А почему зеркала делают из стекла?

[Dell]

Лет 15 назад у меня была книжка, называлась примерно так "Металлические зеркала для любительского телескопа", автор Стонг, пер. с английского. Книгу у меня замылили, поэтому не могу привести исходники
Там интересно и подробно описывался процесс абразивной шлифовки и полировки заготовок из сплавов на основе Al, что существенно проще Навашина. Особенно, на стадии первичной обработки - обдирка и проч. Стонг ( кажется не янки, а бритиш) особо отмечал, что окисная пленка Al2O3, образующаяся на поверхности окончания полировки оч. прочна и переполировки не требуется лет 5-6. Подкупала относительная несложность изготовления - прямо находка для новичка (да, и интересно!) Стонг утверждал, что он изготовил сотни металлических зеркал
Зеркало предлагалось сфера D150-200 mm - я даже заказал две заготовки - до сих пор где-то в "железном архиве" лежат вместе со шлифовальным станочком
Интересно, где-ньть у кого-ньть сохранился сей книжный раритет?

[Ernest]

И если разговор о КОМПОЗИТАХ, то это ДАЛЕКО не чистый металл, металлическая там только арматура,

Композитное металлическое зеркало это металлический диск (в том числе может быть в сотовом исполнении, из бериллия, титана или некоторых сплавов алюминия) с микронной толщиной кварцевой или другой неметаллической пленкой на рабочей поверхности. Так что вся механика и оптические свойства ("фигура" поверхности) такого зеркала на 100% определяется металлическим основанием. Тонкая керамическая или оксидная подложка необходима только для несения зеркального слоя.

Реально и производство чисто алюминиевых зеркал (не помню точно, но вроде были попытки применить таковые при строительстве какого-то из 4 метровых телескопов). Проблема в том, что полировка алюминия (из-за оксидной пленки) многократно более трудоемка, по сравнению со стеклом, но главное непонятно что потом делать с потускневшим зеркалом. Просто смыть старое и нанести новое зеркальное покрытия как на стеклянной подложке не получится надо переполировывать с контролем фигуры и т.д. - то есть возвращаться к самой трудоемкой части создания зеркала.

Все это делает стоимость металлических зеркал на порядок более дорогим, по сравнению со стеклом (кварцем, керамикой, ситаллом).

[GLOK]

Я встречал Стронга где-то в Сети..
Он почему-то умалчивает, что плёнка окисла алюминия к тому-же ещё и очень прочна, что приводит к весьма нехилым извращениям на стадии полировки и придания нужной точности..
В юности полировал (не для астрономии! ) плоское алюминиевое зеркало небольшого размера, остались ощущения ниже среднего...
Помню, что от весьма приличных лысок (паутинные царапины так называются ? )так не смог избавиться..хотя это и не особо надо было

Хм..щас подумал..надо было попробовать в качестве СОЖ слабый раствор счёлочи..

ЗЫ
Ой.. через пару часов дошло, что оксид ещё и фиг чем расстворишь, следовательно щёлочь не катит

[yevogre]

Хм..щас подумал..надо было попробовать в качестве СОЖ слабый раствор счёлочи..

Щелочь алюминий травит, не надо пробывать.
Думаю при разговоре об алюминиевых зеркалах не стоит прежде всего упоминать о
диффракционном качестве, а увидеть отражение чего-либо - это можно.
И о термоповодках - разговор как я понимаю не о том, чтобы сравнять поводки оправы
и зеркала, а об искривлении формы зеркала при температурном воздействии.
А упоминать БЕРИЛЛИЙ на форуме ЛА - это издевательство
Скока стоит знаете? Да и костюмчик для его отработки разорит даже небольшую фирму,
не говоря про любителя.

[Dell]

Я встречал Стронга где-то в Сети..

Стонг (не Стронг )
Еще в его книге приводились фотки Луны и др. планет, некоторые Мессье - прилично для любительского инструмента того времени (80-е г.) Только deep-sky' ев не помню
P.S.
Привел, скорее, для исторической справки

[Ernest]

Думаю при разговоре об алюминиевых зеркалах не стоит прежде всего упоминать о диффракционном качестве

Почему? Нормально они работают с тем качеством с которым их обработали.

А упоминать БЕРИЛЛИЙ на форуме ЛА - это издевательство

Ну да типа как доллары в разговорах государтсвенных мужей...
Как же о нем упоминуть в сообщении где обосновывается экономическая нецелесообразность металлических зеркал для любителей?

Скока стоит знаете?

Вы с кем-то разговариваете?

[yevogre]

Вы с кем-то разговариваете?

[yevogre]

Почему? Нормально они работают с тем качеством с которым их обработали.

При разговоре о ДИФФРАКЦИОННОМ качестве вопрос не в том, как обработали,
а в том, ВО ЧТО ПРЕВРАЩАЕТСЯ поверхность при температурном воздействии.
Думать, что при расширении-сжатии металла сохранится поверхность, обеспечивающая
диффракционное качество - ну не знаю
Мы при рассчетах даже плоские пластинки учитываем, в дальномерных системах
с метровыми зеркалами для дистанцеров инваровые штанги использовали, а тут
металлическое зеркало и диффракционное качество ( я имею в виду не РАССЧЕТ, а ИЗДЕЛИЕ)

[GLOK]

Металлические зеркала гораздо проще и дешевле в изготовлении, чем стеклянные.

И думаю самое главное - неоднородность кристаллической решетки металла
по сравнению со стеклом. Именно она и является причиной старения.

Ну вот только не надо грязи на металл !
Причины "старения" кроется не в "неоднородности кристаллической решетки", а в её самомодификации.
Т.е изменении её структуры со временем.
Да, согласен-старение применяется для улучшения стабильности результатов обработки во времени.

Насколько в курсе-скорость "старения" от чистоты сплава (в чистом виде металлы крайне редко применяют.. разве что в атомной промышленности) зависит очень мало.

[GLOK]

Почему? Нормально они работают с тем качеством с которым их обработали.

При разговоре о ДИФФРАКЦИОННОМ качестве вопрос не в том, как обработали,
а в том, ВО ЧТО ПРЕВРАЩАЕТСЯ поверхность при температурном воздействии.
Думать, что при расширении-сжатии металла сохранится поверхность, обеспечивающая
диффракционное качество - ну не знаю
Мы при рассчетах даже плоские пластинки учитываем, в дальномерных системах
с метровыми зеркалами для дистанцеров инваровые штанги использовали, а тут
металлическое зеркало и диффракционное качество ( я имею в виду не РАССЧЕТ, а ИЗДЕЛИЕ)

Какие ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ возражения против металла  и дифкачества на готовом изделии ?
Чем ПРИНЦИПИАЛЬНО отличаются механизмы поведения стекла и металла при разумных температурных перепадах ?

[Ernest]

При разговоре о ДИФФРАКЦИОННОМ качестве вопрос не в том, как обработали, а в том, ВО ЧТО ПРЕВРАЩАЕТСЯ поверхность при температурном воздействии. Думать, что при расширении-сжатии металла сохранится поверхность, обеспечивающая диффракционное качество - ну не знаю

  А Вы хотябы представляете себе во, что превращаются стеклянные зеркала при перепадах температуры?

Мы при рассчетах даже плоские пластинки учитываем, в дальномерных системах с метровыми зеркалами для дистанцеров инваровые штанги использовали, а тут металлическое зеркало и диффракционное качество ( я имею в виду не РАССЧЕТ, а ИЗДЕЛИЕ)

Вы, похоже, просто не в теме. Открою Вам секрет: некоторые (вероятно особенно нерадивые) изготовотели додумываются до того, что засовывают линзу в металлическую трубу! Представляете себе! Не инвар-кевлар, а просто банальная стальная (а иногда и алюминиевая) труба! Вот потеха-то! И оправы там тоже металлические... и после этого уверяют что их оптика дифракционно ограниченная! Словечко то какое придумали!

[yevogre]

А Вы хотябы представляете себе во, что превращаются стеклянные зеркала при перепадах температуры?

А Вы представляете порядок температурных деформаций стекла и металла (в сравнении)?

Открою Вам секрет: некоторые (вероятно особенно нерадивые) изготовотели додумываются до того, что засовывают линзу в металлическую трубу! Представляете себе! Не инвар-кевлар, а просто банальная стальная (а иногда и алюминиевая) труба! Вот потеха-то! И оправы там тоже металлические... и после этого уверяют что их оптика дифракционно ограниченная! Словечко то какое придумали!

Я похоже, действительно не в теме.
Здесь идет разговор об оптике или соревнование по количеству язвительной жидкости,
выливаемой на собеседника?
Г-н ЭРНЕСТ, не считайте себя пупом земли.
Если есть что по теме - возразите.
Мне неохота лазить по физическим справочникам, чтобы что-то доказывать человеку, который
ЛЮБЫЕ доказательства затыкает ДЕМАГОГИЕЙ, прикрываясь тем, что он модератор

[yevogre]

Какие ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ возражения против металла  и дифкачества на готовом изделии ?
Чем ПРИНЦИПИАЛЬНО отличаются механизмы поведения стекла и металла при разумных температурных перепадах ?

Не лазил в справочник - не нашел.
Попробую по памяти.
У стекла коэф. теплового расширения 7, у стали 12, у алюминия 30 (в минус 7 степени)
И я думаю что учитывать надо не только изменение расстояний между компонентами, а также
коробление формы (отход от рассчетной формы поверхности), что немедленно повлечет за собой
изменение параметров системы и ни о каком ДИФРАКЦИОННОМ качестве говорить не стоит.
Ну а если слаще морковки ничего не ел - тогда можно и из металла, и из дерева.

[Dениs]

При разговоре о ДИФФРАКЦИОННОМ качестве вопрос не в том, как обработали,
а в том, ВО ЧТО ПРЕВРАЩАЕТСЯ поверхность при температурном воздействии.
Думать, что при расширении-сжатии металла сохранится поверхность, обеспечивающая
диффракционное качество - ну не знаю

Что-то Вы путаете 
Я не являюсь приверженцем металлической оптики - стеклышко мне самому ближе и роднее Но факт остается фактом - в том и заключается главное преимущество металла над стеклом, что все его вещество ГОРАЗДО быстрее принимает одинаковую температру при перепадах температуры окр. среды, чем вещество стекла. И именно за счет ЭТОГО металлические зеркала только лишь меняют свои линейные размеры и фокусное расстояние, но не в коем случае не форму. Сфера остается сферой, парабола - параболой.

[bibliograf]

 Книжка Стонга про изготовление телескопа с металлическим зеркалом есть в "Библиотечке телескопостроителя"
http://www.astronomer.ru/links.php?action=1&group=5&page=1
Как ведет себя металлическое зеркало при перепадах температуры см. у Д.Д. Максутова; его аспирант Ж.Ж. Лорецян
защитил в 1966 году диссертацию по технике изготовления алюминиевых зеркал из сплава АМГ5 с хромовым и никелевым
покрытиями - техника обработки описана довольно подробно - работа трудная, но интересная: тонкая шлифовка,
полировка и фигуризация 200мм параболического зеркала занимает несколько десятков часов (на шлифовальном станке!)
Как ни удивительно, большую однородную заготовку из алюминиевого сплава отлить гораздо труднее, чем стеклянную.
О проблемах при кристаллизации отливки - можно прочитать в любом учебнике металлографии. Заготовки для больших
алюминиевых зеркал поэтому сваривают, накручивая  ленту, затем следует сложная термообработка, обточка, снова
отжиг, грубая и средняя шлифовка - либо проточка на прецизионном станке алмазным резцом, нанесение хромового
электролитического или химического никель-фосфорного или никель-борного покрытия, термообработка в инертной
амосфере - и окончательная шлифовка и полировка; наконец, алюминирование.  

[Дмитрий Серегин]

Хм..щас подумал..надо было попробовать в качестве СОЖ слабый раствор счёлочи..

Щелочь алюминий травит, не надо пробывать.

По опыту, АL полируют в кислой среде.

Думаю при разговоре об алюминиевых зеркалах не стоит прежде всего упоминать о
диффракционном качестве, а увидеть отражение чего-либо - это можно.

Металлические зеркала используются для силовой оптики(лазерная резка, и т.д.) , Радиотелескопов и ИК - телескопов. Про видимый диапазон я не слышал.

И о термоповодках - разговор как я понимаю не о том, чтобы сравнять поводки оправы
и зеркала, а об искривлении формы зеркала при температурном воздействии.

Есть такая вещь, как неоднородность в структуре материала, которая приводит к нелинейности расширения, со всеми вытекающими...

А упоминать БЕРИЛЛИЙ на форуме ЛА - это издевательство
Скока стоит знаете? Да и костюмчик для его отработки разорит даже небольшую фирму,
не говоря про любителя.

Я знаю, некоторое время назад приходилось делать Ве оптику...

[bibliograf]

 При обточке алюминиевого зеркала алмазным резцом в качестве СОЖ использовался спирт;
он подавался под давлением углекислоты 60 атм - в зоне резания получался аэрозоль -
расход порядка литра в минуту - весьма приятное зрелище ( в годы алкогольных запретов 80-х годов)

[Asafan]

Не лазил в справочник - не нашел.
Попробую по памяти.
У стекла коэф. теплового расширения 7, у стали 12, у алюминия 30 (в минус 7 степени)

Ну тогда уж " у стекла - 7, у металла - 20, у пластмассы..." !

[Дмитрий Серегин]

При обточке алюминиевого зеркала алмазным резцом в качестве СОЖ использовался спирт;
он подавался под давлением углекислоты 60 атм - в зоне резания получался аэрозоль -
расход порядка литра в минуту - весьма приятное зрелище ( в годы алкогольных запретов 80-х годов)

Вот например, станок алмазного точения:


Охлаждение тоже спиртовое. Спирто-воздушная смесь.
На станке медное зеркало
Вот его модель:


Вдруг кому-то интересно....

[Zetek]

Собственно, вопрос мой был вызван прочитанной где-то фразой "В старину зеркала делали из бронзы".  Не ожидал такого количества ответов   
Спасибо.