在张家岛上面呆了很长的一段时间，张雷回到了徐家营，他需要制作一些新的东西，张家岛上面没有他所需要的实验设备。

而在徐家营，在威廉和凯勒的帮助之下，已经建立了初步的实验室，在张雷的强大的财力的支持下，威廉和凯勒已经有了充足的时间和条件进行科学试验。现在的教堂要说起来可能称之为实验楼还要更加恰当一些。就是蔡仲和也住进了这里面，经常和凯勒他们探讨一些问题。

张雷到了徐家营之后马上就忙活开了，既然打定了主意要像海外扩展，在茫茫的大海之中，如果不能够确定自己的位置，那就跟失踪了没什么区别，为此，张雷特地查找了许多科学书籍，打算制作一些仪器，这第一样便是六分仪。

六分仪是用来测量远方两个目标之间夹角的光学仪器。通常用它测量某一时刻太阳或其他天体与海平线或地平线的夹角，以便迅速得知海船所在位置的经纬度。六分仪具有扇状外形，其组成部分包括一架小望远镜，一个半透明半反射的固定平面镜即地平镜，一个与指标相联的活动反射镜即指标镜。六分仪的刻度弧为圆周的1/6。使用时，观测者手持六分仪，转动指标镜，使在视场里同时出现的天体与海平线重合。根据指标镜的转角可以读出天体的高度角，其误差约为±0.2°～±1°。

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