Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Много-апертурный телескоп.  (Прочитано 5776 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Много-апертурный телескоп.
« Ответ #100 : 31 Окт 2016 [11:14:31] »
Мы обсуждали схему, в которой N сферических зеркал смотрят в одну точку. Они лежат на поверхности параболы, тем самым (с ошибкой в четверть лямбды), формируя элементы составного параболоида. Поле которого корректируется серийным корректором.
Чтобы сфера Ф 1200 мм превратилась в параболу и к ней подошли стандартные паракорры, необходимо так задиафрагмировать её входной зрачок, чтобы её пятно (хотя бы!) не превышало кружок Эйри, а, точнее, - чтобы максимальная волновая ошибка не превышала длины волны, 0.56 мкм.
На иллюстрациях представлены 3 варианта, удовлетворяющие этим условиям. Только самый длинный вариант имеет такую волновую ошибку. Только к нему и сможет подойти стандартный паракорр. Но вряд ли кто сегодня из-за какого-то метра апертуры решится на 15-метрового гиганта.
f1: 1 : 1, и на краю зрачка остаётся щёлочка 25 мкм. Длина трубы 1200 мм.
f3: 1 : 2.5, на краю - щель 0.4 мм, длина трубы 3 м.
f18: 1 : 17.5, край шириной 150 мм, длина трубы 16 м - соответствует зеркалам Ф 150 мм.
« Последнее редактирование: 31 Окт 2016 [11:50:21] от ekvi »


Оффлайн mo

  • *****
  • Сообщений: 17 500
  • Благодарностей: 1073
  • Олег Милантьев - L71 Vedrus Observatory
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Сообщения от mo
Re: Много-апертурный телескоп.
« Ответ #101 : 31 Окт 2016 [11:51:14] »
Понял. Это и требовалось. Спасибо за расчёты.
モ - mo

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Много-апертурный телескоп.
« Ответ #102 : 31 Окт 2016 [11:51:35] »
Естественно, если взять внешний диаметр сборки не 1200, а, например, 450, то габариты сократятся.
На илл. вариант сферической сборки Ф 450 мм при длине трубы 4300 мм.
Но такую оптику, очевидно, целесообразнее делать цельной, и с собственными корректорами такой скоп будет не длиннее метра.
« Последнее редактирование: 31 Окт 2016 [11:57:45] от ekvi »

Оффлайн Alex_6619

  • *****
  • Сообщений: 1 075
  • Благодарностей: 43
    • Сообщения от Alex_6619
Re: Много-апертурный телескоп.
« Ответ #103 : 31 Окт 2016 [13:41:23] »
Тогда тут
Большое спасибо! Вот здесь https://yadi.sk/d/MCnFwNd_xpcoD эта же статья в форматах *.pdf и *.doc.
Так и по моей ссылке в pdf. В этой брошюре ссылаются на книгу Я. Перина. Когерентность.1974 г., вот в ней подробней описано и несколько способов, а так же проблемы связанные с этим.
« Последнее редактирование: 31 Окт 2016 [17:35:16] от Alex_6619 »
Хорошая вещь компьютер...Посидел пять минут-полтора часа прошло....

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Много-апертурный телескоп.
« Ответ #104 : 31 Окт 2016 [19:02:03] »
книгу Я. Перина. Когерентность.1974 г
Брошюру по Вашей ссылке я преобразовал в вордовский формат, чтобы исправить опечатки и приблизиться к её содержанию.
Видел ссылку на книгу Периной, но не ожидал, что она будет полезна.
Низкий Вам поклон за участие в работе по теме!

Оффлайн Gleb1964

  • *****
  • Сообщений: 2 154
  • Благодарностей: 273
    • Сообщения от Gleb1964
Re: Много-апертурный телескоп.
« Ответ #105 : 02 Ноя 2016 [18:19:43] »
Они лежат на поверхности параболы, тем самым (с ошибкой в четверть лямбды), формируя элементы составного параболоида.
нет, с ошибкой четверть лямбды - это дифракционно-ограниченный волновой фронт должнен быть, а поверхность зеркал, от которых он отразился, не должна отклоняться более восьмой длины волны, потому, как на отражении ошибка удваивается. Т.е. надо в два раза жестче..

Оффлайн Alex_6619

  • *****
  • Сообщений: 1 075
  • Благодарностей: 43
    • Сообщения от Alex_6619
Re: Много-апертурный телескоп.
« Ответ #106 : 23 Янв 2017 [17:05:35] »
Брошюру по Вашей ссылке я преобразовал в вордовский формат, чтобы исправить опечатки и приблизиться к её содержанию.
Видел ссылку на книгу Периной, но не ожидал, что она будет полезна.
Нашел ещё одну, оказывается уже многое сделано и проверено на практике https://yadi.sk/i/-slx8MwY3ATqk7
Хорошая вещь компьютер...Посидел пять минут-полтора часа прошло....

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Много-апертурный телескоп.
« Ответ #107 : 07 Авг 2022 [10:49:24] »
Нашёл в "чулане" сферическое ГЗ Ф 180 с R = 3700 мм, которым решил пожертвовать для проведения критического эксперимента.
Суть эксперимента в том, чтобы, распилив на сектора исходное ГЗ, разнести сектора как можно шире, образовав тем самым поли-апертурный входной зрачок, на котором получить разрешение, в N = Dn/Do раз большее, чем на исходном ГЗ (Dn- диаметр на разнесённом ГЗ, Do- исходный диаметр ГЗ).
Но перед распилом ГЗ ещё раз решил проверить, как будет работать идея "на бумаге".

   Многие телескопостроители, чтобы избавиться от губительного влияния ЦЭ на разрешающую способность рефлектора, используют брахит, т.е. внеосевую систему.       
        Посмотрим, насколько реальны эти надежды.
   Одиночный входной зрачок (ВЗ), смещённый с оси, становится несимметричной частью большого симметричного кольцевого ВЗ, охватывающего малый.
   В качестве охватывающей ОС возьмём следующую ОС (илл. 1): 
- сферическое зеркало Ф 320 мм с R = 3700 мм,
- 2х-линзовый корректор из стекла К8,
- ЦЭ = 0.7215.
Её характеристики приведены на следующей иллюстрации: Оптические характеристики охватывающей кольцевой ОС:.волновая ошибка, интерферограмма, тест по 3х-элементной мире, по 2-м звёздам, ЧКХ – 3х- и 2х-мерная.

ПС: 320 мм - диаметр имеющейся трубы от астрофотокамеры 310х520 мм,
« Последнее редактирование: 07 Авг 2022 [12:15:34] от ekvi »

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Много-апертурный телескоп.
« Ответ #108 : 07 Авг 2022 [10:52:53] »
Теперь возьмём одиночный внеосевой ВЗ Ф 45 мм, смещённый с оптической оси охватывающей ОС на 137.5 мм.
      Диаметр охватывающей системы оставим прежним, 320 мм:
       Рис.3. Одиночный внеосевой ВЗ: ф 45 мм, смещение с оптической оси 137.5 мм.
      Будучи на краю охватывающего ВЗ, малая внеосевая апертура приобретает волновую ошибку, равную краевой ошибке охватывающего ВЗ, с очень большим градиентом:
Рис.4. 3d-график волновой ошибки одно-апертурного ВЗ ф 45 мм. Разрешение 3.102 у.с.
   Всевозможные ухищрения, применяемые авторами брахитов различных конструкций, не позволяют исправить «врождённый» изъян этих систем (см. программу WinSpot) - пятна рассеяния всегда имеют треугольную форму, что обусловлено неисправимыми у внеосевых систем комой и астигматизмом:
Рис. 5. 3х-зеркальный брахит с эллипсоидным ГЗ в программе WinSpot: ф 208 мм, F / D = 20.23.

   Именно поэтому авторы этих систем не приводят значения волновых ошибок, которыми и определяется качество изображения. Согласно критерия Рэлея для визуальных систем размах волновой ошибки не должен превышать Л/4, а по критерию Марешаля среднеквадратичное значение должно быть не более Л/20.
      Как показывает опыт, пятно треугольной формы свидетельствует о наличии у ОС недопустимо большой волновой ошибки.

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Много-апертурный телескоп.
« Ответ #109 : 07 Авг 2022 [10:56:10] »
Можно воспользоваться смещением малого ВЗ с оси, чтобы повысить разрешающую способность за счёт большого диаметра охватывающей ОС. Для этого  необходимо иметь, как минимум, три внеосевые апертуры, т.е. полиапертурный, ПАВЗ. Тогда разрешающая способность станет соответствовать охватывающей апертуре:
      Рис. 6. 3х-апертурный ВЗ: охватывающая апертура ф 320 мм, разрешение 0.436 у.с.
      Рост числа внеосевых апертур сближает ПАВЗ с охватывающим кольцевым ВЗ:
      Рис. 7. Полный тест 6-апертурного ВЗ.
      Рис. 8. Полный тест 30-апертурного ВЗ.

Диаметр охватывающей апертуры выбран по существующей трубе, оставшейся от АФК ф 310х520 мм.

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Много-апертурный телескоп.
« Ответ #110 : 07 Авг 2022 [10:57:51] »
       Рис. 9. Слева-направо: 3х-мерный график ЧКХ ВЗ с 6-, 12- и 18-апертурами.     
      Таким образом, предельные возможности ПАВЗ стремятся к возможностям охватывающего кольцевого ВЗ.
      Но, если у кольцевого ВЗ контраст понижается только из-за дифракции от ЦЭ, то у ПАВЗ – ещё из-за дифракционных эффектов, возникающих вокруг каждой апертуры, составляющей ПАВЗ. Поэтому подъём ЧКХ на высоких частотах, присущий ВЗ с ЦЭ, у ПАВЗ с малым числом внеосевых апертур нивелирован.
   Поле у ПАВЗ лимитируется астигматизмом, характерным даже для кольцевого ВЗ, а тем более, для внеосевой апертуры, поэтому они целесообразны только для малых полей, например, в качестве планетников.

Итак, плюсами ПАВЗ становятся только его малый вес и лёгкость производства отдельных апертур. Но последний плюс неотвратимо становится минусом на стадиях юстировки и эксплуатации.
« Последнее редактирование: 07 Авг 2022 [11:08:20] от ekvi »

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Много-апертурный телескоп.
« Ответ #111 : 07 Авг 2022 [11:16:22] »
Как вы думаете, какой вывод я сделал для себя из проведённого исследования?
Правильно! Исследование показывает: даже 6 внеосевых апертур по разрешающей способности выглядят очень бледно в сравнении с кольцевой апертурой.
И я решил не распиливать идеальное сферическое ГЗ, изготовленное ещё в 1990-е, а составить кольцевой ВЗ шириной 45 мм из трапециевидных секторов 45х45 мм. А вообще, ЦЭ кольцевой апертуры желательно иметь 0.5 - 0.7 (так Г.Г. Слюсаревым и рекомендовано!).
А в дальнейшем сопоставить результаты изучения планет, проведённые на цельном сферическом ГЗ ф 180 мм и на составном кольцевом ф 320 мм.
Поскольку к данной теме интерес стойкий, то рано или поздно результат будет достигнут.
« Последнее редактирование: 07 Авг 2022 [12:27:18] от ekvi »