Источник света для теневого испытания зеркала

[Alexey_Smirn]

Ребята!

 Подошел в плотную к работе над своей оптикой. Нужно сделать источник света для теневых испытаний. Вот вопрос:
1)Как из подручных материалов сделать такой источник света?  К сожалению, все свое хозяйство я растерял, и нет под рукой ни трансформаторов, ни линз ни трубок    Где можно всю эту байду купить в Москве?  Не лазить же по свалкам...

2)Можно ли использовать лазерную указку как источник света, стоит ли игра свеч, будет ли это проще? или сложнее?

С уважением. Алексей.

[koligor]

Мой теневой прибор сделан без лишних наворотов по схеме, предложенной в книге Сикорука. В качестве источника света используется обычная 3.6 В лампочка.
Питание от трех батареек R14. При длине щели 5 мм, света вполне достаточно, поэтому от применения конденсора я отказался.
Насчет лазерной указки, то я сам не пробовал, но думаю, что ее можно использовать, только без фокусирующей линзы. Сам диод достаточно мал и ярок, поэтому его самого можно использовать в качестве звезды без всяких отверстий и щелей, хотя я думаю, что красное освещение будет утомлять глаза.
А так, идея интересная, надо попробовать!

[Evgeniy Puhalskiy]

Идея интересная, если бы моя указка не заглючила, сейчас было бы о чем рассказать. Можно еще и вместо глаза применить небольшую "подзорную трубу" и разглядывать поверхность зеркала через нее.
Преимущество- больший входной зрачек, возможность зафиксировать трубу относительно ножа, что весьма комфортно для глаза, возможность эффективного исследования зеркал малого диаметра и особо большого радиуса кривизны. К этой системе прилаживаем "диод" от лазерной указки с конденсором и щелью. +Хорошая механика теневика и ахроматичность диода...

[gals]

Я пробовал использовать лазерную указку. Предварительно выворачивалась линза - получалось неплохо.
Вообще, если относительный фокус сравнительно небольщой - 1/10 - 1/6, то можно использовать (по своему опыту) простой диапроетор для сдайдов: на место слайда вставляется рамка со станиолью, в которой по Навашину, на стекле, прокалывется иголкой дырочка - искусственная звезда. Ее делать нужно ближе к ркаю слайда, рядом с которым располагается глаз. Мощный световой источник дает яркую звезду.  Диапроектор удобен и тем, что на место слайда можно вставить рамка с прорезанным отверстием (ромб, квадрат), с помощью чего можно легко выставить и отфокусировать теневой прибор, то бишь диапректор. Если места иск. звезды и отверстия совпадают, то не надо тратить времени на ее поиски. Все свои зеркала я сделал, использую в качестве теневика именно свой старенький диапроектор "Свет".

[gals]

Удалил повторное сообщение.

[bibliograf]

 Про использование лазеров в теневых приборах была
специальная брошюра - "Применение лазеров для контроля
и аттестации оптических систем", ЛДНТП 1976. Тогда полу-
проводниковых лазеров еще не было, использовались мало-
мощные гелий-неоновые-с неизменным успехом. Однако,
необходимо сделать важные предупреждения - мощность
обычной лазерной указки, если смотреть на нее глазом,
находится на пределе допустимого по медицинским нормам.
Самое скверное здесь то, что биологическое действие ма-
лых доз лазерного излучения - до сих пор предмет иссле-
дований и обсуждений врачей и допустимые дозы до сих
пересматриваются и уточняются - в сторону ужесточения.
Предполагается даже, что облучение когерентным излуче-
нием, способно, подобно радиоактивности, давать кумуля-
тивные эффекты, и подобно некоторым аллергенам, вызы-
вать сенсибилизацию.
Поэтому,  для визуального теневого прибора лучше всего
использовать галогенную автомобильную лампочку с регуля-
тором яркости - или просто питать ее от аккумулятора. А кон-
денсор для освещения щели сделать из двух плоско-выпук-
лых линз от старого фотоувеличителя.  

[Fidel]

Яркости обычной 12-и вольтовой автомобильной лампочки (от габаритов, к примеру - 12 В, 5W, цена 1р.50коп.) вполне достаточно для теневого испытания зеркала из центра кривизны, при использовании щели и ножа. Конденсор самый примитивный. На галогенки (от них жар такой, что воздух струится вокруг ножа и картинка нестерпимо яркая, а о корпус осветителя обжечься можно)  и прочие изыски переходить приходится, когда применяется метод автоколлимации - много отражений от полированных поверхностей и яркости обычной лампочки не хватает.
Что касается лазерных указок, то они точно не подходят для этого дела.

[bibliograf]

 Галогенную лампочку удобно применять,  потому что у нее
большая светящаяся поверхность нити накала - ее проще
фокусировать. Раньше для теневых приборов даже делали
специальные лампы СУ10-300 с вольфрамовой ленточкой
вместо нити и оптически плоским окном, впаянным в баллон.
Ток накала у нее был 10 ампер при 3 вольтах, а размер-
с пивную банку...
  А при конструировании самодельного прибора целесообра-
зно все детали - лампочку и линзы собрать на дощечке на
пластилине и все подогнать и снять размеры; потом делать
корпус.

[Alexey_Smirn]

Ребята! Спасибо за ответы, но...

Вообще-то проблема такая.

Я просчитался при расчете своего телескопа....

Т.е., у меня главное зеркало имеет D = 250mm., R кривизны = 3000mm., Квадрат эксцентриситета = 0.684.

Это эллипсоид.

Я полагал, что ближний фокус эллипсоида находиться примерно в полуметре от поверхности (точные цифры приводить не буду), а дальний - в примерно шести метрах. Соответственно, проблема контроля асферики решалась просто - в ближнем фокусе - источник света, в дальнем - наблюдатель с ножом. Помещение нужной длины у меня есть - длина коридора + комнаты по прямой как раз семь метров.

Оказалось, что я ошибся более чем вдвое! Ближний фокус ~ 1.6метров, а дальний ~17метров! Такого помещения нет и мне прийдется выдумывать другие способы контроля поверхности...

Какие могут быть предложения? Я не знаю, что и делать... Для испытаний моей конфигурации таким же способом, как и при фигуризации параболического зеркала, мне кажется, будут проблемы -  слишком велико относительное отверстие и слишком мало опыта...

Что стоит сделать?

С уважением, Алексей.

[Митрофанов Павел]

     Я вижу два решения этой проблемы. К сожалению, оба не идеальные.
    Первое. Сделать выпуклое сферическое зеркало диаметром 125 мм и радиусом кривизны в половину большего расстояния. Т. е. Примерно 8,5 метров. Поставить это зеркало в сходящийся пучок. Максимальное расстояние сократится в два раза. Звезда и нож установлены в одном, ближнем к главному зеркалу, фокусе.  Точность такого зеркала должна быть не ниже лямда/16. Чем точнее тем лучше. А для контроля этого зеркала понадобится пробное стекло примерно такой же точности. Как Вы понимаете этот выход не лучший.
   Второе. В книге Максутова «Изготовление и исследование астрономической оптики» приведена компенсационная схема для контроля асферических зеркал, с применением в качестве компенсационного элемента вогнутого сферического зеркала меньшего, чем главное, размера. И в этом случае точность сферического зеркала должна быть довольно высокой. Причем, если учесть, что полной компенсации таким методом, добиться не удается, то точность сферического зеркала должна быть, пожалуй,  выше, нежели в первом случае. Если мне не изменяет память, то Сикорук, во втором издании своей книги описывает этот метод.

[Митрофанов Павел]

    Алексей, попробуйте пересчитать систему взяв более светосильное главное зеркало. Такой вариант будет, пожалуй, наиболее простым. Не нужны дополнительные оптические элементы.

[Alexey_Smirn]

Павел!

 Дело в том, что 1/6 - придельное для данной схемы (Долл-Киркхем) относительное отверстие главного зеркала, с моей точки зрения. При больших относительных отверстиях очень сильно растет кома.

С уважением, Алексей.

[Astromaks]

Слушайте, а я насчет лазерных указок хочу спросить:
вот если в глаза свет попадет с полуметра, со зрением ничего не случится?

[yas]

Вообще-то проблема такая.

Я просчитался при расчете своего телескопа....

Т.е., у меня главное зеркало имеет D = 250mm., R кривизны = 3000mm., Квадрат эксцентриситета = 0.684.
 Какие могут быть предложения? Я не знаю, что и делать... Для испытаний моей конфигурации таким же способом, как и при фигуризации параболического зеркала, мне кажется, будут проблемы -  слишком велико относительное отверстие и слишком мало опыта...

Что стоит сделать?
 

Алексей,

Судя по всему, Вы делаете свое первое зеркало. Поэтому мой совет - забудьте двухзеркальную схему и делайте обычный Ньютон. Светосила Вашего зеркала вполне для этого подходит. Мне понятно Ваше желание сделать зеркало под "нуль-тест", но поверьте, что сделать (пусть даже в первый раз) приличную параболу 1:6 по продольным абберациям не сложнее чем изготовить эллипсоид и выпуклое сферическое зеркало. Все равно все будет определяться умением подобрать правильный режим полировки и форму полировальника. Да и пользоваться Ньютоном будет удобней. Для двухзеркальных систем обычно выбирают светосилу главного зеркала 1:3 - 1:4 чтобы труба не была бы очень длинной.

[Alexey_Smirn]

Уважаемый YAS!

Квадрат эксцентриситета = 0.684  - это не парабола, а эллипсоид, и если бы не ошибка в расчетах - я не задавал бы такого вопроса.  Это раз.
Я собираюсь делать схему Долла-Киркхема, она двухзеркальная, это два.
Если бы я хотел делать Ньютон, то давно уже сделал бы, и не мучал бы публику. Это три.

 И давайте так. Если у Вас есть идея, как сделать  контроль поверхности такого зеркала  (D=250mm.  Rкривизны=3000mm., Квадрат эксцентриситета=0.684) - я буду рад обсудить с Вами Ваши идеи.

С уважением, Алексей.

[yas]

 Квадрат эксцентриситета = 0.684  - это не парабола, а эллипсоид.  

Алексей,

Я лишь хотел Вам помочь. Ведь это Ваш первый телескоп, или я ошибаюсь? А про эксцентриситеты мне объяснять не надо
Вы не забывайте, что еще надо испытывать выпуклое сферическое зеркало, что в домашних условиях тоже не просто если нет эталонной плоскости либо пробного стекла, что хуже.

Что касается проверки зеркала с указанными Вами параметрами, то существует множество методов, но в домашних условиях приемлемы следующие (в порядке простоты):
1. Контроль по продольным абберациям
2. Контроль по рассчитанной заранее искривленной решетке Ронки. (Может быть этот метод даже легче, если придумать как изготовить такую решетку простым способом. Возможно, что пройдет печать на "прозрачке", но я так не пробовал)
3. Контроль с вспомогательным сферическим зеркалом в схеме Максутова.
4. Контроль с линзовым компенсатором (Ну, это уже почти совсем не для любителя)

Вот, пожалуй, и все
Можно еще снимать Ронкограмму с дальнейшей ее обработкой, но этого пока никто не делал насколько я знаю. Тут есть математическая теория образования Ронкограмм и можно достаточно просто перейти от этого к обработке реальной Ронкограммы, но опять же готового ничего нет и надо еще писать программу оцифровки самой Ронкограммы, что сродни оцифровке интерферограмм (о к-х мы уже с Вами беседовали). Мне кажется, что будь такая программа в наличие, то зто был бы лучший способ для любителя по исследованию асферических поверхностей., сравнимый по простоте с обычным методом измерения продольных аббераций. Причем в силу автоматической обработки данных этот метод может быть точнее последнего.

[bibliograf]

 Метод с решеткой Ронки, вероятно, подойдет лучше всего.
Попробуйте сперва распечатать обычную линейную решет-
ку 8-10 лин\мм на хорошем лазерном принтере - и собрав
простейшую схему контроля, поэкспериментируйте с зерка-
лом. Уверенно научившись получать ронкиграммы, можно
снять ее цифровой камерой - дальше начинается компьютер-
ная обработка. Можно попробовать "нулевой метод Мобсби"
вычислить и распечатать на пленке решетку с кривыми поло-
сами. Посмотрите главу 9 в "Оптическом производственном
контроле" , там есть полезная ссылка, статья Г.М. Попова в
"Известиях Крымской Астрофизической  обсерватории"
том 45, стр. 188 за 1972 год

[bibliograf]

 Еще полезная ссылка по методу Ронки:
http://members.aol.com/RonWin20/