Зажигаем искусственные звёзды

[Journeyman]

Данная тема посвящена изготовлению искусственного звёздного поля для теневого прибора в кустарных условиях, надеюсь будет полезной для практикующих стеклотёров!

Как обычно всё началось с идеи... В очередной раз побывав в оптической мастерской харьковской обсерватории, в гостях у Александра Петровича провели тесты нескольких зеркал. В том числе и просмотр дифракционной картины по искусственной звезде. Конечно, есть куча способов тестирования, но тест по звезде очень наглядный и реально показывает то, каким образом зеркало формирует волновой фронт от точечного источника света. В данный момент делаем добротный теневик и хотелось бы его оснастить, помимо ножа Фуко и решётки Ронки, ещё и звёздой, чтобы так сказать комплексно подходить к тестированию поверхности.

Когда я уточнил у Александра Петровича реальный размер звёзды, был немного обескуражен... Диаметр отверстий в алюминированном слое 3-5 микрон или меньше (1мкм - тысячная доля миллиметра) - именно столько нужно, чтобы получить дифракционную картину для современного светосильного зеркала.
 
Начнём с контрольного прибора. Естественно, это должен быть микроскоп и желательно с какой-то мерительной сеткой хотя бы до 0,01мм. Нам повезло и в закромах нашёлся очень редкий микроскоп от (о, ужас!) горизонтально-штрихового компаратора ИЗА-2 , чего только в той стране не делали! Пруф-линк: http://lib.ssga.ru/fulltext/UMK/200203/9%20%D1%81%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D1%81%D1%82%D1%80/%D0%98%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%BE-%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D0%BE%D0%BF%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5%20%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B1%D0%BE%D1%80%D1%8B/200203%20%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5%20%D1%80%D0%B0%D0%B7%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%BA%D0%B8%20%D0%98%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%BE-%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D0%BE%D0%BF%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5%20%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B1%D0%BE%D1%80%D1%8B%202005/14/work14.3.htm

Этот микроскоп оснащён очень интересной спиральной шкалой, позволяющей вести измерения как раз до 1мкм по шкале, а визуально даже меньше. В общем изолентой приколхозили микроскоп на рейку советского школьника (диаметр тубусов оказался одинаковый) и приступили к измерениям. Естественно, дырочку в несколько микрон зайчиком от зеркальца микроскопа не просветишь, поэтому светили зелёной лазерной указкой. Луч нужно было наводить немного в сторону от получившихся отверстий и тогда  безопасно для глаз можно отслеживать результаты. На фотографиях ниже видна спиральная шкала микроскопа, так вот расстояние между ближними линиями спирали соответствуют 10мкм. А ширина штрихов, подписанных цифрами, составляет 4мкм - это очень удобно, так как "звёзды" нужного диаметра должны им соответствовать. На 4-м фото видна картинка, которая проецировалась на потолок комнаты (удалось попасть лазером по звезде).

[Journeyman]

В качестве инструмента для накалывания "звёзд" что только не перепробовали. Начали с обычной швейной иголки, которую дополнительно сводили на мелком камне и шлифованном стекле - не то, дырки большие и кривые. Пробовали маленькую твёрдосплавную фрезу, которую изначально заточили в конус на алмазом круге, после чего свели шлифованным стеклом - опять большие дырки и округлое остриё.

Стабильный и качественный результат позволила получить медицина!  Попробовали карификатор (штука, чтобы брать кровь из пальца) и маленькую иглу инсулинового шприца (да, девочка-провизор в аптеке смотрела весьма подозрительно). На фото ниже под микроскопом видно качество сведения иголок и примерный размер острия. "Звёзды" делались на тыльной стороне обычного бытового зеркальца, поверхность алюминирована и дополнительно защищена краской. Слабым нажатием карификатора на этот слой звёзды начали получаться уже до 8-10мкм, кончик иголки шприца (несмотря на то, что сведен не в точку, а является диагональным срезом трубки) дал ещё лучший результат - звёзды начали проваливаться в зазор 4-5мкм. Часть из них, судя по всему, образовалась случайным образом из-за полученных дефектов покрытия. Наверное, поиск именно подходящих "дефектов" и является способом получения "звезды" нужного размера.

[Journeyman]

Так что всё просто и абсолютно любому телескопостроителю доступны такие результаты, вопрос только в проведении измерений проделанной работы. Тема, конечно же, остаётся открытой, т.к. это "звёздное поле" не использовалось по назначению (фотографии не очень показательны, есть смаз картинки). Вопрос, удастся ли получить дифракционную картину, тоже открыт.

[LifeIsGood]

Я для получения микродырок клал фольгу на наждачную бумагу и прикатывал ногтем.Получалось звездное небо из которого уже можно выбирать.

[Journeyman]

Я для получения микродырок клал фольгу на наждачную бумагу и прикатывал ногтем.Получалось звездное небо из которого уже можно выбирать.

Да, в процессе всех этих изысканий и накалывания звёзд пришло понимание того, что наиболее простым способом получения точки будет использование именно случайного звёздного поля. Простейший вариант - взять любое бытовое зеркальце, покрытие которого по-любому дырявое, выбрать с помощью микроскопа подходящую "звезду" и правильно её подсветить с конденсором. С фольгой нужно тоже как-нибудь поэкспериментировать, когда руки снова дойдут до теневика.

[Roma]

Однажды смотрел старую запись про советских биологов. Им нужна была очень тонкая игла для инъекции в микроорганизм. Настолько тонкая, что среди доступного им оборудования, такой небыло. Вот как они ее сделали. Они нагревали на горелке стеклянную палочку и медленно растягивали, пока в месте нагрева не оставалась тоненькая волосинка стекла и наконец рвалась.

Вдруг пригодится.