Практика > Телескопостроение
Нуль -тест Вайнео
ZAP:
Количество способов точного контроля формы вогнутого параболическое зеркала, имеющихся в распоряжении телескопостроителя, достаточно ограничено. Среди них особый интерес представляют нуль-тесты, не требующие прямых измерений аберраций и сводящиеся к получению "плоского рельефа" в контрольной схеме. Автоколлимационный метод контроля (тест Ричи) - вероятно, простейший из возможных нуль-тестов для параболоидов, но для его осуществления необходима точная плоскость с размерами (желательно) не меньше диаметра проверяемого зеркала.
Идея еще одного из простейших нуль-тестов, предложенного в свое время Д.Д. Максутовым, - компенсировать сферическую аберрацию вогнутого асферического зеркала при помощи вогнутого сферического зеркала. Нуль-тест Максутова (схема, метод расчета расстояний т.д.) описан, напр., во втором издании книги Л.Л.Сикорука.
Нуль-тест Вайнео (Waineo, http://www.bbastrodesigns.com/waineo.html) - вариация компенсационной схемы Максутова, в которой, в отличие от оригинальной схемы Максутова, происходит однократное отражение лучей от вогнутого эталонного зеркала. Построение схемы понятно из рисунка (ниже). Точечный источник S, расположенный между фокусом и вершиной точного вогнутого зеркала К, создает расходящийся пучок, освещающий контролируемое зеркало М. Изображение источника S, свободное от сферической аберрации, строится в фокальной плоскости схемы , позади эталонного зеркала К.
ZAP:
Понятно, что компенсация сферической аберрации в схеме Вайнео наступает только при строго определенных расстояниях между источником S, эталоном K и контролируемым зеркалом M. При известных параметрах контролируемого и эталонного зеркал расчет схемы контроля не представляет особых трудностей. Можно воспользоваться программкой-калькулятором Waineo2006 (http://www.bbastrodesigns.com/dnld/waineo.zip), либо, вводя параметры зеркал в любую из программ для оптических расчетов (OSLO и т.п.), получить необходимые величины расстояний самостоятельно.
Когда необходимость осуществления зеркального компенсатора стала для меня неотвратимой, наступило время выбора между схемами Максутова и Вайнео. Я остановился на схеме Вайнео, исходя из следующих (субъективных) практических соображений. В схеме Максутова фокальная плоскость недоступна, поэтому необходимо плоское диагональное зеркало для ее выведения за пределы широких пучков. Наличие плоского зеркала делает процедуру точного измерения отрезков, необходимую для построения контрольной схемы, несколько неуверенной. Юстировка центров четырех элементов в одну линию в схеме Вайнео представляется более простой. Ну и наконец, возможные погрешности формы контрольного зеркала в схеме Максутова ДВАЖДЫ переносятся на волновой фронт, а в схеме Вайнео - ОДИН раз, в силу однократного отражения.
ZAP:
Из подходящей заготовки было отшлифовано эталонное сферическое зеркало с радиусом кривизны 1720 мм и световым диаметром 194 мм. Для пропуска лучей от проверяемого зеркала эталонное зеркало имеет центральное отверстие диаметром 28 мм. В ходе изготовления зеркало контролировалось из центра кривизны методом Фуко (доведено до "плоского рельефа "), а затем аттестовано с интерферометром. Одна из рабочих интерферограмм эталонного зеркала приведена на фото.
ZAP:
Практическая реализация схемы требует установки точечного источника на оси и на расчетном расстоянии от эталонного зеркала. Для минимизации экранирования была выбрана схема с раздельным осветителем (рис. ниже). Светодиод L через линзовый конденсор освещает щель S'; изображение светящейся щели в плоскости источника контрольной схемы S, строится при помощи поворотного зеркальца Z и слабого микрообъектива O. Блок осветителя со щелью расположен вне широких пучков контрольной схемы; максимальный диаметр блока микрообъектива и поворотного зеркальца Z, находящегося в пучках, равен 18 мм.
ZAP:
Несколько фото:
1. Эталонное зеркало в оправе
2. Блок микрообъектива с поворотным зеркалом на стойке
3. Общий вид с работающим осветителем
Навигация
Перейти к полной версии