Кассегрен 235 F/40: За и Против

[VD]

Еще несколько замечаний.

1.  Не стоит делать систему Несмита.  Если ваше зеркало сделано из хорошо отожженного оптического стекла (только не ситалла!) или плавленного кварца,  то можете смело попросить оптическую мастерскую расточить отверстие в главном зеркале миллиметров до 40.

2.  Не стоит делать бленд на вторичном зеркале стационарно.  Только съемный вариант. Надел - есть бленда (для дипскаев). Снял - нет бленды и меньшее ц.э. для планет.  При наблюдении планет паразитной засветкой можно смело пренебречь.

3.  Если нет опыта изнотовления асферик вторичного зеркала (и если асферика там все же велика (надо прикинуть),  то можно пойти
     по пути такому:  оставить вторичку сферической,  а на главном зеркале уменьшить асферику до расчетного эллипсоида.  Благо это не так трудно, т.к. на таком главном сама асферика параболы не столь уж и велика.  И мне интуиция подсказывает,  что это будет легче осуществить, чем делать асферику на 35мм зеркале.  Правда при 50мм вторичном,  уже, пожалуй, все будет наоборот. 
Мне вариант с 50мм вторичкой нравится больше.

4. При светосиле 1/20 проблем с пылью на окулярах быть уже не должно.  Никто особо не жаловался на это в телескопах ТЕС, у которых F/20. И совсем несложно взять и сделать из объектива маленького китайского бинокля компрессор фокуса -  специально для
расширения возможностей окулярного парка и исключения влияния упомянутой Эрнестом проблемы с грязью и пылью в окулярах.

5. Нетрудно сделать тонкостенную (0.5мм) трубу из стали.  Свернуть и проварить шов.  Ее коэффициент термического расширения раза в 2х меньше, чем у большинства сплавов алюминия.  То, что она будет тонкой - не беда. Жесткость стали выше, чем у алюминиевых сплавов (типа АмГ). 

Но вы все же поищите ту статью в S&T. 


VD

[Iskandar]

Валерий, а можете хотя бы приблизительно назвать если не номер S&T, так хоть год?

[INPan]

Игорь, если удастся заполучить статью - пересылай мне, я переведу на военный - самому интересно...

Обязательно вышлю если удастся достать статью.

Ага, значит - перемётывание из стана планетчиков в дипскайщики...

Нет... Я не хотел... Меня заставили... 

[INPan]

1.  Не стоит делать систему Несмита.  Если ваше зеркало сделано из хорошо отожженного оптического стекла (только не ситалла!) или плавленного кварца,  то можете смело попросить оптическую мастерскую расточить отверстие в главном зеркале миллиметров до 40.

А почему не стоит? Потому что добавляется третья отражающая поверхность или по другим соображениям?
А зеркало из плавленного кварца. Если я правильно понял, то после расширения отверстия дополнительная фигуризация не понадобится?

2.  Не стоит делать бленд на вторичном зеркале стационарно.  Только съемный вариант. Надел - есть бленда (для дипскаев). Снял - нет бленды и меньшее ц.э. для планет.  При наблюдении планет паразитной засветкой можно смело пренебречь.

Это идея! Так и сделаю.

3.  Если нет опыта изнотовления асферик вторичного зеркала (и если асферика там все же велика (надо прикинуть),  то можно пойти
     по пути такому:  оставить вторичку сферической,  а на главном зеркале уменьшить асферику до расчетного эллипсоида.  Благо это не так трудно, т.к. на таком главном сама асферика параболы не столь уж и велика.  И мне интуиция подсказывает,  что это будет легче осуществить, чем делать асферику на 35мм зеркале.  Правда при 50мм вторичном,  уже, пожалуй, все будет наоборот. 

Интересная мысль, но у меня вообще нет опыта изготовления зеркал. И не только опыта, но и возможности. По этому буду обращаться за помощью к профессионалам. Уходить от параболы не буду т.к. в случае чего я не смогу перейти к Ньютону.

Мне вариант с 50мм вторичкой нравится больше.

И мне уже тоже.

4. При светосиле 1/20 проблем с пылью на окулярах быть уже не должно.  Никто особо не жаловался на это в телескопах ТЕС, у которых F/20. И совсем несложно взять и сделать из объектива маленького китайского бинокля компрессор фокуса -  специально для расширения возможностей окулярного парка и исключения влияния упомянутой Эрнестом проблемы с грязью и пылью в окулярах.

А что это за телескопы такие? Где можно про них почитать?
На счёт компрессора фокуса тоже интересная мысль. Только вот неужели ахроматы от китайских биноклей смогут стать качественными компрессорами.

5. Нетрудно сделать тонкостенную (0.5мм) трубу из стали.  Свернуть и проварить шов.  Ее коэффициент термического расширения раза в 2х меньше, чем у большинства сплавов алюминия.  То, что она будет тонкой - не беда. Жесткость стали выше, чем у алюминиевых сплавов (типа АмГ). 

Такую трубу можно свернуть из оцинкованной стали. Только нужно будет сделать внутри трубы тонкие стальные кольца для жёсткости. Особенно в торцах трубы. Их придётся точить на станке из листовой стали.
А может использовать для трубы другой материал? Интересно, из чего делают трубы профессиональных инструментов с таким длинным фокусом?

[stepan]

1.  Не стоит делать систему Несмита.  Если ваше зеркало сделано из хорошо отожженного оптического стекла (только не ситалла!) или плавленного кварца,  то можете смело попросить оптическую мастерскую расточить отверстие в главном зеркале миллиметров до 40.

А что станется с ситаллом??

[bibliograf]

 О длинных жестких трубах:
Сейчас доступны витые воздуховоды из тонкой оцинкованной стали - их навивают из ленты, и, благодаря спиральному
раскатанному фальцевому соединению, который работает как ребро жесткости - они намного прочнее и жестче
обычных тонкостенных труб, свернутых из листа с продольным швом. Многие их видели сами - на стройках из них делают
вентиляционные трубопроводы - а цена им от150 до 450руб за метр - зависит от диаметра.
http://www.prombase.ru/article.xhtml?aid=2171&bid=46

[sikoruk]

INPan:
<<В моей системе увеличение вторички получается около 7х. Разве это много? Какое же тогда увеличение у классических Кассегренов?>>

Увеличение на вторичном зеркале у традиционных «кассегренов» лежит в пределах 3 – 4. При относительном отверстии главного зеркала 1/4-1/5 эквивалентное относительное отверстие сисемы – 1/12 – 1/20. Чаще всего 1/15 – 1/16.

<<Если я правильно понял, то после расширения отверстия дополнительная фигуризация не понадобится?>>

Если зеркало уже готово, то рассверливание центрального отверстия приведет к сильному деформированию поверхности. Зеркало придется параболизовать заново. По той же причине в Вашем случае не возможно применить сферическое вторичное зеркало, т.к. параболоид придется переполировать в эллипсоид с квадратом эксцентриситета примерно 0,7 вместо 1,0 у параболоида.

<<… а при откидывании вторички на стойке юстировка сохраняется? Ведь откидывается именно кассегреновская вторичка, я правильно понял?>>

Расстояние между главным и вторичным зеркалами в традиционном «кассегрене» обычно составляет 3/4 фокусного расстояния главного зеркала, а у «ньютона» диагональ на расстоянии около 4/5. Поэтому вторичное кассегреново зеркало приходится размещать ближе диагонального. И по конструктивным соображениям приходится отбрасывать кассегреново.
Надежность всего узла на предмет центрировки зависит только от качества механического выполнения узла. Но требования не настолько жесткие, чтобы их невозможно было бы выполнить. Вообще в Астрофоруме в вопросах о требованиях к оптике и механике большое количество жутких страшилок, от чтения которых у меня часто стынет кровь в жилах. В действительности все не так страшно. Хотя требования и в самом деле не простые, но методика изготовления оптики и механические конструкции в наше время разработаны настолько хорошо, что не нужно ничего бояться (ну разве что за исключением совсем редких случаев).

Ваш Л. Сикорук.

[sikoruk]

Bibliograf:
<<При таком большом эквивалентном фокусном растоянии диаметр кружка рассеяния - почти 0.1мм. Этот телескоп превоначально
предназначался для экспериментов с ЭОПами и телевизионными передающими трубками - а у них разрешение было несколько
десятков линий на мм, в лучшем случае. Сейчас этот инструмент работает в более светосильном варианте - с Fэкв  20000 мм.>>

Об экспериментах с телевизионными трубками я в свое время слышал. Если не ошибаюсь, этот инструмент установлен в полностью металлической баше необычайно элегантной формы. Тем не менее, при относительном отверстии 1/70 радиус дифракционного кружка для волны 560 мкм равен 0,048 мм. Диаметр среднего зерна эмульсии около 0,03 мм. Для максимального использования разрешения и телескопа и пленки в лунно-планетной фотографии за рубежом применялись  относительные отверстия 1/100 и даже 1/150, с превосходными результатами. Сам я обычно применял относительное отверстие 1/80.
Именно по этой причине  я советовал Игорю остановиться на относительном отверстии 1/20 – 1/24 для цифровой фотографии.

Ваш  Л. Сикорук.

[INPan]

Если зеркало уже готово, то рассверливание центрального отверстия приведет к сильному деформированию поверхности. Зеркало придется параболизовать заново. По той же причине в Вашем случае не возможно применить сферическое вторичное зеркало, т.к. параболоид придется переполировать в эллипсоид с квадратом эксцентриситета примерно 0,7 вместо 1,0 у параболоида.

Леонид Леонидович, а возможна ли перепараболизация зеркала после того как у него уже нет центральной части? Ведь фигуризация его делается когда центральный блок стекла ещё не досверлен до конца.

Надежность всего узла на предмет центрировки зависит только от качества механического выполнения узла. Но требования не настолько жесткие, чтобы их невозможно было бы выполнить.

Вы правы, ни чего невозможного нет. Всё зависит от того, на сколько серьёзен подход. На коленке такой аппарат не сделаешь. Буду очень тщательно продумывать конструкцию всех узлов и делать их в заводских условиях. Желание иметь хороший телескоп-планетник сильнее всех предстоящих трудностей.

Вообще в Астрофоруме в вопросах о требованиях к оптике и механике большое количество жутких страшилок, от чтения которых у меня часто стынет кровь в жилах. В действительности все не так страшно. Хотя требования и в самом деле не простые, но методика изготовления оптики и механические конструкции в наше время разработаны настолько хорошо, что не нужно ничего бояться (ну разве что за исключением совсем редких случаев).

Проблема в том, что иногда только такой опытный телескопостроитель-практик как Вы, Леонид Леонидович, может отличить страшилку от натоящей проблемы. Вот по этому-то все мы, создавая свой очередной опус, ждём когда появится наш уважаемый Л.Л. и откроет нам глаза на правду.

[INPan]

О длинных жестких трубах:
Сейчас доступны витые воздуховоды из тонкой оцинкованной стали - их навивают из ленты, и, благодаря спиральному
раскатанному фальцевому соединению, который работает как ребро жесткости - они намного прочнее и жестче
обычных тонкостенных труб, свернутых из листа с продольным швом. Многие их видели сами - на стройках из них делают
вентиляционные трубопроводы - а цена им от150 до 450руб за метр - зависит от диаметра.
http://www.prombase.ru/article.xhtml?aid=2171&bid=46

Да, жёсткость их на сжатие значительно выше чем у обычных труб, но наличие не сварного спирального шва к сожалению снижает жёсткость трубы на изгиб. Ну и внешний вид у этих труб не очень. Может быть для Ньютона F/4.5 такая труба и подошла бы, а для такого длиннофокусного Кассегрена...

[Mihail Sedyh]

...но наличие не сварного спирального шва к сожалению снижает жёсткость трубы на изгиб.

Однозначно, кроме того скорее всего трубу со временем поведет.
Может шов пропаять?

Никак не могу найти температурные коэффициенты эпоксидки, текстолитов и т.д., Понятно, что скорее всего, они разные по разным направлениям, но хотябы качественное сравнение с алюминием, например, кто-нить может сделать? 

[AAV]

Если зеркало уже готово, то рассверливание центрального отверстия приведет к сильному деформированию поверхности. Зеркало придется параболизовать заново. По той же причине в Вашем случае не возможно применить сферическое вторичное зеркало, т.к. параболоид придется переполировать в эллипсоид с квадратом эксцентриситета примерно 0,7 вместо 1,0 у параболоида.

Леонид Леонидович, а возможна ли перепараболизация зеркала после того как у него уже нет центральной части? Ведь фигуризация его делается когда центральный блок стекла ещё не досверлен до конца.

.

Возможна, если на зеркале нужно отверстие, то высверливаем его еще в заготовке до конца и проблем с фигуризацией нет. Никогда не делаем параболизацию с недосверлиным  отверстием. В звезде делаем отверстие на 5-10мм меньше чем на зеркале.Тем более зеркало 1 к 6 можно фигуризовать на общем полировнике сверху, сделав полировник на 20-30 процентов больше зеркала.

[bibliograf]

 А вот известный Анатолий Санкович всегда параболизует свои зеркала с недосверленным отверстием - и отлично
получается! Просто при сверлении он оставляет узкий (3-4) поясок на глубине примерно треть толщины зеркала,
забивает щель мелкими опилками, замазывает тонким слоем гипса, а сверху - эпоксидной смолой, чтобы гипс не
размокал. Таким образом, пробка в зеркале удерживается тремя узкими поясками и напряжений не возникает...
 

[INPan]

А вот известный Анатолий Санкович всегда параболизует свои зеркала с недосверленным отверстием - и отлично
получается! Просто при сверлении он оставляет узкий (3-4) поясок на глубине примерно треть толщины зеркала,
забивает щель мелкими опилками, замазывает тонким слоем гипса, а сверху - эпоксидной смолой, чтобы гипс не
размокал. Таким образом, пробка в зеркале удерживается тремя узкими поясками и напряжений не возникает...

И всё же, как я понял, если отверстие уже есть, то после его расширения всё же можно привести поверхность к нормальной л/8 параболе не переходя к стадии шлифовки.

[Iskandar]

И всё же, как я понял, если отверстие уже есть, то после его расширения всё же можно привести поверхность к нормальной л/8 параболе не переходя к стадии шлифовки.

Конечно - потребуется только дофигуризовать его полировкой...

[AAV]

А вот известный Анатолий Санкович всегда параболизует свои зеркала с недосверленным отверстием - и отлично
получается! Просто при сверлении он оставляет узкий (3-4) поясок на глубине примерно треть толщины зеркала,
забивает щель мелкими опилками, замазывает тонким слоем гипса, а сверху - эпоксидной смолой, чтобы гипс не
размокал. Таким образом, пробка в зеркале удерживается тремя узкими поясками и напряжений не возникает...

И всё же, как я понял, если отверстие уже есть, то после его расширения всё же можно привести поверхность к нормальной л/8 параболе не переходя к стадии шлифовки.

Можно, зеркало нужно будет переполировать на сферу(как поведет) ,а потом нанести асферику.А может и повезет и его не поведет то и нечего делать не надо будет.У нас расширение отверстия делают фрезеровкой.

[Iskandar]

А вот известный Анатолий Санкович всегда параболизует свои зеркала с недосверленным отверстием - и отлично
получается! Просто при сверлении он оставляет узкий (3-4) поясок на глубине примерно треть толщины зеркала,
забивает щель мелкими опилками, замазывает тонким слоем гипса, а сверху - эпоксидной смолой, чтобы гипс не
размокал. Таким образом, пробка в зеркале удерживается тремя узкими поясками и напряжений не возникает...

Несколько непонятно, о каких трёх поясках идет речь? Я, например, при изготовлении 235-мм зеркала для Кассегрена, перед полировкой высверливал отверстие с обеих сторон - с тыльной на глубину чуть меньше трети толщины, а с лицевой - так, чтобы оставался поясок не толще 1.5-2 мм. Щель (шириной около 2 мм) заполнил гипсом без опилок, а сверху - так же, как Анатолий - эпоксидкой.
Слой гипса, видимо, работает просто как заполнитель, не дающий почти вырезанному цилиндрику отколоться, а эпоксидка, действительно, просто защищает его от намокания.

[sikoruk]

Только что нашел старый слайд, изображающий 165-мм рефлектор Дола-Кёркема-Максутова. Телескоп построен школьниками Андреем Белкиным (оптика), Сашей Голенковым и Славой Боком (вся механика).
На средней фотографии – поверхность Луны, снятая в фокусе Нэсмита 150-мм рефлектора Ньютона-Нэсмита (рис 110 в «Телескопах»). К сожалению, судить о качестве изображения телескопа не возможно. Во-первых, слайд переснят камерой с рук, во-вторых, неудачно сжато. Ну и нужно заметить, что относительное отверстие слишком велико (фокусное расстояние недостаточно для полного разрешения на пленке. По этой причине позже я отказался от фокуса Нэсмита и вообще Кассегрена.
На третьей фотографии изображение телескопа, чей механизм фокусировки был использован нами в качестве прототипа при строительстве 165-мм телескопа Нэсмита, изображенного на первом снимке.

Ваш Л. Сикорук.

[Iskandar]

...По этой причине позже я отказался от фокуса Нэсмита и вообще Кассегрена.

Леонид Леонидович, Вы отказались от Кассегрена только из-за того, что снимали тогда на плёнку? Ведь для матрицы с относительным отверстием системы F/25-F/30 такая система - "самое оно"...

[bibliograf]

Iskandar
Несколько непонятно, о каких трёх поясках идет речь? Я, например, при изготовлении 235-мм зеркала для Кассегрена, перед полировкой высверливал отверстие с обеих сторон - с тыльной на глубину чуть меньше трети толщины, а с лицевой - так, чтобы оставался поясок не толще 1.5-2 мм. Щель (шириной около 2 мм) заполнил гипсом без опилок, а сверху - так же, как Анатолий - эпоксидкой.
Слой гипса, видимо, работает просто как заполнитель, не дающий почти вырезанному цилиндрику отколоться, а эпоксидка, действительно, просто защищает его от намокания.

Гипс расширяется при затвердевании - и если заполнена вся кольцевая канавка - в материале зеркала могут возникнуть
значительные напряжения - поэтому сначала А. Санкович заполняет рез мягкими опилками - а сверху гипсовым раствором.
Затвердевшии гипсовый поясок разгружает стеклянное недосверленное кольцо от радиальных нагрузок.
И еще - отверстие высверливается совсем тонкостенным сверлом, так что ширина кольцевой канавки совсем небольшая
не шире 0.8-1 мм.