Hyperradiální Fresnelova čočka

Hyperradiální Fresnelova čočka (anglicky hyper-radial nebo hyperradiant) je větší než Fresnelova čočka prvního řádu, její ohnisková vzdálenost (poloměr) byla 1330 mm. O této myšlence se zmínil Thomas Stevenson v roce 1869, poprvé ji navrhl John Richardson Wigham v roce 1872 a znovu ji navrhl Thomas Stevenson v roce 1885 (porušil Wighamův patent).

Lucerna majáku Makapuu Point Light, na níž je vidět hyperradialní čočka uvnitř lucerny; velikost lze porovnat s lidmi na ochozu

Historie

Vývoj hyperradiální a mezoradiální čočky vznikl na základě konstrukcí nových výkonných světelných hořáků. Několika knotové hořáky přešly na nové palivo jako je petrolej. John Wigham vyvinul plynový hořák, který podle viditelnosti mohl z 28 trysek postupně použít až 108 trysek. Takovéto světelné zdroje vydávaly žár, který způsoboval praskání čoček.

Jako první s myšlenkou na vývoj hyperradiální čočky přišel Thomas Stevenson, který svůj návrh přednesl v roce 1869 a který nebyl přijat.

V roce 1877 se John Wigham obrátil na francouzskou firmu F. Barbier v Paříži s žádosti o návrh, zhotovení výkresů a cenovou nabídku. Na výrobu čoček však neměl sílu.

Během zkoušek světel majáků v letech 1884–1885 v jihovýchodní Anglii se David A. Stevenson a jeho bratr Charles A. Stevenson obrátili na firmu F. Barbier s žádostí o výrobu větší skupiny čoček. Firma jim navrhla výrobu čočky s ohniskovou vzdáleností 1330 mm podle návrhu Johna Wighama. A tak první hyperradiální čočku vyrobila v roce 1885 společnost F. Barbier jako zkušební čočku pro zkoušku osvětlení majáku, která tehdy probíhala na majáku South Foreland ve Spojeném království.

Tyto čočky byly původně pojmenovány biformní a později Wighamem triformní a kvadriformní čočkami. Thomas Stevenson používal termín hyperradientní čočky a později je James Kenward ze společnosti Chance Brothers Glass Company přejmenoval na hyperradiální čočky.

Výroba a výrobce

Hyprradiální čočky byla vyráběny ve třech verzích.

První verze byla totožná s Fresnelovou čočkou prvního řádu, jen s většími rozměry. Např. čočka umístěna na majáku Roun Island byla dvojitá, vysoká 4,6 m a vážila více než osm tun. Pro takové čočky musela být postavena lucerna větších rozměrů jak v průměru, tak výšce.

Druhá verze byla vyvinuta v roce 1891 Charlesem Stevensonem. Ve vzdálenosti 1330 mm od ohniska byla umístěna vypouklá čočka a každý další prstenec hranolů byl umístěn dál od ohniska. Takové čočky byly umístěny na majáku Fair Isle North v roce 1892.

Třetí veze se opět skládala z centrální vypouklé čočky ve vzdálenosti 1330 mm od ohniska, ale rovnoramenné hranoly byly do úhlu 20° umístěny blíže ohniska a další pak od ohniska. Tato verze byla instalována v roce 1895 na majáku Skerry Sule ve Skotsku.

První hyperradiální čočku vyrobila firma F. Barbier v Paříži, kterou založili v roce 1862 Frédéric Barbier a Stanislas Fenestre. Na konci 20. století nesla název Barbier, Bénard et Turenne (BBT) a zanikla v roce 1982.

V Anglii se výrobou zabývala nejvýznamnější sklářská firma Chance Brothers Glass Company v Birminghamu, která vyrobila první hyperradiální čočku ve Velké Británii v roce 1887. Mimo přesných čoček vyráběla i hyperradiální čočky a otáčecí mechaniky optiky.

Třetím výrobcem hyperradiálních čoček byla společnost Henry-Lepautre, která spolupracovala s Augustinem Fresnelem. Její výrobní program se specializoval na výrobu hodin a rotačních optických mechanismů.

Použití

Hyperradiální Fresnelovy čočky byly největšími čočkami, které kdy byly uvedeny do provozu, a byly instalovány asi ve dvou desítkách velkých pobřežních majáků po celém světě. Mezi příjemci jsou například maják Makapu'u Point na ostrově Oahu na Havaji, maják na Cabo de São Vicente v Portugalsku, maják Manora Point v pákistánském Karáčí, maják Bishop Rock u pobřeží Cornwallu (ve Velké Británii), maják Cabo de Santa Marta v Brazílii a Cape Race na Newfoundlandu. Ve dvacátých letech 20. století se čočky této velikosti staly zastaralými kvůli novým technologiím vysoce svítivých lamp, ale dodnes se používají v přibližně tuctu velkých majáků, například v Brazílii v majáku Farol de Santa Marta a v Portugalsku v majáku Cabo de São Vicente.

Hyperradialní čočky byla nainstalovány v jednatřiceti majácích po celém světě včetně dvou mezoradiálních čoček. Velká část byla určena pro majáky v okolí Velké Británie a Irska, další čtyři byly použity na místech kolem Srí Lanky. Navzdory zdokonalení světelné techniky se jich řada používá dodnes. Další jsou v muzeích, buď vystavené nebo uskladněné. Zbytek byl rozbit nebo ztracen.

Majáky

V níže uvedené tabulce je uveden přehled majáků, na kterých byly umístěny hyperradiální a mezoradiální čočky (podle zdrojů).

Hyperradiální čočky

maják	obrázek	lokace souřadnice	země	výrobce	rok	poznámky
Barberyn		Barberyn 6°27′48,6″ s. š., 79°58′5,88″ v. d.	Srí Lanka	Chance	1888	funkční Fl W 20s. čočka odstraněna
Bazaruto		Bazaruto 21°31′57,72″ j. š., 35°29′9,96″ v. d.	Mosambik	Barbier & Bénard	1913	Čočka je stále na místě, ale značně poškozená
Beiyushan		ostrov Jü-šan 28°53′3,12″ s. š., 122°15′37,8″ v. d.	Čína	Barbier	1895
Bell Rock		Inchcape 56°26′3,12″ s. š., 2°23′14,28″ z. d.	Velká Británie	Henry-Lepautre	1902
Berlenga		Berlengas 39°24′47,88″ s. š., 9°30′29,88″ z. d.	Portugalsko	Barbier & Bénard	1897	Tři panely hyperradiální čočky demontovány v roce 1985. Jeden panel v muzeu majáku Santa Marta v Cascais, dva panely jsou v lisabonském muzeu Direção de Faróis
Bishop Rock		ostrov Scilly 49°52′22,44″ s. š., 6°26′44,52″ z. d.	Velká Británie	Chance	1887
Buchan Ness		Boddam, Aberdeenshire 57°28′13,44″ s. š., 1°46′28,2″ z. d.	Velká Británie	Chance	1910
Bull Rock		ostrov Dursey 51°35′31,2″ s. š., 10°18′3,6″ z. d.	Irsko	Barbier	1888
Cabo de São Vicente		Mys svatého Vincence 37°1′23,16″ s. š., 8°59′45,96″ z. d.	Portugalsko	Barbier & Bénard	1906
Cap d'Antifer		La Poterie-Cap-d'Antifer 49°41′0,6″ s. š., 0°9′55,44″ v. d.	Francie	F. Barbier	1894	Odstraněna 29. srpna 1944,
Cape Race		mys Race 46°39′31,32″ s. š., 53°4′25,68″ z. d.	Kanada	Chance	1907
Dondra Head		Dondra Head 5°55′16,68″ s. š., 80°35′38,76″ v. d.	Srí Lanka	Chance	1888
Fair Isle North		Fair Isle 59°33′7,56″ s. š., 1°36′35,28″ z. d.	Velká Británie	Barbier	1892
Flannan Isles		Flannan Isles 58°17′17,16″ s. š., 7°35′16,44″ z. d.	Velká Británie	Henry-Lepautre	1899
Great Basses Reef		Southern Province 6°10′55,56″ s. š., 81°28′58,8″ v. d.	Srí Lanka	Chance	1888
Hyskeir		Hyskeir 56°58′9,84″ s. š., 6°40′49,44″ z. d.	Velká Británie	Chance	1904
Kinnaird Head		Kinnaird Head 57°41′51,72″ s. š., 2°0′14,04″ z. d.	Velká Británie	Chance	1902
Little Basses Reef		Southern Province 6°24′26,28″ s. š., 81°43′48,72″ v. d.	Srí Lanka	Chance	1888
Makapuu Point		Oahu 21°18′35,64″ s. š., 157°38′58,92″ z. d.	USA	Barbier	1887	Stále na místě a v provozu. V roce 2008 oprava.
Manora Point		Manora 24°47′38,04″ s. š., 66°58′39″ v. d.	Pákistán	Chance	1908
Mew Island		ostrovy Copeland 54°41′54,96″ s. š., 5°30′48,96″ z. d.	Velká Británie	Barbier	1928	V roce 2014 byla vyjmuta, zrenovována a přemístěna do Titanic Quarter v Belfastu jako turistická atrakce známá jako Great Light (Velké světlo).
Nólsoy		Nólsoy 61°57′26,28″ s. š., 6°36′52,56″ z. d.	Faerský ostrov	Barbier	1893
Orfordness		Orford Ness 52°5′2,04″ s. š., 1°34′27,12″ v. d.	Velká Británie	Chance	1908
Pakri		Pakri 59°23′14,64″ s. š., 24°2′15,72″ v. d.	Estonsko	Barbier	1889	Během druhé světové války v roce 1941 byl maják značně poškozen a čočka ztracena.
Pladda		Pladda 55°25′30,36″ s. š., 5°7′6,24″ z. d.	Velká Británie	Chance	1901
Round Island		Scilly 49°58′44,4″ s. š., 6°19′23,16″ z. d.	Velká Británie	Chance	1888	Odstraněna v roce 1966
Rua Reidh		Wester Ross 57°51′31,68″ s. š., 5°48′42,12″ z. d.	Velká Británie	Chance	1909
Santa Marta		Laguna 28°36′11,88″ j. š., 48°48′47,88″ z. d.	Brazílie	Barbier	1891
Spurn Point		Spurn 53°34′44,04″ s. š., 0°7′5,88″ v. d.	Velká Británie	Chance	1895
Sule Skerry		Sule Skerry 59°5′4,92″ s. š., 4°24′26,28″ z. d.	Velká Británie	Barbier	1895
Tory Island		ostrov Tory 55°16′22,8″ s. š., 8°14′56,4″ z. d.	Irsko	Chance	1887

Mesoradiální čočky se dochovaly na dvou majácích v Brazílii a obě jsou v provozu.

Mesoradiální čočky

maják	obrázek	lokace souřadnice	země	výrobce	rok	poznámky
Abrolhos		ostrov Santa Bárbara – Abrolhos 17°57′48″ j. š., 38°41′30″ z. d.	Brazílie	BBT	1898
Ilha Rasa		Guanabara 23°3′50,11″ j. š., 43°8′45,31″ z. d.	Brazílie	Barbier & Bénard nebo Lepaute et Sautter & Lemonnier	1909

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Hyperradiant Fresnel lens na anglické Wikipedii.

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Hyperradiální Fresnelova čočka na Wikimedia Commons
• Seznam majáků (anglicky)

Portály: architektura a stavebnictví