Телескоп на основе сферического зеркала

[Алибек]

Ничего нет более сложного и трудного, чем постижение фундаментальных азов.
Древние опирались на атом, но сегодня мы знаем, насколько опасен этот самый "простейший" атом.

То же можно сказать и про оптику. Механик думает, что в оптике можно все передвинуть рычагом Архимеда.
Однако "с ломом" в оптике облом: колебания световой волны настолько часты, что не всякому удаётся их отслеживать ...

В Вашем, Алибек, случае (у ГЗ А = 1: 2) корректнее применить полноразмерный компенсатор: 1- или 2х-линзовый - то, о чём Вам уже А. Юдин сказал.
Можно, применив линзу Барлоу, понизить с 1 : 2 до 1 : 4 светосилу ГЗ, а за Барлоу - поставить 2х-линзовый афокальный корректор по Чуриловскому. Но кто даст гарантию, что "рычаг Архимеда" = случайная линза Барлоу - сработает как надо?

Когда мы с И.Н. Панкратовым (INPan) рассчитывали 5-линзовый корректор для ньютона, то нам об этом корректоре было известно всё: и толщины, и радиуса, и стёкла. Но даже при всём при этом дело закончилось ничем.

Вот так! ... приблизительно.

Спасибо за наставления.    Затея малоперспективная, похоже...
Остановился на системе Волосова. Раньше даже не смотрел в сторону этой системы, мне казалось, что изготовить полноразмерный корректор, все равно, что объектив рефрактора.
Почитав отзывы - поменял свое мнение. Судя по описанию, оптическая часть телескопа не намного сложнее в изготовлении - оптики  параболического Ньютона.  Широкие допуски на радиусы, толщину,  плюс завязка радиусов - можно обойтись без пробных стекол, шлифуя стекла друг по другу. 
В целом, только одна существенная проблема - оправа для корректора.
Что я не смог понять, схема больше фотографическая, а подходит ли она для визуала?

Можно сделать фотографический телескоп Шмидта.
Корректор можно сделать из двух дисков хорошего зеркального стекла толщиной 4 - 6 мм. Между дисками находится масло. Откачивая его, можно деформировать поверхности стекол, получая необходимую форму для коррекции сферической аберрации.

Любопытно, конечно, но такую технологию вряд ли осилю. В моем случае, легче, наверно, необходимый рельеф нанести ретушью...

[Клевцов Юрий Андреевич]

Остановился на системе Волосова. Раньше даже не смотрел в сторону этой системы, мне казалось, что изготовить полноразмерный корректор, все равно, что объектив рефрактора.
Почитав отзывы - поменял свое мнение. Судя по описанию, оптическая часть телескопа не намного сложнее в изготовлении - оптики  параболического Ньютона.  Широкие допуски на радиусы, толщину,  плюс завязка радиусов - можно обойтись без пробных стекол, шлифуя стекла друг по другу. 
В целом, только одна существенная проблема - оправа для корректора.
Что я не смог понять, схема больше фотографическая, а подходит ли она для визуала?

Ну если построить её по схеме Кассегрена, так, наверное, можно использовать и для визуальных наблюдений. Только не забывайте о том, что эта схема требует оптически однородного стекла для корректора. Никакое другое (витринное или, упаси Бог, оконное) стекло тут не подходит. А достать сейчас оптическое стекло хорошего качества (да ещё неплохо бы в том убедиться перед
изготовлением) для Вас, мне кажется, будет проблемой.

[ekvi]

Корректор можно сделать из двух дисков хорошего зеркального стекла толщиной 4 - 6 мм. Между дисками находится масло. Откачивая его, можно деформировать поверхности стекол, получая необходимую форму для коррекции сферической аберрации.

Как лабораторный корректор - годится. Но даже в этом случае нужно к такому корректору приставить неутомимую дюймовочку, чтобы она бдила за правильностью коррекции - малейшая флюктуация (температурная, механическая) будут сильно изменять коррекционный параметр. Кроме того, наружные поверхности у обеих пластин должны быть оптически точными - кто возьмется сделать их такими при их относительной толщине 5/180 = 1/36 ?!
Еще больше вопросов возникнет к такому корректору в поле.

Должен заметить, md, Вы склонны впадать в экзотические крайности: уменьшите амплитуду своих исканий.

[ekvi]

Остановился на системе Волосова.

О какой системе речь? - с конической пластиной во входном зрачке?

Вот две системы: ваше зеркало Ф180 с R= 740 мм,с полноразмерным мениском.
На 1й илл. - как астрограф, на 2й и 3й - для визуала.

Оставьте эту затею! - ослабляйте силу у ГЗ - и будет толк.

[ekvi]

Зеркало Ф175 с двумя 2х-линзовыми корректора (= система Г.Г. Слюсарева, рассчитанная Е.И. Гагенторн в 1949г) - полноценная профессиональная система, что называется, слюнку проглотишь.
Только Вам от неё счастья не будет: 4(!!) линзы - попробуйте их точно изготовить, съюстировать "вкучку" и удержать!

[Клевцов Юрий Андреевич]

Владимир Ильич! Просчитайте ему (если время есть) обычный кассегрен на сферических зеркалах с корректором в параллельном пучке
и так, чтобы последняя поверхность была выпуклым зеркалом. По-моему такое возможно.

[ekvi]

Это и было представлено, как доступное для ЛА:
... но ведь Алибек настаивает на R740 у ГЗ! - а с ним в менисковом кассегрене не получается качества.

С 2ЛК качество сфер.кассегрена подтягивается к дифракционному, но технологические и сборочные проблемы остаются.

[Алибек]

Ну если построить её по схеме Кассегрена, так, наверное, можно использовать и для визуальных наблюдений. Только не забывайте о том, что эта схема требует оптически однородного стекла для корректора. Никакое другое (витринное или, упаси Бог, оконное) стекло тут не подходит. А достать сейчас оптическое стекло хорошего качества (да ещё неплохо бы в том убедиться перед
изготовлением) для Вас, мне кажется, будет проблемой.

Спасибо.
Я думаю, что хорошее стекло  не трудно найти, мне часто попадаются линзы большого диаметра, можно среди них подобрать.

О какой системе речь? - с конической пластиной во входном зрачке?

Вот две системы: ваше зеркало Ф180 с R= 740 мм,с полноразмерным мениском.
На 1й илл. - как астрограф, на 2й и 3й - для визуала.

Оставьте эту затею! - ослабляйте силу у ГЗ - и будет толк.

Зеркало Ф175 с двумя 2х-линзовыми корректора (= система Гагенторн) - полноценная профессиональная система, что называется, слюнку проглотишь. Только Вам от неё счастья не будет: 4(!!) линзы - попробуйте из съюстировать "вкучку" и удержать!

Посчитали так посчитали...
Отвечу по порядку:

Волосов-Ньютон, двухлинзовый корректор на входе.

На первой иллюстрации  - неизвестная мне схема, можете, пожалуйста,  название сказать?
Вторая и третья - Кассегрен Максутова? Без пробных стекол тут не обойтись... нет?

Относительно второй группы иллюстраций.  Мне кажется, что это заведомо не подъемный проект. Хотя, любопытно, конечно...  Где можно подробнее ознакомиться с этой системой?

Это и было представлено, как доступное для ЛА:
... но ведь Алибек настаивает на R740 у ГЗ! - а с ним в менисковом кассегрене не получается качества.

Радиус кривизны моего зеркала R=640мм.

Я не настаиваю, но желательно не хотелось бы удалять покрытие  зеркала, затратно...
Поэтому и остановился на схеме Волосова.

[ekvi]

Волосов-Ньютон, двухлинзовый корректор на входе.

Теорию  2х-линзового корректора разработал Д.С. Волосов, но система известна как телескоп Рихтера-Слефогта (см. 2ю илл. ).

На первой иллюстрации  - неизвестная мне схема, можете, пожалуйста,  название сказать?

Название ... чего?
 О мениске с двойным ходом лучей через него Г.М. Попов говорит, наверное, с начала своей работы в оптике, т.е. с начала 1960х.
Я всего лишь приладил предфокальный 2ЛК к связке "M+Z" и провёл оптимизацию этой сборки - и что, теперь его моим именем навеличивать?! Оставьте ... Для себя её называю Супер-Макс утов (по аналогии с супер-шмидтом).

Вторая и третья - Кассегрен Максутова? Без пробных стекол тут не обойтись... нет?

Кассегрен Максутова. Если Вы знаете, как проконтролировать выпуклую поверхность через стекло (см. ОФООП по ссылке https://yadi.sk/d/OVQa3N0qCqdMr), то - никаких проблем: и меньше работы (без пробных), и всё - своими руками (если они не дрожат от страха перед неизвестностью).

Относительно второй группы иллюстраций...  Где можно подробнее ознакомиться с этой системой?

Г.Г. Слюсарев. Расчёт оптических систем. Л.: 1975. с. 344-345.

Радиус кривизны моего зеркала R=640мм.
Я не настаиваю, но желательно

Даже не 740?
Вот, можете попробовать систему Слефогта в модификации В.Ю. Теребижа (см. его "Современные оптические телескопы"): с помощью программы Земакс он на автопилоте (в процессе оптимизации) раздвинул линзы в 2Л- корректоре слефогта и поставил полевую линзу.
 Оригинальный слефогт (его схема - внизу) безразличен к полевой линзе; но, как только в оптимизаторе задействуешь расстояние между линзами корректора, слефогт сразу "оживает" и начинает стремительно улучшать своё качество. В результате этого поиска родились сразу две системы - та, что на 1 илл., вторая на 3й илл.
 
1ю систему смело можно именовать системой имени В.Ю. Теребижа, т.к. оптики были убеждены, что далеко расставленные линзы из одного стекла качества не дадут, но этот случай помог их в этом разуверить!

Вторая система (3я илл) - так наз. "система Гамильтона" с линзой Манжена в качестве ГЗ. И хотя Вашему зеркалу "гамильтон" не нужен, но, на всякий случай, - вдруг заинтересуетесь? - на 3й илл. дам для справки и схему "гамильтона". (А в скобках замечу: ДимСаныч, будучи модератором, сокрушался о привычке править-дополнять свои сообщения - "вы-де рискуете быть не прочитанными!" В том-то и весь секрет: кто сейчас читает - не видит, а видит тот, кто перечитывает! - вот на этого, ищущего, и работаем!)

[Алибек]

Вопрос, а как мне узнать необходимые параметры  пробного стекла?

[ekvi]

как мне узнать необходимые параметры  пробного стекла?

У пробного стекла только 2 параметра: R и D.
Первый  определяется по вершинному радиусу кривизны асферики, но, лучше, - по ближайшей сфере сравнения. Тогда отклонение будет в 4 раза меньше. Об этом - см. в монографии Д.Т. Пуряева "Контроль асферических поверхностей".
Для сферы - радиус пробного равен радиусу поверхности.
Стандартный диаметр пробного стекла - не более 130 мм. Нестандартный - сколько сможете поднять.

Толщина - не менее D/8, обычно D/6.
Материал - обычно ЛК (5 или 7), но возможен тот же материал, что и у контролируемой детали - не принципиально.

[Алибек]

Насчет пробных стекол. В продаже имеются индикаторные головки с точностью 0,001мм. Допустим, изготовим на основе такой головки -  сферометр. Измеряемая поверхность будет  опираться на три шарика закрепленных на кольце под углом 120гр. Метрологический контроль прибора будет осуществляться   по   известным  радиусам  пробных  стекол. Теоретически -  такой самодельный сферометр будет способен измерить стрелку кривизны с точностью 0,001мм. Хватит ли точности  сферометра для изготовления  корректора системы  Клевцова, точнее говоря, для контроля  необходимых пробных стекол?

 

На 1й илл. - клевцовФ175/8 с исходным зеркалом, на 2й и 3й - с зеркалом Ф175, прослабленным до F = 750.

Владимир Ильич! В посчитанной системе Клевцова на исходном зеркале, расстояние от последней поверхности до фокальный плоскости - 267мм. Слишком уж мало получается.  Если передвинуть корректор по-ближе к зеркалу мы увеличим вынос плоскости за главное зеркало, но, в таком случае, как это повлияет на исправление аберраций? По моим прикидкам, для окуляров формата 1,25" вполне должно хватить имеющегося в зеркале отверстия (32мм), по крайней мере, при выносе фокуса до 150мм.

[RADIUS]

Насчет пробных стекол. В продаже имеются индикаторные головки с точностью 0,001мм. Допустим, изготовим на основе такой головки -  сферометр. Измеряемая поверхность будет  опираться на три шарика закрепленных на кольце под углом 120гр. Метрологический контроль прибора будет осуществляться   по   известным  радиусам  пробных  стекол. Теоретически -  такой самодельный сферометр будет способен измерить стрелку кривизны с точностью 0,001мм. Хватит ли точности  сферометра для изготовления  корректора системы  Клевцова, точнее говоря, для контроля  необходимых пробных стекол?

Здравствуйте.
Никакой "домашний" сферометр с индикатором  ценой деления 0,001мм. не обеспечит гарантированной точности измеряемой
 радиуса сферы по ГОСТу для  класса dR3...
 Только применение Его в сравнении с подобными и приближенными  ОПС и КПС стеклами уменьшит ошибку.

 

[Алибек]

Здравствуйте.
Никакой "домашний" сферометр с индикатором  ценой деления 0,001мм. не обеспечит гарантированной точности измеряемой
 радиуса сферы по ГОСТу для  класса dR3...
 Только применение Его в сравнении с подобными и приближенными  ОПС и КПС стеклами уменьшит ошибку.

Приветствую!
Точность индикатора можно увеличить до 0,0002. Хоть и дорогие они, конечно... Плюсом есть  возможность установки нуля, калибровки.
При такой точности возрастут требования к кольцу с шариками, да и в целом, к механике сферометра. Сами шарики для сферометра можно приобрести. При наличии пробных стекол, параметры которых известны точно, можно калибровать прибор перед каждым измерением.
Что скажете?