Кассегрен

[HPC]

Какие основные сложности при изготовлении телескопа системы Кассегрена и насколько этот процесс сложнее по сравнению с Ньютоновским телескопом? Спасибо.

[FBS]

Главная сложность - испытание вторичного зеркала.
Если опыта нет - Кассегрен сделать очень и очень сложно.

Дам еще одну "эгоистичную" ссылку: http://astronomer.narod.ru/Library/Sikoruk/glava4/4_4.htm

[Philipp]

Да понимаю, тема старая давно забытая, сообщений нет, но хотелось бы поднять её. Просьба к участникам форума. Может у кого нибудь есть опыт строительства или действующий любительский Кассегреновский телескоп, хотелось бы поделиться опытом. между собой, тем что имеем и могем  и как бы довести до конца начатое...

[Геннадий 66.2]

Читал что для испытания плоскость нужна равная диаметру объектива и светосильная сфера с дырой, разумеется высокого качества....................
Сфера для контроля гиперболы, почитайте справочник "Оптика-технолога" по редакцией Окатова она есть в сети, в ней приведены схемы контроля оптических поверхностей.

[Дмитрий Маколкин]

Прежде всего, в Кассегрене гдавное параболическое зеркало светосильнее, чем в Ньютоне.  Асферизация при том же диаметре, что и в Ньютоне, получается сложнее.
Для компактности стараются задать главное зеркало настолько светосильным, насколько это возможно с технологической точки зрения.

Для контроля вторичного зеркала можно применить одну из компенсационных схем, когда задняя сторона зеркала полируется на радиус с высокой точностью и контроль ведется теневиком на плоский рельеф либо с отражением от асферики, либо с отражением от второй поверхности линзы.

[Philipp]

Читал что для испытания плоскость нужна равная диаметру объектива и светосильная сфера с дырой, разумеется высокого качества....................
Сфера для контроля гиперболы, почитайте справочник "Оптика-технолога" по редакцией Окатова она есть в сети, в ней приведены схемы контроля оптических поверхностей.

да надо бы пока почитать, но сферу такую негде достать. Буду ставить всю систему на доску Чикинскую, но пока еще нет условий. На улице туман и мороз наблюдать за фонарем сложновато, окно не откроешь.  А  у кого-нибудь есть опыт полировки вторичного зеркала, может пробовать полировать вслепую, на "звездочке" авось, на бога положусь,, что-нибудь получится.

диаметр главного зеркала 208мм.
относительный фокус 3,94
фокус 819мм.

[Philipp]

давно еще в журнале "земля и вселенная" об этом писалось №3 1970г. "Как построить телескоп системы Кассегрена"

[А.Н.Крылов]

давно еще в журнале "земля и вселенная" об этом писалось №4 1978г. Как построить телескоп системы Кассегрена, попробую выложить.....

В своё время Кассегрен 150 мм. сделал мой друг С.Д.Чувахин. Описание изготовления, расчет, контроль и юстировка, описан в сборнике "Любительские телескопы №2" Издательство "Наука" Москва 1975. Где-то на даче он у меня должен быть.

[Fidel]

//А  у кого-нибудь есть опыт полировки вторичного зеркала, может пробовать полировать вслепую, на "звездочке" авось, на бога положусь,, что-нибудь получится.

В стародавние времена натер небольшую кассегреновскую вторичку, ради интереса. Контроль через задницу, как описано у dvmak.

Без контроля (в слепую) ни хрена не выйдет.

[Philipp]

давно еще в журнале "земля и вселенная" об этом писалось №4 1978г. Как построить телескоп системы Кассегрена, попробую выложить.....

В своё время Кассегрен 150 мм. сделал мой друг С.Д.Чувахин. Описание изготовления, расчет, контроль и юстировка, описан в сборнике "Любительские телескопы №2" Издательство "Наука" Москва 1975. Где-то на даче он у меня должен быть.

вот, вот, сегодня посвятил день ему, перепечатал статью из старого потертого журнала. В гугле ничего его  С.Д. Чувахина не нашел, привет ему   поэтому вроде, не зря старался.

[А.Н.Крылов]

В гугле ничего его  С.Д. Чувахина не нашел.

В то далёкое время, не только гугла, а и интернета-то не было....

[Philipp]

В гугле ничего его  С.Д. Чувахина не нашел.

В то далёкое время, не только гугла, а и интернета-то не было....

вот здесь этот астрофизик значится.
http://www.sai.msu.ru/internal/vyp.html
 Выпускник 1970г.

[Philipp]

Читал что для испытания плоскость нужна равная диаметру объектива и светосильная сфера с дырой, разумеется высокого качества....................
Сфера для контроля гиперболы, почитайте справочник "Оптика-технолога" по редакцией Окатова она есть в сети, в ней приведены схемы контроля оптических поверхностей.

Геннадий, тут у меня мысль возникла, а что если попробывать из нержавейки вторичку выточить и отполировать алмазной пастой,  не пробовали этим заниматься?

[ДимСаныч]

Филип, молодец, поднял тему. Мне то-же скоро это будет актуально.

[Philipp]

Филип, молодец, поднял тему. Мне то-же скоро это будет актуально.

да вот еще ДимСаныч, про запас, может пригодится
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,6519.msg106604.html#msg106604

[Philipp]

//А  у кого-нибудь есть опыт полировки вторичного зеркала, может пробовать полировать вслепую, на "звездочке" авось, на бога положусь,, что-нибудь получится.

В стародавние времена натер небольшую кассегреновскую вторичку, ради интереса. Контроль через задницу, как описано у dvmak.

Без контроля (в слепую) ни хрена не выйдет.

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,22246.msg403902.html#msg403902
Спасибо! Идею понял, в общих чертах, а как это работает с выпуклой поверхностью?

[Philipp]

Прежде всего, в Кассегрене гдавное параболическое зеркало светосильнее, чем в Ньютоне.  Асферизация при том же диаметре, что и в Ньютоне, получается сложнее.
Для компактности стараются задать главное зеркало настолько светосильным, насколько это возможно с технологической точки зрения.

Для контроля вторичного зеркала можно применить одну из компенсационных схем, когда задняя сторона зеркала полируется на радиус с высокой точностью и контроль ведется теневиком на плоский рельеф либо с отражением от асферики, либо с отражением от второй поверхности линзы.

Да интересно, Дмитрий, а как это можно осуществить с выпуклой поверхностью?
 Классный, , у вас телескопик!!!

[Дрюша]

Главная сложность - испытание вторичного зеркала.
Если опыта нет - Кассегрен сделать очень и очень сложно.

Некоторое время назад я тут пытался протолкнуть идею о том, как сделать такой нуль-тест, с помощью которого выпуклое гиперболическое вторичное зеркало сделать... Ну, не то чтобы совсем уж просто, но примерно так же, как вогнутое сферическое с контролем из центра кривизны. Просто, нуль - тест - он и есть нуль-тест. Тут не надо вычислять истинный профиль зеркала по зонам, а надо просто добиваться "плоской" теневой картины. Кроме того, предлагаемый метод не требует изготовления каких-то вспомогательных зеркал или каких-либо других оптических элементов. Причём, этот же метод годится, и даже ещё больше подходит для контроля светосильных Ричи-Кретьенов. "Больше подходит" в данном случае означает совершенно конкретные параметры: например, требуемая длина помещения.

Предлагаемый мной метод просчитан пока что чисто цеорецыцецки, но на таких общепризнанных программах как Земакс. Ему можно даже верить. Есть ещё один нюанс: для испытания по этому методу может потребоваться довольно длинное помещение: 10-20 метров в длину (ну, 20 метров - это для крутых инструментов до полуметра в диаметре).

Тут, на этом форуме мои идеи были восприняты осторожно, и я лично заинтересован в том, чтобы кто-то их попробовал применить в реале. Кроме того, тут оспаривалась их оригинальность и новизна. Я, правда, и сам не знаю, и очень даже допускаю, что кто-то его уже успел придумать раньше меня. Ведь идея-то - простая как огурец! Были приведены ссылки на нечто похожее, но ссылки эти были на бумажные первоисточники, и я нашёл их не сразу. А когда нашёл, то оказалось, что там, всё же, - не совсем про то, о чём толковал я. Там, в первоисточниках, а именно, в сборнике статей семьдесят какого-то года, быоа статья Орлова... Там предлагалось просто размещать источник света ("искусственную звезду") на каком-то расстоянии от телескопа, ну, там, 20, 30, 40 или 50 метров, и давалась формула, по которой можно оценить, начиная с какого расстояния неизбежные регулярные ошибки (аберрации) можно считать "пренебрежимо малыми" по критерию Релея (волновая аберрация не более 1/4 лямбды). То есть, - не совсем нуль-тест, а когда чем-то там таким, якобы, можно пренебречь... Это - не совсем то, о чём я.

Я же предлагал истинный нуль-тест. Ну, или аберрации высших порядков, которые по волновому фронту будут составлять 1/50 - 1/100 лямбды (речь идёт об остаточной аберрации высших порядков, присущих самому этому методу, которая выходит чисто теоретически, исходя из предположения, что все поверхности - идеальные и изготовлены с математической точностью). Такими аберрациями - уж действительно можно со спокойной совестью пренебречь.

Так вот. Вкратце, метод состоит в следующем. Источник света (искусственная звезда, щель) размещается не бесконечно далеко, а на каком-то достаточно вменяемом расстоянии (скажем, 5, 7, 10 или 15 метров в зависимости от параметров изготавливаемого телескопа). Разумеется, на столь близко расположенный источник надо - перефокусироваться. Перефокусированная оптическая система, то есть, у которой существенно изменены какие-то расстояния, зазоры, задние отрезки, - уже несколько другая, чем исходная, сфокусированная на бесконечность. И факт этой перефокусировки - вносит соответствующие аберрации: прежде всего - сферическую. Это - ежу понятно. Но. Не всё так просто. На самом деле, перефокусировку на ближнюю дистанцию можно осуществить двумя способами:
а) Увеличивая задний отрезок: что обычно делают фокусёры типа Крейфорда (резьбовые, реечные), устанавливаемые на окулярном узле. Правда, в данном случае хода стандартного фокусёра - не хватит. Надо выносить на десятки сантиметров и даже метры...
б) Увеличивая расстояние между главным и вторичным зеркалом. Именно так делают системы фокусировки главным зеркалом или вторичным зеркалом... Тут достаточно подвижек величиной доли миллиметра (для готового телескопа) или несколько сантиметров (для наших целей).
в) Можно также скомбинировать то и другое, сочетая методы "а)" и "б)". Об этом - несколько далее.

Я попробовал оценить, какую именно и конкретно по величине сферическую аберрацию вносит тот или другой метод (конкретно "а)" и "б)") при перефокусировке на близко расположенный источник света. И обнаружил, что эти методы вносят сферическую аберрацию - ПРОТИВОПОЛОЖНУЮ ПО ЗНАКУ. Я не говорю "равную по величине", а только лишь "противоположную по знаку". И тогда сочетая эти методы, но не абы как, а в строго определённом, специально расчитанном соотношении эти два метода (причём, оба - в одну и ту же сторону: чтобы сфокусироваться на более близко расположенный источник) совершенно компенсируют друг друга (если конкретно говорить о сферической аберрации третьего порядка). Что касается аберраций высших порядков (пятого, седьмого, девятого), то они не компенсируются, но я могу дать оценку их по величине. И если эта величина оказывается вполне приемлема (и даже с десятикратным запасом), то ими действительно можно со спокойной совестью - пренебречь. То есть, если контролируя систему по этой схеме и добившись абсолютно плоской теневой картины (предположим, - идеальной), на самом деле готовая целевая система будет иметь некоторые регулярные отклонения от идеала, но эти отклонения составят, скажем, 1/50 - 1/100 лямбды. На самом деле так точно изготовить - всё равно не получится, и нерегулярные ошибки изготовления окажутся на порядок больше... Но это уже - совсем другая история.

Ну, вот, я и хотел тут протолкнуть методику, по которой расчитывается такая схема контроля. На самом деле, конечно, получается бесконечное множество решений, которые обеспечивают отсутствие сферической аберрации (третьего порядка) при перефокусировке на близко расположенный источник. Но для каждого решения характерна конкретная длина всей схемы контроля. Эта длина складывается из дистанции фокусировки, длины самой (модифицированной) испытуемой системы и заднего отрезка (выноса фокуса).  И когда, например, задний отрезок растёт быстрее, чем уменьшается дистанция фокусировки, тогда это - уже не оптимально. Так вот, я предлагаю методику расчёта конкретной схемы контроля, которая оптимизирована по критерию полной длины этой схемы. Показано, что такой экстремум - существует, и он - единственный (для наперёд заданных характеристик главного и вторичного зеркал). И я уже выкладывал методику расчёта. Ну, посчитать-то - не вредно... Получится нечто неприемлемое (ну, скажем, потребное помещение длиной 20 метров - недоступно для данного любителя) - я в таком случае - не настатваю. Ну а ежели как условия окажутся вполне подъёмными, - то почему бы и нет? Ведь от проведения расчёта хуже никому не сделается!

[Геннадий 66.2]

Читал что для испытания плоскость нужна равная диаметру объектива и светосильная сфера с дырой, разумеется высокого качества....................
Сфера для контроля гиперболы, почитайте справочник "Оптика-технолога" по редакцией Окатова она есть в сети, в ней приведены схемы контроля оптических поверхностей.

Геннадий, тут у меня мысль возникла, а что если попробывать из нержавейки вторичку выточить и отполировать алмазной пастой,  не пробовали этим заниматься?

О металлических зеркалах на форуме писали неоднократно, если и займусь кассегеном то руководствуясь здравым смыслом пойду по проверенному пути, то-есть делать гиперболу из стекла, скорее всего под это дело буду изготавливать сферу.
Сдвинул с "мертвой точки" тему интерферометра, по крайне-мере ясно из чего и как его делать, ( собираю материалы чтобы не делать все с нуля).

[INPan]

... Ну, вот, я и хотел тут протолкнуть методику, по которой расчитывается такая схема контроля. ....

Очень интересно. Жаль только, что она годится только для катадиоптрических систем.
А хотя, если к примеру исследовать таким образом параболу, только при этом устанавливать перед ножом Фуко некую компенсирующую систему для компенсации возникшей сферической аберрации. Возможно для этого будет достаточно обычного мениска небольшого диаметра. При чём этот мениск, я думаю, будет пригоден для проведения нуль-тестов зеркал любых диаметров и с любыми фокусными расстояниями. Просто нужно будет рассчитать для каждого зеркала своё положение искусственной звезды, при котором сферическая аберрация будет максимально или даже полностью скомпенсирована мениском. Думаю такой мениск сработает и в катадиоптрических системах с проектным положением между компонентами.
И тогда мы получим бюджетную, не побоюсь этого слова, народную систему нуль-теста.
.....если конечно для этого будет достаточно обычного мениска.
Ладно, хватитоффтопить.
А хотя, это не оффтоп. Наша задача - найти оптимальную, простую, не требующую сложных, дорогостоящих компонентов  схему нуль-тестирования катадиоптрической оптики в домашних условиях. И тогда... "не замахнуться ли нам ... понимаете... на" Ричи "нашего с вами" Кретьена, или Кассегрена, или скажем Долла с Кирхемом?