Принцип работы АПОЛАРа 125 от НПЗ

[md]

Как в рефракторах использующих только обычные стекла можно получить апохроматическую коррекцию?

В учебниках по оптическим системам утверждается что вторичных спектр рефракторов из двух обычных стёкол (К8 и Ф2) не может быть меньше f/2000.

Ахромат диаметром 500 мм   для обеспечения дифракционного качества изображения в диапазоне C-F должен иметь фокусное расстояние 110 м!, что недостижимо на практике.Даже в этом случае всё равно более широком спектральном диапазоне h-C хроматизм буде все равно на порядок больше.

Хотелось бы узнать на каком принципе работают рефракторы диалиты и триалиты. Утверждается что последние при некоторых сочетаниях расположения компонентов всего из двух сортов обычных стёкол могут иметь вторичный спектр на два порядка меньше чем ахроматический дублет с той же светосилой.
При этом только одна входная линза имеет максимальные габариты!
Какую схему использует новый апохромат ТАЛ-125?


 http://myweb.tiscali.co.uk/hanwellobservatory/30_inch.htm (760 мм F/12 рефрактор-диалит)
http://bossanova9.org/astro/optics/normal%20glass%20apo%20-%20duplov.pdf (апохроматы без использования специальных стёкол)

 

[Василий Вершинин]

там вроде одиночная положительная линза на входе и еще несколько групп внутри трубы

[Алексей Юдин]

Это утверждение, касающееся необходимости использования N сильно разных по частным дисперсиям стёкол для N коррекций фокуса верно только для тонких объективов. Посмотрите, например, вариант К8-ОК4-К8 - тонкий, К8-ОК4-ТК21 - тонкий и К8-ОК4-К8 с большими воздушными промежутками. Результат приятно удивит! 

[Незнайка]

Конечно, учебников не достаточно для того, чтобы понять, как работает АПО на нормальных стеклах. В учебниках изложена теория, основанная на довольно старых представлениях о хроматических аберрациях и способах их коррекции. С. Винн, например, в статье "Исправление вторичного спектра в системах  с нормальными стеклами ", (Optics Communications 21, 419, 1977), отмечал: " было общепринято, что исправление вторичного  спектра  в оптических системах обязательно требует использования стекол, имеющих особую дисперсию. Эта ошибка является результатом несовершенства принятой теории хроматических аберраций первого порядка. " Представления о дисперсионных свойствах стекол в виде чисел Аббе и частных дисперсий сегодня тоже устарели. Да и не было строгой методики выбора оптических материалов для создания оптических систем, исправленных для N длин волн. Все что предлагалось - это диаграмма Аббе, которая, по сути, гарантировала выбор оптических материалов лишь для ахроматических дублетов. Все остальное достигалось опытным путем, путем тупого перебора всех доступных материалов. Однако, во второй половине прошлого века, благодаря ряду исследований, ситуация изменилась, и сейчас существует математически строгая теория выбора оптических материалов для создания дублетов, триплетов, и, в общем случае, мультиплетов, исправленных для 2-х, 3-х, 4-х и т.д. длин волн. Причем, теория эта разработана как для тонких систем, так и для "толстых".

[md]

http://rmf.fciencias.unam.mx/pdf/rmf/43/6/43_6_895.pdf (использование уточненной теории хроматических аббераций для коррекции вторичного спектра)
Получается что те упрощения (бесконечно тонкие компоненты и учёт только 1-го порядка функции хроматизма) приводят к невозможности правильно рассчитать вторичный спектр в случае отличном от классического дублета).

[md]

Нашел ссылку на патент ТАЛ-125 АПО:

http://www.wipo.int/pctdb/images1/PATENTSCOPE/80/06/d3/0106d3.pdf

http://www.wipo.int/pctdb/images/PCT-IMAGES/03012008/RU2007000305_03012008_gz_en.x4-b.jpg (оптическая схема апохромата ТАЛ)


Фокусное расстояние объектива-960 мм, апертура-125 мм.

Линейное поле зрения - 24 мм.

Полноапертурный элемент - однолинзовый, остальные два блока-склееные.

Если при 546 нм - точная установка,то при 486 нм - -0,1 мм; при 435 нм - 0; при 650 нм - -0,13 мм.
Ахромат с такими же параметрами (F-C) -  960/2000 ~ 0,48 мм почти в 5 раз больше!. При этом фиолетовый ореол должен отсутствовать в предлагаемом объективе,т.к фиолетовая часть спектра совпадает с зеленой. При небольшой перефокусировке дифракционное качество обеспечивает практически по всему спектру.
500 мм объектив с фокусным расстоянием 3840 мм будет даже лучше апохромата из особых стёкол и намного дешевле,т.к. в схеме только одна полноапертурная линза из дешёвого стекла.

[SAY]

Нашел ссылку на патент ТАЛ-125 АПО:

http://www.wipo.int/pctdb/images1/PATENTSCOPE/80/06/d3/0106d3.pdf

http://www.wipo.int/pctdb/images/PCT-IMAGES/03012008/RU2007000305_03012008_gz_en.x4-b.jpg (оптическая схема апохромата ТАЛ)


Фокусное расстояние объектива-960 мм, апертура-125 мм.

Линейное поле зрения - 24 мм.

Полноапертурный элемент - однолинзовый, остальные два блока-склееные.

Если при 546 нм - точная установка,то при 486 нм - -0,1 мм; при 435 нм - 0; при 650 нм - -0,13 мм.
Ахромат с такими же параметрами (F-C) -  960/2000 ~ 0,48 мм почти в 5 раз больше!. При этом фиолетовый ореол должен отсутствовать в предлагаемом объективе,т.к фиолетовая часть спектра совпадает с зеленой. При небольшой перефокусировке дифракционное качество обеспечивает практически по всему спектру.
500 мм объектив с фокусным расстоянием 3840 мм будет даже лучше апохромата из особых стёкол и намного дешевле,т.к. в схеме только одна полноапертурная линза из дешёвого стекла.

На компьютерной программе Ньютон например на оптической оси идеальное качество воспроизводит. На практике к сожалению всё выглядит несколько иначе. Так что выводы следует делать, когда будут проведены всесторонние испытания в реальных уловиях.

[Грин]

500 мм объектив с фокусным расстоянием 3840 мм будет даже лучше апохромата из особых стёкол и намного дешевле,т.к. в схеме только одна полноапертурная линза из дешёвого стекла.

да чё там мелочиться с полуметровым объективом - делайте сразу метра полтора апертуру - это ж на скока будет лучше и дешевше аналогичного АПО на особых стёклах!!!
 А на ЮН сравним их по чистому небу! 

[Незнайка]

Нашел ссылку на патент ТАЛ-125 АПО:

http://www.wipo.int/pctdb/images1/PATENTSCOPE/80/06/d3/0106d3.pdf

...

Что-то ссылка не работает. 

[Talamh Sgeir]

а вчера работала

UPD: на самом деле проблем с поиском на том самом сайте нет ровно никаких. поискал, нашел патент по имени одного из авторов сохранил на диск на всякий случай

[Дмитрий Серегин]

Есть ли у кого нибудь возможность перевыложить PDF патента?
на wipo.int его уже не найти... :

[Незнайка]

Перейдите по ссылке:
http://www.wipo.int/pctdb/en/index.jsp
Введите, например, в графу inventor name фамилию одного из авторов (Ageev), далее - Search.
Интересующий вас патент - первый в списке. Кликните на нем, потом - documents и download (во второй строке).
И Вы станете счастливым обладателем аж целых 15-и листов PDF-ов!

[I am]

Обсуждение в параллельной ветке: https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,26958.msg1029129.html#msg1029129

[Дмитрий Серегин]

Перейдите по ссылке:
http://www.wipo.int/pctdb/en/index.jsp
Введите, например, в графу inventor name фамилию одного из авторов (Ageev), далее - Search.
Интересующий вас патент - первый в списке. Кликните на нем, потом - documents и download (во второй строке).
И Вы станете счастливым обладателем аж целых 15-и листов PDF-ов!

Спасибо, теперь всё удалось!

Обсуждение в параллельной ветке: https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,26958.msg1029129.html#msg1029129

Знаю, изучил...  
Там графика ЧКХ не было...

[I am]

Вот пример дизайна, примерно соответствующий патенту и чертежу в нем. Ну только одна линза из СТК3 не вписывается в указанные в патенте показатели преломления и числа Аббе, но его можно заменить на K8 - с небольшим ухудшением; здесь преследовал только формальную цель: уложить все лучи в кружок Эри при приличном, но умеренном относительном отверстии.

Было бы интересно увидеть реальные дизайны. Вроде бы ничего не мешает - ведь патент на страже, а, Анатолий?

[Дмитрий Серегин]

У меня принципиально не получается первая линза двояковыпуклой.

С одной стороны в патенте указано поле 24мм, а характеристики даны на поле 15мм
Изменения заднего отрезка даны в диапазоне 4,3-6,7мкм а, заявлено 0,44-0,7мкм.
Продольные аберрации даны для одной (неизвестной) длины волны...

Все сделано что бы запутать... 

[I am]

У меня принципиально не получается первая линза двояковыпуклой.
...

Почему - принципиально? Получается легко - как видно выше. Вы какое стекло туда пробовали? Парадокс, но лучше если там флинты! Парадокс - потому что корректору из второго и третьего элемента приходится затем править значительно больший хроматизм.

Вообще-то триалиты такая вещь, куда оптимизаторы идут даже просто самокатом - от плоских исходных поверхностей. В параксиальном случае (где только хроматизм) соблюдение некоторых пропорций необходимо; но в реальности сферическая и хроматизм очень сильно любят друг друга и могут по-сути взаимоуничтожаться в самых разных конфигурациях.

[Дмитрий Серегин]

Парадокс, но лучше если там флинты!

Да, я заметил такую тенденцию.

Ваш вариант не АПО, я его посмотрел, и диапазон 0,44-0,7мкм он, увы, не тянет... и не переоптимизируется...  

У меня приличный АПО получается только на двух специальных стеклах.

[I am]

Ваш вариант не АПО, я его посмотрел, и диапазон 0,44-0,7мкм он, увы, не тянет... и не переоптимизируется...  

У меня АПО получается только на двух специальных стеклах.

Как Вы понимаете слово АПО? Какое определение принимаете за основу?

Почему "не переоптимизируется"? Вот пример. Разрешил второму компоненту иметь в составе одну линзу из ОК4 - и далее самокатом. Зацените результат

[Дмитрий Серегин]

Как Вы понимаете слово АПО? Какое определение принимаете за основу?

Качество должно быть близко к дифракционному, одной S-образной зависимости заднего отрезка от длинны волны маловато, ИМХО.

В патенте шла речь о поле 24мм, у Вас поле 8мм  

Диаграмма рассеяния не самый хороший показатель, тем более Вы мало лучей используете для ее построения.

Пока патент остается для меня загадкой.

В приложении система в стиле Романа Дуплова, но опять не из простых стекол, одному из них аналога в стеклах ЛЗОСа нету...
всего 4 линзы, но длинновата...