A A A A Автор Тема: Расчет компенсатора Вайнео для контроля параболы  (Прочитано 5669 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн yas

  • *****
  • Сообщений: 691
  • Рейтинг: +35/-2
    • Show only replies by yas
    • Любительская астрономия
Самый доступный и самый точный метод изготовления параболы для любителя - интерферометр (Bath) и искусственный ноль при обработке.

Оффлайн VladstarАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 3 273
  • Рейтинг: +85/-0
  • Зри в корень! Владислав
    • Show only replies by Vladstar
и Вайнео остается позонный способ Милье-Лакруа. А он не очень то и точный.
Михаил, а Вы хоть раз тёрли зеркало с контролем в автоколлимации, на практике знакомы с комп. схемой  Вайнео?
 Точность контроля данного способа зависит от параметров исследуемого зеркала и параметров сферического эталона, при контроле не очень светосильных асферческих зеркал достаточно доводить до плоского рельефа (всё индивидуально, прога всё показывает), при контроле более светосильных зеркал, здесь уже появляются некоторые сложности, когда теневая должна отличаться от плоской .
« Последнее редактирование: 25 Апр 2019 [19:31:17] от Vladstar »
Изготовление оптики:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,157536.msg4180871.html#msg4180871
Куплю заготовки.

Оффлайн Грехов Михаил

  • *****
  • Сообщений: 28 213
  • Рейтинг: +787/-153
  • Вон с форума мракобесие, ложь, фальшь и дебилизм!!
    • Show only replies by Грехов Михаил
Цитировать
Михаил, а Вы хоть раз тёрли зеркало с контролем в автоколлимации, на практике знакомы с комп. схемой  Вайнео?
 Точность контроля данного способа зависит от параметров исследуемого зеркала и параметров сферического эталона

А к чему такие вопросы?
1. Не тер, но контролировал ГЗ Громова Александра в подвале в автоколлимации.
2. По Вайнео пока не контролировал.
3. По Милье-Лакруа делал параболу тот же Громов Алесандр. Светосилу не помню. что-то 1:4...1:5. Типа классики. Если позонно божился, что все отлично и парабола готова, то в автоколлимации на деле  - "грампластинка" с размахом порядка четверти лямбды (не помню конкретную цифру, но факт, что при серьезной приемке такая оптика была бы забракована). Где-то тут ТвФан выступал.... и была целая тема про оптики от Замбуто - баталии не наодин десяток страниц. Пришли к выводу, что если ГЗ парабола 1:3 то позонно сделать точнее, чем л/3 не получится.
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,126370.msg3119759.html#msg3119759 
« Последнее редактирование: 25 Апр 2019 [19:51:20] от Грехов Михаил »
Manfrotto 055XPROB + 808 RC4 + Fujinon 16x70 FMT-SX2. TS APO 102/700 +3"Flat+HEQ-5Pro + QHY-5 + ES 20/100, ES 9/100, Radian 4. Pluto - трижды редиска!

Оффлайн ekvi

  • *****
  • Сообщений: 3 104
  • Рейтинг: +89/-2
    • Show only replies by ekvi
Хочу заметить следующее.
1. Тему точнее было назвать: "Компенсационный метод контроля асферических  зеркал".
2. Надо отдать должное: Ю.А. Клевцов указал на принципиальный недостаток схемы Вайнео: несоосность ИЗ и ножа Фуко, заложенную в эту схему конструктивно. Этого нет в автоколлимационных схемах (Оффнера или Максутова).
Конечно, созданием спец-стенда этот недостаток нейтрализуется, но такое решение доступно не всякому ЛА.
3. Исследование линзовых и зеркальных компенсаторов лично меня привело к модифицированной схеме Максутова с компенсатором большого диаметра, с выносом теневого прибора во-вне стенда (см. илл).
Думаю эта схема - самая целесообразная: благодаря автоколлимации, она легко превращается в интерферометр.
Конечно, для ГЗ Г. Селевича Ф 750 мм компенсатор Ф 500 мм это слишком, но ... тут дело вкуса и "уровня толерантности".
« Последнее редактирование: 26 Апр 2019 [06:38:19] от ekvi »

Оффлайн ekvi

  • *****
  • Сообщений: 3 104
  • Рейтинг: +89/-2
    • Show only replies by ekvi
Самый доступный и самый точный метод изготовления параболы для любителя - интерферометр (Bath) и искусственный ноль при обработке.
yas!
Если есть возможность, мотивируйте своё предпочтение, желательно, с картинками и численным сопоставлением.

Насколько я помню, в схеме Бафа опорный пучок, созданный специальным оптическим элементом, падает на зеркало под некоторым конечным углом, что создаёт трудности при юстировке интерферометра.

Поскольку Gleb1964 давал пояснения по схеме Бафа, хотелось бы услышать и его мнение по этому поводу в применении к ГЗ Г. Селевича.

Оффлайн Gleb1964

  • *****
  • Сообщений: 1 157
  • Рейтинг: +90/-2
    • Show only replies by Gleb1964
Ну, это как всегда водиться - в теме о вайнео расписывать интерферометр Баса.  ::)
Есть две схемы Баса, из которых, безусловно, лучшая, которая называется прямоугольным вариантом Баса. Хотя Бас опубликовал свою статью в 1973 году (BATH, Karl-Ludwig. (1973). A simple interferometer for testing astronomical optics . Sterne und Weltraum. 6 (1), 177-180), эта схема уже применялась компанией Perkin Elmer для серийного контроля вогнутых зеркал, плоскостей (на пропускание и отражение), линз и прочее, о чем говорит публикация в Optical Engineering (Vol 12 No5 SEPT/OCT 1973) с рисунком:


Интерферометр Баса относится к типу интерферометров с общим ходом лучей, хотя, правильнее сказать, с квазиобщим ходом, поскольку тестовый пучок не повторяет в точности ход опорного пучка. Пучок от лазера делится светоделителем на два пучка, опорный(референсный) и измерительный, которые пускаются в обход схемы по встречным направлениям. Поэтому длина хода для обоих каналов одинакова и возможно использование источника света с малой длиной когерентности, даже, в некоторых случаях, белый свет. Другим следствием общего хода пучков является невосприимчивость к вибрациям. Еще одним следствием общего хода лучей, является автоматическое балансирование интенсивностей опорного и измерительного пучков, что позволяет тестировать как покрытые, так и непокрытые зеркала.
Еще, можно сказать, что интерферометр Баса относиться к типу интерферометров с виртуальной референсной поверхностью. Т.е. в Басе сама референсная поверхность отсутствует, а ее отсутствие заменяет симметрия вносимых искажений на линзе-расширителе пучка и прочих элементах. Симметричные ошибки фронта, по большей части, самокомпенсируются, оставляя в остатке отклонения волнового фронта произведенные тестируемой поверхностью и остаточными несимметричными ошибками оптических элементов схемы. Эти остаточные ошибки оптических элементов схемы - кубика, линзы, зеркала, как правило, малы вследствие малости задействованых световых апертур. Поэтому требования к качеству элементов достаточно свободные, но, все же, не абы какое.
Как следствие пространственного разнесения опорного и измерительного пучков, при контроле в схеме Баса тестируемая оптическая система вносит искажение в виде полевого астигматизма, свойственного оптической системе.
Могу предложить придуманную мною вариацию прямоугольной схемы Баса, с минимумом оптических элементов - лазер, светоделительный кубик и полушаровая линза:

« Последнее редактирование: 28 Апр 2019 [02:22:01] от Gleb1964 »

Онлайн Fidel

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 17 025
  • Рейтинг: +400/-6
  • http://fidgor.narod.ru/Observers/test.html
    • Skype - FidelGorbunov
    • Show only replies by Fidel
    • Домашняя страничка любителя телескопостроения
//Другим следствием общего хода пучков является невосприимчивость к вибрациям.

Заметно меньшая восприимчивость к вибрациям, чем у схем с раздельным ходом.
Пусть чередуются весь век
Счастливый рок и рок несчастный.
В неутомимости всечасной
Себя находит человек.

Б. Пастернак

...Было дело — и были подвалы, Было время — и цены снижали, И текли куда надо каналы, И в конце куда надо впадали.

Оффлайн ekvi

  • *****
  • Сообщений: 3 104
  • Рейтинг: +89/-2
    • Show only replies by ekvi
Ну, это как всегда водится - в теме о вайнео расписывать интерферометр Баса. 
А Вы не обращайте внимания на вывеску: зачем сковывать творческую мысль?!
Тем более, что сама тема возникла-отпочковалась от материнской темы Г. Селевича, где она возникла без упора именно на схему Вайнео. Речь-то вообще шла об оптимальном для ЛА методе контроля астрономических зеркал, в частности, ГЗ.

Gleb1964, Вы, как всегда, обстоятельно: любо-дорого! - есть у кого поучиться.
в схеме Баса тестируемая оптическая система вносит искажение в виде полевого астигматизма
- вот это - самое ценное. Была бы хоть какая-то цифра, за которую можно было зацепиться при сопоставлении методов, - было б идеально.
придуманную мною вариацию
- а без этого вообще не стоит "тратиться"!
Заметно меньшая восприимчивость к вибрациям, чем у схем с раздельным ходом.
От Вас, Фидель, как от практика, ценно это замечание.
« Последнее редактирование: 28 Апр 2019 [10:35:05] от ekvi »

Оффлайн Piter_Korn

  • *****
  • Сообщений: 2 056
  • Рейтинг: +30/-3
  • Мне нравится этот форум!
    • Show only replies by Piter_Korn
А насколько реально можно надеяться на успешное изготовление полушаровой линзы в кустарных условиях рядового ЛА с необходимой точностью ??

Оффлайн lx75

  • ***
  • Сообщений: 118
  • Рейтинг: +6/-0
  • Мне нравится этот форум!
    • Show only replies by lx75
Владимир Ильич. закончил предварительную полировку сферического компенсатора для контроля по схеме Вайнео (еще теневую не смотрел). Параметры R=1540 мм. Ф 165 мм. световой Ф 161 мм. центральное отверстие 18 мм. Планирую контроль параболического зеркала Ф 250 , А 1/5-1/4. Не могли бы Вы рассчитать теоретическую точность с которой можно контролировать такое зеркало?

Оффлайн ysdanko

  • *****
  • Сообщений: 7 306
  • Рейтинг: +94/-4
    • Show only replies by ysdanko
А насколько реально можно надеяться на успешное изготовление полушаровой линзы в кустарных условиях рядового ЛА с необходимой точностью ??
Да куски стекла засунуть в шаровую мельницу и будет идеальный шарик. Естественно, потом надо будет срезать по хорде и отполировать плоскость...в общем ничего сложного.  :-*  :D

Мне вот другой вопрос интересен...Референтный пучок фокусируется ГЗ в фокусе, то есть на расстояние в 2 раза меньшем, чем то что фокусируется в центре кривизны. Затем он как то фокусируется линзой...и выходит некая разбежка источников сферической волны, то есть они (источники) не совпадают друг с другом. Это как то в таком интерферометре учитывается?

 

Оффлайн Piter_Korn

  • *****
  • Сообщений: 2 056
  • Рейтинг: +30/-3
  • Мне нравится этот форум!
    • Show only replies by Piter_Korn
Ответ #50
Спасибо !

Оффлайн Gleb1964

  • *****
  • Сообщений: 1 157
  • Рейтинг: +90/-2
    • Show only replies by Gleb1964
в схеме Баса тестируемая оптическая система вносит искажение в виде полевого астигматизма
- вот это - самое ценное. Была бы хоть какая-то цифра, за которую можно было зацепиться при сопоставлении методов, - было б идеально.
Хочу немного пояснить этот момент. Астигматизм при контроле в схеме Баса не есть астигматизм самого Баса, а это есть астигматизм самой тестируемой системы вследсвие разнесения пучков. Если тестируемая оптика не имеет полевого астигматизма, то его в схеме Баса и не появится. Другие источники астигматизма это стратификация воздуха и прогибание зеркала на стенде. Устраняется усреднением нескольких ориентаций зеркала с деротацией. Собственный астигматизм зеркала вращается вместе с зеркалом, остальные источники нет, это позволяет различить их при обработке.
А насколько реально можно надеяться на успешное изготовление полушаровой линзы в кустарных условиях рядового ЛА с необходимой точностью ??
На АлиЭкспресс широкий выбор полушаровых линз разных размеров и невысокие цены, 8-10 долларов за линзу - можно брать пачками. На Edmund Optics можно приобрести линзы более гарантированного качества, но там уже 30-40 евро за линзу. Линзы идут без просветления.


Плоскую сторону линзы стоит проверить на плоскостность по отношению к какому-нибудь эталону по интерференционным полосам. Имея три линзы, можно, складывая плоскими сторонами попарно, вычислить форму поверхности не имея эталона.
На плоской стороне происходит полное внутренне отражение от поверхности. Длина волны света внутри стекла в n раз меньше, чем в воздухе, скажем, примерно в 1.5 раз. Это повышает требование к плоскостности поверхности. С другой стороны, отражение происходит примерно под углом 45 градусов, что ослабляет требования в \( \sqrt{2}\) раз. Возможно применение внешнего плоского металлизированного зеркала, приложенного на иммерсии к плоской стороны линзы. Сама рабочая зона на плоской стороне линзы будет меньше миллиметра и строго в центре, поэтому важно только качество этой рабочей зоны.

Оффлайн Piter_Korn

  • *****
  • Сообщений: 2 056
  • Рейтинг: +30/-3
  • Мне нравится этот форум!
    • Show only replies by Piter_Korn
To Gleb1964
Может быть Вы посоветуете и конкретный радиус этой (шаровой)  линзы ?!

Оффлайн ekvi

  • *****
  • Сообщений: 3 104
  • Рейтинг: +89/-2
    • Show only replies by ekvi
рассчитать теоретическую точность
Wsq = 0.006, Wmx = 0.011 мкм.

Оффлайн Gleb1964

  • *****
  • Сообщений: 1 157
  • Рейтинг: +90/-2
    • Show only replies by Gleb1964
Может быть Вы посоветуете и конкретный радиус этой (шаровой)  линзы ?!
Думаю, что линза диаметром от 7 до 10 мм вполне подойдет.

Мне вот другой вопрос интересен...Референтный пучок фокусируется ГЗ в фокусе, то есть на расстояние в 2 раза меньшем, чем то что фокусируется в центре кривизны. Затем он как то фокусируется линзой...и выходит некая разбежка источников сферической волны, то есть они (источники) не совпадают друг с другом. Это как то в таком интерферометре учитывается?
Промежуточная фокусировка референсного луча на половине радиуса испытуемого зеркала, это характерный момент для схемы Баса с коллимированным на бесконечность лазерным пучком. Это имеет два следствия.
Во-первых, слегка нарушается симметричность хода через линзу-расширитель. Из-за этого, для баланса сферической аберрации линзы-расширителя, линза в идеальном случае должна быть слегка несимметричной. На практике, эта ассиметрия вносит несущественную погрешность. Поэтому применяют просто симметричную двояковыпуклую линзу.
Второе следствие сколлимированного на бесконечность лазерного пучка в том, что опорный пучок набирает погрешности в пределах пятна контакта на поверхности тестируемого зеркала. Этого можно избежать, фокусируя лазерный луч на поверхности зеркала. Так сделано в схеме интерферометра Perkin Elmer (см. ответ  45).
Вот картинка, изображающая прямоугольную схему Баса с фокусированным на зеркало лазерным лучом. При этом для отражения референсного луча возможно применение вспомогательного зеркала произвольного радиуса кривизны, даже плоское. Например, при тестировании зеркала с центральной перфорацией, вспомогательное зеркало может быть закреплено в центральном отверстии. Вспомогательное зеркало должно совпадать с поверхностью тестируемого зеркала так, чтобы разность оптического хода не превышала длину когерентности источника света.



Оффлайн Piter_Korn

  • *****
  • Сообщений: 2 056
  • Рейтинг: +30/-3
  • Мне нравится этот форум!
    • Show only replies by Piter_Korn
Цитировать
Думаю, что линза диаметром от 7 до 10 мм вполне подойдет.
Спасибо, будем искать !

Оффлайн ekvi

  • *****
  • Сообщений: 3 104
  • Рейтинг: +89/-2
    • Show only replies by ekvi
Сама рабочая зона на плоской стороне линзы будет меньше миллиметра и строго в центре, поэтому важно только качество этой рабочей зоны.
Для близ-фокальных поверхностей качество некритично. Важнее - чистота: отсутствие мата, царапин, пыли.

Оффлайн ekvi

  • *****
  • Сообщений: 3 104
  • Рейтинг: +89/-2
    • Show only replies by ekvi
Астигматизм при контроле в схеме Баса не есть астигматизм самого Баса, а это есть астигматизм самой тестируемой системы вследствие разнесения пучков. Если тестируемая оптика не имеет полевого астигматизма, то его в схеме Баса и не появится.
Глядя на схему интерферометра Баса, можно подумать, что ему свойственна кома. Ну, да Бог с ним: какая разница - кома или астигматизм.
Главное, не забыть, что предлагаемый инструмент будет сооружаться любителем "на коленке", из нескольких преломляющих элементов с неизвестными характеристиками, светоделительный кубик и пр, пр.
 Хоть в оптике я не из пугливых, но как-то у меня не возникает энтузиазма к его реализации. Как говорится, остаюсь при своём мнении.
Так и передайте yas'у: это - не "Самый доступный и самый точный метод изготовления параболы для любителя".

Оффлайн yas

  • *****
  • Сообщений: 691
  • Рейтинг: +35/-2
    • Show only replies by yas
    • Любительская астрономия
Хоть в оптике я не из пугливых, но как-то у меня не возникает энтузиазма к его реализации. Как говорится, остаюсь при своём мнении.
Так и передайте yas'у: это - не "Самый доступный и самый точный метод изготовления параболы для любителя".
"Все за, а Баба Яга - против!"  :)
Не обижайтесь, но если у Вас нет энтузиазма, то это значит, что Бас не про Вас.
А так много ЛА им пользуются за бугром и даже провели тест: получили карту пов-ти пробного зеркала на Zygo, а потом пересылали разным ЛА по всей стране
это зеркало и сравнивали рез-ты.