Как мы пробник проверяли

[Gera]

Есть  в моем распоряжении пара пробников,  изготовленных на харьковском заводе "Эталон" в прошлом веке.  "Цвет"  они дают только если сильно захотеть   , но качество обоих элементов вроде бы очень хорошее - при сдвиге интерференционная картина полос не меняется.  То есть гриб и чашка  отличаются только немного радиусами.  
С некоторого времени на ХАО появился интерферометр Физо  с  вогнутым эталоном от Сержа Цераволо (Ceravolo), аттестованныи на Zygo. Таким образом,  появилась возможность аттестовать вогнутый пробник по схеме Физо.
В таком  мероприятии необходимо главным образом исключить влияние лабораторной турбулентности.  Для этого получались десятки интерферограмм, которые затем усреднялись. Приведу окончательную картинку усреднения в программе FringeXP

[Gera]

Для усреднения использовалось несколько десятков интерферограмм , которые отбирались "на глазок" из примерно сотни полученных .  Точнее, не на глазок, а по-научному     Там где любая из аберраций - астигматизм, кома или сферичка были неадекватно велики, эта ИГ-рамма отбрасывалась.

Потом пробник был повернут на 90 градусов и снова зарегистрировано около сотни ИГрамм, далее процедура их обработки повторялась. Получилось вот что

[Gera]

Надо стараться отбирать только отличные интерферограммы, несколько плохих сильно снижает достоверность.  Видно, что в группе P2 штрель аж 0.995  - это сумма погрешностей интерферометра и испытуемого пробника, и атмосферная турбулентность  после усреднения практически обнулилась.  А вот в группе P1  штрель заметно похуже, мне не удалось его повысить увеличением числа усредняемых ИГ-рамм  т.к. их качество плоховато, и сильно "брыкались" астигматизм и кома. Пришлось несколько десятков обсчитанных иг-рамм отбросить в "ручном" режиме, после просмотра у каждой коэффициентов Цернике.  Если же их обнулить при усреднении, то штрель вырастал выше 0.995, но это несколько искусственный прием, применяемый к месту и не к месту г-ном Рором.   
Видно, что при повороте на 90 градусов не обнаруживается сколь-нибудь заметного поворота рельефа, за практически полным отсутствием такового. Что и позволяет сделать главный вывод - погрешности эталона и пробника сравнимы. А остаточный рельеф может быть в значительной степени обусловлен "фазовым шумом"
Краткий вывод такой.  "Эталон" делает(точнее делал)  отличные пробники.  Кераволо тоже делает отличные опорные элементы    (этот вроде Л/20)
И второй вывод - аттестация это головняк. 

[ZAP]

Поверхность пробника действительно достаточно точная. Если же пытаться "ловить блох", то есть, выискивать что-то на уровне погрешности измерений, можно "увидеть" (при опреденнной доле фантазии ) проворот остаточного рельефа между первой и второй картинкой  примерно на 90 градусов. Направление проворота вроде правильное. К сожалению, этот рельеф явно не описывается единственным коэфф. Цернике, по которому можно было бы его отследить. Опенфринж вроде умеет проворачивать волновой фронт, может быть, попробовать повернуть одну из средних интерферограмм на 90 град.,  и сравнить затем соответствующие коэфф. Цернике?

[Gera]

Обсчитал новые интерферограммы . С горизонтальным расположением полос (папка С) ребро клина внизу. Вот что получилось

[ZAP]

Чет у меня картинки не грузятся (не увеличиваются)...

[Gera]

Дальше дело двигается туго. Папка В - та же ориентация пробника, полосы вертикальны. Ребро слева или справа. Во втором случае астиггматизм все время был отрицательный, в первом-положительный и близкий к папке С. Поэтому я  усреднил С и В(слева) и получил вроде бы наиболее достоверную картину суммарных ошибок . 

[Gera]

Сравнивая эту картинку с полученной ранее, видится тот же астигматизм - вертикально-горизонтальный.  Конечно, размах ошибки около Л/20 - можно и не делать ничего дальше. Особенно учитывая, что на светосиле 1/8 сумма там вообще Л/50 т.е. на уровне шума. Но непонятно, что это за астигматизм такой - ведь нынешнее положение пробника и прошлое независимы?  Может, эталон Кераволо  чуток передавлен в оправе - он же тонкий?
Ответ мог бы дать обсчет папки А, но ребро клина...       Его можно ущучить, но я не ручаюсь за достоверность - слишком велики шумы, видно по коэф-там Цернике.  Без его точного указания  не получится  разделить ошибки Кераволо и "Эталона".  Да, пробники испытывать - это не зеркала, там ребро по завалу на краю всегда определяется.

[ZAP]

Во, заработало! 

Сравнивая эту картинку с полученной ранее, видится тот же астигматизм - вертикально-горизонтальный. 

Это да, качественно похожи.

ведь нынешнее положение пробника и прошлое независимы? 
 Может, эталон Кераволо  чуток передавлен в оправе - он же тонкий?

Метку на боку я сразу поставил, и в последнем подходе ею же и пользовался, вероятность попадания по провороту в то же положение - 50%!
Эталон относительно толстенький, но независимо от этого, пережатие в оправе - точно ИСКЛЮЧЕНО!  Вставлен через прокладки на легком трении и деликатно поджат.
Между 2-мя подходами я эталон не трогал, он стоит в оправе как стоял.

Ответ мог бы дать обсчет папки А, но ребро клина...       Его можно ущучить, но я не ручаюсь за достоверность - слишком велики шумы, видно по коэф-там Цернике.  Без его точного указания  не получится  разделить ошибки Кераволо и "Эталона". 

То есть, с проворотом на 90 град (папкой А) очевидно-похожего рельефа  не наблюдается...   И следовательно, основная интрига остается - где же этот рельефчик - на Кераволо или на пробнике!? Ну можно напрячься и еще раз повторить весь цикл, с привязкой ребра.  Мне уже становится интересно! 

[Gera]

Метку на боку я сразу поставил, и в последнем подходе ею же и пользовался, вероятность попадания по провороту в то же положение - 50%!
Эталон относительно толстенький, но независимо от этого, пережатие в оправе - точно ИСКЛЮЧЕНО!  Вставлен через прокладки на легком трении и деликатно поджат.
Между 2-мя подходами я эталон не трогал, он стоит в оправе как стоял.

Я имею в виду самое первое измерение - от 4 октября. У него похожая ориентация астигматизма. Метка была с того времени?

То есть, с проворотом на 90 град (папкой А) очевидно-похожего рельефа  не наблюдается...   И следовательно, основная интрига остается - где же этот рельефчик - на Кераволо или на пробнике!? Ну можно напрячься и еще раз повторить весь цикл, с привязкой ребра.  Мне уже становится интересно! 

в папке А две ориентации полос. 1 и 2 . Ребра в каждой можно поставить по-разному  - 11 12  21 22   в каждой по 5-7 интерферограмм. Обсчитываем и запоминаем. А дальше начинается самое оно - когда комбинируя усреднения (11- 21) (12-21) (11-22) (12-22) пытаемся выбрать из них  достоверное  - самое приближенное по коэф-там Цернике к уже полученному ВС. Но оно ведь не обязано повториться - эталоны провернулись.То есть нет по сути "ожидаемого сигнала"  к  которому   надо подтянуться  .  Ну прям радиотехника, по максимуму отношения правдоподобия (в частности -МНК)    То есть задача то решается, но вероятностно. Я поэтому и не стал папку А обсчитывать. Если бы ошибки поверхности на одном эталоне были большие, то все практически однозначно, зная проворот.  А так...всего то надо было - карандашом понажимать   
Весь цикл можно не повторять, только первую половину - папка А с привязкой ребра.  В и С однозначны, т.к. между ними не было проворота

[ZAP]

Я имею в виду самое первое измерение - от 4 октября. У него похожая ориентация астигматизма. Метка была с того времени?

Угу, именно с того времени. И эталон (Кераволо)  из оправы не вынимался.
Астигматизм качественно похож. И хочется верить, что измеряем не флуктуации шумов, а все-таки нечто реально существующее.

В принципе, некий астигматизм у самого  эталона присутствует (вставляю ниже фрагмент из "паспорта"),  но как тут этой информацией воспользоваться? Картинка ведь никак к эталону  не привязана...    Вот пожадничал Кераволо  расклад по  коэфф. Церкнике дать, а  обещал вначале ...   

Весь цикл можно не повторять, только первую половину - папка А с привязкой ребра.  В и С однозначны, т.к. между ними не было проворота

Ну, один цикл повторить -  еще проще...

[Gera]

Интересно еще  значение PV и RMS  при нулевом дефокусе (power)  - я то всегда обнулял. 

[ZAP]

Интересно еще  значение PV и RMS  при нулевом дефокусе (power)  - я то всегда обнулял. 

Если взять размах шкалы по картинке справа (псевдо 3D), то  PV получается 0.05098 (0.03464+0.01634), то есть, те же 0.051. При этом внизу они пишут, что дефокус исключен. Потому оч. вероятно, что и RMS посчитано с обнуленным дефокусом.

[Gera]

Ага, справа PWR removed  - вижу. А что такое Power =-0.037 слева?
То что нет коэф. Цернике -понятно. Вдруг не все заказчики про полиномиальную аппроксимацию слышали. А кое-что там гораздо больше 0.05  м.б. -  задолбают претензиями     

[ZAP]

Ага, справа PWR removed  - вижу. А что такое Power =-0.037 слева?

та самя дефокусировка, которую они вычислили и исключили