14" планетный Кассегрен

[Виниту]

В-общем, после очень затяжных расчетов и переговоров с Тидексом пришли к выводу, что за схему Д-К они не возьмутся (сложно контролировать эллипс), и за Кассегрен тоже, тк схема контроля оптики в сборе (для асферизации вторички) тоже муторная. Могут сделать только параболу (на главном).
Вот сижу думаю, что же делать - вообще одиночное зеркало (как у Криптоника/Виниту); Ньютон 1/4 или все-же Кассегрен, но вторичку для него придется делать в другом месте.

Спасибо за информацию! Честно говоря, не ожидал, что Д-К окажется сложен в изготовлении, сам о нем мечтаю в перспективе лет5-10.

Ньютон по сравнению с прямым фокусом мне совсем не понравился (уже после примерно года опыта с прямым фокусом). Юстировка вторички показалась муторной, а толку особого нет, т.к. в окуляр я не смотрю и фильтры легко меняются руками.

Д-К хочу по той причине, что под перспективный телескоп хочу сделать обсерваторию в виде будки на башенке, типа скворечника или водонапорной башни). И там дальний конец фермы в рабочем положении скопа будет выходить за пределы этой будки. Соответственно неудобно будет менять фильтры. Ну и, кроме того, Д-К короче. И Барлоу тоже не надо. В общем, есть такое ощущение, что для стационара работать на ближнем конце трубы (фермы), как это реализовано в Д-К, будет удобнее. Теперь и не знаю, что думать насчет перспективного планетника, если Д-К не сделать.

[Дмитрий Маколкин]

Братцы, а что это все упёрлись в D-K? У него поле наименьшее из всех двухзеркальников, хуже только у варианта со сферическим главным, а увеличивать его только линзовой системой, что не сахар. Мне как не чуждому оптики не очень понятен смысл. Экономия на асферизации второго зеркала?

[Fidel]

//Здесь можно сыграть на одном очень интересном свойстве плоско-выпуклой линзы.

В первом подвале так ретушировал кассегреновскую вторичку. Работал с теневиком, поэтому приходилось держать в руке фильтр. Полировальник кольцеобразный был, малюсенький. До исчезновения рельефа.

[Valentino]

Не думали насчёт конструкции как у Тис-М?
http://sfire.astroclub.kiev.ua/page/upgrading-tis-m
http://www.astroclub.kiev.ua/forum/index.php?topic=5409.0

ну это же обычный Ньютон, как я понял, облегченный просто. У меня стационар, поэтому делать такую конструкцию я не вижу смысла, по сравнению с обычной трубой.

Рассматривали схему внеосевого зеркального телескопа?

Ну что вы, тут за обычный Кассегрен не берутся, кто ж мне внеосевую оптику делать будет?

Я несколько раз переходил от ньютона к камере в главном фокусе и обратно. Окончательный выбор – центральный фокус.
С фокусировкой проблем нет. Менять фильтры приходится вручную, но это не обременительно.
Визуал организовать можно. Прилепить диагональ после барлухи, там, где сейчас фильтры. И даже легко получилась система термокомпенсации. Барлоу у меня от АРМ с корректором, она под относительное 4, для камеры с мелким пикселем в самый раз. Кратность 2,7, но у меня можно регулировать.
Ньютон тоже неплохо, но для внутрених планет борьба с посторонней засветкой мною проиграна.

Ваш вариант очень интересный, все время забываю спросить, как пользуетесь (если пользуетесь) коректором дисперсии, без него в наших краях ведь никак?

Перешлите Тидексу эти соображения, может они тогда возьмутся? На флинте работать возможно и не захотят, но кто знает?

Дмитрий, спасибо за идею, но я уже не рискну к Тидексу с этим предложением обращаться (итак их достал  ), мне сказали, что с вторичкой им возиться не интересно - малые габариты, сложная схема контроля и тп, я так понял, у их много другой более важной работы, с нестандартной мелочевкой им неинтересно возиться. Хотя надо отдать должное, сразу отфутболивать не стали, считали, консультировались, хоть и долго, изучали варианты контроля моей схемы. Астросиб сразу сказал - не возьмемся, много работы.
И потом мне все-же хотелось бы, чтобы схема контролировалась в сборе, так как-то спокойнее. Впрочем, могу ошибаться, вот и Фидель Викторович написал, что так же ретушировал вторичку.
Кстати, я Тидексу предлагал вариант по Д-К - сделать сначала точную сферу на вторичке, а потом в сборе фигуризовать главное на эллипс, но эта идея не пошла...

... Теперь и не знаю, что думать насчет перспективного планетника, если Д-К не сделать.

ну не Тидексом же единым, в конце концов... да и помимо Д-К есть Кассегрен и много еще чего... По мне так в идеале для стационара вообще лучше МАК растяжек нет, короткая труба, асферики нет, комы нет и тд итп но тут уже ценник другой, у Интеса 14" что-то около миллиона( или С-14. Ну это так, мысли вслух.

Братцы, а что это все упёрлись в D-K? У него поле наименьшее из всех двухзеркальников, хуже только у варианта со сферическим главным, а увеличивать его только линзовой системой, что не сахар. Мне как не чуждому оптики не очень понятен смысл. Экономия на асферизации второго зеркала?

Скорее, гораздо большие допуски на юстировку по сравнению с классическим Кассегреном. Ну и асферики меньше, конечно.А поле для планет не принципиально (если не брать в расчет Луну)

[Gleb1964]

Здесь можно сыграть на одном очень интересном свойстве плоско-выпуклой линзы. Если разместить её плоской стороной к небу, а на выпуклую сторону нанести асферику, то е2 для такой асферики для полного исправления сферической аберрации будет равен квадрату коэффициента преломления. Это работает при любом значении радиуса кривизны асферической поверхности.
В результате мы можем иметь простую и изящную схему контроля вторичного гиперболического зеркала, в которой свет от теневика (интерферометра) проходит через асферическую поверхнность, отражается от задней поверхности (плоскость, легко делать), ещё раз преломляется на асферике и возвращается назад, создавая анаберационное изображение точки.

Зададимся длиной волны контроля 632,8нм (гелий-неоновый лазер в интерферометре) и стеклом К8 (самое распространенное).
На этой длине волны коэффициент преломления равен 1.51466. е2 будет равен 2,29419 Коническая константа k=-2,29419

Прочел это сообщение и засомневался.
Попробовал сделать трассировку в Zemax автоколлимацию вторички через заднюю плоскую поверхность, нуль-теста не получается, получается остаточная волновая ошибка. Что-то не так делаю? Схему контроля можно, хотя бы примерно, нарисовать?

[Fidel]

Рисовать тут особо нечего - теневик смотрит на вторичку (она "мордой" к теневику). Полируем морду сначала под сферу, задницу под плоскость, выдерживаем толщину. Потом фигуризуем до плоского рельефа. Кажется так, если правильно помню. Времени с тех пор прошло изрядно.

[kryptonik]

Ваш вариант очень интересный, все время забываю спросить, как пользуетесь (если пользуетесь) коректором дисперсии, без него в наших краях ведь никак?

Не пользуюсь. Для визуала вещь, безусловно, полезная. У меня как-то в окулярной камере получилась «кольцевая рефрация». Если рассматривать низкую планету не в центре поля зрения, а ниже, то атмосферная рефракция полностью компенсировалась. Хорошее дело.
А для астрографа можно и без него. Каналы всегда можно подвинуть. А рефракция внутри канала если и есть, то незначительная, есть более гадкие факторы в атмосфере.

[GraY25]

Вот я тоже так маялся 2 года что же выбрать когда выбора почти нет, плюнул на всё взял 14" ШК.
Вот если вдруг захочется большего тогда да, придётся задуматься очень крепко)
После 14" имеет смысл переходить на 20+.
Тут я бы вообще не заморачивался и сваял бы прямофокусный фермо-доб с авторской оптикой и экваториальной платформой для трекинга.
Его и возить можно без проблем (я не готов ждать годами когда планеты придут), и если приспичит, потом можно подвесить стационарно.

Сравнивать монстра Интес-14 и С14 тоже некорректно.
Первому нужен маунт уровня WS-240 (55-60кг), второй же можно спокойно крутить на NEQ6, для планет достаточно.

[yas]

Попробовал сделать трассировку в Zemax автоколлимацию вторички через заднюю плоскую поверхность, нуль-теста не получается, получается остаточная волновая ошибка. Что-то не так делаю?

Данная схема контроля не нуль тест, а имеет остаточные аберрации. Для их уменьшения тыльная пов-ть должна быть сферической.
Но даже тогда остаточная волновая ошибка будет порядка 0.1 лямбда.

[Gleb1964]

Попробовал сделать трассировку в Zemax автоколлимацию вторички через заднюю плоскую поверхность, нуль-теста не получается, получается остаточная волновая ошибка. Что-то не так делаю?

Данная схема контроля не нуль тест, а имеет остаточные аберрации. Для их уменьшения тыльная пов-ть должна быть сферической.
Но даже тогда остаточная волновая ошибка будет порядка 0.1 лямбда.

спасибо, все же попробовал тест вторички с обоих сторон, у меня получались значительные остаточные аберрации в обоих случаях. Потом, по Вашему совету сделал заднюю сторону сферической (подогнал через оптимизацию в Zemax), в конфигурации при контроле через заднюю (нерабочую) сторону вторички, сферическую аберрацию удалось минимизировать меньше сотой волны - на практике это уже можно считать нуль-тест.
Как я и полагал вначале, контроль вторички надо делать через заднюю поверхность, которую надо сделать слабо выпуклой сферой. При такой схеме контроля, задняя поверхность работает как преломляющая, в двойном проходе, а рабочая гиперболическая поверхность исследуется на автоколлимации изнутри. В автоколлимации ошибка удваивается, а длина волны света внутри стекла короче в "индекс преломления" раз, т.е. для К8 ошибки рабочей поверхности будут с коэффициентом 2n= 3.03^х (для флинта 3.25^х). Ошибки вспомогательной тыльной слабо-выпуклой поверхности будут добавляться, с учетом двойного хода, с коэффициентом 2*(n-1) = 1.03^х (для флинта 1.25^х).
Разумеется, такой метод контроля предъявляет определенные требования к оптической однородности стекла, поскольку свет проходит через толщу вторички туда и обратно. Поскольку показатель преломления плывет с температурой, требуется, также, термостабилизация изделия при контроле.

[yas]

на практике это уже можно считать нуль-тест.

Все зависит от параметров гиперболической пов-ти линзы. Остаточная может быть и больше.

[Алексей Юдин]

а рабочая гиперболическая поверхность исследуется на автоколлимации изнутри. В автоколлимации ошибка удваивается, а длина волны света внутри стекла короче в "индекс преломления" раз, т.е. для К8 ошибки рабочей поверхности будут с коэффициентом 2n= 3.03х (для флинта 3.25х). Ошибки вспомогательной тыльной слабо-выпуклой поверхности будут добавляться, с учетом двойного хода, с коэффициентом 2*(n-1) = 1.03х (для флинта 1.25х).

Это не автоколлимация, а тест из радиуса, здесь ошибка идёт с однократным коэффициентом, умножаясь только на 2n относительно ошибки поверхности и на n относительно ошибки фронта от зеркала в воздухе.

[Gleb1964]

а рабочая гиперболическая поверхность исследуется на автоколлимации изнутри. В автоколлимации ошибка удваивается, а длина волны света внутри стекла короче в "индекс преломления" раз, т.е. для К8 ошибки рабочей поверхности будут с коэффициентом 2n= 3.03х (для флинта 3.25х). Ошибки вспомогательной тыльной слабо-выпуклой поверхности будут добавляться, с учетом двойного хода, с коэффициентом 2*(n-1) = 1.03х (для флинта 1.25х).

Это не автоколлимация, а тест из радиуса, здесь ошибка идёт с однократным коэффициентом, умножаясь только на 2n относительно ошибки поверхности и на n относительно ошибки фронта от зеркала в воздухе.

Ну, соглашусь, пусть тест из радиуса. Замечу, что можно рассматривать просто отражение луча от зеркала, условие автоколлимации означает, что луч приходит на поверхность перпендикулярно и отражается назад по тому же пути. В данном тесте это условие выполняется, строится автоколлимационное изображение источника в исходной точке.
По поводу коэффициента - в моем тексте есть прямое указание, что коэффициент приводится к поверхности ("ошибки рабочей поверхности"), а не к волновому фронту. Если бы я не указал это в явном виде, это была бы ошибка, но я указал, поэтому ошибки не вижу. Вы, Алексей, просто переписали ту же формулу, что и у меня.
Хотя суть расчета была в оценке относительной чувствительности теста к двум поверхностям, и расчет показывает, что тест в 3 раза более чувствителен к ошибкам рабочей поверхности, чем вспомогательной тыльной, несмотря на двойной ход через нее, и это есть хорошо.
Кстати, вот, для разминки терминологии - автоколлимационный метод измерения радиуса кривизны:

[Fidel]

Известный метод.

Однако... ударились вы в теорию, а мы тогда работали чисто от практики, как зачастую происходит и сейчас. Собрали схему - рельефа нет, значит порядок. Ну дилетанты... что с нас взять 

[Дмитрий Маколкин]

Здесь можно сыграть на одном очень интересном свойстве плоско-выпуклой линзы. Если разместить её плоской стороной к небу, а на выпуклую сторону нанести асферику, то е2 для такой асферики для полного исправления сферической аберрации будет равен квадрату коэффициента преломления. Это работает при любом значении радиуса кривизны асферической поверхности.
В результате мы можем иметь простую и изящную схему контроля вторичного гиперболического зеркала, в которой свет от теневика (интерферометра) проходит через асферическую поверхнность, отражается от задней поверхности (плоскость, легко делать), ещё раз преломляется на асферике и возвращается назад, создавая анаберационное изображение точки.

Зададимся длиной волны контроля 632,8нм (гелий-неоновый лазер в интерферометре) и стеклом К8 (самое распространенное).
На этой длине волны коэффициент преломления равен 1.51466. е2 будет равен 2,29419 Коническая константа k=-2,29419

Прочел это сообщение и засомневался.
Попробовал сделать трассировку в Zemax автоколлимацию вторички через заднюю плоскую поверхность, нуль-теста не получается, получается остаточная волновая ошибка. Что-то не так делаю? Схему контроля можно, хотя бы примерно, нарисовать?

[Дмитрий Маколкин]

Поскольку показатель преломления плывет с температурой, требуется, также, термостабилизация изделия при контроле.

Там допуск километровый на коэффициент преломления. Посчитайте Кассегрен и посмотрите, на сколько нужно изменить коническую константу вторичного зеркала чтобы на оси возникла значимая сферическая аберрация.

[Виниту]

Братцы, а что это все упёрлись в D-K? У него поле наименьшее из всех двухзеркальников, хуже только у варианта со сферическим главным, а увеличивать его только линзовой системой, что не сахар. Мне как не чуждому оптики не очень понятен смысл. Экономия на асферизации второго зеркала?

Для планет поле не нужно) Я думал, он в изготовлении достаточно прост, поэтому планировал Д-К.

Вот я тоже так маялся 2 года что же выбрать когда выбора почти нет, плюнул на всё взял 14" ШК.

Да, я тоже о нем подумываю. Но он довольно дорог для своей апертуры. И кроме того, хотелось бы 16", думаю я их еще потяну по масштабу проекта. А, ну и еще вопрос в охлаждении. если у экватора разница температур день-ночь не более 10 градусов, то у нас она намного больше и соответственно придется заморачиваться термостабом. А открытая ферма в этом плане намного проще.

[GraY25]

Да, в идеале это должен быть планетный кассегрен в ферме типа вот такого CFF



http://cfftelescopes.eu/planetary-cassegrain-400mm/

Непонятно только что там с оптикой но цена в любом случае зашкал.

Однако, хендмейд-вариант такого дивайса думаю обойдётся в 2-3 раза дешевле.
Для перевозок думаю он тоже достаточно компактен, но нужно постараться чтобы он не вышел за 30кг, обычно бОльший лимит багажа сложно найти в не-бизнес классе самолёта.

[Gleb1964]

Спасибо, Дмитрий. Считайте, что должен Вам еще один плюс, но с другой формулировкой. Посмотрев на Ваш расчет, мне сразу бросилось в глаза, что от спешки и невнимательности, я, переворачивая систему туда-обратно, просто не переставил коэффициенты асферики. Теперь у меня тоже работает.
Все же, хочу отметить, недостаток метода контроля при автоколлимации от задней плоской поверхности в том, что при контроле волновой фронт в три раза более чувствителен к ошибкам вспомогательной задней поверхности, чем к рабочей.
Вот представим такой расклад - делаем заднюю поверхность плоской с погрешностью \( PV  \), с контролем плоскости с воздушной стороны, внутри стекла это вносит погрешность \( 2 \cdot n \cdot PV  \) волнового фронта. Компенсируя теневую в ноль, вносим на рабочую поверхность вторички ошибку в \( n / (n-1) \) раз больше, чем ошибка задней поверхности.
Для сравнения, рассмотренный ранее в вариант контроля с автоколлимацией от рабочей стороны вторички, дает, наоборот, примерно в 3 раза меньшую чувствительность к ошибкам вспомогательной поверхности. Т.е., сравнивая эти два варианта, между ними чувствительность к ошибкам вспомогательной поверхности различается на порядок (8-9 раз).
Касательно температурных градиентов, то конкретно, для стекла К8 на длине хода 35мм внутри стекла, разница в 1градус дает набег 63нм или 1/10 волны для гелий-неонового лазера, не забываем также про двойной ход через толщу вторички. Вывод такой, что температурные градиенты детали в процессе контроля, желательно, не должны превышать 1 градус.

[Дмитрий Маколкин]

Все же, хочу отметить, недостаток метода контроля при автоколлимации от задней плоской поверхности в том, что при контроле волновой фронт в три раза более чувствителен к ошибкам вспомогательной задней поверхности, чем к рабочей.

В виду того, что поверхность плоская, можно организовать её контакт с аттестованным эталонным алюминированным зеркалом на иммерсии с подходящим коэффициентом преломления. Полагаю, это может быть оправданно для мелкосерийного производства.
Для единичного ничто не мешает аттестовать получившуюся плоскость в Физо и внести погрешности в схему контроля - вычесть собственные аберрации контрольной схемы, определяемые в данном случае ошибками плоскости.

А вообще говоря, компенсационных схем море, и их выбор всегда комплексная задача. И это хорошо!