Несколько вопросов по материалу для ГЗ

[mogrif]

просветите меня пожалуйста
почему для изготовления ГЗ используется именно стекло, и желательно специальное оптическое, оно же вообще никак не участвует в построении изображения?

а потом оно покрывается алюминием
подумал что дело в тепловом расширении/сжатии,  но по таблице эти значения у стекла и алюминия слишком сильно отличаются, так что неизбежно образование трещин в алюм. покрытии

[INPan]

Потому что только стекло обладает теми физическими свойствами, которые позволяют придать его поверхности форму с точностью, соизмеримой с длиной волны света. Есть ещё пирекс, но самый лучший материал для зеркал это ситалл. Но ситалл достаточно дорог. Возможно есть другие материалы, но самый доступный - стекло. Но к сожалению чем крупнее зеркало, тем сложнее создать из него оптически точное зеркало. Причина в высоком коэффициенте температурного расширения и при этом низкой теплопроводности. Деформации, возникающие в нём при неизбежном нагреве во время обработки сильно усложняют задачу. По этому для серьёзных зеркал только ситалл.

[Грехов Михаил]

почему для изготовления ГЗ используется именно стекло, и желательно специальное оптическое, оно же вообще никак не участвует в построении изображения?
а потом оно покрывается алюминием
подумал что дело в тепловом расширении/сжатии,  но по таблице эти значения у стекла и алюминия слишком сильно отличаются, так что неизбежно образование трещин в алюм. покрытии

Оптическое стекло как правило используется для изготовления линзового объектива. оно должно обладать конкретными свойствами (напр. показателем преломления) прозрачностью, отсутствием свилей, мех. деффектов, пузырей, и т.п. так как через него проходит свет. Для отличных зеркал же используются в основном немого другое стекло типа ЛК-7, или астроситалл СО-115М. Последний имеет почти нулевой коэффициент расширения в интервале температур от -50 до +50 по Цельсию. Но к этому стеклу требования менее жёсткие. основное-не должно быть никаких внутренних напряжений... а там пузыри, мехвключения, неоднородности... допускаются, так как свет через него не проходит. Астроситалл имеет вообще ржавый такой оттенок.

По покрытию-да, температурный коэффициент расширения Алюминия больше, чем у стекла, но и сам слой алюминия ужасно тонок (несколько нанометров... ну может 10-20). Алюминий в чистом виде очень пластичный материал. поэтому по идее основу прочности составляет стекло. а этот малюсенький слой при изменении температуры сам же "играет" в своих же деформациях но на линейном их отрезке.  А сверху, как правило наносят защитное покрытие. Это ещё сильнее сковывает деформации алюминия. Но на самом деле этот эффект ничтожно мал.   

[БВЭ]

Потому что только стекло обладает теми физическими свойствами, которые позволяют придать его поверхности форму с точностью, соизмеримой с длиной волны света.

Не совсем верно. Существуют металлические зеркала имеющие не меньшую оптическую точность. По сравнению со стеклом они имеют как преимущества так и недостатки. Главное преимущество металла - высокая теплопроводность. Поэтому металлические зеркала гораздо менее чувствительны к перепадам температуры воздуха. По собственному опыту могу сказать, что телескоп системы Кассегрена с зеркалами из чистого алюминия:  205-мм зеркало с F=1010мм со вторичным зеркалом 66 мм и оквивалентным фокусным расстоянием 3160 мм через 30 минут выноса из квартиры на 15- градусный мороз в начале декабря уверенно делил эпсилон 1 и эпсилон 2 Лиры. Так что время отстоя унего едва ли меньше, чем у рефрактора такого же диаметра. Нет, зеркало не приняло окончательно окружающую температуру, но благодаря высокой теплопроводности оно остывает одновременно одинаково во всей своей массе и форма его не искажается в такой степени как у стекла, которое коробит до тех пор, пока оно окончательно не примет окружающую температуру.
Но. Металл должен быть очень хорошо отожжён и состарен. В массе своей он должен быть однороден. Зеркала из чистого алюминия капризны в полировке, так как очень мягкие и требуют сравнительно мягкой полировочной смолы. Сферу они принимают легко, но при ретуши, если отклонение от сферы больше размера зерна полирующего материала (окиси хрома), в местах, не подвергающихся ретуши алюминий темнеет. Сплавы алюминия типа АмГ-5 не всегда хорошо принимают полировку и имеют меньший коэффициент отражения. Зеркала из нержавеющей стали чрезвычайно трудны в обработке и очень тяжелы. И все металлические зеркала после изготовления всё равно приходится алюминировать для повышения отражательной способности. И ещё. Металл пластичен. Поэтому небольшие удары безвредные для стеклянного зеркала могут вызвать местную деформацию у металлического. Там где на стеклянном зеркале можно нечаянно  повредить покрытие без вреда для стекла, то для металла это может образовать царапину.

подумал что дело в тепловом расширении/сжатии,  но по таблице эти значения у стекла и алюминия слишком сильно отличаются, так что неизбежно образование трещин в алюм. покрытии

Алюминиевое покрытие имеет свойство тонких плёнок, поэтому деформируется вместе со стекломрастягиваясь и сжимаясь без разрывов.

[vanjube]

а свинец с орг стеклом не проканают для гз? 

[Хрущев]

Раньше зеркала вообще из бронзы делали, оптической правда, но сути это не меняет. Мне кажется если зеркало хотя бы примитивно термостатировать то не важно из какого материала оно изготовлено, лишь бы не гнулся под собственным весом

[ROVIAN]

просветите меня пожалуйста
почему для изготовления ГЗ используется именно стекло, и желательно специальное оптическое,

Для зеркала не нужно специальное оптическое, нужно чтобы оно было просто не иметь внутненнего напряжения (отжиг)
А по большому счёту делайте хоть с нержавейки.

[Дрюша]

Самые лучшие металлические зеркала - из бериллия.

[ROVIAN]

Самые лучшие металлические зеркала - из бериллия.

  Спасибо, нам и так не плохо.

[danica]

Бериллиевое зазеркалье.
http://forum.ribca.net/ibf_new/index.php?showtopic=86562&mode=threaded

[ysdanko]

Самые лучшие металлические зеркала - из бериллия.

  Спасибо, нам и так не плохо.

Цена астроситалла примерно 150 баксов за кг. Бериллий - 500 баксов за тот же кг. Разница вроде не такая уж и существенная, так что энтузиасты, наверное скоро появятся и в среде ЛА 

[ROVIAN]

Самые лучшие металлические зеркала - из бериллия.

  Спасибо, нам и так не плохо.

Цена астроситалла примерно 150 баксов за кг. Бериллий - 500 баксов за тот же кг. Разница вроде не такая уж и существенная, так что энтузиасты, наверное скоро появятся и в среде ЛА 

А смысл ? Это когда на орбиту запускаешь зеркало, там вес актуален. А на любительских пока и ситалла хватает. 

[ysdanko]

А смысл ? Это когда на орбиту запускаешь зеркало, там вес актуален. А на любительских пока и ситалла хватает. 

Волшебное слово "Время термостабилизации" Ну и металл весьма проблематично "грохнуть" при перевозке и прочих воздействиях 

[ROVIAN]

Мелочь не жалко, а крупное возить это преступление.  Стекло при ударе или трескается или нет, а с металлом нужно быть ещё аккуратнее. Нержа может что и выдержит, а вот лёгкие зеркала покоробит даже от незначительных падений и мех. нагрузок.

[ysdanko]

Мелочь не жалко, а крупное возить это преступление. 

Ну есть и другие положительные факторы, кроме обозначеных. Не зря же Максутов, очень серьезно прорабатывал вопрос об изготовлении астрозеркал из металла.

[ROVIAN]

Мелочь не жалко, а крупное возить это преступление. 

Ну есть и другие положительные факторы, кроме обозначеных. Не зря же Максутов, очень серьезно прорабатывал вопрос об изготовлении астрозеркал из металла.

Да читал, но есть одно большое но. Теоретическое обоснование это одно, если делать на производстве, тоже не так всё плохо. А вот в любительских условиях    Уже лет 15 зеркало так недоделанным и лежит. Диаметр небольшой, хотя мороки достаточно. Просто закончить его ради эксперимента всё нет времени, а как инструмент оно давно не актуально.

[ysdanko]

Это да (морока). Понятно, что в любительских условиях, наиболее доступный металл, это сплавы алюминия...Но проблема упирается в технологию полировки. Вот если бы "порыть" в этом направлении, то возможно что то и сдвинется с места...
Скорее всего для алюминиевых сплавов нужны, какие то другие способы обработки (электрохимическая полировка, выглаживание или еще что?)...Единственно что можно сказать вполне определенно - традиционные методы полировки "не тянут".

[ROVIAN]

Это да (морока). Понятно, что в любительских условиях, наиболее доступный металл, это сплавы алюминия...Но проблема упирается в технологию полировки. Вот если бы "порыть" в этом направлении, то возможно что то и сдвинется с места...
Скорее всего для алюминиевых сплавов нужны, какие то другие способы обработки (электрохимическая полировка, выглаживание или еще что?)...Единственно что можно сказать вполне определенно - традиционные методы полировки "не тянут".

Да не морока, при нормальной технике можно и из нержавейки. я пробывал с аллюмяшки и с нержи. Сначала на токарке делал ступеньчатую чашку и гриб. Но мягкий металл ещё оч сложно шлифовать, а полировать тем более. Я на этих мучениях наверно пару сабахтанов съел.  Как появился доступ к ЧПУ переделал, там сразу задал без ступенек. качество и точность приемлимые. Довел двумя номерами абразива и пытался полировать. Это вешалка. В то время заводского ничего не было, смолу пытался подбирать, убил месяца два. При осмотре через микроскоп вроде почти всё повывел, но так и не испытывал. На всякий случай на ЧПУ нарезал чашку и гриб из нержи, упаковал в гараже. Жду лучших времён. 

[ysdanko]

А теневую не пробовал снимать?

[ROVIAN]

А теневую не пробовал снимать?

не они лет 15 на консервации.    там завершающая стадия полировки, что-то около сферы. при полировки люмяшки смола нужна относительно мягкая, поэтому капризная. Во всяком случае я пока до этого докапался, может кто с новыми материалами попробует, что хорошее и подскажет. Жара спадёт куча отложенной работы ещё ждёт.    Не сезон.