Активное охлаждение телескопа Ньютона.

[Ernest]

Что-то я не пойму...

Зачем дуть на зеркало? Как-бы мало пыли не было в воздухе при длительном обдуве покрытие зеркала будет подвергаться бомбардировке микрочастицами, они будут "налипать" на зеркало, отражаясь теплый воздух (а он будет еще подогрет вентилятором) будет заполнять трубу с соотв. завихрениями и осаждением пыли на стенках (с чего бы это он полез в те маленькие отверстия - скорость потока уменьшается и для выхода ему понадобятся пропорционально уменьшению скорости большая площадь сечения вых. отверстий).

По-моему как тут как раз тот случай, когда нужна не приточная, а вытяжная вентиляция. Вентилятор должен тянуть воздух наружу из призеркального слоя - работать по принципу пылесоса. Для повышения эффективности стоит сделать воздуховод с тонкой щелью опоясывающей зеркало на 1/2 или даже 3/4 периметра.

Охлаждение зеркала при этом будет происходить медленее, но атмосфера в трубе будет много спокойнее, что позволит наблюдать на еще не доконца остывшем инструменте.

[Vitaliy]

Что-то я не пойму...

Ну не знаю, так написано в Скае за январь 2002.
Желательно бы вам ознакомится со статьей, и было бы интересно узнать мнение профи о ней.
Вот испытаю систему и тут расскажу. Кстати по заверениям изобретателя схемы телескоп дает на порядок лучше изображение, чем если как обычно кулер поставить за зеркалом. А выхлопная дыра должна быть действительно большой, о чем я писал выше.

[Денис Никитин]

Желательно бы вам ознакомится со статьей, и было бы интересно узнать мнение профи о ней.

Второй год уже наблюдаю поведение системы обдува зеркала на телескопе диам. 400 мм. Установлены два вентилятора – один дует сбоку, второй отсасывает воздух снизу. Просто хочу сказать, что некоторое улучшение качества изображений имеет место быть при работающих вентилятора, когда зеркало уже пришло в равновесие, или точнее находится в неустойчивом равновесии за счет незначительных флуктуаций температуры окружающего воздуха. Но опять акцентирую, речь идет только о некотором улучшении – ни каких СУПЕРСЕНСАЦИЙ. Кстати вентиляторы вносят виьрацию телескопа, небольшую по амплитуде, но заметную при увеличениях от 300Х.  

[Vitaliy]

Интересные наблюдения за оптикой с активным охлаждением, Teleglassmaker. Ну не которое улучшение это же все-таки улучшение тем более для планет. А если отключить кулеры при увеличении более 300х как быстро картинка портится.
Вот вы говорите, что вентилятор отсасывает воздух, а если будет нагнетать, может еще лучше станет.

[Денис Никитин]

Уточню, тот что сбоку нагнетает - это случай которым Вы заинтересовались, Виталий. Отсасывает, тот что снизу. Нижний вентилятор работает по принципу предложенному Эрнестом, то есть зазор между зеркалом и стенкой как раз служит той щелью воздуховода. При работе нижнего вентилятора в подзеркальном пространстве создается некоторое разряжение, это позволяет отсосать пограничный слой только от периферийных зон зеркала. Вентилятор же нагнетающий воздух сбоку как бы выгоняет пограничный слой из центральных областей зеркала к краям, и весь этот воздушный коктейль отсасывается под зеркало и выбрасывается в атмосферу.

А вот на счет только лишь обдува зеркала сбоку и выброса воздуха через противостоящее отверстие в стенке - не сработало. Кажется, что весь воздух выйти не успевает и начинает завихряться. А вот когда у него появилась возможность засасываться под зеркало стало лучше.
 

А если отключить кулеры при увеличении более 300х как быстро картинка портится.

Портится? Не, она становится лучше, так как пропадает вибрация. Вообще я все больше склоняюсь к тому, что принудительное удаление пограничного слоя дает слабый эффект. Когда разность температур зеркало-воздух велик, то есть влияние пограничного слоя велико, но все же не он а эффект края портит изображение - именно реальное искажение фигуры зеркала. Когда же зеркало почти уравновесилось...хе, но тогда и эффект пограничного слоя мал...В общем я больше склоняюсь к тому, что вентиляторы полезны лишь для ускорения остывания зеркала.
 

[Vitaliy]

Все понял, я просто перепутал кулеры о которых вы говорите.
Словом вы советуете установить второй кулер за зеркалом, который высасывает воздух.
Но получается, вы разочарованны этой системой, но тогда почему ее хвалят на западе. Может, что-то вы не так сделали как в статье написано.
З.Ы. Вы статью читали?

[Денис Никитин]

Нет, немного не так. В системе я не разочарован. Еще раз повторю, определенный положительный эффект налицо. Однако сами по себе фраза "определенный положительный эффект", является удивительно неопределенной. Что поделаешь, иначе я выразится не имею права, как еще сказать, что я чисто субъективно оцениваю на глаз, что качество изображения ухудшается или улучшается...Вот если кто-нибудь в состоянии предложить количественную методику определения эффективности, я готов провести опыты и тогда мы сможем говорить более предметно. А то, что хвалят на западе...хм, я встерчал так же и прохладные коментарии, вроде моих. В этом вопросе много вымысла и мифов, полезную информацию найти среди них нелегко. Статью не читал, но по ходу дискуссии в общих чертах представляю себе о чем идет речь.

Кстати, Виталий, я интуитивно чувствую, что для относительно небольших зеркал обдув гораздо более эффективен, чем для зеркал большой (в любительском смысле) апертуры. В любом случае Вам стоит попробовать обдув на себе. В том, что хуже не станет можно не сомневаться.

[Vitaliy]

Вот ссылка на заморский сайт где обсуждают охлаждение зеркала. http://www.astromart.com/messages.asp?message_id=75436&page=
Запустил кулер, пока дома. Воздух выходит не только из дыры наверху, но и немного и из-за зеркала. То есть кулер обдувает его с обеих сторон. Думаю, что это неплохо.
Теперь осталось дождаться хорошей погоды.  

[Vitaliy]

Провел предварительное испытание телескопа с моторчиком. Ну что сказать, намечается рулез - однозначно.
Пока доделать не успел и пришлось помучится на наблюдениях. Питание на скорую руку сделал от кроны. Из-за этого кулер вертит в пол силу минут 10-15 и затихает, нужно выждать немного и снова подключать крону. В общем, пора делать все под ключ.
Но ближе к делу.
В 6.20 вышел на улицу и сазу включил кулер. Проработал он первый цикл минут 15-20 но даже через такой короткий промежуток времени на Юпитере стало проясняться БКП с полосами при увеличении 185х. Уже через пол часа полезли мелкие детали и спутники стали ровными дисками.
Когда вставал кулер, картинка постепенно замывалась и плющилась, а как только включал обдув, изображение восстанавливалось.
Наконец нормально понаблюдал эпсилон Волопаса в 445х не в виде плюшек, а дисками, окруженными колечками. Правда, колечки рваные, но это уже атмосфера. Такого понятия как подрезанная дифракционная картина уже просто не существует.
Скорость, с каким успокоилась картинка, меня поразила. Ранее нужно не меньше часа, а то и двух ждать, чтобы планеты понаблюдать, а теперь вынес телескоп, перекурил и смотри. Американец оказался прав, портит картинку не само коробление зеркала, а теплый воздух, который его окутывает. О том, что зеркало не остыло, говорит только постепенное изменение фокуса. С ситаловым зеркалом вообще проблем не должно быть, выходи – включай кулер и сразу смотри.
Кулер оказался очень тихим, да и при большом увеличении вообще нет вибрации.
Напомню, что это первое испытание, да и температура воздуха была около –2°С. Так что шампанское открывать пока рано.
Вот доделаю и проведу более серьезные испытания, но даже сейчас можно сделать вывод, что система работает и не плохо.
З.Ы. Кора, кулер сдул с зеркала крупную пыль и шерсть от котов (у меня их сейчас 8 штук).

[Vitaliy]

Друзья, вы мне не поверите.
Решил взглянуть на Сатурн в разрывах облаков. Вышел на улицу, запитал кулер от двух плоских батарей 4.5В, установил увеличение 185х и стал смотреть. Температура –5°С. Через 10 минут Сатурн полностью успокоился и стал резко очерчен, а еще через 5-10 минут четко увидел щель Кассини. К сожалению, разрывы облаков резко уменьшились, Сатурн помутнел и, понаблюдав еще чуток, я пошел домой.
Итог - через 20 минут после выноса телескопа на холод –5°С, на Сатурне с увеличением 185х можно наблюдать щель Кассини по всему кольцу, полосы и т.д. Даже не верится что это 200мм Ньютон.
Интересно, а как скоро можно наблюдать в 150мм рефрактор после выноса его на холод?
Тут вот немного про охлаждение написано. http://www.astronomer.ru/library.php?action=2&sub=2&gid=52
Особенно мне нравится вот эта цитата: «Десятилетиями в мире любителей царило убеждение, что рефлекторы не могут быть столь же совершенны оптически, как рефракторы. Во многих книгах утверждается, что 8-дюймовый рефлектор по резкости изображения примерно соответствует 5-дюймовому рефрактору. Установка вентиляторов в рефлекторах положила конец этому неравноправию!»

[Iskandar]

Vitaliy, а схемку расположения кулера и отверстий или фото можете привести?

[Vitaliy]

Фотки своего телескопа, как все прилично сделаю, я тут опубликую. А сама схема находится на первой странице этой темы.

[Денис Никитин]

Проработал он первый цикл минут 15-20 но даже через такой короткий промежуток времени на Юпитере стало проясняться БКП с полосами при увеличении 185х. Уже через пол часа полезли мелкие детали и спутники стали ровными дисками...Американец оказался прав, портит картинку не само коробление зеркала, а теплый воздух, который его окутывает.

Вот интересно, если американец оказался настолько прав, и картинку портит в основном теплый воздух, почему изображение не стало хорошим почти моментально после включения кулера, а потребовалось полчаса? Я экспериментировал так: сначала давал зеркалу остыть (или почти остыть) без кулеров, оценивал качество изображения, потом включал кулеры и через некоторое время опять оценивал насколько улучшается изображение. В этом случае изображение улучшается практически сразу.

[Vitaliy]

Вышел в 6.35 смотреть Юпитер и тестировать систему охлаждения. Заодно хотел еще М3 посмотреть. Картинка наладилась через 30 минут, но к сожалению успел посмотреть только Юпитер, налетели тучи и снег пошел. Но успел кое-что заметить. Смотрел за потоками воздуха в трубе по расфокусированному Юпитеру. Было заметно сильное и очень быстрое бурление, к тому же все это вращалось. Словом надо расширять выхлопную дыру, а то теплый воздух задерживается в трубе и видно идет вдоль нее, закручиваясь. Сейчас дыра небольшая, т.к. я еще не купил сеточку, а зеваки любят во все щели телескопа пальцы совать.
Но по большому счету системой охлаждения я очень доволен. При –8-10°С я смог рассмотреть на Юпитере дополнительные полоски уже через 30 минут.
Денис Н. (teleglassmaker), вообще то я немного перевал (каюсь, подался эмоциям ), что коробление не портит, портит, но не настолько как все думают. Но все равно лучше 30 минут ждать, чем полтора часа мерзнуть. К тому же не верится, что ЛК через полчаса остынуть успеет. И еще, когда я сегодня занес телескоп с улицы через 30-40 минут после выноса на улицу, то зеркало не запотело. Оно у меня после улицы запотевает мама не горюй.

З.Ы. Когда смотрю на расфокусированную звезду, то картинка бурлит, это же не зеркало так и с такой скоростью колбасит. Тут еще может сказываться размер зеркала, у вас 400мм, а у меня всего 200мм. Сильная колбасня в трубе проходит с обдувом уже через 10 минут.

[Денис Никитин]

Но все равно лучше 30 минут ждать, чем полтора часа мерзнуть.

Во, об этом то и речь. Когда зеркало уже остыло разницу между качеством изображения с включенными кулерами и выключенными заметить на глаз очень трудно. Об этом я уже говорил. А вот в том, что сразу при выносе на мороз с включенными кулерами приходится ждать полчаса, а не полтора - это самый интересный момент. В частности не ясно где истина. Можно быстрее приступать к наблюдениям потому, что кулер помогает быстрее остудить зеркало и избавиться от коробления, или все таки за счет того, что кулер сдувает пока еще мощный пограничный слой теплого воздуха? Хотя как всегда не исключено, что истина где-то по середине.

Была задумка проверить скорость остывания зеркала, наклеив в нескольких местах терморезисторы и считывая показания, скажем каждую минуту, тогда реально можно было бы сказать, насколько кулеры ускоряют остывание...но как всегда идей много в разных областях, а денег и времени мало. У меня кстати еще такая трудность - не возможно провести эксперименты при большой разнице комнатной и уличной температур. У нас мороз -10 бывает разве что пару раз в год, а -15 это вообще ЧП.

Хотя с другой стороны, какая блин разница, за счет чего, самое главное, что можно быстрее приступать к наблюдениям.   Кстати, Виталий, по Вашему посту сегодня пол второго ночи складывается впечатление, что такого хорошего качества изображения Вы раньше не видели, или это опять Вы "поддались эмоциям" Спрашиваю, потому, что это по идее важно, принципиально.

[Денис Никитин]

Тут еще может сказываться размер зеркала, у вас 400мм, а у меня всего 200мм.

Ну конечно, я на это уже намекал несколькими постами выше. Кстати дифракционную картину звезды с этим зеркалом я никогда не видел с кулерами и без них, и думал что это зеркало паршивой. Увидел я ее первый раз, только когда поехал на Майданак, а там местами Seeing был 0.25-0.3 сек, вот тогда-то колечки я и увидал, опять же без разницы с кулерами или без.

[Vitaliy]

Я вообще то не говорил, что атмосфера была хорошей. Если вы думаете про дополнительные полоски, то когда телескоп готов к наблюдениям они видны очень часто в южной части диска Юпитера.
Кстати, небо расчистилось, и я снова смог пойти понаблюдать в 7.20 Юпитер. А атмосфера была на 4 с минусом. Дифракционные кольца были видны, но их сильно колбасило. Да и надо было сильно приглядываться чтобы фестоны на Юпитере увидеть. В прошлый раз они были как лезвием вырезаны.

[Денис Никитин]

Если вы думаете про дополнительные полоски, то когда телескоп готов к наблюдениям они видны очень часто в южной части диска Юпитера.

Нет, я имел в виду вот эту фразу:

Итог - через 20 минут после выноса телескопа на холод –5°С, на Сатурне с увеличением 185х можно наблюдать щель Кассини по всему кольцу, полосы и т.д. Даже не верится что это 200мм Ньютон.

Не верится, потому что раньше такого не было видно что ли? Я например Cassini division видел в 200 мм в котором кулеров не было.

[Vitaliy]

Получается, не правильно я выразился, т.е. мысль не развил.
В свой двухсотик я вижу и щель Кассини и миниму Энке и даже один раз деление Энке и все без кулеров.
А не верится в то, что щель Кассини видна уже через 20 минут после выноса телескопа на холод. В обычных условиях ждать картинки приходится час, а то и больше.

[Iskandar]

На днях общался с Анатолием Санковичем, узнал от него об очередной "фишке", получающей распространение в "забугорье": пока любитель добирается на машине до места наблюдения, телескоп лежит в кофре/ящике, в котором с помощью холодильников Пелтье и термодатчиков постепенно устанавливается температура воздуха этого места. По прибытии на место телескоп готов к работе немедленно. Можно приспособить и к нашим условиям, я думаю.