Украинский Астрофорум
Практика => Телескопостроение => Тема начата: asrtra-24 от 04 Октября 2012, 12:12:12
-
Оказывается есть ещё вариант для любителя телескопостроения контролировать асферику нуль-тестом.
На форуме Cloudy Nights некоторое время назад в двух темах обсуждался - модифицированный сопряжённый нулевой тест.
http://www.cloudynights.com/ubbthreads/showflat.php/Cat/0/Number/5273048/page/0/view/collapsed/sb/5/o/all/fpart/1/vc/1 (http://www.cloudynights.com/ubbthreads/showflat.php/Cat/0/Number/5273048/page/0/view/collapsed/sb/5/o/all/fpart/1/vc/1)
http://www.cloudynights.com/ubbthreads/showflat.php/Cat/0/Number/5282978/page/0/view/collapsed/sb/5/o/o/fpart/1/vc/1 (http://www.cloudynights.com/ubbthreads/showflat.php/Cat/0/Number/5282978/page/0/view/collapsed/sb/5/o/o/fpart/1/vc/1)
(http://www.cloudynights.com/ubbthreads/attachments/5282978-EdsNull.JPG)
Этот тест, как альтернатива тестам Росса и Долла. Тест для тех, кому недоступна контрольная плоскость.
Читать тот форум приходиться посредством перевода гугла, потому не всё понятно.
Но со второго прочтения и рассматривания иллюстраций, кое-как доходит смысл.
Например, расстояние в 15 - 30 метров - как на схеме разработчика Эда Джонеса, можно сократить до 9 метров, если вместо готовой трубы Ньютона использовать оптическую скамью в каком-то виде.
Какого качества должна быть линза?, - вроде как она будет не столь точной, как в тесте Долла, но вот насколько для неё мягче допуски по точности и однородности? Работает линза центральной частью.
В каждой теме есть в некоторых ответах иллюстрации - они в заголовке ответа помечены как - Attachment - это открывающиеся ссылки.
-
Оказывается есть ещё вариант для любителя телескопостроения контролировать асферику нуль-тестом.
Этот тест, как альтернатива тестам Росса и Долла. Тест для тех, кому недоступна контрольная плоскость.
Есть такой тест, его всячески пропагандирует дядюшка Эд (Jones), который его и предложил. Тест является изящной модификацией известного теста по сопряженным точкам. Его реальная практическая применимость ныне стала возможной благодаря:
1. появлению недорогих монохроматических источников (лазерных диодов) достаточной яркости
2. появлению компьютерных программ для расчета оптики
3. росту апертурных аппетитов ;D
Суть "модифицированного теста по сопряженным точкам" изложена в начале темы по второй ссылке. Идея теста, если коротко, - осветить параболическое зеркало пучком от удаленного на известное расстояние источника, а недокоррекцию сферической аберрации (возникающей как раз из-за этого конечного расстояния) докомпенсировать
положительной линзой, расположенной на заранее рассчитанном расстоянии в сходящемся пучке. Расстояние до источника может вырьироваться в широких пределах: для испытания трубы в сборе нужна трасса в десятки метров (чтобы хватило хода фокусера), для лабораторных тестов - это несколько метров, и соответственно, нужно собирать контрольную схему на подобии оптической скамьи - дабы уложиться с увеличенным расстоянием от зеркала до фокуса. Формальная рассчитанная погрешность самой компенсационной схемы достаточно мала (~лям/100), однако следует иметь ввиду:
1. Ошибки в расстояниях элементов схемы по отношению к расчетным значениям приводят росту погрешности компенсации. В этом нуль-тесте допуски на погрешность расстояний не столь высоки, как в нуль-тесте Росса, но это не значить, что не следует стремиться их выдержать с максимально доступной точностью.
2. Считается, что радиусы кривизны линзы-компенсатора гарантируются изготовителями с точностью 1%. Это добавляет возможную погрешность ~лям/20 в общий бюджет погрешностей
3. Линза-компенсатор работает, как правило, только своей центральной частью, и, поскольку лучи проходят через нее один раз, считается, что типичная промышленная линза (USA) не внесет существенных погрешностей в волновой фронт. Тут, конечно, налицо некоторая лотерея, но можно и положиться на удачу. ;)
4. Нужно быть готовым к помехам от турбулентности воздуха, особенно на длинных трассах, и как-то с ними бороться
В принципе, с точки зрения практики тест вполне осуществим: покупаем подходящую линзу на Surplus Shed-e, берем любую программу для расчета оптики (OSLO, напр.), считаем отрезки, собираем схему, и смотрим.... ::)
В случае крупных апертур модифицированной тест по сопряженным точкам может оказаться просто безальтернативным, - полуметровую плоскость - поди найди, а параболические зеркала в районе полуметра - дело нынче обычное ... 8)
Стоит также помнить любопытный вывод, следующий из дискуссии мэтров в теме по второй ссылке - ни в коем случае не полагаться на единственный метод контроля ("синдром Хаббла" ;D) .
-
Спасибо за развёрнутый ответ!
Выше приведённая иллюстрация, обсуждаемой схемы, причём, по предложению Э.Джонеса, с готовой трубой телескопа, известный тест по сопряжённым точкам, но модифицированный, как Вы пишете. Мне то сразу было и невдомёк.
Ниже две странички книги Л.Сикорука с описанием применения сопряжённого теста.
Если не связывать себя монтажом оптики в трубе, то стоит вернуться к простой схеме сопряжённых точек с добавлением линзы перед ножом, и тогда нет нужды в диагональном зеркале для тестирования параболоида к телескопу Ньютона.
Мне бы хотелось уверенно проконтролировать 235-мм зеркало, если удасться разобраться с модифицированным тестом, с относительным 1/5.3. А ведь из-за одного зеркала, как-то нерационально делать сферу для теста Вайнео. Либо делать с относительным 1/6 с тестом Миллье-Лакруа.
Возникают вопросы.
1. Монохроматический источник света - диод из DVD-ка?
2. Как у меня в квартире, например, наибольшее расстояние по прямой - семь с небольшим метров. В них надо уложиться с зеркалом, теневиком и рабочим местом за ним. По прикидке между зеркалом и ножом будет максимум 5.5 метров. Наверное, ещё потребуется монокуляр (или искатель) для рассматривания теневой картины. Не должно возникнуть оптических осложнений в связке линза-монокуляр-глаз? Да, а зрение не пострадает от дошедших лучей лазерного диода?
3. Сколько диоптрий будет линза? Поискать-купить придётся подходящую под расчёты (потом с линзой оптимизировать расчёт), как источник - есть надежда на НПЗ, где делают военку и ТАЛ-ы.
Надеюсь, всё выше изложенное хоть в чём-то здраво.
Примечание: на 139 странице опечатка - две формулы слились в одну, вторая формула начинается с "So=..."
-
Мне бы хотелось уверенно проконтролировать 235-мм зеркало, если удасться разобраться с модифицированным тестом, с относительным 1/5.3.
Судя по размеру -зеркало самодельное? ::)
По вопросам :
1. Монохроматический источник света - диод из DVD-ка?
Можно и его, и вероятно, с линзочкой для формирования "точки" ( ни разу не курочил, потому советовать сложно ;D). В плане яркости, даже с неалюминированным зеркалом, будет ярковато, и для рассматривания глазом надо предусмотреть нейтральный фильтр в любом месте ПОСЛЕ ножа или решетки Ронки. Можно также использовать красный диод из лазерных указок, предварительно удалив коллимирующую линзу. Небольшие красные лазерные диоды безопасны по яркости, кроме того, их можно выводить из режима генерации когерентного излучения, понижая питающее напряжение, что уменьшает помехи от паразитной интерференции. В любом варианте, длина волны источника света является одним из ключевых параметров при расчете схемы.
2. Как у меня в квартире, например, наибольшее расстояние по прямой - семь с небольшим метров. В них надо уложиться с зеркалом, теневиком и рабочим местом за ним.
Имеет смысл максимально использовать длину помещения (чем дальше источник, тем шире допуски на положение элементов контр. схемы). Поэтому схема с диагональным зеркалом кажется мне более рациональной. Небольшая качественная трубка (то же искатель) для рассматривания теневой картины обязательно пригодится, на результат контроля она не влияет.
3. Сколько диоптрий будет линза?
Нужно считать, и скорее всего, способом "от обратного" - смотреть что есть в каталогах линз, и прикидывать, насколько хорошо оно подходит для поставленной задачи. Определяйтесь с длиной схемы, дальше - будем смотреть.
Полагаться на самостоятельные измерения случайных линз - рискованно, никогда не будет полной уверенности в результатах контроля. Вероятно, следует ориентироваться на забугорные линзочки - у них, по крайней мере, практически гарантирован указанный сорт стекла, и форма/параметры линзы более-менее соответствуют заявленным... ::)
-
Можно и его, и вероятно, с линзочкой для формирования "точки" ( ии разу не курочил, потому советовать сложно ;D)
На штатной линзе - диф.решётка! :donot:
-
На штатной линзе - диф.решётка! :donot:
Решетка непосредственно на линзе? Если да, то не пойдет :(
-
Решетка непосредственно на линзе? Если да, то не пойдет :(
Прямо на линзе. Типичная проблема: "протирал от пыли теперь диски не читает" - потому что решётку поцарапал. Содрать можно, только картинка такая загадочная получится!... ::)
О лазерных указках.
Штатная линза - штампованный огрызок поликарбоната загадочной формы. От него всяко нужно избавится. Если я правильно понимаю, нужна просто "монохроматичная лампочка" - тогда лучше линзу просто выколупать и так и оставить. Снижать яркость запросто доустановкой потенциометра в разрыв питания, но при этом плавает длинна волны! (в небольшом диапазоне, довольно непредсказуемо).
-
Прямо на линзе. Типичная проблема: "протирал от пыли
Тогда однозначно не катит :down:
правильно понимаю, нужна просто "монохроматичная лампочка"
Именно. Размер излучающей части (прямоугольник) у красных диодов в лазерных указках порядка 30 мкм, практически точечный источник. При изменении питающего напряжения длина волны, конечно, плавает (в четвертом знаке), но в нашем случае этим точно можно пренебречь. Во всяком случае, интерферометристы-аматеры, использующие красные лазерные указки, с проблемой длины волны особо не заморачиваются. ;)
-
Ну если так...
Оптимальный ток 5-15мА, на кристале падает ок. 1.8 В, на борту резистор 80 Ом (для пересчёта балласта под свой БП). Алюминиевую оболочку можно аккуратно расковырять, начинать удобнее со стороны батарейного отсека, обойму с линзой от платы НЕ отделять, она и есть плюс питания (минус на пружине внутри, но подпаиватся после кнопки). Линза извлекается с передней стороны, проламыванием заклеенного пластикового ограничиталя. Остальное будет и.о. бленды.
Для демонтажа ненужны мощные тиски, клещи, и прочее, всё очень мягкое и легко расковыривается маникюрными ножницами. Рыночная цена сырья ок.3грн, искать ту что подешевле (потрох у них одинаковый, а насадки в нашем случае вещи неактуальные).
-
"Судя по размеру -зеркало самодельное? ::)"
Да, есть такого диаметра заготовка для постройки Ньютона.
Нашёл ссылки на производителей линз. В каждой ссылке ещё есть про ахроматические линзы и асферические. В книге Д.Наумова упоминается про нуль-тест разработки В.П.Линника, где используется ахроматическая линза, но в интеренете книги Линника 1931 года нет.
- http://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=ru&prev=/search%3Fq%3DStellafane%2BLinks%2BPage%26hl%3Dru%26newwindow%3D1%26sa%3DG&rurl=translate.google.com&sl=en&u=http://www.edmundoptics.com/optics/&usg=ALkJrhikn7GrvtJ-bXWPE5DleTQP5z5-7A
- http://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=ru&prev=/search%3Fq%3DOptoSigma,%2B2012%26hl%3Dru%26newwindow%3D1%26biw%3D921%26bih%3D408%26prmd%3Dimvns&rurl=translate.google.ru&sl=en&u=http://www.optosigma.com/products/optical-components&usg=ALkJrhj_3q8RlKv4V8VloragzGZSLjDyVQ
- http://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=ru&prev=/search%3Fq%3DStellafane%2BLinks%2BPage%26hl%3Dru%26newwindow%3D1%26sa%3DG&rurl=translate.google.com&sl=en&u=http://www.optics-online.com/pxp.asp&usg=ALkJrhizREQuFZRRAIEv1lQnOc3VB4yB3Q
Диоды и лазеры -
http://www.fti-optronic.com/
В теме Астрофорума - http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,34708.40.html - сошлись в итоге на линзовом компенсаторе, с которого получилась апланатическая схема контроля.
На "Облачных Ночах" третья тема по нуль-тесту последнего времени -
оригинал - http://www.cloudynights.com/ubbthreads/showflat.php/Cat/0/Number/5302373/page/0/view/collapsed/sb/5/o/all/fpart/1
и перевод гугла -
http://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=ru&prev=/search%3Fq%3Dyolo%2Btelescope%2Bdesign%26start%3D30%26hl%3Dru%26newwindow%3D1%26sa%3DN%26tbo%3D1%26biw%3D1280%26bih%3D625%26tbs%3Dqdr:y%26prmd%3Dimvns&rurl=translate.google.ru&sl=en&u=http://www.cloudynights.com/ubbthreads/showflat.php/Cat/0/Number/5302373/page/0/view/collapsed/sb/5/o/all/fpart/1&usg=ALkJrhj904l9h_BEDKrObIjyTarE_RZMQg
Вот схема, и оптик пишет, что не интересовался, делал ли кто так раньше, у него работает и ладно ему.
А так, пока "каша" в голове.
-
Действительно, "каша в голове", не задал вопрос - к какому варианту целесообразнее прийти для нуль-тестирования параболы 235 мм с относительным отв. 1:5.3?
-
Ну на этот вопрос как раз ответить проще всего - К ПРОСТЕЙШЕМУ из доступных. :smart: Схем контроля предложено множество, но исходить нужно из надежности(=простоты) и практической осуществимости. Напр., тест Росса, который, сам того не зная, использует безвестный оптик ::), не есть оптимум в указанном смысле: лучи дважды проходят через линзу, соответственно, выше требования и к точности ее поверхностей, и ко сборке/юстировке схемы контроля. Я уже молчу о прочих вариантах со сложными/асферическими компенсаторами. :o
Проще модифицированного теста по сопряжённым точкам трудно что-то предложить (ну разве что "чистый" тест по сопряжённым точкам, требующий непрактично больших расстояний до источника ;)), а в силу свойств (геометрии) схемы теста она представляется вполне осуществимой практически, в том числе, и в самых скромных рабочих условиях, и при минимальных затратах/усилиях.
-
Спасибо, за разъяснение, стало понятно к чему определиться.
Про линзы ещё посмотрю, чтобы какой-то набор для выбора рассмотреть.
-
Чтобы не ходить далеко за примерами, плоско-выпуклая линза из темы по второй ссылке на Клаудях - Melles-Griot PX263 (продается на барахолке Surplus Shed (http://www.surplusshed.com/pages/item/pl1031.html) под номером PL1031), замечательно сработает в качестве компенсатора для параболы 235 мм F/5.3 ::)
-
Чтобы не ходить далеко за примерами, плоско-выпуклая линза из темы по второй ссылке на Клаудях - Melles-Griot PX263 (продается на барахолке Surplus Shed (http://www.surplusshed.com/pages/item/pl1031.html) под номером PL1031), замечательно сработает в качестве компенсатора для параболы 235 мм F/5.3 ::)
Спасибо, за подсказку. Только по ссылке нет указания радиуса кривизны выпуклой стороны.
Здесь -http://www.optics-online.com/PXP.asp?PN=PXP263 (http://www.optics-online.com/PXP.asp?PN=PXP263) - нашлась линза с практически такими же данными, а и радиус указан, почти 96 мм.
Попробовал линзу в схеме теста. Опыта у меня совсем мало по работе с Земакс, но вроде нет ошибок.
Длина волны лазерного диода взята как у Джонеса - 0.6328 мкм.
Линза физически диаметром 75 мм, а в тесте используется 7 мм. Т.е., можно брать линзу диаметром 25-30 мм, используемым диаметром будет 1/3-1/4 центральная часть. Или большая линза в каком-то соображении лучше для использования?
По лазерному диоду.
Покупать в Ленинграде - http://www.fti-optronic.com/Krasnye-lazernye-diody.html (http://www.fti-optronic.com/Krasnye-lazernye-diody.html) - выбор есть, по ценам надо у них уточнять, но какой мощности, или "выколупать" из китайской лазерной указки, но как здесь с гарантией длины волны излучения?
Дополнение: нашёл ошибку - вместо полудиаметра линзы первоначально был занесён в данные её диаметр.
-
Ещё возник вопрос в связи с интерпретацией спот-диаграммы, которую формирует Земакс.
Во второй теме "Облачных Ночей" приложением идёт много иллюстаций, в том числе и расчёты схемы нуль-теста в Опале и Земакс.
Есть различие в том, что в Опале, как понял, можно задать диаметр светящейся точки в пространстве предметов - диаметр излучающегося лазерного диода, то в Земаксе не получилось у меня задать этот диаметр, и в земаксовой таблице Джонеса тоже нет диаметра.
В итоге Земакс рисует в плоскости изображения ниже приведённую диаграмму - точка в окружности.
Как интерпретировать наличие этой окружности внутри диска Эри?
Моя догадка, она возникает из-за интерференции математически точечного по умолчанию светящегося источника.
-
но какой мощности, или "выколупать" из китайской лазерной указки, но как здесь с гарантией длины волны излучения?
Китайская указка - до 5мВт (на пределе разрушения). Длинна волны действительно плавает незначительно, если зафиксировать температуру и напряжение (комнатные условия грубо говоря) - в пределе 3-4А удерживается. Конкретно длинну надо мерять, от диода к диоду меняется куда значительнее (шоб диф.решётку не побили, показал-бы даже :-[)
-
Спасибо, за подсказку. Только по ссылке нет указания радиуса кривизны выпуклой стороны.
Радиус есть в табличке на Клаудях (3.778"), и с большой вероятностью, автор сообщения вытащил его из каталога Melles Griot, который "у них" могут прислать обычной почтой.
Здесь -http://www.optics-online.com/PXP.asp?PN=PXP263 (http://www.optics-online.com/PXP.asp?PN=PXP263) - нашлась линза с практически такими же данными, а и радиус указан, почти 96 мм.
Судя по обозначению, это та же самая линза (может "их" стандарт какой ???), радиус/толщина совпадают. Ну и плюс - приговаривают что "прецизионная", - дополнительная надежда на приемлемое качество поверхности.
Длина волны лазерного диода взята как у Джонеса - 0.6328 мкм.
Это длина волны гелий-неонового лазера, у указок типичное значение 0.650 мкм
используемым диаметром будет 1/3-1/4 центральная часть. Или большая линза в каком-то соображении лучше для использования?
ЭТО - страховка от возможных ошибок поверхности линзы ближе к краям, как раз очень хорошо, что работает только центральная ( как правило, достаточно хорошая) ее часть!
-
Попробовал линзу в схеме теста. Опыта у меня совсем мало по работе с Земакс, но вроде нет ошибок.
Моя прикидка с линзой PX263, для случая расстояния от зеркала до источника ровно 6000 мм (6м), радиуса кривизны зеркала при вершине 2491 мм, длины волны лазера 0.65 мкм дает расстояния от зеркала до линзы 1413.336 мм, от линзы до фокуса 78.676 мм. Линза обращена выпуклой стороной к зеркалу. Расчетная погрешность компенсации (теоретическая погрешность самой схемы контроля) около лям/200, т.е., пренебрежимо мала. В работе задействовано всего 24 мм светового диаметра линзы, что есть хорошо.
Но есть и НО :(, в этом варианте схемы получается достаточно короткий последний отрезок, то есть, вывести пучок диагональным зеркальцем за пределы широких пучков не получится. Выход - монтировать в фокусе нож Фуко и вебку- для дистанционного наблюдения, либо смотреть в сторону более длиннофокусных линз. Можно, конечно, обратить схему, поменяв источник и нож местами, но это, наверное, не оч. хорошо... ::)
-
Как интерпретировать наличие этой окружности внутри диска Эри?
Моя догадка, она возникает из-за интерференции математически точечного по умолчанию светящегося источника.
Земакс честно рисует координаты точек пересечения сетки лучей, падающих на входную апертуру, с плоскостью фокусировки. То, что лучи не сходятся в одну точку, говорит о том, что волновой фронт имеет отклонения от идеального (точного сферического), а то, что ВСЕ лучи находятся внутри окружности, соответствующей диску Эйри, говорит о том, что упомянутые отклонения достаточно малЫ, и реальная оптическая система практически НЕ отличается от идеальной.
Источник в данном случае считается математической точкой, а эффекты волновой природы света не принимаются во внимание - работает чистая геометрия.