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4.望远镜旋转0度方位角（指向南方），相对水平面60度仰角。
5.相对于望远镜指向，PST计算是在仰角 -60 度到+60 度的范围内。这被称作“仰角 PST 扫描”。望远镜没有移动，光源相对于望远镜移动。
6.相对于望远镜指向，PST计算是在”侧到侧“方向 -70 度到 +70 度范围内。”侧到侧“方向垂直于仰角方向，并且经过望远镜的60 度仰角方向。
7.PST是在缝隙和望远镜外壳存在的情况下计算的，一般将遮挡合理的考虑进来。
杂散光分析产生对应于各种不同情况的PST 曲线。这些曲线很有指导意义，因为它们给出了望远镜性能基线。如图10所示，仰角方向的PST 作为角度的函数相对较平。真实的”特性“只有轴上的峰，是由于反射镜表面上的近反射洛伦兹散射。在高仰角时，我们观察到光线通过过道时，透过遮挡比有一些衰减。
在”侧到侧“扫描中（图11），PST在负角度时下降（即，点光源移向西面，离开Nasmyth 折叠镜），由于望远镜窄缝处的反射镜透镜。在正角度方向（即，点光源移向西面），Nasmyth 折叠镜和关联的结构被照亮，能够直接散射到焦面上。后果就是PST保持很高，直到望远镜窄缝挡住了光。
常数分布的PST意味着望远镜系统没有对杂散光进行过优化。为了确定这种几乎恒定的PST 值的原因，我们需要考虑杂散光是如何通过系统的。杂散光领域的工作通常考虑两类结构：”被照“物体和”关键“物体。”被照“物体是这种直接或间接（即通过反射）被点光源照亮的物体。”关键“物体是这些被焦面直接或间接（即通过反射）看到的物体。如果一个物体一直被点光源照亮，而且可以被焦面看见，那么我们就有了一个潜在的重要杂散光路径。”潜在的“，是因为这个结构必须有一个散射方程，能够朝焦面方向散射光线，实现能量传递。
在整个PST计算中，这个望远镜的结构大部分暴露在点光源下，所以几乎每个物体都可以被看作”被照“物体。
图10
图11
为了确定焦面能看到什么，我们可以从焦面反向追迹光线通过整个系统，并且注意与哪些结构相交。理想情况下，焦面只能看到Nasmyth 折叠镜的表面，第二和第一主镜。但是如图12所示，焦面可以看见Nasmyth 镜室，部分第一主镜镜室，在Nasmyth 镜室上方的平面挡板（在模型中叫做"3RY NA Baffles"），主镜挡板最后的环。图12是在增加主镜瓣状结构之前产生的，所以这里没有。
图12
焦面肯定也能看到一些花瓣结构。由于这些结构总是能被焦面看到，而且它们总是被点光源看到，所以系统中存在一阶杂散光，不随角度减少。所以，仰角的PST相对于角度保持相对不变。
为了比较，我们单独提取出来三个反射镜对PST 的贡献，与系统完整的PST 比较。这在图13和图14中显示。我们的目标是将系统的杂散光水平降低到仅有反射镜的量级。在视场范围内，透镜散射必须忍受，因为焦面必须通过反射镜才能看到观测目标。在视场外，洛伦兹散射方程随角度下降，直到光学系统被遮挡，没有从点光源的直接照射。但是在当前的例子中，光学系统在较大仰角范围内都是被照射，所以我们只观测到洛伦兹下降。
在没有主望远镜挡板（”望远镜镜筒“）的情况下，这些PST 计算意味着能够取得的最小的值（对于给定的反射镜质量和污染程度）。
图13
图14
环形挡板的价值
通过PST 基线的检查和反向光线追迹，很明显限制焦面的视场能够较低杂散光水平。理想情况下，焦面应该只看到光学表面，但是对于大部分系统都不具有可操作性，特别是那些第一焦点和最终图像之间没有传递的系统。所以我们能做的，最多就是在焦面和Nasmyth 折叠镜之间加入新的限制孔径。重新追迹对应于4英寸直径的焦面的FOV，我们决定在主镜室中采用7.6 英寸内径的挡板。（见图15）这是在没有渐晕情况下我们能够采用的最小光阑。
图16 和17显示了带环形挡板的PST 扫描结果。为了对比，我们也绘出基线和”仅透镜“的PST。很明显，加入挡板对于减少仰角方向PST 是有效果的，使其在离轴±60度下降了一个量级。
环形挡板也消除了侧向PST 中的不对称，通过阻挡了从Nasmyth反射镜基底的散射路径。由于考虑的环形挡板是直接的方案（一个“简单修正”），对于以后的所有计算，我们都将其加入。
图16
图17
挡风狭缝的价值
之前的PST 计算得到一个结论，对于侧到侧方向观测狭缝是有效的杂散光屏蔽，因为它遮挡住望远镜。但是仰角的方向，望远镜可以被在很大的角度范围内照亮。这意味着有效的挡板策略是关闭狭缝，除非在望远镜FOV需要的时候再打开。
图18显示了可能的在望远镜FOV 的上方和下方添加狭缝挡风的方案。
图18
<pic 18>
图19 和20 显示了有挡风时的PST 扫描。（回忆一下，前面提到的环形挡板也包含在模型中）与基线（现存的）观测台设置相比，这两个改变（环形挡板和挡风狭缝）很大程度上减少了仰角方向的PST。仰角方向PST 中的非对称性是由于挡风狭缝的放置产生的。注意挡风狭缝对侧PST 扫描没有影响。
图19
图20
<pic 19 20>
北和南侧帷幕的价值
鉴于建模程序的能力很强，我们考虑另一种方法的价值，对模型做比较小的改变。带着遮蔽第一主镜和Nasmyth 折叠镜支架，另一种替代方案是将主要的支架包裹上不透明材料，可以起到望远镜“筒”的作用。
包裹主支架会干扰望远镜周围的气流，所以我们看看仅用不透明结构覆盖北和南侧的主支架的效果。在我们的模型中，我们假设这种不透明结构是两面都是黑色的，BRDF类似于 Aeroglaze Z-306。
有个发现很有趣，北和南帷幕减少了与基线（现存）配置相关的PST ，但是不像挡风狭缝一样好。这个原因有两个：(1)挡风狭缝在空间上与望远镜较远，所以透射的阴影有比较小的离轴角度（有效遮挡望远镜在大概离轴20-25 度）以及原因(2)，黑色帷幕本身也散射光。
由于帷幕在侧到侧方向是没有的，也不奇怪我们的结果显示对于侧向的PST 没有影响
。
Modifications To The Secondary And Nasmyth Baffles 对于第二主镜和Nasmyth 挡板的改动
在未遮挡的形式下，卡塞格林望远镜的像面被暴露在外场杂散光中，这些杂散光掠过第二主镜并进入第一主镜的中心孔。对这个问题一般的解决方案是在第二主镜周围加入一个圆锥挡板，另一个圆锥挡板从第一主镜延伸出来。
在设计这些挡板时，通常的策略是调整挡板的外型尺寸和位置，以阻挡“限制光线”，即与第二主镜挡板边缘，第一圆锥挡板的开放光阑，和像面的边缘本身相交的光线。在实践中，大部分设计者选择一个点离像面有一定距离，以允许容差。
已经证明，对于两种外型和位置的圆锥挡板有无穷种解可以遮挡限制光线。但是最佳解常常是那种阻挡入射光最少的有效解。几年前，我们中的一位(RP)开发了软件来决定这些最佳的外形尺寸和位置。表格1 给出了我们的软件解得的挡板参数，对应于“保护”像面的尺寸为4.2 英寸。
为了遮挡主挡板的外壁的反射，通常比较好的方法是在长度方向增加叶片。在决定两片叶片就已经足够有效以后，我们计算叶片的内径，不会使图像光线在4英寸直径范围内产生暗角。表格2给出了叶片参数。
从我们的实验中也可以发现，使用比Aeroglaze Z-306更好的黑色表面能够提高系统的杂散光特性。对挡板的表面使用黑色植绒和其它更多的光学处理，由我们中的一位探索过(SP)。这种光学粗糙表面能够达到可见光总半球反射率约1.2% 左右。为了有个概念，我们考虑Martin Black，一种通常在空间望远镜中采用的对于铝的很好的表面处理，它所拥有的总半球反射率要高很多。更进一步的黑色植绒表面，在大入射角度时，有低得多的前向BRDF散射，与大部分黑漆比较起来的话，它们在大入射角度时表现的很差。
在回顾黑色植绒表面的BRDF 数据后，我们决定用总半球反射率为1.5% 的朗伯散射表面来表示这些次要和Nasmyth 挡板表面。这个模型给了我们一个印象，如果选择黑色光学表面，挡板的表现能有多好。
图21 和 22 显示了有次要和Nasmyth 挡板和改进后镀膜时的PST 扫描数据。（回忆一下，前面提到的环形挡板也包含在模型中）在仰角方向的扫描中，优化的挡板看来减小了PST 约一个数量级。但是与之前的那些PST 对比，我们注意当一半的提高是由于环形挡板的原因。所以相对于现在的更开放的环形挡板和支柱，这些包裹后的挡板大概要好3 倍。在侧PST 扫描中，会有更细微的提高，将这个PST 与之前的相比较的话。 |
