Схема контроля для вторичных зеркал системы Кассегрена и Р-К

[Дрюша]

Едем дальше. Прошлый раз было рассмотрено два варанта с нулевым выносом фокуса. Возвращаемся к выносу 200 мм - как более реалистчному. Этот вынос включает в себя толщну ГЗ, высоту разгрузочной конструкции, заднюю стенку трубы со всеми зазорами и стенками, высоту фокусёра... Могут быть ещё втулки, переходники, адаптеры, зентные прзмы и дагоналки... И, кстати, если нужно куда-то втыкать редьюсеры, флаттнеры и корректоры астигматизма... Куды ж иначе-то? Ну, я, всё же, полагаю, что 200 мм хватт на все случа жизни, хотя есть маза посчитать и для выноса 100 мм (это если сверхнизкий фокусёр, либо фокусировка главным/вторичным зеркалом, а про взуал с зентной призмой можно забыть...)

Здесь попробуем "возродить" вариант с увеличением на вторичке 3Х, то есть, эквивалентный относительный фокус 2.5*3=7.5. Но на этот раз у нас вынос 200 мм и будем учитывать бленды.

Если мы потребуем, чтобы поле диаметром 45 мм было у нас полностью незасвеченным, то даже при "нулевом" невиньетированном поле (т.е. виньетирование начинается от центра поля) выходит, что минимальный диаметр "юбки" (бленды на вторичном зеркале) выходит никак не менее 125.82 (т.е. примерно 126) мм, что уже несколько больше наших заданных 120. Хотя, конечно, 6 мм - это не так прнцпально страшно, но чувствуется, что где-то тут - предел целесообразности

Код: [Выделить]

Заданные или принятые по умолчанию параметры системы Кассегрена:

Диаметр входного зрачка (он может не совпадать с диаметром ГЗ)   Dвх=365.0
Фокусное расстояние главного зеркала (по его центральной зоне)   Fгз=912.5
Фактор увеличения (масштабный фактор) на вторичном зеркале         M=3.0
Линейный размер невиньетированного поля зрения в фокусе Кассегрена W=0.0
вынос фокуса Кассегрена за рабочую поверхность главного зеркала    H=200.0
Расстояние входного зрачка от ГЗ (0-обычно; F-Райт; R=2*F-Шмидт)   L=0.0
Тип (модификация) системы по эксцентриситетам обоих зеркал: RICHI

Вычисленные параметры системы Кассегрена при заданных (выше) ключевых параметрах:

Эквивалентное фокусное расстояние системы                       Fэкв=2737.5
Эквивалентный относительный фокус системы Кассегрена            Aэкв=7.5
Диаметр ГЗ (с учётом отстояния входного зрачка и поля зрения)    Dгз=365.0
Диаметр вторичного (выпуклого) зеркала                           Dвт=111.62
Коеффициент центрального экранирования (без учёта бленды)  Кцэ=0.305807=1/3.27003
Расстояние от ГЗ до вторичного (точки начала вторичной оси)        S=634.375
Радиус кривизны при вершине главного зеркала                     Rгз=1825.0
Квадрат эксцентриситета рабочей поверхности главного зеркала   e^2гз=1.09743
Радиус кривизны при вершине вторичного зеркала                   Rвт=834.375
Квадрат эксцентриситета рабочей поверхности главного зеркала   e^2вт=5.07882
Рекомендуемая толщина стекла заготовки главного зеркала         THгз=53.0
Рекомендуемая толщина стекла заготовки вторичного зеркала       THвт=10.0
Невиньетируемое поле зр. в угл.мере: 0.0° или 0°0'0"


Дальнейшее увеличение невиньетированного поля при прочих равных даёт прмерно такие зависимости различных величин от этого желаемого невинъетрованого поля

Код: [Выделить]

Все размеры в мм.
Dгл=365.0 Fгл=912.5 (1:2.5) Fэкв=2737.5 (3Х, 1:7.5) D.н/з.п=45
Rвт=1825 Sгл-вт=634.375 H=200.0 (задн.отрезок 834.375) - не меняются
Параметры бленд от желаемого н/в поля зрения
Dн/в.п Dвт Dюб Lюб Dморк Lморк Dотв.гл.з
0.0 111.74 125.82 34.86 75.54 364.23 125.82
5.0 112.91 129.05 40.14 77.1 357.6 127.96
10.0 114.08 132.26 45.43 78.71 350.95 130.1
15.0 115.25 135.56 51.01 80.42 344.56 132.36
20.0 116.42 138.85 56.6 82.18 338.15 134.62
25.0 117.59 142.23 62.49 84.03 332.01 137.0
30.0 118.76 145.71 68.68 85.97 326.14 139.5
35.0 119.93 149.16 74.87 87.96 320.28 142.0
40.0 121.1 152.65 81.21 90.02 314.56 144.55
45.0 122.26 156.17 87.7 92.14 308.98 147.17
Ну, по 10 "точкам" нетрудно построить график любой зависимости и аппроксимировать её.

Впрочем, эти цифры - не догма. Например, бленду на вторичке можно делать не конусом, а цилиндром, либо очень слабо сходящимся конусом, либо двух- или трёхсекционным ступенчатым цилиндром (телескопической раздвижной конструкции). Технологически это может быть проще конуса. А если так, то под этой блендой можно запросто увеличить размер вторичного зеркала, скажем, на 10 мм. Это не приведёт к дополнительному росту ЦЭ, бо оно определяется - блендой. Ну, а какая там толщина стенок, зазот между стенками бленды и стеклом... Ну, положим, миллиметров 5...

Это значит, что вторичное зеркало диаметром 120 мм может обеспечить невиньетированное поле до 35 мм в диаметре (а на краю поля 45 мм виньетирование будет ничтожно мало), но оно же может работать вкупе с комплектом бленд, расчитанных на нулевое поле... То есть, можно сделать 2 или 3 комплекта бленд (в каждом комплекте - "юбка" и "морковка"), расчитанные на невиньетированное поле, например, 0, 20 и 35 мм. или 0, 15, 30 и 45 мм

На ллюстрациях:
1. Образмеренный чертёж для варианта, расчитанного на "нулевое" невинъетрованное поле (незасвеченное поле при этом составляет 45 мм)

2. Как будет выглядеть виньетированный пучок света на самом краю 45-миллметрового (по даметру) поля, т.е. в 22.5 мм от оси. Это для варанта с "нулевым" невиньетрованным полем

Для сравненя прводтся невиньетрованный пучок (круглый) и какая часть - виньетируется.
 
Если мы заложимся на нулевое невиньетированное поле, а незасвеченное у нас будет 45 мм, то в этом варианте на краю поля диаметром 45 мм (т.е. в 22.5 мм от оси) срезано будет 24% света, а 76% - будет доходить до фокуса. Такой вариант во многих случаях можно считать - приемлемым. Хотя, конечно, - всё зависит от целей и задач. Широкопольный светосильный астрограф или длиннофокусный планетник... Но, как вдно, даже пр "нулевом" н/в поле, на самом краю ситуаця выглядт не так уж и плохо. Даже лучше, чем для многих фотообъектвов.

[Дрюша]

Продолжаем про этот вариант (увеличение 3х, эквивалентный фокус 7.5, вынос 200 мм). Теперь про схему контроля. От того, какой мы выбрал варант с виньетированием  блендами, она практчески не зависит.

о схеме контроля. Близкая к оптимуму выходит длиной 9406.1 мм (около 9.5 метров)
Задний отрезок (в обратном ходе - передний) 3300 (подбирался с точностью до 10 см)
Зазор между зеркалами (их вершинами) 683.8 (входит с обратным знаком
Дистанция фокусировки (в обратном ходе - задний отрезок) 6789.9 мм

Ну, короче, 3300 - 683.8 + 6789.9  = 9406.1

В паре с главным зеркалом даметром 365 мм этм способом может быть проконтролирована вторчка диаметром до 128.33 мм, что более чем достаточно для обеспеченя заявленного поля зреня (даже невньетрованного). Если мы берём вторчку меньшего диаметра (например, 120 или 122.3 мм, то в схеме контроля задействуется не вся поверхность ГЗ, но если у нас нет такой задачи - контролировать ГЗ, то это не страшно. Запас карман не тянет.

На иллюстрациях, как водится, скриншоты земаксовских дизайнов
1) для целевой системы Ричи-Кретьена, сфокусированной на бесклнечность
2) для схемы контроля, опять же, в обратном ходе лучей, оптмзрованной по длине (ну, с точностью до сантметра)

[Дрюша]

На данный момент мне интересны схемы РК с относительным от  1/6 до 1/8. Первая схема хорошо вписывается, а вторая неинтересна.

Я понял. То есть, это - сугубо фотографическй аппарат. Визуал - даже не предполагается.

Поле выбрано 45мм не зря ,чтобы обеспечить возможность применения редуктора фокуса.

Кстати, а хотя бы геометря, а лучше - расчётные данные на этот редуктор - есть? А ещё, Рч-Кретьен на такх полях - нуждается в корректоре, который убрает внеосевой астигматизм и срямляет поле. Ведь даже если у него лнза имеет даметр 45 мм, - вовсе не факт, что он будет зорошо работать именно на таком поле...

Ладно, ну уж коль скоро я кое-как просчтал эти варанты для 365:912.5 (1:2.5) с эквивалентным относительным фокусом 10 (фактор увелчения на вторичке 4х) - прведу здесь эти данные Хлеба он не просят, вополщать в стекле и металле - никого не обязывают, а чтобы проследить зависимости, продолжить графики, оценить нелнейности... Собственно, - для этого.

1. Вынос 200 мм. Невньетрованное поле 23 мм. Незасвеченное поле 45 мм. Даметр около 120 мм меет бленда на вторичке - именно определяет собой велчну ЦЭ. Прошлый раз, когда рассматрвался аналогчный вариант, там н/в поле было задано 30 мм, так что даметр бленды вышел ближе к 125 мм. В данном случае требования к н/в полю уменьшены до 23 мм, и диаметр бленды ("юбки" на вторчке) уменьшился до 120 мм. Дальнейшее уменьшение этого даметра уже не имеет смысла, т.к. ЦЭ будет определяться отверстием в ГЗ.

Моя программа - может нарисовать эти бленды, импортировав обратно файл типа .OPT (как он был сохранён BLENDом: там всё пересчитано, и незасвеченное поле задавалось вручную - именно там). Образмеривание произведено вручную средствами АвтоКЭДа.

Построен также ход лучей. Здесь красные и зелёные - для краёв поля диаметром 23 мм (11.5 мм от оси), синие - на краю поля диаметром 45 мм (22.5 мм от оси). Видно, что этот пучок частично виньетируется.

Построены также спот-диаграммы для довольно далёких внефокалов. Видно, что крайний пучок света - заметно виньетирован. Сравнивая количество "точек" (модельных "лучей", которые доходят до "финиша") можно определить, что их 1567/1749=0.896 (89.6%), а 10.4% лучей - срезаются. Я полагаю, что даже такой уровень виньетирования по самому краю можно считать приемлемым. Хотя, конечно, - смотря для каких задач.

[Дрюша]

Далее про варант с фактором увелченя 4х экв. отн. фокусом 10, выносом фокуса 200 мм.

В данном случае - уже безотносительно к варанту выбора бленд, незасвеченного и невньетрованного поля (годтся  для того раза, когда рассматрвался варант с н/в полем 30 мм)

Схема контроля по "методу Дрюши" получается довольно длинная:
задний_отрезок - зазор + дистанция фокусировки = общая_длина
4150 - 714.13 + 11519.84 = 14955.71 (т.е. почти 15 метров)

[Дрюша]

2. Ещё один посчтанный "нентересный" вариант. Он тоже подразумевает фактор увелченя 4 (относительный фокус 10.0). Но в данном случае вынос фокуса 0 (фокус утоплен в центральном отверстии ГЗ).

Тут вырисовываются два варианта:
а) Невиньетированное поле имеет диаметр 35 мм, незасвеченное - 45 мм (виньетирование - ничтожно мало). Бленда на вторичном зеркале, определяющая ЦЭ, имеет размен примерно 120 мм.

б) Невиньетированное поле равно незасвеченному = 45 мм. Бленда на вторичке имеет размер 128.5 мм, что практически - приемлемо.

Код: [Выделить]

Dн/в.п Dвт Dюб Lюб Dморк Lморк Dотв.гл.з
35.0 80.3 119.81 100.31 59.87 400.9 113.77
45.0 82.3 128.51 118.14 64.79 387.12 120.96
   

Схема контроля имеет длины
задн.отр - зазор + дист.фокусир = полная_длина
4100 - 753.9 + 12622.7 = 15968.8 мм (или примерно 16 метров)

Вторичка в паре с данным ГЗ может контролироваться этим методом вплоть до диаметра 85.27 мм, что больше чем необходимо для обеспечения Н/В поля 45 мм

[Дрюша]

Ну вот, ещё одн вариант, который, как я полагаю, может быть нтересен. Тут, опять же, увелчение на вторчке 3х (экввалентный относительный фокус 7.5), но вынос фокуса - некй промежуточный: не 0, не 200, а 100 миллметров. Такой вынос - реально возможен, если фокусировку делать главным или вторичным зеркалом, мллиметров 50-55 уйдёт на толщну ГЗ, систему его разгрузки и юстровки, заднюю стенку трубы и минмальный "пенёк", который впритык может обеспечить рабочий отрезок для популярной фототехники (резьба М42х1 под "Зенит" и "Практку", байонеты под Никон, Кэнон, Сони и т.п.) Если будут использоваться редьюсеры, корректоры астгматзма, флаттнеры поля и т.п., - их придётся "топить" в отверстии ГЗ, но, вроде бы, места там - хватает. В дырке диаметром 110-120 мм можно много чего утопить. Но вообще, это третий вариант для данного фактора увеличения (3х) и относительного фокуса (7.5), который позволит оценить точность линейного приближения или построить билинейную (квадратчную) модель приближения для зависимостей разных величин от выноса фокуса. Теперь у нас есть расчётные данные для выносов 0, 100 и 200 мм.

Забегая вперёд, отмечу, что невньетрованное поле диаметром 45 мм обеспечвается при диаметре вторичного зеркала 112.3 мм, но это без учёта бленд. Если мы учтём бленды пр условии, что поле диаметром 45 мм должно быть незасвеченным (во всех вариантах), а с невньетируемым полем можно поиграть в пределах от 0 до 45 мм, то мнмальное целесообразное ЦЭ 120 мм, исходящее от бленды ("юбки") на вторчке, достигается если невньетрованное поле задать всего лишь 5 мм. Если потребовать невньетированное поле больше, то это можно достчь только ценой повыеня ЦЭ. Так, если невньетрованное поле сравнять с незасвеченным (45 мм), то бленда на вторчке достигнет 150.64 мм (41.3% по диаметру или 17% по площади), что, впрочем, - довольно типично для фотографических Р-К

Вот расчётные данные, которые выдаёт мой кассегрен-калькулятор:

Код: [Выделить]

Заданные или принятые по умолчанию параметры системы Кассегрена:

Диаметр входного зрачка (он может не совпадать с диаметром ГЗ)   Dвх=365.0
Фокусное расстояние главного зеркала (по его центральной зоне)   Fгз=912.5
Фактор увеличения (масштабный фактор) на вторичном зеркале         M=3.0
Линейный размер невиньетированного поля зрения в фокусе Кассегрена W=45.0
вынос фокуса Кассегрена за рабочую поверхность главного зеркала    H=100.0
Расстояние входного зрачка от ГЗ (0-обычно; F-Райт; R=2*F-Шмидт)   L=0.0
Тип (модификация) системы по эксцентриситетам обоих зеркал: RICHI

Вычисленные параметры системы Кассегрена при заданных (выше) ключевых параметрах:

Эквивалентное фокусное расстояние системы                       Fэкв=2737.5
Эквивалентный относительный фокус системы Кассегрена            Aэкв=7.5
Диаметр ГЗ (с учётом отстояния входного зрачка и поля зрения)    Dгз=365.0
Диаметр вторичного (выпуклого) зеркала                           Dвт=112.266
Коеффициент центрального экранирования (без учёта бленды)  Кцэ=0.307578=1/3.2512
Расстояние от ГЗ до вторичного (точки начала вторичной оси)        S=659.375
Радиус кривизны при вершине главного зеркала                     Rгз=1825.0
Квадрат эксцентриситета рабочей поверхности главного зеркала   e^2гз=1.08531
Радиус кривизны при вершине вторичного зеркала                   Rвт=759.375
Квадрат эксцентриситета рабочей поверхности главного зеркала   e^2вт=5.03791
Рекомендуемая толщина стекла заготовки главного зеркала         THгз=53.0
Рекомендуемая толщина стекла заготовки вторичного зеркала       THвт=10.0
Невиньетируемое поле зр. в угл.мере: 0.941827° или 0°56'30"
В вышепрведённом лстинге имеется в виду невиньетрованное поле зреня, но без учёта бленд и отсекателей. Если же мы учтём бленды, заложимся на то, чтобы незасвеченное паразтными лучами поле было 45 мм, а невньетированным - варьируем от 0 до 45 мм. Все вышепоказанные параметры остаются в силе кроме диаметра вторичного зеркала, и, соответственно, ЦЭ. Ну, на самом деле диаметр вторичного зеркала можно довести до даметра бленды (ну, минус миллметра три на толщну стенки и термозазор), хотя фактчески при этом будет работать только его часть до такого-то диаметра (радиуса зоны). Так и следует воспрнмать параметр Dвт в нжеследующей таблице

Код: [Выделить]

Все размеры в мм.
Dгл=365.0 Fгл=912.5 (1:2.5) Fэкв=2737.5 (3Х, 1:7.5) D.н/з.п=45
Rвт=759.375 Sгл-вт=659.375 H=100.0 (задн.отрезок 759.375) - не меняются
Параметры бленд от желаемого н/в поля зрения
Dн/в.п Dвт Dюб Lюб Dморк Lморк Dотв.гл.з
0.0 101.7 117.15 38.25 66.33 395.44 117.15
5.0 102.91 120.59 43.97 67.9 387.99 119.47 наболее похоже на заявленные параметры
10.0 104.13 124.13 49.99 69.58 380.77 121.9
15.0 105.35 127.71 56.16 71.34 373.65 124.4
20.0 106.57 131.44 62.78 73.22 366.92 127.08
25.0 107.78 135.15 69.4 75.16 360.18 129.75
30.0 109.0 139.0 76.47 77.22 363.85 132.61
35.0 110.21 142.83 83.54 79.33 347.52 135.46
40.0 111.43 146.69 90.76 81.52 341.32 138.37
45.0 112.64 150.64 98.29 83.8 335.42 141.41
То есть, есть маза сделать вторичку даметром 113-115 мм, что ДОСТАТОЧНО (и даже с замасом) для обеспечения 45-мллметрового невиньетрованного поля, но на 3-4 мм меньше, чем даметр самой маленькой бленды (под нулевое поле). Ну, поскольку ЦЭ у нас -  так около 120 мм, то не меет смысла делать бленды под нулевое поле, а можно начать от 5- или 10-миллметрового невньетрованного поля. Тогда, если бленда ("юбка") на вторчке меет размер 120.5 - 124 мм, и если сделать её цилндрческой (или двухступенчатой), то 115-миллметровое зеркальце войдёт туда с запасом (толщна стенки бленды + зазор) 5-9 мм. Можно наделать и других комплектов "юбка+морковка" под разные размеры невньетрованного поля. Но 113-115-миллиметровое зеркальце будет входить туда с запасом.

На иллюстрацях.
1. Бленды с размерами и ход центрального пучка лучей для обеспеченя невньетрованного поля даметром 5 мм. Незасвеченное поле 45 мм.

2. Бленды с размерами и ход крайних боковых пучков лучей в варанте, обеспечвающем невньетрованное поле 45 мм

[Дрюша]

Продолжене. Вариант: увеличение на вторичке 3х, Экввалентный отн. фокус 10, вынос фокуса 100 мм.

Длина схемы контроля (в обратном ходе) счтается как
Задний (в обратном ходе - переднй) отрезок 3190.0
Зазор между зеркалам                       -709.36
Дстанция фокусировки (в обратном ходе -задн.отр.) 7027.93
3190.0 - 709.36 + 7027.93 = 9508.57
то есть, примерно 9.5 метров

Данный метод контроля позволяет проконтролировать вторчное зеркало до диаметра 118.2 мм, что - больше, чем мнмально необходмо для обеспечения невиньетрованного поля 45 мм. То есть, его можно делать с запасом. Есл оно будет меньше, то просто в схеме контроля будет задействована не вся апертура главного зеркала (но это для нас не кртично)

Итак, на иллюстрациях скриншоты земаксовских дизайнов
1. Целевая система при фокусировке на бесконечность
2. Схема контроля, оптмизированная по длине (с точностью до 10 мм)

[Дрюша]

Ну, вот я накдал 6 разных варантов. На самом деле, конечно, если когда будет сделано реальное зеркало, то прдётся пересчтать, и не одн раз. Скорее всего,  фокусное расстояние ГЗ окажется немножко другое, чем 912.5 мм (=365*2.5), и у вторички радус кривизны пр вершине окажется немножко другой... Не в этом суть.

По 6 варантам можнопостроить прмерные зависимости каждой величины от ключевых параметров:
- фактор увелчения относительного фокуса или сам относительный фокус
- вынос фокуса.
Например, лично меня больше всего интересует длина схемы контроля.
Нарсовав в АвтоКЭДе сеть (3D-mesh) по шести точкам
по оси X - фактор увеличения (крат) или относительный фокус (безразмерн.)
по оси У - вынос фокуса в сантметрах (0, 10 и 20)
по оси Z - длина схемы контроля (в метрах: от 6.835 до 15.968)
можно посмотреть её в разных проекцях и убедиться, что она - довольно хорошо аппроксимируется плоскостью. При взгляде на эту сеть "с ребра" она укладывается практически в одну лнию.То есть, линейная модель этой зависимости - вполне адекватна. То есть, квадратичные и взаимные составляющие - малы. Значит, мы имеем право навскидку интерполировать и даже экстраполировать эту завсимость как лнейную.

[INPan]

Это всё хорошо. А что с вогнутой фокальной плоскостью делать будем? И радиус кривизны у неё очень маленький. Корректор нужен, без него Р-К не работает.

[Игорь А. Грибко]

Корректор надо по факту изготовления системы .

[Игорь А. Грибко]

Ну вот, ещё одн вариант, который, как я полагаю, может быть нтересен. Тут, опять же, увелчение на вторчке 3х (экввалентный относительный фокус 7.5), но вынос фокуса - некй промежуточный: не 0, не 200, а 100 миллметров.

 Пожалуй это пока самая интересная система.
 Ещё раз спасибо за рассчёты.
 Буду подготавливать реализацию.

[INPan]

Корректор надо по факту изготовления системы .

Когда речь заходит о линзовом корректоре в домашних условиях, появляется мысль о неосуществимости идеи.

[Дрюша]

Ну вот, ещё одн вариант, который, как я полагаю, может быть нтересен. Тут, опять же, увелчение на вторчке 3х (экввалентный относительный фокус 7.5), но вынос фокуса - некй промежуточный: не 0, не 200, а 100 миллметров.

Пожалуй это пока самая интересная система.

Тут надо будет ещё несколько раз крепко подумать. Учесть корректор астизматизма - флатнер поля. Ну ладно - этот корректор: он раз и навсегда,  его можно утопить в "морковке", которая имеет довольно вальяжные размеры. Хорошо, но Вы ещё что-то писали про редуктор фокуса. Он у Вас - есть? Или хотя бы геометрческие данные? По-видмому, он придвгает фокус ближе к ГЗ. А что у Вас за светопрёмник? Каковы его размеры? Он допускает хотя бы частчное "утопление"? Например, стандартный зеркальный фотоаппарат - особо не утопишь.

И ещё. Если конкретный корректор (флатнер), скорее всего, придётся заказывать и считать, то редуктор, надо полагать, - из тех, которые продаются. То есть, - какой-то стандартный, с какими-то конкретными размерами, диаметрами линз... Неплохо бы посмотреть, как он впишется в какой из варантов. Ведь если даже у него передняя линза меет диаметр 45 мм, то вовсе не факт, что он работает на таком невиньетированном поле. Запросто может так оказаться, что на краю 45-мллметрового поля (т.е. в 22.5 мм от оси), которое он редуцрует, положим, до 30 мм (15 мм от оси в редуцированном фокусе) он срезает до 40-50% пучка света, а действтельно невньетированным он оставляет, положим, поле даметром 30 мм, которое он редуцирует до 20 мм. В таком случае - совершенно без мазы закладываться на невньетированное поле 45 мм: максмум - 30 мм. Всё равно, редьюсер зарежет. А если без редьюсера, то надо смотреть по размерам конкретной матрицы. Но по-любому, я думаю, придётся смирться с тем, что ЦЭ с учётом бленд будет не 120, а блже к 140 миллиметрам.

[Дрюша]

Когда речь заходит о линзовом корректоре в домашних условиях, появляется мысль о неосуществимости идеи.

В домашних условях - да, но всё можно заказать. А там, кто возьмётся делать - ещё раз сами пересчитают... Ну, скажем, - из тех конкретных стёкол, которые у них там по факту конкретно есть... Так что, условя тут уже получаются - не совсем домашние. Тогда идея - осуществма. Правда, по деньгам может обойтсь... С другой стороны, нормальная механика для такого нструмента обойдётся - ещё дороже. Так что, - снявши голову, - по волоскам не плачут.

[Игорь А. Грибко]

Когда речь заходит о линзовом корректоре в домашних условиях, появляется мысль о неосуществимости идеи.

Речь идёт  о асферической пластине .Линзовый корректор действительно сложно сделать в домашних условиях. Асферическая пластина вполне осуществима , но обязательно надо просветлять.
 С редуктором сложнее. Из готовых подходящих нет. Селестроновский считается для ШК и дополнительно кроме редукции является корректором , что в данном случае не подходит, остальные думаю такие же. Поэтому пока только предполагаю использование редуктора.
Что касается пластины ,то ещё в 86-м делал для 300мм РК -дело геморойное но осуществимое.

[Дрюша]

Бывают ещё мидовские. Вроде как, идуд в комплект к ихним же апохроматам. Чего там корректровать?

Речь идёт  о асферической пластине .Линзовый корректор действительно сложно сделать в домашних условиях. Асферическая пластина вполне осуществима , но обязательно надо просветлять.

А астгматизм она - тоже давит?

[Игорь А. Грибко]

А астгматизм она - тоже давит?

В первую очередь. Форма пластины похожа на шмидтовскую с заваленными краями.

[Дрюша]

Хорошо, попробую модельнуть... А - точно с заваленными? Не подвёрнутыми? Ладно, оптимизатор - сам сообразит. Но, вот, а как её - контролровать-то, а? Шмидта можно хотя бы в сборе - в автоколлмации. А тут... Мне что-то - ничего на ум не приходит. Но соображение есть тогда ещё вот какое. Где Шмидт, - там и Волосов. Его корректор состот из двух линз со сферическими или плоскими поверхностями. Суммарная оптическая сила - близка к нулю. Материал у линз - одинаковый, и даже не важно, какой (хотя, лучше всего, наверное, - флюорит. Гы.  ). Оптчески этот корректор ведёт себя похоже на пластинку Шмидта или Райта (не совсем точно так, но - похоже). Ну, тогда  тут можно замутить очень простой двухлнзовый корректор без асферики.

[Дрюша]

Ладно. Мы отклонились от темы. Кассегрен-калькуляторы - дело, конечно, - хорошее, но здесь это - оффтоп. Для rigel14 информация, я полагаю, дана исчерпывающая, а остальной народ, кажется, - заскучал уже. Ну, лично мне тут было интересно просчтать несколько вариантов до кучи с рассмотренными ранее, пошевелтить разные параметры и прощупать границы применимости данного метода. Пр каких условиях длина схемы контроля выходит за разумные пределы и т.п. По многим показателям для предварительных оценок годится линеализованная модель.

Теперь предлагаю вернуться к вопросу о точностях. Ранее уже была рассмотрена конфигкрация: ГЗ D=400, F=800 (1:2), фактор увелчения на вторчке 3х ==> экв. фокус 2400 (1:6), вынос фокуса 250 мм за вершину ГЗ.
Вычисленные параметры:
Rвт=787.5, зазор между зеркалами 537.5, задний отрезок (= вынос+зазор) =787.5 мм (замечено: для фактора увелченя 3х всегда выходит так, что радиус кривизны пр вершине вторчки равен заднему отрезку). Для Р-К (апланат) рекомендуются параметры асферики:
e²гз=1.09746
е²вт=5.131034

Параметры схемы контроля (в обратном ходе)
Расстояния (толщны, зазоры) и общая дилна
2956.0 - 580.8287 + 5788.8391  = 8164.0104

Теперь предположим, мы ошиблись при изготовлении главного зеркала при изготовлении. То есть, у нас оно по факту вышло с квадратом эксцентрситета e ²гз не 1.109746, как это было расчтано для Р-К, а, положим, на 1 или 5% больше или меньше. Ну, мало ли, положм, в схеме контроля по Максутову или Вайнео ошблись с расстоянием... Получили совершенно плоскую теневую нартнку, а результат - не тот. Но мы, положим, об этом - не знаем. То есть, тупо верим, что сделали всё как надо. И собираем схему контроля, как положено (расчитано выше) для Р-К. По ней мы фигуризируем вторичку, добиваясь "плоской" теневой картинки (нуль-тест). В результате у нас она получится с каким-то квадратом эксцентриситета, не совпадающим ни с Р-Кшным, ни с классически-кассегреновским, а - с какм-то своим.
Вопрос. Ну и как будет работать такая пара зеркал в целевой системе Р-К. Собственно, это будет не совсем Р-К (апланат), а "недо-Р-К" или "пере-Р-К", то есть, у него будет кома того ли другого знака (хвостом к центру или краю поля), уменьшенная в 2-10 раз по сравнению с классическм Кассегреном, но тем не менее. Просто, если ошибка e²гз на 5% - это половина того, что отличает Р-К от классического Кассегрена. Поэтому в этом случае с 5%-й ошибкой следует ожидать уполовиненной комы. Если же мы с e²гз ошибаемся на 1%, то следует ождать кому прмерно в 10 наз меньше кассегреновской. По идее, под любой параметр e²гз можно подобрать e²вт, с которым, при прочих равных, она будет работать, по крайней мере, - на оси. Кома будет - разной (для P-K - нулевая, как частный случай). Но фишка вся в том, что e²вт мы получли исходя из нашей схемы контроля, заточенной на Р-К. Итак, что у нас выйдет:

Код: [Выделить]

Отн.ош.e^2гз e^2гз e^2вт Идеал.e^2вт Ошибка_по_фронту
  ~  +5% 1.16 5.43 5.645 (+0.22) 0.95 лямбды
  ~  -5% 1.06 4.83 4.615 (-0.22) 0.94 лямбды
  ~  +1% 1.12 5.19 5.234 (+0.04) 0.19 лямбды
  ~  -1% 1.10 5.07 5.03 (-0.04) 0.19 лямбды
Но, на самом деле, не всё так хреново. Оказывается, если чуть-чуть подвинуть вынос фокуса и положене вторчки (фактор увелчения, экв.отн.фокус и т.п. при этом изменятся на доли процента или проценты, что практически - незаметно), то сферическую аберрацию МОЖНО УКАТАТЬ В 0 (по крайней мере, - по третьему порядку). Остаточная сферическая высших порядков (начиная с 5-го) составит пр этом ~0.04 = 1/25 лямбды по P-V.

В случае 5%-й ошибки e^2гз эти подвижки составят
- по зазору: +3.8 - -3.1 мм
- по заднему отрезку: -33.2 - +28.9 мм
- по выносу фокуса: +37.0 - -32.0 мм

В случае 1%-й ошибки
по зазору: +0.42 - -0.67 мм
по заднему отрезку: -7.3 мм - +6.05 мм
по выносу фокуса: -7.7 - +6.7 мм.
Ну, это вполне согласуется с моми прежним прикидочными оценками по этому варианту. В данном случае аберрация по фронту составляла 0.19 лямбды (~1/5.5), чем можно было бы и пренебречь. Но и подвижки положения (выноса) фокуса тут в пределах 6-7 мм. Ранее я примерно оценивал, что подвижка положения фокуса на 10 мм даст ошибку волнового фронта примерно четверть лямбды. Ну, а ошибку (сферическую аберрацию) величной почти в целую лямбду можно компенснуть подвижкой положения фокуса на 3-4 сантиметра.

Это можно даже делать в полном сборе, по внефокалам на реальных звёздах.

Ну, а что такое ошибка квадрата эксцентриситета для такого зеркала 400:800 (1:2)
5% - 2.26 лямбды по фронту (продольная 0.32 мм)
1% - 0.45 лямбды по фронту (продольная 0.062 мм)
То есть, таке ошибки были бы - совершенно недопустмы при зготовлении параболческого Ньютона такой светосилы, а тут - запросто компенсируются небольшми подвижками положения компонент.

Из всего этого я делаю вывод, что метод контроля - вполне хорош. Он сам частично компенсирует ошибки изготовления ГЗ, и даёт широкие допуски. Так что, - вот так. Пользуйтесь на здоровье, отныне, присно и во веки веков. Аминь.

[Philipp]

Но, на самом деле, не всё так хреново.

Да будет так...