Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Провисание зеркал под собственным весом  (Прочитано 25675 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Провисание зеркал под собственным весом
« Ответ #400 : 27 Дек 2022 [21:35:10] »
Проведённый эксперимент на зеркале ф 249 мм с толщиной 26.5 мм и не должен выказать какие-либо искажения марки!
На рисунках - пятна рассеяния, вызванные прогибом этого зеркала. Они получены посредством прямого взятия производной от прогибной асферичности. Как можно видеть, даже при опирании на 2 точки пятно выходит за кружок Эйри только на 0.7%.

Для проведения будущих экспериментов в ПроМир встроил СпотАналайзер (рис. 4).

Для любителей - в rar-файле эта версия ПроМира.

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Провисание зеркал под собственным весом
« Ответ #401 : 31 Дек 2022 [11:36:17] »
Модернизировал верхний узел установки (рис. 1):
АК-узел смонтирован на вертикальной стойке установки. Изображение ИЗ, отражённое от ГЗ, 3 шурупами под ГЗ визуально заводится в центр окулярной втулки. Микроскоп и Ф/К смонтированы на съёмной рейке, которая устанавливается на рейку АК-узла. Изображение, увеличенное объективом микроскопа, рассматривается и юстируется в окуляр м-скопа (при снятой ф/к). После этого окуляр снимается и устанавливается Ф/К.
На том же зеркале (Ф 249-26.5-1000-610 мм) сделал снимок ИЗ ф 7 мкм (рис. 2): типичное астигматичное пятно. Если бы я его не видел визуально. А визуал показал гирлянду - нанизанные друг на друга концентрические окружности, возникшую в децентрированном 8х-микрообъективе.
Кроме того, при ближайшем рассмотрении видно, что окуляроприёмная трубка микроскопа порезана на 3 лепестка для приёма нестандартных окуляров и наклонена, как пизанская башня, относительно корпуса (рис. 3). Микроскоп снят с рейки и установлен на внештатном кронштейне и т.д. и т.п. Так, что после такого варварства микроскоп не то, что может, а просто обязан давать кривые изображения.
Бум юстировать!

Кстати, почему А. Белкин не снимает споты прямо на матрицу своего Nikon'а - минуя окуляр микроскопа и штатный объектив Ф/К? Сразу устраняется море децентрированных-перекошенных линз! А кратность увеличения пятна при этом ничуть не страдает:
Г = Гмо. А в его случае Г = Гмо*Гок*Fфк/250 = Гмо*(10*16/250) = Гмо/1.6 - только при 16х-окуляре дотягивается до прямого м-объективного увеличения.
« Последнее редактирование: 31 Дек 2022 [13:19:29] от ekvi »

Оффлайн ysdanko

  • *****
  • Сообщений: 11 003
  • Благодарностей: 227
    • Сообщения от ysdanko
Re: Провисание зеркал под собственным весом
« Ответ #402 : 31 Дек 2022 [12:02:25] »
Так, что после такого варварства микроскоп не то, что может, а просто обязан давать кривые изображения.
Бум юстировать!
100% Я  привел в теме Белкина фотки с подобного микроскопа. Там в качестве АКМ использовался бинокуляр ОГМЭ-П2. Один канал для ИЗ второй для фото. В такой схеме  каналы по определению идут с наклоном. Отсюда и кома+астигматизм.

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Провисание зеркал под собственным весом
« Ответ #403 : 31 Дек 2022 [12:25:44] »
Отсюда и кома+астигматизм
Т.е. то дифр-пятно от 10 мк-ИЗ, к-е помещено в теме Белкина, уже набекрененное?

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Провисание зеркал под собственным весом
« Ответ #404 : 31 Дек 2022 [13:57:35] »
Оказалось, от шумов легко избавиться, понизив размерность снимка, т.е. сделав биннинг -  в данном случае (пятно ysdanko), с 220 до 64:
Но при этом и уровень фона (параметр Iфон в программе ПроМир) нужно оптимизировать на максимум Кш.
Применяю это к децентрированному снимку "астигматичного" пятна (биннинг 550/64) - и снимок показывает то, что видно визуально: гирлянду из трёх колец (видимо, 8х МО - 3х- линзовый или 3х склеек?).
« Последнее редактирование: 31 Дек 2022 [14:18:12] от ekvi »

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Провисание зеркал под собственным весом
« Ответ #405 : 31 Дек 2022 [15:23:24] »
Да, и последняя версия ПроМир - в прицепе (пока втискивается в 300 Кб).

Оффлайн ysdanko

  • *****
  • Сообщений: 11 003
  • Благодарностей: 227
    • Сообщения от ysdanko
Re: Провисание зеркал под собственным весом
« Ответ #406 : 31 Дек 2022 [18:14:56] »
Т.е. то дифр-пятно от 10 мк-ИЗ, к-е помещено в теме Белкина, уже набекрененное?

Нет. Пятно которое с кольцами, это пятно снятое после диафрагмы 10мкм. с  белго экрана, который был расположен примерно в 50 см. от диафрагмы без всякой дополнительной оптики.

 Естественно там присутствует небольшой наклон, который невозможно избежать по условиям съемки без светоделительного зеркала (геометрия)....  Присутствует небольшой наклон, сказывающийся в некоторой эллиптичности картинки.

А вот второй снимок, это фото нашей "идеальной точки", свет от которой прошел по двум каналам микроскопа. .  Этот снимок и демострируют  влияние "кривого микроскопа" на изображение, казалось бы идеальной "точки" в кривом АКМ. Зафокал-фокус- и предфокал. Там наклон ("набекренненость") должен присутствовать.
« Последнее редактирование: 31 Дек 2022 [19:02:24] от ysdanko »

Оффлайн ysdanko

  • *****
  • Сообщений: 11 003
  • Благодарностей: 227
    • Сообщения от ysdanko
Re: Провисание зеркал под собственным весом
« Ответ #407 : 31 Дек 2022 [18:57:26] »
и снимок показывает то, что видно визуально: гирлянду из трёх колец (видимо, 8х МО - 3х- линзовый или 3х склеек?).
Кстати! Очень близко к реальным характеристикам . Увеличение до окуляра в этом ОКМЭ-П2 по паспорту около 7х

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Провисание зеркал под собственным весом
« Ответ #408 : 01 Янв 2023 [08:29:04] »
Всех с Новым, 2023 годом!
В прицепе - миниСправка к ПроМиру: ужимал к допустимому объёму в 300 кб.

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Провисание зеркал под собственным весом
« Ответ #409 : 21 Мар 2023 [12:01:45] »
СОПОСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА С РЕЗУЛЬТАТАМИ РАСЧЁТОВ ПРОВИСАНИЯ ЗЕРКАЛ В ПРОГРАММЕ ProMir

I.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Для контроля провисания зеркал был применён метод пробного стекла и специально изготовленный для этого измерительный стенд (см. далее).

В качестве экспериментального зеркала было изготовлено из стекла К8 главное зеркало (ГЗ) в форме плоско-вогнутой линзы Ø 243 мм, с толщиной по центру 11 мм и радиусом кривизны сферической поверхности 2318 мм.
Доводка плоской поверхности производилась при посадке ГЗ под собственным весом на фетровые квадратики 10х10 мм, пропитанные наклеечным воском, и распределённые под ГЗ равномерно по площади.

Сфера у ГЗ проконтролирована теневым методом Максутова (щель-нить), плоскость – методом пробного стекла.
В качестве полноразмерного эталона плоскости при изготовлении ГЗ и при проведении эксперимента использовался производственный эталон Ø 300 мм с толщиной 34.63 мм из стекла ЛК7.

Аттестация плоской поверхности ГЗ проведена на измерительном стенде на длине волны 589.3 нм, излучаемой лампой ДНаС18, с последующей обработкой "полосатых" интерференционных картин (ИГ) в программе DFTfringe.
Здесь я не стал сильно надсажаться, ограничившись штрелем в 0.726: в программе DFTfringe всегда из провисной ИГ можно вычесть волновой фронт плоской поверхности ГЗ, как аппаратную функцию. Правда, пока эта опция эксперименту ни разу не дала сколько-нибудь заметного "бонуса".

Рис. 1 - профиль плоской поверхности в программе DFTF64.
Рис. 2 - часть таблицы из программы DFTF64 с коэффициентами Цернике.
Рис. 3 - расчётные пред-, фокал и зафокальные изображения дифракционной точки, посчитанные в программе DFTF64.
« Последнее редактирование: 21 Мар 2023 [15:23:56] от ekvi »


Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Провисание зеркал под собственным весом
« Ответ #410 : 21 Мар 2023 [12:03:26] »
Начало - см. #409.
Далее на рисунках изображён стенд, сооружённый для проведения эксперимента,
и его узлы:
1, 2 – общий вид стенда, 3 – узел крепления фотокамеры (Canon EOS 1100D), 4 – ГЗ в оправе на 3х опорных точках по периметру,
5 – один из опорных винтов под ГЗ.
« Последнее редактирование: 21 Мар 2023 [15:14:02] от ekvi »

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Провисание зеркал под собственным весом
« Ответ #411 : 21 Мар 2023 [12:04:32] »
6 – рефлектор, 7 – расчёт рефлектора, как внеосевого параболоида, выполненный в программе РОС; светящийся столбик осветительной лампы располагается в фокусе параболоида,
8 – блок питания лампы ДНаС18, 9 – плоский эталон лежит на верхнем торце (кольцо Ø 258 / Ø 251 мм, притёртое по плоскости к эталону) оправы, над ГЗ.
« Последнее редактирование: 21 Мар 2023 [15:14:25] от ekvi »

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Провисание зеркал под собственным весом
« Ответ #412 : 21 Мар 2023 [12:05:52] »
Начало - см. #409.

II. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА И ЭКСПЕРИМЕНТА

При верхнем положении ГЗ работает как отрицательная линза, уменьшая изображение картин ИГ, поэтому ГЗ было перевёрнуто плоской поверхностью кверху, и оценка провисаний ГЗ производилась по искажению плоской поверхности ГЗ, зафиксированному на кольцевой ИГ.

Качественно результаты расчёта и эксперимента совпадают. Численно результаты расчётов занижены почти в 2 раза.
Сопоставление результатов проводится впервые, поэтому сугубо оценочно, без привлечения стороннего софта (например, DFTFringe). В этом случае достаточно иметь ИГ в виде колец Ньютона. При этом основную трудность составляет минимизация числа колец (выбор зазора между ГЗ и эталоном) и получение симметрии у картин ИГ.
Дело в том, что у юстировочных винтов М5 шаг резьбы равен 0.8 мм, а для перемещения ГЗ даже на 0.295 мкм (цена одного кольца) требуется поворот юстировочного винта на угол ~ 1/8 градуса, что нереально, поэтому представленные на фото ИГ с 2 кольцами (± 1 кольцо) – это предел юстировочных возможностей (не только данного стенда  - использование винтов с шагом 0.25 мм или введение рычажных механизмом улучшает ситуацию, но не решает проблемы). Поэтому, в действительности, например, для 2-й схемы разгрузки ГЗ ИГ должна иметь плоский рельеф, близкий к корректированному расчётному значению.

Для виброизоляции использовался бытовой ковёр. Стабильность ИГ-картин, особенно на пределе юстировочных возможностей, определялась не вибрацией, а нежёсткостью конструкции узлов стенда, чем я и воспользовлся для получения симметричных картин ИГ.

Поскольку обе поверхности ГЗ прозрачны, то на фотографиях ИГ видны все опорные элементы. Мелкие местные искажения на ИГ обусловлены наличием свилей, пузырей и сколов в плоском эталоне (стекло ЛК7 сильно пузырное).

1. Опирание ГЗ на пятачок в центре.

1_1 - ИГ, 1_2 - расчёт в ПроМир, 1_3 - после коррекции программы.
(в скобках признаюсь: для этого случая разгрузки пока не удалось снять ИГ с минимумом колец, но обязуюсь решить эту задачу ... если, конечно,  не удастся найти ключ корреляции между ПроМиром и ДФТФ. Такая корреляция позволит, используя к-ты Цернике, посчитанные в программе ДФТФ, численно согласовать результаты эксперимента и расчёта ПроМира).
« Последнее редактирование: 21 Мар 2023 [15:34:28] от ekvi »

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Провисание зеркал под собственным весом
« Ответ #413 : 21 Мар 2023 [12:06:43] »
Начало - см. #409.

2. Опирание ГЗ на 3 точки, расположенные по окружности Ø 160 мм.

2_1 - ИГ, 2_2 - расчёт в ПроМир, 2_3 - после коррекции программы.
« Последнее редактирование: 21 Мар 2023 [12:37:22] от ekvi »

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Провисание зеркал под собственным весом
« Ответ #414 : 21 Мар 2023 [12:07:37] »
Начало - см. #409.

3. Опирание ГЗ на 3 точки, расположенные по его контуру на Ø 238 мм.

3_1 - ИГ, 3_2 - расчёт в ПроМир, 3_3 - после коррекции программы.
« Последнее редактирование: 21 Мар 2023 [12:37:47] от ekvi »

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Провисание зеркал под собственным весом
« Ответ #415 : 21 Мар 2023 [12:08:29] »
Начало - см. #409.

III. ЧИСЛЕННАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ И КОРРЕКЦИЯ ПРОГРАММЫ PROMIR

Цена одного кольца (шаг деформации) = Л/2 = 0.295 мкм.
N - число колец, PV - размах искажений ГЗ = сумма = |мин| + |макс|.

Разгрузка на …      N   PV-иг       PV расчёт   PV коррект

3т на Ø 20 мм         2   0.59 мкм    0.488 мкм   0.489 мкм
3т на Ø 165 мм     1/2   0.14 мкм    0.03 мкм           0.048 мкм
3т на Ø 238 мм      2   0.59 мкм    0.324 мкм   0.438 мкм      
« Последнее редактирование: 21 Мар 2023 [13:44:55] от ekvi »

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Провисание зеркал под собственным весом
« Ответ #416 : 21 Мар 2023 [12:09:36] »
Начало - см. #409.

IV. ИГ в виде полос.

4_0 - при разгрузке ГЗ на 2 точки на ф 243 мм.
4_1 - при разгрузке ГЗ на пятачок в центре (на 3 точки на ф 30 мм),
4_2 - при разгрузке ГЗ на 3 точки на ф 165 мм,
4_3 - при разгрузке ГЗ на 3 точки на ф 238 мм.
igGreen - ИГ при освещении лазером с Л = 532 +/- 10 нм.

ИГ получены на Л = 589.3 нм, но с тем же успехом можно снимать ИГ и при освещении лазером, например, зелёным, на Л = 532 +/- 10 нм (см. ИГ igGreen). Но ДНаС18, очевидно, точнее: (+/-) 0.3 нм против (+/-) 10 нм.

Я надеялся с помощью Программы ДФТФ, используя ИГ, снятые в свете ДНаС18 и в свете лазеров, производить аттестацию длины волны излучения у своих зелёных лазеров. К сожалению, эти ожидания не оправдались.
Слов нет, программа DFTfringe считает очень точно, но сугубо специфически. И я пока не нашёл ключ для корреляции между нею и своей ПроМир; ПроМир выдаёт один, интегральный, критерий - размах асферичности, а ДФТФ - рассыпуху к-тов Цернике. В ДФТФ выпячен критерий СКО, но он посчитан по отдельности для каждого к-та Цернике, то есть занижен (и указан - ошибочно? - в нм). СКО в ДФТФ и СКО в ПроМире отличаются на 2 порядка (!?). Например, в ДФТФ СКО = 0.25 нм, а в ПроМире по асферичности СКО = 25 нм. Как говорится, он - про Фому, а я - про Ерёму.
Небольшой, но принципиально важный нюанс. DFTF нуждается в ИГ с числом в 30-40 полос. Однако при ограниченном размере фото ИГ (640х640 пикселей, которые далее биннигуются до 250х250 пикселей) получить 30-40 полос удаётся только при наличии 1 или даже 2 замкнутых колец в ИГ. ИГ с более 40 полосами DFTF не перевариваются. Это - лишнее подтверждение специфичности задач, которые призвана решать эта программа.
« Последнее редактирование: 21 Мар 2023 [19:44:31] от ekvi »


Оффлайн ysdanko

  • *****
  • Сообщений: 11 003
  • Благодарностей: 227
    • Сообщения от ysdanko
Re: Провисание зеркал под собственным весом
« Ответ #417 : 21 Мар 2023 [12:35:14] »
Добрый день Владимир Ильич. Давно вас не было. Я уже беспокоиться начал. Не случилось ли чего...

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: Провисание зеркал под собственным весом
« Ответ #418 : 21 Мар 2023 [12:50:05] »
Не случилось ли чего
Спасибо за сопереживание!
Но, как видите, - случилось! Открытия не произошло, но результаты расчётов ПроМира эксперимент подтвердил.
Конечно, эти результаты промежуточные и очень грубые, но публикую их, чтобы меня уж совсем не потеряли.
Остался ещё расчётный артефакт в центре ГЗ, на который с самого начала указывал Иван 7ёныч, но лично мне он не мешает - уже притерпелся.
Ну, и, конечно, я сдержал слово: не стал сооружать интерферометр. И настоятельно рекомендую метод пробного стекла для изготовления АП. Никаких ИГмометров, только монохром-источник, котроль-пара и ДФТФ Д. Изона.

Теперь, чтобы воспользоваться чудодейственным ДФТФ, нужно состыковать его результаты, основанные на обсчёте "полосатых ИГ, с результатами расчётов в программе ПроМир - вот основная сейчас забота.
Дело в том, что с Церником я - по необходимости  - связывался в программе ОСТ, где он действительно необходим для восстановления волнового фронта по результатам сканирования (или как в ДФТФ - после БПФ) "полосатых" ИГ. Но вводить его в РОС или в ПроМир - нож к горлу: подменять живую субстанцию суррогатом! (как это сделано в ЗеМаксе).
« Последнее редактирование: 21 Мар 2023 [15:40:51] от ekvi »


Оффлайн ysdanko

  • *****
  • Сообщений: 11 003
  • Благодарностей: 227
    • Сообщения от ysdanko
Re: Провисание зеркал под собственным весом
« Ответ #419 : 21 Мар 2023 [13:28:59] »
Хорошие результаты. И наглядные.  :)