Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: 400мм зеркало 1см толщиной  (Прочитано 176605 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Анатолий БелкинАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 882
  • Благодарностей: 117
    • Сообщения от Анатолий Белкин
Re: 400мм зеркало 1см толщиной
« Ответ #740 : 29 Дек 2019 [10:52:57] »
валик у Вас на зоне 40-70мм, а на той зоне, под которую Вы делаете кольцевой полировальник, не валик а уклон, как я и предполагал.
Кольцевой полировальник рядышком с этой зоной и меняя длину и форму штриха я сполирую этот валик. Незачем его делать точно на зоне, может и для других зон понадобится.

Оффлайн ekvi

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: 400мм зеркало 1см толщиной
« Ответ #741 : 29 Дек 2019 [12:49:31] »
буду понижать поверхность с помощью ретушеров.
Порочная идеология!
У "косной" материи - да будет всем известно! - есть свой нОров. И если Вы, не считаясь с этим фактом, будете "ломать" поверхность по своему произволу - она Вам ответит строптивым упрямством! Есть прямая аналогия: как из дворняги сделать бульдога? - обрубить хвост и напинать мусало! - чем вы и пытаетесь заниматься.

Ведь с чего Вы начали? Сорвали края (по аберрации нормалей) на 13 мм (якобы приближая исходную поверхность к параболе) и вознамерились остальные зоны, как на колышки провесить, притягивая их к расчёту.
У Вас так и получится - ломаная полигеометрия.

1001-й раз повторюсь: только плавное движение всей поверхностью от сферы к параболе с помощью маски.  И - аккуратное "зализывание" оставшихся огрехов в самом конце процесса асферизации. Это - мировой опыт всех асферизаторов.

Оффлайн Gleb1964

  • *****
  • Сообщений: 2 154
  • Благодарностей: 273
    • Сообщения от Gleb1964
Re: 400мм зеркало 1см толщиной
« Ответ #742 : 29 Дек 2019 [16:32:16] »
Всего - если всё будет сниматься ровно - снять необходимо около 7 мкм.
График программы Глеба указывает на то же.


Хочу заметить, что сполировывать эти 7 микрон будет неоптимальной стратегией. Существуют более близкие поверхности сравнения, которые можно выбрать перефокусировкой. По моим оценкам ближайшая парабола лежит всего чуть более микрона от поверхности, вот профиль из FigurXP по выбранным 15 точкам:





Как видно из последнего профиля, полученного перефокусировкой из предыдущего, существует парабола к которой можно прийти сняв чуть более микрона стекла в зонах 50-100мм и 120-180мм. Не нужно обращать внимания на большой прогиб в центре - там, где отсутвуют точки измерений программа фантазирует профиль в согласно принятой автором программы концепции интерполяции данных. В любом случае, нужно просто игнорировать этот участок ввиду отсутствия поверхности зеркала. 
« Последнее редактирование: 29 Дек 2019 [16:43:09] от Gleb1964 »


Оффлайн ekvi

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: 400мм зеркало 1см толщиной
« Ответ #743 : 29 Дек 2019 [17:40:17] »
существует парабола к которой можно прийти сняв чуть более микрона стекла в зонах 50-100мм и 120-180мм.
Но тогда имеет смысл уже сейчас срочно соорудить стенд и посмотреть поверхность в А-коллимации!
Это тем более необходимо сделать, чтобы, во-первых , не ломать лишних копий, а, во-вторых, проверить, где прячется истина.

А для "программёров" резюме: ввести в программу оптимизацию Ro, обеспечивающего минимальный съём.
« Последнее редактирование: 29 Дек 2019 [18:13:03] от ekvi »

Оффлайн INPan

  • *****
  • Сообщений: 8 696
  • Благодарностей: 196
  • Игорь Панкратов
    • Сообщения от INPan
Re: 400мм зеркало 1см толщиной
« Ответ #744 : 29 Дек 2019 [19:52:36] »
А для "программёров" резюме: ввести в программу оптимизацию Ro, обеспечивающего минимальный съём.
Оооот это было б здорово!
Ну получится парабола с другим фокусным, ну и ладно, лишь бы в допуск уложиться.
Вот только допуск этот настолько жёсткий, что дифракционно ограниченную поверхность сделать не получится.
« Последнее редактирование: 29 Дек 2019 [20:05:56] от INPan »

Оффлайн ekvi

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: 400мм зеркало 1см толщиной
« Ответ #745 : 29 Дек 2019 [20:55:04] »
А для "программёров" резюме: ввести в программу оптимизацию Ro, обеспечивающего минимальный съём.
Оооот это было б здорово!
Ну получится парабола с другим фокусным, ну и ладно, лишь бы в допуск уложиться.
Вот только допуск этот настолько жёсткий, что дифракционно ограниченную поверхность сделать не получится.
такую крутую (фокдель F/D = 716 / 380 = 1.89) да дифракционной?!

Вот такой результат выдаёт оптимизация:
- радиус ближайшей сферы: Rбсс = 1432.5694 мм,
- максимальное отступление профиля от БСС: ddmx = 1.05 мкм.

Здесь - проект программы dStoD3: https://yadi.sk/d/B5ypph6SKJGNWg
« Последнее редактирование: 29 Дек 2019 [21:07:31] от ekvi »


Оффлайн INPan

  • *****
  • Сообщений: 8 696
  • Благодарностей: 196
  • Игорь Панкратов
    • Сообщения от INPan
Re: 400мм зеркало 1см толщиной
« Ответ #746 : 29 Дек 2019 [22:17:52] »
Владимир Ильич, а можно пожелания?
Было бы интереснее, а главное гораздо понятнее иметь два графика один под другим. На одном графике разместить кривые продольных аберраций, измеренные, идеальные, допуски и что там ещё надо.
А на втором  реальную поверхность зеркала.

Оффлайн Анатолий БелкинАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 882
  • Благодарностей: 117
    • Сообщения от Анатолий Белкин
Re: 400мм зеркало 1см толщиной
« Ответ #747 : 30 Дек 2019 [04:45:40] »
По поводу того, сколько осталось сполировать поверхности.
Где то я вычитал, что изменение на 1 мм продольной аберрации примерно равно  изменению поверхности зеркала на 1 микрон. 
Есть ли формулы для этого расчета, кроме тех, что приводит Л.Л. Сикорук?
Вот на эти цифры я и ориентируюсь.
Из графиков продольных аберраций и  графика разности,  измеренных и целевых продольных аберраций также хорошо видно, что до ближайшей параболы осталось немного.
И последняя подгонка по программе Глеба.
« Последнее редактирование: 30 Дек 2019 [05:12:02] от Анатолий Белкин »


Оффлайн Анатолий БелкинАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 882
  • Благодарностей: 117
    • Сообщения от Анатолий Белкин
Re: 400мм зеркало 1см толщиной
« Ответ #748 : 30 Дек 2019 [09:12:53] »
Всех с наступающим Новым 2020 годом!
До встречи 9 января 2020 года.

Оффлайн ekvi

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: 400мм зеркало 1см толщиной
« Ответ #749 : 30 Дек 2019 [09:23:50] »
Было бы интереснее, а главное гораздо понятнее иметь два графика один под другим. На одном графике разместить кривые продольных аберраций, измеренные, идеальные, допуски и что там ещё надо. А на втором  реальную поверхность зеркала.
Игорь Николаевич! Всмотритесь в мои графики, и Вы увидите на них всё, что Вашей душе было угодно:
- кривые продольных аберраций:
 = измеренные - чёрным цветом (ломаная кривая),
 = расчётные ("идеальные") - фиолетовым цветом,
 = аппроксимированная по МНК - зелёным цветом;
- кривая предстоящего съёма (знакопеременная, оптимизированная) - синим цветом.
Оптимум оказался при аппроксимации многочленом 4-й степени: снять нужно всего максимум 0.3 мкм с зоны Ф 210 мм. Для этого нужна "спаренная звезда" с таким диаметром (210 мм) и с "лучами" длиной 45 мм. Размахивать такой звездой нужно с амплитудой 40 мм.
После отработки первой звездой потребуется доводка заваленного на 0.4 мкм края. Это - самая деликатная процедура, т.к. потребуется всю внутреннюю поверхность эквидистантно осадить на эти 0.4 мкм.
« Последнее редактирование: 30 Дек 2019 [09:31:42] от ekvi »

Оффлайн ekvi

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: 400мм зеркало 1см толщиной
« Ответ #750 : 30 Дек 2019 [10:25:21] »
Где то я вычитал, что изменение на 1 мм продольной аберрации примерно равно  изменению поверхности зеркала на 1 микрон.
Это Вам приснилось! Зависимость эта квадратичная: dS = x*e2, где x = Y2/2/Ro - уже известная Вам приближённая зависимость.
Асферичность d3 АП меняется по параболе 4-й степени. В области Зейделя её удобно описывать профилем Кербера
  d3 = d0*(m - ro2 )*ro2,
где
 m - параметр профиля. В схеме обработки, принятой Вами, m = 1.
 d0 = H4*e2/8/Ro3,
 H = D/2 - полудиаметр асферической поверхности (АП), здесь - зеркала,
 e - эксцентриситет АП,
 Ro - радиус кривизны при вершине АП,
 ro = Y/H,
 Y - высота зоны над осью.
Все размеры - в мм.
Угол отклонения нормали ~ = тангенсу этого угла ta = производной выражения, описывающего профиль Кербера
 ta = 2*d0*(1 - 2*ro2)*ro / H.
На краю ta = -2*d0/H - в принятой ТС схеме это - максимальное значение угла; в других зонах угол будет меньше.
 Радиус пятна в центре кривизны составит величину
 r = Ro*ta - зависит от Y.
Продольная аберрация нормали
 dS = r/fi,
 fi = Y/Ro
 dS = r*Ro/Y = Ro*ta*Ro/Y = Ro2*2*d0((1 - 2*ro2)*ro/Y/H =
 = 2*d0*(1 - 2*ro2)*(Ro/H)2 - вот это и есть искомая зависимость продольной аберрации от асферичности.
Строим таблицу (для круглого счёта H = 200 мм):
При этом:
 d0 = 2004*1 / 8 / 14323 = 2.74*e-3*200/8 = 68.5 мкм.
 Множитель 2*d0*(Ro/H)2 = 2*0.0685*51.3 = 7.
   Y, мм        ro        ro2        dS, мм       d3, мкм
    50         0.25     0.0625      3.5         4.0
  100         0.50     0.2500      0.0        12.8
  150         0.75     0.5630     -3.5        16.9
  200         1.00     1.0000     -7.0          0.0
 - никакой пропорциональности между мм и мкм!

Возьмём в формуле профиля Кербера параметр m = 0 (а не m = 1, как принято у ТС).
Тогда получим:
  d3 = d0*ro4,
  ta = 4*d0*ro3/ H,
  dS = 4*d0*ro2*(Ro/H)2,
   Y, мм        ro        ro2        dS, мм       d3, мкм
    50         0.25     0.0625      1.75         0.28
  100         0.50     0.2500      7.00        6.28
  150         0.75     0.5630    15.75       21.70
  200         1.00     1.0000    28.00       68.50
 - снова никакой пропорциональности между dS и d3 нет!
Алгебра за 6-й класс: одна величина (dS) находится от Y в квадратичной зависимости, другая (d3) - в 4-й степени.

Для справки: перед тем, как заняться научными исследованиями (1982-й), пришлось проштудировать весь школьный курс математики. Особенно меня впечатлило пособие "Высшая математика для начинающих и её приложение к физике" Я.Б.Зельдовича. Настоятельно рекомендую всем!
« Последнее редактирование: 30 Дек 2019 [17:13:03] от ekvi »

Оффлайн INPan

  • *****
  • Сообщений: 8 696
  • Благодарностей: 196
  • Игорь Панкратов
    • Сообщения от INPan
Re: 400мм зеркало 1см толщиной
« Ответ #751 : 01 Янв 2020 [12:44:42] »
Игорь Николаевич! Всмотритесь в мои графики, и Вы увидите на них всё, что Вашей душе было угодно:
- кривые продольных аберраций:
 = измеренные - чёрным цветом (ломаная кривая),
 = расчётные ("идеальные") - фиолетовым цветом,
 = аппроксимированная по МНК - зелёным цветом;
- кривая предстоящего съёма (знакопеременная, оптимизированная) - синим цветом.
К сожалению не всё, что угодно моей душе. Нет самого главного - реального профиля зеркала, построенного по результатам измерений относительно идеального профиля. Т.е. нет графика отклонений поверхности от целевой параболы. Все остальные графики нам в общем-то не особо и нужны. Ну разве что график измеренных продольных аберраций по зонам и два графика ограничивающие диапазон заданного допуска отклонения продольных аберраций и это только для того, чтобы понять насколько в реальности всё плохо или хорошо. 
А график съёма поверхности это о чём, не совсем понял, это и есть реальный профиль что-ли? Если так, то почему он показывает подвёрнутый край, когда там наоборот завал?
« Последнее редактирование: 01 Янв 2020 [12:53:14] от INPan »

Оффлайн ekvi

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: 400мм зеркало 1см толщиной
« Ответ #752 : 01 Янв 2020 [13:18:22] »
не всё, что угодно моей душе
Игорь Николаевич, у Вас не хватает математической фантазии!
Всмотритесь: горизонтальная прямая, проходящая посредине графического листа, - это и есть идеальная  - нет, не парабола, а "кривая" в сечении эллипса, а синяя линия графика, вьющаяся относительно этой оси, - и есть график сечения реального профиля. Если провести эти кривые в реальном масштабе, то при стрелке в 14 мм - кто ж увидит разницу между ними в +/- 0.4 мкм?!
Вот и приходится - в целях визуализации отступления реального от идеального - таким образом изощряться.
Пойдите по синей кривой с края зеркала к центру: сначала спускаемся в яму - здесь переасферизовано; затем подимаемся в гору - кривая приближается к идеалу; влезли на вершину - здесь надо поверхность "тесать"; вцентре - всё "идеально".
Обратите внимание на положение точки перегиба: не график, а загляденье!
« Последнее редактирование: 01 Янв 2020 [13:23:41] от ekvi »

Оффлайн INPan

  • *****
  • Сообщений: 8 696
  • Благодарностей: 196
  • Игорь Панкратов
    • Сообщения от INPan
Re: 400мм зеркало 1см толщиной
« Ответ #753 : 01 Янв 2020 [13:50:52] »
Ну хорошо, если синяя кривая это и есть реальный профиль зеркала, то повторюсь ещё раз: почему на краю эта кривая поднимается вверх? Там ведь завал края, а Ваш график показывает подвёрнутый край. И ещё вопрос: почему синий график так сильно отличается от графика реального профиля, рассчитанного Глебом. Его результат полностью совпадает с результатом расчётов в другой программе. Что-то тут не то.
График Глеба показывает два валика, а между ними провал, это как раз то место, которое усиленно натирает полировальниками Анатолий, думая, что там валик.

Оффлайн INPan

  • *****
  • Сообщений: 8 696
  • Благодарностей: 196
  • Игорь Панкратов
    • Сообщения от INPan
Re: 400мм зеркало 1см толщиной
« Ответ #754 : 01 Янв 2020 [13:58:49] »
Если провести эти кривые в реальном масштабе, то при стрелке в 14 мм - кто ж увидит разницу между ними в +/- 0.4 мкм?!
Это я прекрасно понимаю. Для этого не надо даже обладать никакой, как Вы говорите, математической фантазией. :)

Оффлайн Gleb1964

  • *****
  • Сообщений: 2 154
  • Благодарностей: 273
    • Сообщения от Gleb1964
Re: 400мм зеркало 1см толщиной
« Ответ #755 : 01 Янв 2020 [14:32:38] »
Обратите внимание на положение точки перегиба: не график, а загляденье!
Владимир Ильич, не так у Вас с графиком. Я Вас прошу, постройте график продольных аберраций по своему профилю и сравните с исходным.
Алгоритм простой - строите график производной от полного профиля, т.е. парабола+график отклонений. Производная это коэффициент наклона прямой, касательной к поверхности, обратная величина от производной это коэффициент нормали к поверхности.
Если профиль z(S) и S - радиальная координата (ненормированная), то dz/dS производная. Коэффициент наклона нормали, соответственно, обратная величина dS/dz.
Имеем нормаль - прямую из точки с координатами {S, z(S)} и угловым коэффициентом  dS/dz. Нормаль пересекает ось на координате Zn:

\( Z_{n} = \frac {S}{dz/dS} + z(S) \)

Из \( Z_{n} \) осталось вычесть вершинный радиус параболы, поскольку, по определению, продольные аберрации равны нулю на оси. Получится график продольных аберраций восстановленной поверхности, который останется только сопоставить с исходным.
Только и всего прошу Вас проделать эту проверку.

« Последнее редактирование: 01 Янв 2020 [14:38:14] от Gleb1964 »


Оффлайн ekvi

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: 400мм зеркало 1см толщиной
« Ответ #756 : 01 Янв 2020 [16:19:25] »
А такой вид результирующей (целеуказующей) кривой устроит Вас? (верхняя илл.)
Только в программе ничего менять не стану: теперь (на мой вкус) снимать требуется то, что выпирает в "+",т.е. - противно тому, что на самом деле предстоит делать.
Оставим правильный ответ за ТС: цена вопроса = 0.7 мкм!
« Последнее редактирование: 01 Янв 2020 [16:42:20] от ekvi »

Оффлайн Gleb1964

  • *****
  • Сообщений: 2 154
  • Благодарностей: 273
    • Сообщения от Gleb1964
Re: 400мм зеркало 1см толщиной
« Ответ #757 : 01 Янв 2020 [19:08:03] »
А при чем здесь я?  :-[
Если построенная поверхность, перевернутая или нет, не удовлетворяет математическим условиям (проверке), то она не имеет отношения к измерениям. Тем более, что проверка здесь элементарная и всю математику я прямо здесь расписал. У Вас есть доступ к Вашим данным, а мне сейчас нет желания цифровать Ваш график и демонстрировать проверку. Но, я полагаю, что это все равно будет бесполезно. Я в жизни выучил, что люди не слушают, что им говорят, когда не готовы слушать.
Но я надеюсь, что Вы услышите.  :)

Оффлайн ekvi

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Re: 400мм зеркало 1см толщиной
« Ответ #758 : 01 Янв 2020 [19:40:38] »
А при чем здесь я?
Основная полемика у нас с INPan'ом.
К Вам относится разве только фраза "Ничего менять не стану". Но Ваша мысль о регрессивной проверке полученного профиля мне приглянулась.
почему на краю эта кривая поднимается вверх?
Программа, оптимизируя профиль, предлагает ещё несколько сорвать самый край АП.
почему синий график так сильно отличается от графика реального профиля, рассчитанного Глебом
Напротив: и график Глеба, и график Figure XP (оптимизированный), качественно на удивление отлично совпадают.
В моей программе есть выбор степени полинома: при mPol = 16 "сглаженная" кривая продольных аберраций отслеживает все ошибки измерений, и "дурное дело - не хитрое" выдаёт те же изгибы (верх.илл.).
Но оптимум, на мой взгляд, - в максимально допустимом сглаживании исходных данных; в результате -качественно другой результат (нижн. илл.).
Поэтому повторюсь: "практика - критерий истины" - но только в конечном, в итоговом смысле, а не в смысле "истиннее измеренные данные, а не сглаженные".
« Последнее редактирование: 02 Янв 2020 [07:12:52] от ekvi »

Оффлайн INPan

  • *****
  • Сообщений: 8 696
  • Благодарностей: 196
  • Игорь Панкратов
    • Сообщения от INPan
Re: 400мм зеркало 1см толщиной
« Ответ #759 : 02 Янв 2020 [11:03:24] »
В моей программе есть выбор степени полинома...
Владимир Ильич, Вы даже не представляете, насколько у меня всё плохо с высшей математикой!