Сфера против параболы в нютоне

[saulius]

У моего телескопа  150мм (реальных 130мм)/750мм   https://astronomy.ru/forum/index.php?board=4;action=display;threadid=4327 зеркало оказалось сферическим.
Хотелось бы узнать насколько я потерял в качестве наблюдений в практическом смысле . Т.е. ,что можно увидеть ,например, на планетах с параболой и чего невидно со сферой одинакого диаметра .

[ZencovichAH]

 Чтобы давать качественное изображение, сферическое зеркало диаметром 150 мм должно иметь фокусное расстояние не менее 1200 мм. Учитывая, что Ваш телескоп имеет фокус в 750 мм, он вряд ли выдержит сколько-нибудь значительное увеличение без диафрагмирования зеркала миллиметров до ста. Это, если считать, что зеркало выполнено с достаточной точностью.
Поэтому - малая "диагоналка" - по-видимому, не брак, а "скрытая диафрагма" недобросовестного производителя.

Так, что, лучше обратить свое внимание на "отечественного производителя", особенно в классе недорогих инструментов.  

Что касается телескопа, о котором идет речь, есть смысл поэксперементировать с диафрагмами, а полную апертуру использовать для наблюдений с небольшими увеличениями.

[saulius]

да, лутшие результаты наблюдения планет получались при диафрагме около 110мм при увеличении около 200.
Думал принимать меры для возвращения апертуры , но ,наверное пока воздержусь.
Производитель малой диагоналкой убил двух зайцов - скрыл недостатки сферы и с экономил на унификации ,потому,что у них есть и длиннофокусная модель. Отвечая на запрос про зеркала ,производитель заодно предложил оптовые цены : 150мм $80 при 50шт. ,а 205мм с более качественной монтировкой с полярным искателем $170,при 20шт.  Розничная цена несколько раз больше ,но все равно сравнимая с " Алькором" в который видно существенно меньше.

[Vladneb]

Производитель малой диагоналкой убил двух зайцов - скрыл недостатки сферы и с экономил на унификации ,потому,что у них есть и длиннофокусная модель.

Производитель на пару с продавцом классически "кинул" потребителя. Единственное, что я сделал бы на Вашем месте - вернул его обратно и забрал свои деньги. Диагноз у такого "товара" однозначен - металлолом. "Всего за $280" можно купить Мицар, можно купить "продвинутый" Китай вроде Скайвотчера и получать удовольствие от хобби, а не одни расстройства.

[saulius]

Небыло у меня выбора . В Вильнюсе еще можно купить  Брессер ,Бушнелл и Солигор ,которые дороже ,а качество тоже сомнительное. Деньги ,в принципе ,вернуть можно, но останусь без телескопа.

[GTA]

Деньги ,в принципе ,вернуть можно, но останусь без телескопа.

Тогда надо смотреть по ситуации. Если возможности обменять этот телескоп на приличный нет, то тогда лучше оставить что есть. Если он щель Кассини показал, то в принципе значит оптика еще не совсем убитая и на кое-что он способен. 130мм - тоже хлеб.

[Дрюша]

А ещё можно попробовать вот что (некоторые варианты взаимоисключающие)
- найти другую диагоналку большего размера
- либо переделать трубу (раздвинуть её), чем отодвинуть диагоналку от главного зеркала и уменьшить вынос фокуса. Для уменьшенного выноса придётся переделать окулярную систему. Можно применить линзу Барлоу, а можно - окулярный микроскоп. В последнем случае фокус Ньютона можно вообще утопить в рабочем пучке.

А со сферой разобраться примерно так:
a) попытаться подобрать линзовый компенсатор (а нет ли в комплекте чего-нибудь подобного?) Многие телескопы со сферическими зеркалами (например, Новосибирский ТАЛ-120) выезжают за счёт компенсатора. Может быть, даже подойдёт именно этот? Кстати, линза Барлоу определённого вида (мениск) может так же являться и компенсатором сферической аберрации.

б) Превратить сферу в параболу за счёт силового нагружения. Простейшая схема: по самому краю зеркало разгружается на 12-24 точки (это будет схема с 2-мя или 3-мя разгрузочными коромыслами), а за центр (или за центральную зону диаметром 1/6-1/5 диаметра главного зеркала) оттянуть назад. Фокусное расстояние зеркала должно чуть-чуть уменьшиться (на неск. мм), а форма - измениться в сторону параболоида. Разгрузка на увеличенное количество точек необходима даже если зеркало у Вас достаточно толстое для 3-точечной разгрузки, поскольку к нему будет прикладываться сила, которая на примерно на 1-2 порядка превышает его вес. Сила оттяжки должна регулироваться, и в зависимости от толщины стекла, может достигать нескольких десятков кгс (как бы не луснуло). Более точно усилие оттяжки подбирается путём плавной регулировки под непосредственным контролем качества изображения по внефокальным изображениям реальных звёзд.
Оттяжка за центр позволяет улучшить форму зеркала в 4-6 раз по сравнению со сферой. То есть, после исправления форма зеркала должна стать в 4-6 раз ближе к параболоиду, чем исходная сфера (если она была идеальной). Более точное исправление формы поверхности зеркала из сферической в параболическую может быть достигнуто равномерно распределённой силой (отсос вакуумом). Если Вам интересно, то я могу конкретно посчитать для Вашего случая(или дать методику расчётов параметров силового нагружения). По этому поводу посылайте мне письмо на drusha@pochta.ru или andrrog@mail.ru. Но ввиду возможности регулировки, точность расчётов будет достаточна в пределах 15-25%. Если по внефокальным изображениям (да и чисто визуально по качеству картинки) удастся улучшить качество - счтиайте, что цель достигнута.

Но ещё, всё это очень зависит от того, насколько хороша была исходная сфера. Если это на самом деле не сфера, а чёрт знает что, то только очень узкий класс регулярных ошибок формы может быть выправлен подобными способами. Не стоит на это полагаться. Типичные ошибки: зоны, рябь, астигматизм и т.п. коррекции такими способами не подлежат.

Ну а так, действительно, при Вашем фокусе 750 мм и диафрагме 100-110 мм Ваш инструмент будет работать примерно так же, как "Мицар" ТАЛ-1 (D=110мм F=806мм) Новосибирского завода.
Стоит он примерно столько же денег (смотря где), и многие люди им даже довольны. Хотя, и от "Мицара" тоже хотелось бы большего.

[saulius]

а как оттягивание центра выглядит механически ? Надо сверлить в центре дырку ,или приклеивать гайку на дне зеркала?

[lorka]

Мне кажется, применение силового нагружения - это совершенная утопия:
Во первых слишком громоздко и сложно,
Во вторых коэфициенты теплового расширения у зеркала и оправы разные. По этому если и удастся настроить всю эту махину, то только на одну температуру,
В третьих из за деформации оправы через некоторое время вся настройка будет "съезжать".
В четвертых... в пятых... в шестых...

Одно время вакуумное нагружение пытались использовать при фигуризации корректора Шмидта, но очень скоро от этого отказались (совершенно непрактично). Что же говорить об использовании на уже работающем телескопе...

Думаю, имеет смысл только параболизовать зеркало обычным способом на полировальнике и затем алюминировать. Так делают довольно часто - если покупатель обнаруживает огрехи зеркала телескопа, сам доводит его до нужной кондиции.

Если я правильно понял вас, saulius, у вас есть сфера. Тогда вам не нужно шлифовать, полировать и сферизовать. С параболизацией можно управиться довольно быстро и просто. Тем более относительное отверстие вашего зеркала не очень большое.

[Алексей Юдин]

От вакуумного метода никто не отказывался - так делают все пластинки миды с селестронами. Силовое нагружение применил А. Адлер см www.flexmirror.com
Но технология там непростая.

[Дрюша]

а как оттягивание центра выглядит механически ? Надо сверлить в центре дырку ,или приклеивать гайку на дне зеркала?

Смотря какое усилие. Надо конкретно посчитать. Я думаю, что силу до 100-150 кг будет держать блямба диаметром 40-50 мм, приклеенная за центр каким-нибудь хорошим клеем (эпоксидка, proxol). Деформации из за разности температур и напряжений в этом месте, конечно, будут, но эта зона затенена вторичным зеркалом.

Мне кажется, применение силового нагружения - это совершенная утопия:
Во первых слишком громоздко и сложно,
Во вторых коэфициенты теплового расширения у зеркала и оправы разные. По этому если и удастся настроить всю эту махину, то только на одну температуру,
В третьих из за деформации оправы через некоторое время вся настройка будет "съезжать".
В четвертых... в пятых... в шестых...

Мне в руки попало сферическое зеркало D=280мм F=1285 мм толщиной 18 мм (тонковато для 280). Я просчитал, и оказалось, что в моём случае сила оттяжки за центр должна составлять около 20 кгс, а если отсасывать вакуумом, то около 70 кгс. Такое усилие обеспечивает разрежение около 0.1 атм, что можно обеспечить даже собственным ртом. Лично я для себя делаю ставку на силовое нагружение. Но пока не выбрал между оттяжкой и отсосом. Технологически, оттяжка - проще, зато отсос - точнее. В моём случае отсос может обеспечить точность коррекции вплоть до 1/6 -1/8 Л, а оттяжка за центр - всего лишь 1/2 Л (или даже 2/3 Л), что позволит нормально работать только на минимальном полезном увеличении (вых. зрачок от 4 мм и больше) - долько для дипов и комет. Но это чисто теоретически, если исходная сфера - идеальная. Реально же, я полагаю, отсос вакуумом мог бы дать коррекцию 1/3 - 1/4 Л, что для меня было бы тоже неплохо. Но это, повторяю, для конкретно моего случая, когда изначальное отклонение сферы от параболы составляет ажно целых 3 Л по фронту. У Вас же там случай, быть может, не столь тяжёлый. Более конкретно, надо знать толщину и механические характеристики материала.

Конечно, при разных температурах (а в случае вакуумного способа - и атмосферных давлениях) система будет работать по-разному. Со временем настройка будет обязательно уходить. Но.

Вся система должна быть изначально регулируемой. А регулировке подлежит только один параметр - прилагаемое усилие (или давление, вернее, разрежение отсоса). В случае оттяжки за центр усилие обеспечивается пружинным динамометром. Регулировка предполагается под непрсредственным визуальным контролем. Почти как же, как и наводка на резкость. То есть, вращением одной "ручки". И окончательным критерием тут будет тоже видимое качество изображения. Для более точного - сравнение зафокала с предфокалом. Если этот тест выдерживается, то большего ничего и не надо.

Вас же не смущает тот факт, что при каждом наблюдении приходится наводить на резкость чисто по фокусу!

[Nikolaich]

Типа "не могу молчать и все такое"
Андрей!Ты уже достал давать публике бестолковые советы не сделав при этом не одного телескопа!Хорош словоблудием заниматься, у человека реальные проблемы, а ты ему в который раз всякие глупости советуешь!
Олег Чекалин.

[saulius]

не могли ли Вы прикинуть усилие на зеркало 150мм/750мм толщина 20мм  , марки стекла не знаю.  Заранне благодарен.

[Evgeniy Puhalskiy]

Если хотите сделать именно так, возмите теневой прибор, и практически определите усилие. Только смею Вас заверить - проще выдавить параболоид.

[Дрюша]

Типа "не могу молчать и все такое"
Андрей!Ты уже достал давать публике бестолковые советы не сделав при этом не одного телескопа!Хорош словоблудием заниматься, у человека реальные проблемы, а ты ему в который раз всякие глупости советуешь!
Олег Чекалин.

Олег! При всём уважении к Вам, мне непонятно Ваше раздражение. Если Вы считаете, что всё это флуд и флейм, то ради Бога, игнорируйте и не читайте все мои постинги. Но какое отношение имеет сама идея (для которой я не являюсь автором) к количеству телескопов, сделанных лично мной? Каждый человек имеет право ознакомиться с тем, что лично ему представляется интересным, а Вы-то тут причём? Я не рекламирую и не проталкиваю эту идею, и ничего с неё не имею. Но никто не может запретить кому угодно просчитать на компьютере, и прикинуть, что из этого можно выжать. Я честно указываю на все возможные трудности и недостатки, а так же на ограниченную точность, которая может быть достигнута этим способом. Чудес я не обещаю.

Я полагаю, что saulius и сам не дурак, и он, конечно же, прикинет все свои силы и возможности, прежде чем начнёт "ломать" свой телескоп. А если начнёт, то он будет достаточно отчётливо представлять себе, что он будет дальше делать, и зачем.

Надо заметить, что живёт он в Литве (это другая страна), и там под рукой нет удобных возможностей. Там может не оказаться таких мастеров-оптиков как в Москве, Киеве или Одессе. Там может негде взять даже материалов. Так что, условия там далеко не те, что здесь. Здесь, в Москве, гораздо проще отдать зеркало на доработку кому-нибудь из оптиков (да хоть бы и Вам, Олег), или же заказать другой комплект оптики. Комплект с параболическим зеркалом 150 мм на заказ здесь обойдётся примерно в 150$ - лично я выбрал бы это (я бы даже не стал курочить "родное" зеркало, а заказал бы ещё одно). Но это - здесь. А там - я не знаю, какие условия. Но не зная, куда обращаться, где потом повторно алюминировать зеркало и т.п. я бы не стал рисковать.

Лично для Вас - ещё проще: это час-два работы. Но у Вас готова оптическая мастерская, лазерный интерферометр, смола, полирит... Вы знаете, где можно алюминировать по сходной цене. А если человек с этим дела не имел, то въезжать "с нуля" может быть нецелесообразно.

А предлагаемый мной способ, хоть и далёк от совершенства, но допускает полный откат, и возвращение к исходной позиции.

Для saulius: Предлагаю перейти на "мыло"

[Дрюша]

Кстати, господам оптикам.
Как вы считаете, насколько может быть разумной такая идея?
1. Изготовить своими силами партию комплектов оптики (гл. зеркало) под "Мицар" или "Альтаир" (или тот и другой, а так же китайские, продающиеся у нас) с параболами. Можно закупить на том же НПЗ крмплекты со сферисескими зеркалами, и только довести их до ума (фигуризировать в параболу и заново покрыть)
2. Предложить владельцам "Мицаров" и "Альтаиров" апгрейд до параболической оптики. На телескоп ставится новое параболическое зеркало в обмен на старое - сферическое. Стоит это дешевле, чем просто покупка нового зеркала.
3. Сферические зеркала, полученные в обмен, используются в качестве сырья. Они доводятся до парабол, заново покрываются алюминием (варианты: с улучшенной защитой, многослойным высокоотражающим покрытием и т.п. - на любой вкус и кошелёк) и предлагаются для апгрейда.

Экономия на материале (заготовка - зеркало, полученное по обмену) и на грубых операциях (обдирка, шлифовка, основная полировка). Остаётся только смыв старого алюминия, параболизация и покрытие новым алюминием. Можно принимать к обработке старые потускневшие зеркала.

Можно прикинуть:
а) какова себестоимость с учётом маркетинга и работы с клиентом
б) каков платёжеспособный спрос (владельцев "Мицаров" и "Альтаиров", желающих совершить апгрейд)
в) насколько экономически целесообразно этим заниматься

Я ничего не утверждаю, но есть основания полагать, что идея может быть стоящая.

[Evgeniy Puhalskiy]

А зачем это нужно, ведь сферические зеркала в этих телескопах и так укладываются в критерий Рэлея. Если же пойти на укорочение фокуса, то помимо обязательной доукомплектации такого зеркала линзой Барлоу, потребуется изготовление новой диагоналки - с большей малой осью.

[Максим Гераськин]

Если же пойти на укорочение фокуса

Нет, на это "пойтить" нельзя.
Ибо тогда главное зеркало придется грубо шлифовать, переделывать трубы, диагоналки и пр.
Овчинка выделки не стоит.

[gals]

  М.б., имеет смысл параболизовать зеркала ТАЛ-120. Мне никогда не нравился этот телескоп: поле плохое, несмотря на корректор.

[Evgeniy Puhalskiy]

Вячеслав, а в теневик смотрели? Какое оно из себя, это зеркало ТАЛ120?