Светосильный астрограф системы Ю.А. Клевцова

[lx75]

Посмотрел сообщения в теме: https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,147164.5560.html стало интересно, а насколько светосильным может быть  астрограф системы Ю.А. Клевцова. Вот например система Harmer-Wynne с одним двухлинзовым корректором имеет F/3.8 https://optcorp.com/collections/harmer-wynne
Корректор системы Клевцова имеет больше коррекционных параметров, но главное зеркало сферическое.
Цель - узнать возможен астрограф с F/4 с редуктором фокуса 0.7, в результате получить F/2.8. Тема больше авантюрная, но первый габаритный расчет показывает,что пока ограничений нет, экранирование меньше 50% по диаметру.
Продолжение может быть следует...

[Клевцов Юрий Андреевич]

Посмотрел сообщения в теме: https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,147164.5560.html стало интересно, а насколько светосильным может быть  астрограф системы Ю.А. Клевцова. Вот например система Harmer-Wynne с одним двухлинзовым корректором имеет F/3.8 https://optcorp.com/collections/harmer-wynne
Корректор системы Клевцова имеет больше коррекционных параметров, но главное зеркало сферическое.
Цель - узнать возможен астрограф с F/4 с редуктором фокуса 0.7, в результате получить F/2.8. Тема больше авантюрная, но первый габаритный расчет показывает,что пока ограничений нет, экранирование меньше 50% по диаметру.
Продолжение может быть следует...

Есть у меня статья "Оптические системы широкоугольных телескопов для мониторинга небесных объектов" // Оптический журнал.
2017. Т. 84. №9. С. 25 -33
Эта статья развивает мою систему до широкоугольных (2 градуса), светосильных (F/3) вариантов с действующим отверстием 1 м.
Там есть конструктивные данные оптической системы. Может Вы что-то для себя извлекёте из неё. Если интересно, в личке пришлите электронную почту - я вышлю Вам корректуру статьи в формате PDF.
Кроме того, проблема светосильных преобразователей фокуса (f/4) для телескопов с диаметром действующего отверстия до
300 мм рассмотрена в моей книге (раздел 5.5 стр. 149 - 150), правда эта схема преобразователя развивалась мною и дальше,
в основном по линии упрощения, но публикаций я не делал. Все данные расчётов собрал в рукописи второго издания, которая,
видимо, так и не будет опубликована.

[lx75]

Если интересно, в личке пришлите электронную почту - я вышлю Вам корректуру статьи в формате PDF.

Спасибо! Интересно, написал в личные сообщения.

[Алексей Юдин]

Цель - узнать возможен астрограф с F/4 с редуктором фокуса 0.7, в результате получить F/2.8. Тема больше авантюрная, но первый габаритный расчет показывает,что пока ограничений нет, экранирование меньше 50% по диаметру.

Такая схема не выглядит рациональной - редуктор даёт избыточную сложность.

Гораздо привлекательнее выглядит Клевцов-В-Филд+ с интегральной оптимизацией предфокального корректора.

Но тоже непросто, куда сложнее Хармера-Винне, конечно.

Поэтому как малый телескоп спорно - в моём случае просто есть готовые метровые зеркала очень высокой светосилы, 1:1,2-1:1,4 а вот с нуля делать - под вопросом.

Если делать маленький, порядка 40-50 см астрограф, то можно думать, если хотя бы 10 шт. партия.

Ну и экранирование 50% - совершенно не догма, можно и 55% спокойно делать.

[Клевцов Юрий Андреевич]

Гораздо привлекательнее выглядит Клевцов-В-Филд+ с интегральной оптимизацией предфокального корректора.

Не знаю, как другим, а мне лично непонятно, что это за система. Алексей! Вы не могли бы дать рисунок схемы?

[Алексей Юдин]

Вот такой. 1м 1:3 с близким к дифракционному качеству на современные матрицы с мелким пикселем.

[Agena]

Вот такой. 1м 1:3 с близким к дифракционному качеству на современные матрицы с мелким пикселем.

А насколько оправдано такое количество корректоров?
По факту - четыре группы корректоров с суммарно потерей света без просветления под 50%

[Алексей Юдин]

А насколько оправдано такое количество корректоров?
По факту - четыре группы корректоров с суммарно потерей света без просветления под 50%

А с чего бы хоть что-то будет не просветлено?

[Agena]

А насколько оправдано такое количество корректоров?
По факту - четыре группы корректоров с суммарно потерей света без просветления под 50%

А с чего бы хоть что-то будет не просветлено?

Получается - можно исправить практически любую аберрацию, подобрав должным образом корректоры или группы корректоров? Или только, если аберрации не превышают определенных пределов?

[GraY25]

Если речь идёт о таких неэкстремальных F, почему бы просто не использовать схему Takahashi Epsilon.
Да, нужна гипербола, и ЕД-корректор, но мы получаем F/2.8 и огромное поле без манженов и прочей экзотики.
+ мне кажется изготовление гиперболы сейчас не намного сложнее параболоида.

[библиограф]

 В схеме в ответе 5 нет ни парабол, ни гипербол; все поверхности сферические.

[lx75]

мне кажется изготовление гиперболы сейчас не намного сложнее параболоида.

Если есть надёжная схема контроля. Я попытался сделать гиперболу F/3,65 в компенсационной схеме контроля Росса, но таком виде которая была оказалась недостаточно чувствительная. К тому-же у асферических поверхностей жёстче допуски на юстировку.

[Sharkу]

Так 2.8 не бог весть какая светосила. Можно взять обычную параболу ф3.5 и редуктор 0.75-0.85, коих полно по 3 копейки.

[GraY25]

Так 2.8 не бог весть какая светосила. Можно взять обычную параболу ф3.5 и редуктор 0.75-0.85, коих полно по 3 копейки.

Я бы более глобально поставил вопрос - а нужна ли такая светосила, тем более диф. качества?
На F/2.8 диск Эйри должен быть меньше 2 микрон, и чтобы нормально засемплировать его нужен субмикронный пиксель.
А мы в любом случае должны отталкиваться от имеющихся камер.

Условно говоря, в RASA декларируется ~4 микронный спот.
Но у обычного Ньютона F/4 дифкачества диск Эйри = 1.22 * 0.55 * 4 = 2.68микрона!
Есть о чём задуматься!

"Погоня за светосилой" в современных реалиях это просто погоня за полем.
Но линейное поле тоже ограничено - более чем FullFrame не нужно никакому ЛА по цена/выхлоп.
Поэтому пусть профессионалы там приседают за бюджетные деньги, а мы пожалуй обойдёмся)

+ ну конечно некие нюансы есть, например в поисковых задачах не обязательно прям семплировать по Найквисту, там всё может проваливаться в пиксел. Ну и, иногда проще взять пиксел нужного большого размера.

[Sharkу]

по цена/выхлоп.

По доступной в нашей стране атмосфере тем более

[Клевцов Юрий Андреевич]

Вот такой. 1м 1:3 с близким к дифракционному качеству на современные матрицы с мелким пикселем.

Какой конкретно величины пиксель имеется в виду? Не забываем, что практически всегда существует параллельная
задача точного определения координат объекта, а для этого пятно рассеяния от точечного объекта должно несколько
превышать размер пикселя матрицы. Если Вы, Алексей, допускаете экранирование 55% по диаметру зрачка, то не разумнее
ли будет возложить функцию коррекции полевых аберраций на преобразователь фокуса, каким бы сложным он ни оказался,
это всё-таки отдельная автономная сборочная единица. Лично я пошёл по такому пути и уже с экранированием 13% площади
получил неплохие результаты (см. цитированную выше статью). Если увеличить экранирование до 30% площади зрачка (0,55D),
то можно было бы добиться ещё лучших результатов с системой всего из трёх отдельных элементов.

[Алексей Юдин]

Какой конкретно величины пиксель имеется в виду?

Пиксель 2,81 мкм - IMX811, 250Мп, диагональ 65 мм - реалии завтрашнего дня, на меньшее метровый телескоп и нет смысла закладывать.

А если говорить о реалиях сегодняшнего, то 3,76 мкм, 100-150Мп. На 100 Мп QHY461PH была открыта комета Санковича, камера прекрасно показала себя в работе.

При экранировании 0,45 получаем вот такое качество - либо идеально кроем всю 461-ю (до угла 0,5 градуса), либо чуть с плохими краешками 811-ю, но учитывая масштаб 0,2" на пиксель, в большинстве случаев она будет работать в биннинге 2х2, который у неё уже зарядовый, поэтому в углу становится 2х2 пикселя 5,6 мкм.

На оси полиштрель 0,92 - планетник без разговоров.

Это всё про полихром для кривой чувствительности 811-й, от 0,4 до 0,95 мкм взвешенно. С фильтрами, понятное дело, будет сильно лучше, особенно по полю, поскольку основная проблема - хроматизм увеличения. Впрочем, поэтому же не стоит рассчитывать на высокоточную астрометрию на широком поле, это касается всех подобных катадиоптриков.

[Алексей Юдин]

Если речь идёт о таких неэкстремальных F, почему бы просто не использовать схему Takahashi Epsilon.
Да, нужна гипербола, и ЕД-корректор, но мы получаем F/2.8 и огромное поле без манженов и прочей экзотики.
+ мне кажется изготовление гиперболы сейчас не намного сложнее параболоида.

В Эпсилоне гипербола в районе -2, поэтому она сильно сложнее параболы такого же относительного, это не РК, где действительно почти всё равно, только схему контроля доработать. Она банально может уже за границы техпроцесса вылететь, если это не работа малым инструментов. Ну а с малым проблемы сглаживания в полный рост.

Ну и я лет 20 не исследовал область Эпсилонов, подзабыл, какое там качество достигается при практически реализованных параметрах? Патенты на них вроде были. Может оказаться, что они не особо вкусны, как малоинтересны сейчас телевики 90-х и ранее, типа Canon 200/1.8L с недостаточностью коррекции для современных высокоразрешающих матриц с широкой чувствительностью.

[Владимир Николаевич]

Какой конкретно величины пиксель имеется в виду?

Пиксель 2,81 мкм - IMX811, 250Мп, диагональ 65 мм - реалии завтрашнего дня, на меньшее метровый телескоп и нет смысла закладывать.

А если говорить о реалиях сегодняшнего, то 3,76 мкм, 100-150Мп. На 100 Мп QHY461PH была открыта комета Санковича, камера прекрасно показала себя в работе.

При экранировании 0,45 получаем вот такое качество - либо идеально кроем всю 461-ю (до угла 0,5 градуса), либо чуть с плохими краешками 811-ю, но учитывая масштаб 0,2" на пиксель, в большинстве случаев она будет работать в биннинге 2х2, который у неё уже зарядовый, поэтому в углу становится 2х2 пикселя 5,6 мкм.

На оси полиштрель 0,92 - планетник без разговоров.

Все так! С камерой QHY461PH работают основные наши оптикостроители и кометооткрыватели - в их числе Генадий Борисов и Анатолий Санкович. В их арсенале D500мм катадиоптрики с относительным 1\1.5-1\1.8.      25.12 закончилась акция на эти камеры. Цена была не просто вкусной, а небывало вкусной. Все кому надо подсуетился и уже юзают камеры - моя работа выполнена. Следующая подобная акция к декабрю 2026г...

[Алексей Юдин]

Если Вы, Алексей, допускаете экранирование 55% по диаметру зрачка, то не разумнее
ли будет возложить функцию коррекции полевых аберраций на преобразователь фокуса, каким бы сложным он ни оказался,
это всё-таки отдельная автономная сборочная единица. Лично я пошёл по такому пути и уже с экранированием 13% площади
получил неплохие результаты (см. цитированную выше статью). Если увеличить экранирование до 30% площади зрачка (0,55D),
то можно было бы добиться ещё лучших результатов с системой всего из трёх отдельных элементов.

Дело ещё и в том, что для метра и для 250-350 мм сильно разные типичные соотношения размера приёмника и апертуры. Метровик бюджетного класса скорее всего в большинстве случаев будет работать на упомянутой выше 811й, профессиональные проекты, возможно, будут использовать 61х61 мм, ну и очень редко - дорогие 92х92 мм. 250 мм астрограф будет минимум использовать 24х36, а скорее 33х44(IMX461), поскольку тот, кто строит столь непростой и недешёвый телескоп по передовому индивидуальному проекту вряд ли будет кроить 5-6 тыс.долл, уменьшая площадь поля в 1,67х. Имеем типичные соотношения 2y'/D 0,065 и 0,228 - очень сильно разная геометрия, с сильно разными требованиями как к редуктору, так и к светозащите и виньетированию базовой системы. Даже предельные варианты это 0,13 и 0,172 - сложность малого телескопа всё равно выше. И это не говоря о том, что в малом инструменте наверняка сильно больший относительный вынос и относительный задний отрезок, тоже значимые отягощения дизайна.

Но линейное поле тоже ограничено - более чем FullFrame не нужно никакому ЛА по цена/выхлоп.
Поэтому пусть профессионалы там приседают за бюджетные деньги, а мы пожалуй обойдёмся)

Это совершенно не так. Для экономных профессионалов есть "правило Молотова" - рациональность сопряжения оптической трубы, ОПУ и ФПУ близкой стоимости.

Однако, любители спокойно его нарушали даже в пользу ФПУ. Так, ещё недавно, лет 20 назад, основным широкоугольным астрографом было сочетание FSQ106 за 5 k$ и камеры на 16803 за 11 k$. Монтировкой могла быть EM200 или что-то близкое, а мог быть и пиггибэк на большом РК на удалёнке, как часто было.