたのはこれが初めてである。しかし、最終的に銀メッキ鏡のこの用途は断念せざるを得なかった。確かに、光と熱を減らすという利点はあるが、ガラスを太陽光にさらした瞬間に形状と焦点距離が変化するのを発見した。この後者の欠点は、時には半インチにもなり、すりガラスを取り出し感光板を挿入する際に焦点面を見つけて保持することがほぼ不可能になる。もしガラスの縁をリングで支え、裏面を空気にさらしておけば、この問題は軽減されるだろうが、完全に回避できるわけではない。なぜなら、暑い日にガラス鏡を太陽光にさらすと、たとえ数点に支えられたとしても、温度は華氏120度（摂氏48度）まで上昇するからである。しかし、同じ原理に基づく光と熱を減らす他の方法も利用可能です。ナスミスが提案したように、銀メッキの斜め鏡を黒ガラスまたは銀メッキされていない無地の面に置き換えることで、この問題は明らかに解消されます。
このようにして、私は黄斑とその周辺部を捉えただけでなく、観測ではほとんど見えない白斑も捉えました。また、太陽面上に沈殿物のような、あるいは微細な綿状のものが見えることも時々ありました。
しかし、太陽写真で優れた結果を得るには、望遠鏡をカセグレン式望遠鏡として使い、画像を大きく拡大することで、露出時間をそれほど短縮することが望ましいようです。接眼レンズで画像を拡大しても、概ね同様の結果が得られますが、その場合、反射望遠鏡の優れた撮影効果は失われ、アクロマート望遠鏡と同等の性能になってしまいます。
§4. 天文台
このセクションは、 a （建物）、b（ドーム）、c（オブザーバーズ チェア）に分かれています。
a.建物。
観測所は、海岸測量局の測定によると、低潮線より225フィート（約76メートル）高い丘の頂上にあり、グリニッジから北緯40度59分25秒、西経73度52分25秒に位置します。ヘイスティングス・アポン・ハドソン村の近くに位置し、ニューヨーク市から北へ約32キロの地点にあります。 ノース川の岸辺の周辺地域には、低い丘陵の斜面や尾根の頂上に邸宅が立ち並び、不快な工場の煙による大気汚染もありません。敷地は十分に広く、車両の通行を妨げず、地震などの騒音も避けられます。
図37.
ドレイパー博士の天文台。
住居近くの木々が南西方向に数度だけ遮っている場所を除けば、どの方向にも途切れることのない地平線が見渡せます。この立地の利点は非常に大きく、周囲の谷が霧の吐息で満たされている時でも、天文台の上空には晴れ渡り、霧は大河のように流れ落ち、ハドソン川がここを流れる峡谷へと消えていくのです。
建物の基礎と下層階は、丘の端に現れる堅固な花崗岩から掘り出されています。この配置は、下層階を涼しく保ち、金属反射板の場合のように急激な温度変化を避けることを目的としています。しかし、下層階の東側は丘の稜線上に突き出ているため、外気にさらされており、必要に応じてドアから出入りしたり、徹底的な換気を行ったりすることができます。2階、つまり上部構造は木造で、下層階と同様に内部が板張りになっています。これらは、どちらの場合も非伝導性の空気層を閉じ込める役割を果たしています。
両階を合わせた内部の寸法は17
1
2
ドームの頂点までの高さは22フィート、面積は1平方フィートである。このスペースは、望遠鏡には不必要に広い。望遠鏡は直径 13 フィート、高さ 13 フィートの円筒だけを必要とします。 内部の配置の概要は、図 28からわかります。 図 38 で、a a′はギャラリーの床、b b′ b″は望遠鏡が回転する円形の開口部、c c′。階段はdで示されています。 引き伸ばし機 (§6) は棚eに置かれ、ヘリオスタットはfの外側にあります。 写真室に通じるドアはg、h h′はテーブル、i は水槽、k は蛇口とシンク、lはコンロ、 m はヘリオスタットの棚、n はドア、o は窓です。
図38.
展望台（上階）の平面図。
建物は、装置を使用する前に、下部のドアとドーム シャッター (図 37)を開けてしばらく換気しておきます。この予防措置を取らないと、夏の日には上部、特にドームの下は非常に高温になりますが、これはトタン屋根を塗装する前から発生していました。明るいトタンは、降り注ぐ熱をすべて反射することはできないようですが、7 月には高温になりすぎてロジン (松脂) が溶け、数瞬で着火した昆虫は乾燥してすぐに粉砕できるようになります。これらの事実を認識したため、トタンの下の木製の外装は廃止されました。木製の外装がないと、夜になると蓄積された熱が急速に放射され、望遠鏡の近くで気流が発生しなくなるためです。
建物の内部は塗装され、羽目板が張られており、屋根は部分的に青とオーク材、部分的にチューリップツリー材のパネルで装飾されています。
窓は2つしかなく、屋根の南側の角にあります。日差しが差し込むこともありますが、閉めて室内を暗くすることもできます。南東の角には小さな開口部があります。 屋外に設置されたヘリオスタットから、直径7.6cmの太陽光線を入射させることができます。これにより、光学実験や写真撮影実験に最適な環境が整います。写真撮影の場合は、部屋全体をカメラ・オブスキュラとして使用できます。
b.ドーム。
天文台の屋根は20フィート四方で、角はしっかりと埋められ、直径15フィートの円形の空間が回転ドームで覆われる。このような構造は建築的に脆弱で、水平が崩れやすいものの、建物を正方形に抑えることの大きな利点と、角の有効活用が採用の決め手となり、これらの欠点は非常に軽量なドームによって克服された。
ドームの外径は16フィート（約4.8メートル）で、基部から5フィート（約1.5メートル）の高さまでそびえ立っています。そのため、通常よりもはるかに平坦になっており、この設置方法であれば、完全に平坦にできた可能性もあったでしょう。しかし、そうすると冬の深い雪に押しつぶされてしまう可能性もあったでしょう。
図39.
ドームのブリキのジョイント。
32本のリブ（円弧）から成り、上部で共通の中心で合流しています。各リブは薄い白木（b、図39）の2枚を並べて固定し、強度を確保するため木目が最適な配置になっています。リブの幅は3インチ、下端の厚さは1インチで、徐々に2インチ まで細くなっています。
1
2
1 ずつ。
これらのリブの上に、底部で幅約18インチ、長さ10フィートの三角形のブリキ板が敷かれています。隣接するブリキの三角形aとa′が接合する部分は、はんだ付けではなく、折り曲げられています。これにより、ある程度の収縮と膨張が可能になり、防水性も確保されています。屋根は非常に強化されており、たとえ下のリブが取り払われたとしても、この波形の薄いドームはおそらく自力で支えられるでしょう。ブリキは、接合部に挿入された追加の部品cによってドームのリブbに固定され、他の部品と重ねて固定されています。また、下部では、これらの部品はリブに釘付けされています。図では、ブリキは実際よりもはるかに厚く描かれています。
このドームは面積250平方フィートにもかかわらず、重さはわずか250ポンドです。ケンブリッジ天文台（マサチューセッツ州）のドームは、29
1
2
直径は1.3メートル、重さは28,000ポンドです。
スリット、つまり開口部は通常よりずっと短く、基部から頂上に向かって半分ほどしか伸びていない。実際には傾斜した窓であり、2
1
2
足の底の幅、1
1
2
上部は幅が広く、長さは4フィートです。図 37に示すように、1枚のシャッターで閉じられており、開いた状態では、片方の端に蝶番、もう片方の端にフックが付いた鉄棒によって支えられています。
図40.
ドームアーチ。
ドームの主たる特徴、すなわち回転の仕組みについては、まだ説明されていない。通常、このような構造では、縁の下にローラーや砲弾が間隔を置いて配置され、ラック機構によってゆっくりと回転運動が実現される。しかし、ここでは対照的に、ドーム全体b b′ b″（図40）がアーチh h′ h″に支えられており、その中心には軸aがあり、この軸を中心にわずかな直接的な力、つまり一本の指で引く力で回転が起こり、また、急に押すだけで4分の1回転も達成できる。望ましいのは、使用していないときは、端b b″に載せておくことができます。 cの部分にアーチ上の鉄製の留め具があり、これによってドームを持ち上げるレバーeが押さえられています。支点はdです。レバーはc の近くに蝶番で取り付けられているため、押し下げた結果、下にある望遠鏡の邪魔になった場合は、cからdに向かう部分でドームを支えたまま、下半分gを押し上げることができます。
アーチは、東西南北のどの方向にも、また中間のどの位置にでも展望台を横切って設置することができます。これは、両端が載る受け台が、屋根の固定部分を通って円形の開口部の周りに固定されたリングl l′ l″によって形成されているためです。
図41.
ドームクランプ。
望遠鏡が使用されていないとき、ドームが下げられ、望遠鏡と屋根の残りの部分との間に1/4インチの隙間がなくなると、望遠鏡は4つのクランプとくさびで内部に固定されます。そうでなければ、望遠鏡は軽量であるため、吹き飛ばされてしまう可能性があります。これらのクランプa（図41）は、1インチ四方の鉄製の正方形の3辺です。クランプは上部でドームの木製基礎円bの1点に引っ掛かり、下部ではくさびcで締め付けられます。
ドームが持ち上げられると、3つのローラーによって横方向への動きや滑り落ちが防止されます。そのうちの1つは図 40のfに示されています。これらのローラーはドームの内縁に引っ掛かり、わずかな遊びしか生じません。当初は、ドームを支えるために、もう1つの半アーチに対して直角に補助的な半アーチを設ける必要があると考えられていましたが、現在は削除されています。
すべての部品が非常にうまく機能し、屋根サークルと基礎サークルを平らで水平にするために注意が払われているため、接合部で水漏れは発生せず、強風で吹き飛ばされた雪も侵入できません。
c.オブザーバーの椅子。
図42.
オブザーバーの椅子。
これは、一般に言われている椅子ではなく、むしろ 3 フィート四方の可動式のプラットフォームであり、2 人以上の人間を天文台の周りで運び、望遠鏡の接眼レンズに対して一定の位置に維持することができます。
その全体的な配置は、骨の折れる説明よりも、図 42 のスケッチからの方がよく理解できます。下側では、直径 9 インチの 2 つの車輪a (片方しか見えません) の上を動きます。車輪の車軸は、車輪が動く円の中心を指しています。車輪は、外側への移動は木製のレールb、b′によって、内側への移動は柵l、l′によって防止されています。上側では、椅子は 2 つの小さなローラーcの上を動きます。ローラーは、ドーム開口部の下端に釘付けされた円形のストリップまたはトラックd、d′に押し付けられます。プラットフォームへは、ステップe、e′を使ってアクセスします。このプラットフォームの柵と、望遠鏡の近くには、接眼レンズやスライド プレート ホルダーなどを置くためのテーブルが 2 つあります (図には示されていません)。
§5. 写真ラボ
このセクションは、 a、アパートの説明と、b、写真撮影プロセスに分かれています。
a.アパートメントの説明。
写真撮影作業を行う部屋は、図 28と図38に示すように、南東側の観測所と隣接し、接続されています。内部は9フィート×10フィートで、ほぼ全周に棚とテーブルが設けられており、主要な化学試薬が置かれています。また、外部のヘリオスタットから直径3インチまでの任意のサイズの太陽光線を取り込むための開口部も備えられています。
水の供給は建物の屋根に降る雨から得られ、図 38に示すように、1 トンの重さが入る タンクiに雨水が流れ込む。屋根の露出面積は 532 平方フィートで、深さ 1 インチの雨が降ると、タンクが完全に満たされる。年間を通じて、この場所の降雨量は約 32 インチなので、常に水は豊富にある。水を汚染から守るために、屋根には粉砕した鉱物化合物が塗られている。この化合物は石のように硬くなり、大気の影響によく耐える。タンクは鉛で内張りされているが、他の目的で長年使用されていたため、内側は鉛、硫酸塩などのさまざまな塩で完全にコーティングされている。さらに、暴風雨が近づいているときは、銀の硝酸塩を還元する可能性のある有機物の蓄積を避けるために、大きな止水栓でタンクを空にする予防措置が講じられている。付近の井戸水や湧き水を使用することは現実的ではないことがわかった。
タンクは建物の軒下近くに設置され、必要な水頭を確保します。その底部付近から、 図 38に示す止水栓kにつながるパイプが実験室へと伸びています。部屋の北東の角、蛇口の下には廃水と溶液のためのシンクがあり、ここでネガが現像されます。このシンクは望遠鏡から平均約12フィート離れています。部屋の別の角にはストーブがあり、構造は暖炉に似ていますが、必要に応じて室温を80°F（約27℃）以上に上げるのに十分な大きさです。夏の暑さ対策として、壁と屋根は二重構造になっており、上部には基礎から取り入れた空気を循環させるための多数の開口部がある空間が設けられています。屋根はブリキ製で、下地材を張らずに垂木に直接固定されています。これは、日中に熱がこもりすぎて夜に屋根を見渡した際に不快な思いをしないためです。
ニスを塗っていないため特別な注意が必要なネガを収納するために、部屋の片側には浅い引き出しが20個付いたケースがあります。引き出しにはそれぞれ18枚が収納されています。ネガはあっという間に増えていくので、頻繁に取り出しをしなければケースはすぐにいっぱいになってしまうでしょう。ある夜は17枚ものネガが撮影されましたが、そのほとんどは保存に値するものでした。1862年と1863年には、少なくとも1500枚ものネガが撮影されました。
b.写真プロセス
写真加工において、私は父の長年にわたる経験の恩恵を受けました。父は長年、写真化学研究において臭化物と塩化銀を用いて研究を行い（フランクリン研究所誌、1837年）、ダゲールの優れた現像法が発表された1839年には、それを初めて肖像画撮影に応用しました（写真雑誌、1840年6月号）。これは、この技術の応用の中でも最も重要なものでした。その後、父は干渉スペクトルの写真を撮影し、H線の上に 肉眼では全く見えないM線、N線、O線、P線の大きな群が存在することを突き止めました（写真雑誌、1843年5月号）。これらの成果、そして同時に父が行った様々な元素を含む炎の構造に関する研究の重要性は、今になってようやく、それらが当然得るべき関心を呼び起こしています。
1850年、彼の生理学の著作が準備中で、多数の図版を作成する必要があったとき、私は顕微鏡写真術を学び、その後すぐに スコット・アーチャーが当時発明したばかりのコロジオン法のための材料を準備しました。1856年には、次節で説明する方法を用いて、直径700倍の倍率で多くの写真を撮影しました。
月面撮影では当初、肖像写真の一般的な手法が用いられました。しかし、すぐにこれらの手法を放棄し、別の手法を採用する必要があることが分かりました。コロジオンネガを引き伸ばす必要がある場合（月面撮影では必ずそうなります。元画像は対物レンズや鏡の焦点で撮影されるため）、肉眼では見えない欠陥が大きな問題となり、本来は優れた写真であっても、多くの却下につながることがあります。こうした欠陥には、ピンホール、還元銀の粗い粒状感、汚れや跡がつきやすいこと、埃によるシミなどがあります。
これらの問題は、感光板から遊離硝酸銀を洗い流し、露光前に再度水にさらし、現像前に硝酸銀浴に再び浸すことで回避できました。ただし、ピロガリン酸を使用する場合、現像に必要な量の硝酸銀を得るには、ピロガリン酸の標準溶液を少量ピロガリン酸と混合する方が効果的です。
月のネガを撮影する手順は以下のとおりです。ガラス板2枚
3
4
× 3
1
4
数インチのプレートは、必要になるまで硝酸と水に浸けておく。その後、水道水で洗い、もちろんきれいに洗った指でよくこすってから、専用のタオルで拭く。次に、ヨウ素化コロジオンを数滴両面に垂らし、綿ネルで広げる。このフランネルの大きな布で磨き、密閉式の乾板箱に入れる。コロジオンで洗浄するこの方法は、ラッセル少佐が考案したもので、彼の巧みな実験のおかげで、写真技術はタンニン処理が可能になった。この方法は確かに非常に効果的で、乾燥用のピロキシリンが有害な不純物をすべて除去する。汚れたプレートによるトラブルは発生しない。
夜間の作業用の版は12枚ほど用意され、そのうちの1枚を取り出し、空気中で撹拌することで綿繊維を取り除きます。次に、湿った流し台の近くに置き、濾過したコロジオンでコーティングします。コーティングされた版は十分に乾燥したら、40グレインの硝酸銀浴に浸し、リトマス紙が赤くなるまで硝酸で酸性化します。この「洗浄版法」では、浴中の酸の量は厳密に調整してもほとんど違いはありません。ヨウ化銀と臭化銀が完全に形成されたら、版を取り出し、しばらく水を切った後、いわゆる油っぽさが完全になくなるまで水道水で洗います。表裏両方に交互に電流を流します。
図43.
プレートキャリア。
次に、図43に示す小さな木製スタンドに濾紙を敷き、望遠鏡まで運び、月と同じ方向と速度に設定されたスライド式プレートホルダーに載せて露光します。この間、プレートは浴槽に浸漬されています。露光時間は、半秒振り子の振動数を数えることで確認します。
手ぶれを起こさずに露出させる方法は次のとおりです。図 33に示すように、黄色のガラスを感光板のすぐ前の接眼レンズホルダーを通してスライドさせ、感光板の前に置きます。黄色の月をコロジオンフィルムの中心に置き、クレプシドラとスライドを動かします。 望遠鏡の質量が静止している状態。望遠鏡の前に厚紙製のスクリーンを置き、黄色のガラス板を取り出す。望遠鏡が静止したまま20秒経過したら、スクリーンを引き出し、必要な秒数を経過させる。その後、スクリーンを元に戻し、乾板を撮影室に戻す。
図44.
ピペットボトル。
再び蛇口の下に置いて埃や不純物を取り除いた後、硝酸塩浴に数秒間浸します。鉄プロト硫酸塩20グレインの溶液2ドラクマ、酢酸1ドラクマ、水1オンスの溶液を注ぎます。像がはっきりと見えるようになったらすぐに洗い流し、必要であれば、ピロガリン酸とクエン酸をそれぞれ100mlずつ加えた、銀のクエン酸塩とピロガリン酸の弱い溶液で現像を続けます。
1
5
穀物、硝酸銀
1
10
穀物1粒、水1ドラクマ。これらの微量を測定するために、各物質の標準溶液が作られます。各標準溶液は、それぞれ2滴で必要な量になります。標準溶液は瓶に保管し、コルクを通してピペットを液面のすぐ下まで降ろします。これによりろ過の必要がなくなり、浮遊粒子による汚れも発生しません。
現像の初期段階、つまり鉄のプロト硫酸塩がフィルム上に付着している段階で、望遠鏡での適切な露出時間を正確に判断することができます。像が10秒で現れれば、45秒で拡大に適した濃度になり、いわゆる「かぶり」や粒状化も最小限に抑えられます。像が現れるまでに時間がかかる場合は、露出時間を長くする必要があります。逆もまた同様です。
図45.
開発中のスタンド。
現像の後半、つまり再現像を行う際には、意図的にゆっくりと時間をかけて行います。これは、材料の割合を変えることで色調のグラデーションを変化させるためです。版を手に持つのは面倒で汚れやすいので、簡単なスタンドを使って版を水平に保ちます。このスタンドは、図45に示す薄い木片（a）と、各隅に（b）に示すような普通の木ネジを通したものです。 （c）に示すような4本の木製釘が版（d）の支えとなります。この工夫と洗浄システムのおかげで、指に汚れが付くことはほとんどなく、さらに重要なことに、絵に汚れが付くこともほとんどありません。
引き伸ばしに最適な濃度、つまり画像が焼き過ぎたポジのような状態になったら、乾板を再び水に浸し、シアン化カリウムまたは次亜硫酸ソーダで処理し、さらに洗浄した後、ろ紙の上に斜めに置いて乾燥させます。翌朝、ラベルを貼り、ニスを塗らずにケースにしまいましょう。
このプロセスには余分な手間がかかるという指摘に対しては、保存できるネガよりも毎晩撮影できるネガの方が多いということ、また、たとえそうでなかったとしても、良い写真 1 枚の方が悪い写真の何枚よりも価値があるということしか返答できません。
上記は現在採用されている方法であり、優れた結果が得られていますが、いつでも他の方法に取って代わられる可能性があり、実際、常に修正されています。この方法の欠点は2つあります。まず、時間の問題です。 第一に、露出時間が長すぎること、第二に、フィルムの厚さによってある程度の横方向の拡散があり、その結果、放物面鏡によって生成される画像の鮮明度よりも劣る程度になることである。この天文台で月が撮影された最短時間は、21 日の 3 分の 1 秒であったが、そのときの空は異常に澄んでいて、光の本来の輝きはすばらしかった。同じ状況で満月を撮影するには、はるかに短い露出時間が必要であっただろう。しかし、このような銀鏡の焦点に目を当てた人は、臭化ヨウ化物フィルムに印可されるのに必要な時間の短さに驚かないでしょう。その輝きは非常に大きいため、視力が損なわれ、長時間、露出された目は適度に照らされた物体を識別できなくなります。188 平方インチのほぼ全反射面からの光は、2 平方インチの感光板上に集光されます。
時折、上記とは逆の空の状態が起こります。月が淡い黄色を呈し、1ヶ月から6週間、その非化学線性の色合いを保ちます。この現象は特定の地域に限定されるものではなく、広大な地域に広がることがあります。1862年8月、我が連隊がバージニア州ハーパーズ・フェリーに駐屯していたとき、そこの大気はこの状態にあり、200マイル以上離れた天文台でも同様の影響を受けていました。原因は、森林火災や草原火災ではなく（十分な規模と持続時間を持つ火災は発生しなかったため）、おそらく微細に分裂した塵であったと考えられます。数週間にわたって雨が降り続けず、バージニア州の道路の粘土質は数インチの厚さにわたって細かい粉雪に変わりました。ポトマック川上流の水位は低く、乾いた足で渡ることができました。その後、同じ状況が再び起こったとき、私は一連の乾板（その感度は通常より劣っていなかったことが標準的な人工炎で証明された）を15 の満月の画像にさらした。
1
2
インチ反射鏡に20秒間当てましたが、得られた画像は中程度の明るさでした。これは通常の40倍の長さです。
天体の写真には必ず大気の影響が見られ、その影響は時として大きく、時として小さくなります。最良の画像を得るには、精密な観測と同様に、安定した夜が必要です。木星の像を感光板に写すと、惑星とほぼ同じ幅の筋が残ります。これは、大気の擾乱がない場合のように連続したものではなく、部分的に孤立した像の集合体であることが容易にわかります。この惑星以外にも、金星、火星、二重星などの画像も撮影しました。
乾式コロジオン版、特にラッセル少佐とヒル・ノリス博士の版を用いることで、フィルムの厚さ方向の拡散を克服する試みがなされてきた。確かに、これらの版は露光時には極めて薄く緻密な膜を形成するが、現像時には湿潤によって機械的状態が著しく変化し、何ら利点は得られなかった。これらの版を試用しているうちに、私は現像速度と露光時間に対して温水が大きな制御力を発揮することを突き止めた。これは、コロジオン膜の浸透性が高まることに加え、高温では化学分解が急速に進行するという事実にも一部起因する。私はタンニン版と使用溶液の温度が華氏32度（摂氏約140度）のときにタンニン版を現像しようと試みたが、これは版を温水で華氏140度（摂氏約72度）に保ったときに必要な露光量の100倍にも達していたにもかかわらずである。
1859年に私が導入したパラジウムのプロトクロリドは、ネガの厚みを変えずに強度を高めたい場合によく用いられます。この物質は、画像を傷つけたり、跡をつけたりすることなく、不透明度を16倍に高めます。現在、パラジウムの希少性のために、一般には使用されていません。
§6.写真引き伸ばし機。
拡大には 2 つの異なる配置が使用されます。a は1 から 25 の低倍率用、bは 50 から 700 の高倍率用です。
a.低出力。
この装置の本質的な特徴は、写真の拡大における全く新しい発想であり、いわゆる太陽カメラよりもはるかに優れているため、現在天文台では決して使用されていません。この装置は、色消しレンズの組み合わせの代わりに、適切な曲率の鏡を用いて元のネガまたは物体を拡大するものです。その利点は簡単に列挙できます。視覚的焦点と化学的焦点の完全な一致、平坦な視野、そして解像度の絶対的な鮮明さです。ネガが良質であれば、拡大されたプルーフは可能な限り良好なものになります。
図46.
写真引き伸ばし機。
ミラーの口径は9インチ、11
1
2
焦点距離は1.5インチ。私の機械で共役焦点間の距離が8フィートの楕円形に研磨され、7倍の倍率になるよう設計されていました。当初は鏡全体が機能し、対象物は拡散した日光で照らされていました。しかし、すぐに親は、小さな物体を片方の焦点に置いた場合、もう一方の焦点では 7 倍の大きさで完璧に再現されるが、大きな物体の場合はすべての部分が同じように明確に再現されるわけではない、と考えた。
そこで私は、太陽光線を通過させて拡大画像を作成することを決意した。
1
2
直径1インチの元の月のネガを鏡に最も近い焦点に置き、凹面鏡の一部に当てて、1
1
2
頂点の片側に直径約1インチの光が反射され、ネガを通過して戻り、楕円のもう一方の焦点に拡大像を形成します。
図 46 で、aは屋外の石の棚の上にあるヘリオスタット、b は銀ガラスの鏡で、平行光線をc（ネガ）に通す、 dは楕円鏡、e は絞りによって部分的に閉じられる開口部、f は三脚gによって運ばれるラック機構、カーテンh h′は観測所の内部からの迷光を遮断する。開口部iにも絞りが付いているが、ヘリオスタットの位置を示すために開いた状態で示されている。ヘリオスタットの棚はlで建物の外部と接続している。点線は光の進路を示しており、太陽から来た光はヘリオスタットの鏡aに当たり、次にbに当たり、cを通ってdに至り、そこからeを通ってプレートホルダーk内の感光プレートに戻る。
この最後の距離は、 dから2フィートまたは28フィートの範囲で調整できます。後者の場合、月の直径が3フィートの場合、約25倍の倍率が得られます。感光板はフレームに取り付けられており、建物の側壁にねじ止めされており、簡単に位置を変更できます。焦点合わせはラックfによって行われます。このように小さな部品（1
1
2
鏡面の約1.5インチ（約2.5cm）の領域が使用される場合、この楕円の真の焦点に厳密に従う必要はなく、鏡は7倍でも25倍でも同様に優れた性能を発揮するように見える。理論的には、前者の倍率に制限されると思われる。
月の写真は、その性質上、決して完全に鮮明にはならないため、cに配置する代わりに、例えば骨片のような自然物をfだけ移動させたフレームに取り付けると、25 倍の倍率で、どの顕微鏡でも同様に鮮明に見えるようになる。同時に、一度に見られる表面の面積は、そのような機器よりもはるかに広くなり、視野は平坦になる。しかし、顕微鏡写真を撮影するのであれば、焦点距離がはるかに短く、アミチの顕微鏡の焦点距離に近い鏡が望ましい。
このように斜め、あるいは偏心して凹面鏡を使用することで、拡大に伴うあらゆる困難が解消され、最大サイズの写真を完璧に撮影することができます。このような大きな表面の操作が困難でなければ、私はとっくに直径3フィート以上の月の写真を撮影できていたでしょう。
一定の太陽光線を確保するために、観測所の外、南東の角f（図 38）にヘリオスタットが設置されている。この太陽光線は、地球の軸の方向に一日中送り出され、図46のbに示すように遮蔽され、必要に応じて長時間の露出が可能となる。観測所と写真室の内部はかすかな黄色の光線で照らされているだけなので、迷光を遮断するためのカメラボックスは不要である。これらの手段によって、眼は極めて敏感な状態に保たれ、焦点合わせは臨界点（critical point）で行うことができる。 光学的な配置が許す限りの精度が得られ、色収差の補正は必要ありません。
この装置のすべての部品は、簡単に取り外したり交換したりできるように作られています。平面鏡は銀メッキガラス製で、銀メッキ面を光に向けます。これは、平行板ガラスの両面からの反射によって生じる二重像を防ぐためです。大きな凹面鏡は鏡面金属製ですが、必要に応じて4インチの研磨機で鏡面の弦ごとに研磨することで再研磨できます。金属製の鏡面は、丁寧に保管しないとすぐに黄色い曇り膜が付着し、撮影能力を著しく低下させます。
リバースの作成について。—拡大機は拡大に用いるだけでなく、接触複写においても重要な利点があることが分かっています。望遠鏡で撮影された月の像はネガ、つまり光と影が反転しています。このような拡大を行うと、ネガの反転が再び起こり、ポジ像が得られます。しかし、このポジ像は紙にプリントすることはできません。なぜなら、その操作では再び光と影が反転してしまうからです。そのため、ある段階でさらに別の反転を行う必要があります。これは、元のネガからポジ像を印刷し、それを拡大するか、拡大したポジ像から紙の校正刷り用のネガ像を印刷するかのいずれかの方法で行うことができます。いずれの場合も、適切に感光させたコロジオンフィルムをポジまたはネガの背後に置き、両方を露光します。
拡散光やランプ光を使用する場合、2枚の感光板は可能な限り密着させる必要があります。そうしないと、得られるプルーフの鮮明度は元の画像よりも大幅に低下します。これは、光が様々な方向から透過するからです。しかし、2枚の感光板を引伸機から射出される太陽光の円錐内に、かつそこから15フィートから20フィートの距離に置くと、光は直線的に、かつ一方向にのみ、前面の画像を透過して後ろの感光板へと向かいます。このような状況下では、感光板を2枚とも固定していたにもかかわらず、鮮明度の顕著な低下は確認できませんでした。
1
16
1 インチ離して配置します。乾板の代わりに湿式コロジオンを使用することは完全に可能であり、接触による傷の危険はなく、全体の操作は簡単かつ迅速に実行できます。 露出時間 5 秒は適切な長さですが、反射率の低い表面または銀メッキされていないガラスミラーをヘリオスタットに配置することで露出時間を延長できます。 開口部 0.5 インチの絞りをeに配置した場合(図 46)、不要な光を遮断し、部屋を通じた拡散によって裏面の鮮明さが損なわれるのを防ぎます。 拡大する場合も、同じ理由でこの絞りの代わりに他の絞りを配置します。 たとえば半月の場合、半円形の開口部を持つ黄色い紙 (そのサイズは数分で試すだけでわかります) をeにピンで留めます。
この装置で得られる拡大画像は、現在知られている他のいかなる方法よりもはるかに優れています。例えば、等身大の肖像画を撮影した場合の効果は非常に印象的です。一部の天文学者は、望遠鏡でより大きなサイズの月の原版を撮影すること、つまり、感光板に到達する前に適切な接眼レンズや凹型アクロマートレンズで像を2～3倍に拡大することの利点を示唆しています。しかし、反射望遠鏡はアクロマートレンズの欠点をすべて備えているという事実を除けば、 実際には成功への大きな障害となっている大気の問題は、このような手段によって軽減されることはないだろう。コロジオンに欠陥が目立たないという一見したところの利点は、それほど重要ではない。なぜなら、写真の現像が適切に行われ、徹底した洗浄が行われていれば、欠陥は生じず、銀粒子の大きさも問題にならないからである。
b.高い権限。
これから説明する装置の高倍率に耐えられる天体のネガはまだ作られていないが、低倍率には十分耐え、将来的には改善される見込みがある。
顕微鏡的対象物の写真撮影は、通常、光線を透明な対象物を通して顕微鏡本体に通し、接眼レンズから出た光線をすりガラスまたは感光板で受光する手法で行われます。この装置に一般的に付きまとい、優れた結果を得る妨げとなっている難しさは、感光板の焦点または位置を確定することが難しいことに起因します。すりガラス上の像が最も鮮明に見える場所にコロジオンフィルムを置いた場合、得られる写真は鮮明ではありません。なぜなら、化学線はその場所に像を結ぶのではなく、光学技師による色補正の量に応じて、レンズからより遠くまたはより近くに像を結ぶからです。実際には、感光板の位置を繰り返し変更し、試行錯誤することで、最大の写真強度を持つ光線の焦点に近似値が得られます。
図47.
写真撮影用顕微鏡。
父は光に関する実験、特に肖像写真の発明に取り組んでいた時に、濃い青色の液体である銅の硫酸アンモニウムが、より屈折しやすい光線と、 写真に関係する他の物質と区別するために、このような溶液に太陽光線を通し、平行なガラス板の間に封入して顕微鏡のステージ上の物体に集光すると、接眼レンズ上部のすりガラスに青色の像が結像します。最も鮮明な部分を正確に特定し、すりガラスの代わりに感光板を置けば、常に鮮明な写真が撮れます。
さらに、吸収されなかった太陽光を物体に集光した場合のように物体を焼き尽くす危険もありません。そのため、はるかに大きな光線とはるかに高い倍率を使用することができます。最良の結果は、短焦点レンズで撮影した太陽光像を透明な物体に当て、一致させることで得られます。1856年、私たちはカエルの血液円盤、ナビクラ・アングラタ、その他いくつかの類似物体を700倍の倍率で非常に鮮明に撮影しました。それ以来、数百枚の顕微鏡写真が撮影されてきました。
図中、aはヘリオスタット、bは口径7.6cmのレンズ、cは銅アンモニウム硫酸塩用のガラスセル、dは顕微鏡のステージ上の物体、 eは感光板または感光板用のカメラです。図の上部には、光線の軌跡が点線で示されています。
銀メッキガラス望遠鏡に関するこの記述を締めくくるにあたり、読者の皆様からきっと多くの疑問が湧くであろうことにお答えしたいと思います。それは、この種の反射鏡は、ウィリアム・ハーシェル卿、ロス伯爵、そしてラッセル氏が使用したような巨大な金属鏡と、その大きさと効率において匹敵するのでしょうか？ フーコー氏が最近、直径30インチを超える鏡面を製作しようとして成功したことで、この件に関する私の経験は補強され、これらの天文学者たちの4フィートや6フィートの望遠鏡は匹敵するだけでなく、それを上回る可能性もあると確信しています。これは単に費用と忍耐の問題です。本稿で述べた詳細な説明が、誰かの努力のきっかけになれば幸いです。
ニューヨーク州ウェストチェスター郡ヘイスティングス、1863年。
追記：上記の記事を書いてから、直径50インチの月の写真を完成させました。この写真の元となったネガは、この拡大率をうまく反映しており、非常に迫力のある写真となっています。
1864 年 7 月、ワシントン市の スミソニアン協会より出版
。
脚注:
1各回想録は別々にページ分けされ、索引が付けられています。
2図20を 観察するには 、本のページの左側を窓かランプに向けて持ちます。目線は少なくとも60センチ離してください。そうすると、中央が突き出ていて、その下に刻まれた断面が表面に現れます。
3その後私が知ったことですが、ラッセル氏の機械の一つを使用していたデ・ラ・ルー氏とナスミス氏も同じ問題に直面し、機構に二つの追加を加えることになりました。一つは、研磨機の回転を厳密に制御すること。もう一つは、鏡全体に横方向の動きを与え、研磨機によって描かれた曲線の交点と鏡の中心からの距離を規則的に変化させることです。しかし、後者の目的のためには、ラッセル氏自身が以前から工夫を凝らしていました。
4私が使用したガラスは、一般的に船の天窓や上窓用に作られたものでした。
5フーコーは、鏡の曲率半径よりわずかに小さい曲率半径のガラス製の平凸レンズを使用し、凸面を紙で覆った。
6これは、鹿革のような波状の光沢があるという意味ではありません。
7直角プリズムは、平面の銀鏡の代わりに使用することは困難です。なぜなら、直角プリズムは反射光よりも透過光が少なく、像を傷つけやすく、ガラスは多少なりとも着色しやすいからです。また、私の目的には3インチ四方のプリズムが2面に必要となるため、そのサイズとコストも考慮する必要があります。
*** 銀メッキガラス望遠鏡の構築に関するプロジェクト・グーテンベルク電子書籍の終了 ***
《完》