Прямоугольное отверстие в стекле

[Денис Никитин]

Привет всем!

Задумал усовершенствовать конструкцию внеосевого гида. Вместо маленькой призмы или зеркальца использовать большую диагональ с отверстием в центре. Примерно как на рисунке, см. ниже.

Умею просверлить в стекле элиптическое отверстие. Но поскольку съемка ведется на матрицу прямоугольной формы, отверстие желательно сделать тоже прямоугольным. См. вид диагонального зеркала спереди на рисунке.

Вопрос: как выполнить прямоугольное отверстие в стекле? Возможно ли в домашних условиях, подручными средствами? Желательно НЕ ультразвуком или лазером.

Спасибо! 

[Денис Никитин]

Алмазные фрезы в смысле дисковые?

Дисковые, которые для ювелиров, зубопротезистов и пр. я использую повседневно, например, для раскроя стеклотекстолита для печатных плат. Они имеют диаметр 20 мм - слишком большие. Меньше не встречал, больше встречал.

Или о каких-то других фрезах идет речь?

[Денис Никитин]

Толщина стекла 4 мм, размеры дырки, примерно 15 х 7,5 мм.

Проще всего, конечно, две дырки по 7,5 мм диаметром впритык друг к другу высверлить. Но тогда отверстие не совсем прямоугольное получится. А хочется непременно прямоугольное.

[Денис Никитин]

Так, первый вариант наметился. Сверлю вплотную друг к другу два отверстия по 7,5 мм. А дальше все лишнее опиливаю надфилем (скорее торцевой алмазной микрофрезой). В принципе все можно на верикальном серлильном станке сделать за полчаса. Переходник/цанга для микрофрезы у меня есть.

Теперь меня другое интересует. Внеосевые гиды с такими зеркалами вообще в природе существуют?
А то я тут копаюсь в нете, и у всех только маленькие призмочки или зеркальца, которые нужно тута-сюда шевелить для поиска ведущей звезды.

[Денис Никитин]

Маленькое зеркальце/призма перехватывает же только часть поля, поэтому его нужно вращать вокруг оси вместе с гидом (камерой или окуляром). Сплошное зеркало же должно показывать всё поле вокруг матрицы, поэтому камеру гида нужно будет двигать только в одной плоскости. Вращать ничего не нужно.

[Денис Никитин]

Тогда сам гид должен двигаться по полю в фокальной плоскости горизонтали вокруг прямоугольной дырки

Этого и добиваюсь, что бы камеру гида нужно было двигать только в одной плоскости!

[Денис Никитин]

Всем огромное спасибо за советы!

Прикол, связался по телефону с другом, который работает в фирме, занимающейся обработкой камня. Он говорит, я тебе такое отверстие на станке Water Jet за минуту сделаю. Думаю воспользоваться.

Теперь вот что, я таким образом готовую алюминированную диагональ хочу изуродовать. Вопрос: Как мне отражающий слой защитить? Ну может там лаком каким-нибудь покрыть или я не знаю. Есть ли какие-нибудь стандартные способы?

[Денис Никитин]

Только в случае классического внеосевика работает вся апертура и на матрицу гида в несколько раз больше фотонов попадет.А в твоей схеме возникает непонятный оптический элемент, который потребует юстировки. А главное -возникает потребность в 2х безлюфтовых фокусерах  - для камеры гида и основной камеры, иначе эта система будет работать не лучше внешнего гида.

Оставим пока впокое прямоугольное отверстие. Вот наглядно что я хочу сделать. На первом рисунке показано последовательно несколько положений маленьких зеркал в стандартном внеосевом гиде. Я же хочу заменить такое маленькое зеркало на кольцеобразное зеркало, как на втором рисунке.

[Денис Никитин]

А как будете бороть эффект Тваймана (коробление стекла при сверловке) ?
Заново переполировывать и переаллюминировать?

Эффект Тваймана бывает только в книжках. А если серьезно, ну поведет зеркало немного, для гида это совершенно не важно.

Да и окошко надо точить под 45 градусов к нормали зеркала - так ?

Без проблем.

[Денис Никитин]

Классический уже есть. Не подходит тем, что...немного позже распишу подробней.

[Денис Никитин]

Во-первых, потребуется сильно увеличить вынос.

Сильно на сколько, на метр? На вскидку, милиметров на сорок - пятьдесят надо будет увеличить, не вопрос.

Во-вторых, чтобы перехватить все поле, матрица гида должна быть больше основной матрицы, либо городить подвижки матрицы гида в фокальной плоскости,

Мне как раз и нужно - городить подвижки гидирующей матрицы в фокальной плоскости. Позже распишу зачем это надо.

В-третьих, перехватывать пучек придется сильно дальше от фокальной плоскости, что приведет к сильному виньетированию и матрицы гида и основной. Есть еще куча геморроя (в основном по механике), но думаю и этого вполне достаточно, чтобы отказаться от затеи.....

Мда, ну тут надо порисовать и посчитать. Мне кажется вы с Олегом меня отговариваете не подумав хорошенько. У меня нет и никогда не было ни одной стандартной детали, включая железки и электронику камер. Запроектировать могу что угодно, изготовить тоже. 

[Денис Никитин]

Удачи ! Будет интересно  посмотреть на результаты...

Спасибо!

[Денис Никитин]

В привате ответил.

[Денис Никитин]

Коллеги, я вам очень благодарен за ценные замечания, особенно по поводу прямоугольного отверстия, это очень важное замечание, спасибо! Пусть будет круглое и конечно высверлено эксцентрично.

По поводу сложной механики - 2D салазки с микрометрическими винтами уже есть. Городить ничего не нужно. Наверное мне нужно было сразу сказать, что вертеть камеру-гид вокруг оси нет никакой возможности.

Так как всё таки лучше просверлить отверстие в диагонали не повредив отражающего покрытия?

[Денис Никитин]

См. ответ №22
Либо добавить с обеих сторон подкладочные стекла.
Сверлить полученный пакет стекол.

Спасибо, принято как вариант.

[Денис Никитин]

ЗЫ Что-то пропустил фразу насчет невозможности вертеть гид... Все это хозяйство часом не вместо вторички устанавливать предполагается?

Нет не вместо вторички. Все хозяйство устанавливается на Ньютоне 200 мм, но после выноса за пределы трубы есть еще один излом оси за счет диагонали аля SBIG AO-7/Starlight Express SXV-AO. (Ну вот, до поры до времени не хотел об этом писать, но теперь не писать уже как-то глупо). Поэтому основную камеру приходится расположить параллельно трубе. Ну и конструктивно так получается, что камеру гида вокруг оси основной камеры можно крутить только в небольших пределах (+_45 градусов от вертикального положения), так лучше уж вообще закрепить неподвижно. Понятное дело, что Ньютон для такого сетапа не лучший вариант, но другого телескопа нет.

Все таки еще раз хочу вернуться к форме отверстия. Если сделать не прямоугольной, а точно повторяющей форму пучка. Скажем прямоугольную но со скругленными углами. Как такой вариант? На счет технологической сложности переживать не нужно, сказали прорежут на станке любое отверстие, хоть в форме фашысского креста.

Понятно что внутреняя часть кольцеобразного поля будет виньетирована. (Как будто оно не виньетировано у классического внеосевого гида ). Вопрос: существует ли какой-нибудь оптический софт, который позволяет нарисовать оптическую схему и сразу увидеть и желательно оптимизировать виньетирование поля?

Thanks

[Денис Никитин]

Денис а совершенно случайно, полупрозрачное зеркало не будет проще?

Потеряется половина света как для гида так и для основной матрицы.

[Денис Никитин]

Вопрос, если повернуть камеру не вдоль трубы (назад, опт. оси параллельны), а поперек (вверх или вниз, оси скрещиваются) классический гид все равно воткнуть не получится?

Я об этом честно говоря не подумал, надо прикинуть прорисовать.

Для Ньютона вынос будет очень критичен, да еще и с диагональю... возможно придется менять вторичку и увеличивать ЦЭ.... (фокусер, надеюсь, 2"?)

Само собой, естесственно.

Непонятно как будут одновременно работать две независимые обратные связи. Естественно предположить разнесение по частотам (автогид - низкая, диагональ - высокая). Т.е. автогид давит сильные смещения, а АО в существенно более узком (после гида) диапазоне давит высокочастотную составляющую и атмосферу.

Да всё так и есть. АО по мгновенному положению центроида пытается задавить атмосферу и ВЧ периодику. А монтировка по среднему положению давит НЧ.

Может все-таки в таком случае приделать отдельный гид (апертура вполне средняя)?

Поэтому гид все таки должен смотреть через ту же трубу, что и основная камера. Есть еще одна фишка - самая дешевая адаптивная оптика в мире. По изображению ведущей звезды вычисляем текущее число Штреля и прикрываем затвор, когда атмосферу сильно колбасит. Смотрим в Google по ключевым словам "Lucky Imaging".

Колюсь: Была как-то тема такая https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,3373.0.html
Ну вот с тех пор и ковыряюсь потихоньку, 2/3 проекта уже заборол. Через год наверное родится окончательно.

Насчет виньетирования, думаю проще будет геометрическими построениями прикинуть, не думаю, что стоит оптимизировать форму отверстия.

Я пока думаю так, сделать нулевое виньетирование основной матрицы. Ну а виньетирование кольцеобразного поля гида уж как само собой получится.