О контроле телескопов системы Клевцова

[Клевцов Юрий Андреевич]

   Поскольку суть проблемы паразитного света в преобразователях фокусного расстояния я в значительной мере прояснил в предшествующих письмах, займёмся сопоставлением схем и оценкой качества изображения. Привожу точечные диаграммы преобразователя фокуса МК II (1:6) для телескопа ТАЛ-250К (1:8,5).  Диаграммы вычислены по шести линиям спектра в диапазоне 436 – 700 нм с учётом спектрального пропускания прибора в плоскости минимума эффективного дифракционного пятна рассеяния в центре поля зрения (см. приложение 1, где диаметр ограничивающей окружности на графиках равен 30 мкм).
        На графиках приложения 1 и 2: Wy – половина угола поля зрения в градусах; Ys – размер линейного поля зрения в миллиметрах, соответствующего углу Wy.
        Расчёт диаметра эффективного изображения точки (звезды) с учётом дифракции света при концентрации энергии 80% в диапазоне спектра 436 – 700 нм (эффективная область работы цифрового фотоаппарата) даёт: для центра поля 12,2 мкм, для края поля – 17,7 мкм.
         Рассмотрим теперь новую антибликовую схему преобразователя фокусного расстояния МК III, которую я разработал в конце 2009 г. (см. схему МК III в приложении 1 первого письма). Этот преобразователь фокуса дает с телескопом ТАЛ-250К (1:8,5) относительное отверстие f/6, а со схемой ТАЛ-250К (1:, под которую оптимизировался –  f/5,6. Ниже приводятся точечные диаграммы пятен рассеяния для тех же длин волн, что и в предыдущей схеме МК II  (см. приложение 2).
       Оценка диаметра эффективного изображения точки с учётом дифракции света, несмотря на более высокое относительное отверстие, даёт: для центра поля 12 мкм, а по полю – 17 мкм. Однако замечу, если бы этот преобразователь оптимизировался для схемы телескопа с относительным отверстием 1:8,5, на относительное отверстие 1:6 (как схема МК II), то качество изображения точки по полю зрения было бы лучше. Хотя оно и без такой оптимизации вполне приемлемое и составляет в центре поля 13,2 мкм, а по полю 18,6 мкм. То есть, практически, спроектированный мною преобразователь фокусного расстояния одинаково хорошо работает как в схеме ТАЛ-250К с относительным отверстием 1:8, так и в схеме с относительным отверстием 1:8,5. Что в то время для нас было немаловажно, так как в дальнейшем мы хотели выпускать схему с большей светосилой. Не могу сказать этого о схеме МК II, где на краю поля зрения в схеме телескопа ТАЛ-250К (1: эффективное пятно возрастает до 23,2 мкм. По представленному материалу делаю вывод, что по качеству изображения точки предлагаемая мною схема лучше, чем схема МК II, так как сопоставимое качество изображения точки достигается в ней при большем относительном отверстии. В значительной мере это обеспечивается за счёт установки коррекционного мениска впереди силового компонента преобразователя, что позволяет исправить хроматическую кому, вносимую самим телескопом.  Однако, уменьшение остаточного хроматизма увеличения достигается в ней за счёт использования в силовом компоненте преобразователя фокуса относительно дорогого стекла ОФ4, на что постоянно кивает  мой оппонент. Однако, он не понимает, что имея запас в качестве изображения, в принципе можно поступиться полуапохроматической коррекцией остаточного хроматизма увеличения, и вместо стекла ОФ4 использовать его не особый аналог из серии баритовых флинтов, например N-BAF51 фирмы SCHOTT. Проверка показала, что для телескопа ТАЛ-250К (1:8,5)  качество изображения в таком преобразователе фокуса (1:6), собранном на обычных стёклах N-BAK1; N-PSK3; N-BAF51, не хуже, чем в МК II (1:6), чего и следовало ожидать. Для диапазона спектра 400 – 700 нм (область работы цифровых фотоаппаратов) в центре поля 80% света укладывается в пятно диаметром 13,2 мкм или в площадку размерами 12×12 мкм, а на краю поля в пятно диаметром 18,4 мкм или площадку размерами 17,4×17,4 мкм. Это вполне сопоставимо с качеством изображения преобразователя фокуса МК II. То же можно сказать в отношении стоимости оптики. Учтём ещё практически полное отсутствие паразитного света, так как паразитные блики все без исключения отодвинуты от плоскости изображения так далеко, что диаметр самого опасного из них составляет 21,4 мм! Отсутствию паразитного света способствуют расположение коррекционного мениска впереди силового объектива и, тем самым, его удаление от плоскости фокусировки.  А также, большая кривизна его поверхностей и отступление от концентрической формы, и, кроме того, ориентация поверхностей силового объектива прогибом к объекту наблюдения, что не даёт возможности для концентрации света, отражённого от светочувствительной матрицы, в плоскости изображения. Таким образом, предлагаемый мною преобразователь фокусного расстояния идеально приспособлен по качеству изображения для работы с цифровой фотоаппаратурой. К тому же, он практически свободен от паразитного света, что является его большим достоинством. Таким образом, предлагаемый мною проект преобразователя фокуса (МК III), учитывая все пожелания потребителей,  является на сегодняшний день лучшим, но не реализованным по вине моего оппонента проектом  данного типа изделий. Более подробно эта схема и её возможности в смысле качества изображения и паразитного света описана в моей монографии «Новые серийные телескопы и аксессуары» стр. 142 – 147, а её возможная конструкция описана там же на страницах 268 – 270. Автор не теряет надежды возродить как само производство телескопов серии ТАЛ-К, так и испытать в работе новые преобразователи фокусного расстояния к ним и ищет энтузиастов, желающих взяться за это полезное дело и имеющих для этого материальную базу. Любителей астрономии и телескопостроения, а также профессионалов–оптиков, заинтересовавшихся изделием и имеющих возможности изготовления опытных образцов и мелких серий телескопов, просьба обращаться лично к автору. Бывшим оппонентам просьба не беспокоить.

[библиограф]

Свидетели – это оптические пластинки, на которых проверялось качество оптических покрытий перед их нанесением на деталь.  В синей области спектра  отражение света от поверхности отдельных свидетелей доходило до 7%  вместо ожидаемого отражения 0,7%.  Выяснилось также, что многослойные просветляющие покрытия, которые мы закладывали в конструкцию этого преобразователя фокуса, так и не были отработаны. Вместо них использовались трёхслойные просветляющие покрытия, технология нанесения которых была более или менее освоена на вакуумном участке оптического цеха (уже не помню, какие именно это были покрытия).  Объективного контроля толщины слоёв в процессе напыления не было, что и привело к нарушению свойств покрытия в синей области спектра. Если бы покрытия оптических поверхностей соответствовали требованиям чертежа в области спектра 400 – 700 нм,  интенсивность бликов второго порядка была бы в 100 раз меньше, чем наблюдаемая, и этой проблемы не возникло бы.

А если нет контроля слоёв в процессе напыления, разумным решением было бы напылять не
трехслойное, а самое обычное однослойное просветление, фторид магния, к примеру.
А так, вместо увеличения пропускания, получилось его уменьшение -простейший трехслойный интерференционный фильтр.
Вот наглядный пример из учебника "Волновая оптика" Калитеевского - сложная  22-элементная
система, с одно-, дву-, и трехслойным просветлением.
При однослойном просветлении, даже при несоблюдении толщины просветляющей пленки мы
всё равно снизим отражение с 4% до 1.2-1.8% , главное -оно будет равномерным во всём
спектральном диапазоне. Двухслойное просветление даст один горб  пропускания, трехслойное-
один или два. Максимумы пропускания, в этом случае, будут зависеть от толщины слоев, а если
толщины не контролировать, то просветление будет увеличивать, а не уменьшать отражение -
что и получилось.

[PavelGhost]

А как на счет корректоров для ТАЛ200к f/8.5- насколько применимы корректоры Mk-I, Mk-II, Mk-III, с учетом установки фокусера 2" ?

[Алибек]

А если нет контроля слоёв в процессе напыления, разумным решением было бы напылять не
трехслойное, а самое обычное однослойное просветление, фторид магния, к примеру.
А так, вместо увеличения пропускания, получилось его уменьшение -простейший трехслойный интерференционный фильтр.
Вот наглядный пример из учебника "Волновая оптика" Калитеевского - сложная  22-элементная
система, с одно-, дву-, и трехслойным просветлением.
При однослойном просветлении, даже при несоблюдении толщины просветляющей пленки мы
всё равно снизим отражение с 4% до 1.2-1.8% , главное -оно будет равномерным во всём
спектральном диапазоне.

Вместо ахроматического покрытия, разумнее  было ограничиться двухслойным.
Однослойное просветление не может быть равномерным для широкой области спектра. Вероятно, Вы имели ввиду другое положительное свойство таких пленок - прозрачность  для широкой области спектра. При однослойном просветлении тем же фторидом магния, или  диоксидом кремния, спектр пропускания покрываемой  детали будет иметь характерный горб. 

[Владимир ARS]

Юрий Андреевич , вам бы на Китай все эти наработки - может они выпустят . Интересно же.

[Клевцов Юрий Андреевич]

А как на счет корректоров для ТАЛ200к f/8.5- насколько применимы корректоры Mk-I, Mk-II, Mk-III, с учетом установки фокусера 2" ?

2" Кроуфорд от ТАЛ-250К без существенных переделок несовместим с телескопом ТАЛ-200К. Что касается преобразователей  МК I; МК II и МК III,
то углового поля, большего 0,6 градуса с высоким качеством изображения от них ожидать трудно, так как полевые аберрации телескопа ТАЛ-200К
отличаются количественно от телескопа ТАЛ-250К. Здесь нужен специально рассчитанный к этому телескопу преобразователь. У меня такие наработки
есть, они описаны в моей монографии на стр. 268 - 270.

Юрий Андреевич , вам бы на Китай все эти наработки - может они выпустят . Интересно же.

Не исключаю, хотя больше тяготею к отечественным умельцам!

[nolv]

В свете бардака и ненадлежащего контроля качества на вакуумном участке оптического цеха, интересно как обстояли дела с покрытиями других всенародно любимых изделий НПЗ: телескопов "Аполар", окуляров "Plossl"  и "ОКШ".

[PavelGhost]

2" Кроуфорд от ТАЛ-250К без существенных переделок несовместим с телескопом ТАЛ-200К.

Вполне подходят низкопрофильные крейфорды от китайских ньютонов, получается крепче, чем у ТАЛ250к с родным крейфордом.
Но вот корректор бы хотелось иметь и под ТАЛ200к - чтобы хотя бы 1 градус поле было.

[Клевцов Юрий Андреевич]

Вполне подходят низкопрофильные крейфорды от китайских ньютонов, получается крепче, чем у ТАЛ250к с родным крейфордом.
Но вот корректор бы хотелось иметь и под ТАЛ200к - чтобы хотя бы 1 градус поле было.

 Ну в таком случае нужно делать только специальный преобразователь фокуса для ТАЛ-200К. Я считал его на стекле ОФ4. Заготовки
стекла и чертежи устройства до сих пор  хранятся. Найдёте возможность изготовить, пишите лично.

[ВП]

Вполне подходят низкопрофильные крейфорды от китайских ньютонов, получается крепче, чем у ТАЛ250к с родным крейфордом.

Не совсем так: у ТАЛовских крейфордов расстояние между подшипниками на подкове больше, чем на китайских низкопрофильных, поэтому сделать правильную регулировку - и крейфорд от оборонки потянет большую нагрузку, да и чистота обработки ТАЛовской фокусировочной трубки выше.

[PavelGhost]

Вполне подходят низкопрофильные крейфорды от китайских ньютонов, получается крепче, чем у ТАЛ250к с родным крейфордом.

Не совсем так: у ТАЛовских крейфордов расстояние между подшипниками на подкове больше, чем на китайских низкопрофильных, поэтому сделать правильную регулировку - и крейфорд от оборонки потянет большую нагрузку, да и чистота обработки ТАЛовской фокусировочной трубки выше.

Зато длина меньше - таловский гнется 

[ВП]

Зато длина меньше - таловский гнется 

Что у него гнётся?

[PavelGhost]

Зато длина меньше - таловский гнется 

Что у него гнётся?

https://www.youtube.com/watch?v=LWf8h3gGuo4

[ВП]

Зато длина меньше - таловский гнется 

Что у него гнётся?

http://www.youtube.com/watch?v=LWf8h3gGuo4

А Вы попробуйте провести такой же эксперимент с низкопрофильным фокусером на таком же выносе фокусировочной трубки. Будете сильно удивлены.

[Moonchild]

там прогиб идет в основном за счет корявого исполнения как раз той детали, которую Иван Семеныч и переделывал. кстати сегодня он же выложил проверку на вшивость жесткость фокусера Moonlite - при меньшем вылете фокусировочной трубки прогиб там поболе будет, чем в доработанном им ТАЛ-овском фокусере

[ВП]

там прогиб идет в основном за счет корявого исполнения как раз той детали, которую Иван Семеныч и переделывал. кстати сегодня он же выложил проверку на вшивость жесткость фокусера Moonlite - при меньшем вылете фокусировочной трубки прогиб там поболе будет, чем в доработанном им ТАЛ-овском фокусере

Иван Семенович еще увеличил расстояние между подшипниками и увеличил их количество (т.е. точек опор) и вполне естественно увеличилась общая жесткость. Мы же сравнивали обычные крейфорды: наши и китайские.

[PavelGhost]

Уходим от темы - тут все таки больше про оптику, может организовать владельцев ТАЛ200к и заказать где нибудь 10-к корректоров - вообще не представляю кто бы мог сделать их.

[nolv]

вообще не представляю кто бы мог сделать их.

Вы допуски у Юрия Андреевича уточните, вдруг редуктор настолько технологичен, что оптику можно заказать в любой конторе по изготовлению линз, а оправу выточить на любительском токарном станке

[PavelGhost]

А ведь был для ТАЛ200к опытный корректор - к сожалению под 1.25" - поле вполне себе , только виньетит сильно.
У меня имеется - о нем что можно сказать ?

[artym]

        Расчёт диаметра эффективного изображения точки (звезды) с учётом дифракции света при концентрации энергии 80% в диапазоне спектра 436 – 700 нм (эффективная область работы цифрового фотоаппарата) даёт: для центра поля 12,2 мкм, для края поля – 17,7 мкм.

А каков размер исправленного поля в мм на Мк II и вашем корректоре?

Помню что на 200К с каким-то корректором это было примерно 12мм,чего не хватало даже на кропнутую камеру.