(Не) Научные опыты с МТО-1000

[panov]

Эксперименты с МТО-1000.
1). Сверхсветосильный Ньютон без аберраций.
В отверстие внутренней конической светозащитной бленды вставляем пробку с укрепленным на ней диагональным зеркалом, перехватывающим лучи вторичного выпуклого. Правда, надо слелать сбоку в корпусе дырку под окуляр.
2). Из Кассегрена делаем Грегори.
Сильно уменьшая неискаженное поле зрения, переставляем оба мениска на 180 и пользуемся выпуклым зеркалом, как вогнутым. Экв фокус выигрывает.
Профессионалы: ваша критика.

[bibliograf]

 Это будет не Ньютон, а Кассегрен-Нэсмит. Менисковый Ньютон получится, если закрепить диагональное зеркало на
мениске, предварительно заменив главное зеркало и самое
трубу-от МТО останется только мениск.
Менисковый Грегори, вероятно, сделать можно, но придется
вводить вогнутое вторичное зеркало. К сожалению, более
определенно сказать не могу, конструктивных параметров
МТО-1000 у меня нет.

[Ernest]

Эксперименты с МТО-1000.

А зачем?

1). Сверхсветосильный Ньютон без аберраций.

светосила в предложенном варианте не изменится - немного удобнее положение окуляра (если вывести в ось склонений, то будет Нэсмит), но будет много проблем с переделкой.

2). Из Кассегрена делаем Грегори.

Во-первых, пролетаем с апертурой - для того, чтобы сфокусировать придется зарезать больше трети пучка; во-вторых, с экранированем - увеличивается вдвое; в третьих, с качеством, вместо вторичного - зеркало Манжена, да и сферическая будет переисправлена...

[panov]

Ernest: "Зачем эксперименты?" Ответ.
Вместо крутой линейки крутых телескопов, рассчитанных на крутой кошелек, пробуем делать нечто универсальное - подешевше, но достаточно сердитое - для наблюдений туманных объектов, например.
1). В Ньютоне светосила должна увеличиться. Возможно - и в Нэсмите, т.к. уменьшается стандартная длина прогона лучей туда+сюда на дистанции прибл 2F гл зерк (ок 400 мм), а значит и потерь света на укороченном пути будет меньше, да и штатную линзу Барлоу уже не ставим на пути лучей.
2). Грегори снимаем с повестки. Попробовал, получилось неважно. Слишком много возни с механикой, хотя со штатным всп зеркалом, использованным как вогнутое, экв фокус системы действительно вырос прибл до 1500 мм.
У кого еще появятся идеи - излагайте. Буду использовать свой МТО как полигон.

[Ernest]

Вместо крутой линейки крутых телескопов, рассчитанных на крутой кошелек, пробуем делать нечто универсальное - подешевше, но достаточно сердитое - для наблюдений туманных объектов, например.

Понятно. Но, боюсь, что тут вам МТО не помощник. В штатном виде как визуальный инструмент не выдерживает ни больших, ни равнозрачковых увеличений (первые по убогости качества, вторые - из-за малого поля и слишком большого отн. фокуса). Тщательная центрировка/юстировка может ему изрядно помочь, что может сделать доступными большие увеличения (больше 100х). Попытки кардинальных переделок обречены на неуспех - уходим от расчетной схемы - имеем запредельные аберрации.

В Ньютоне светосила должна увеличиться.

Для этого надо чуть увеличить расстояние между мениском и зеркалом, как-то повесить диагональное зеркало на мениск и присобачить окулярный узел сбоку. При этом уже в центре поля зрения мы будем иметь "хорошую" сферическую (которая до этого компенсировала сферическую вторичного зеркала). Ну и, конечно, вылезет кома. То есть качество изображения сильно ужудшится.

[panov]

Ernest, поясните чайнику.
Мениск МТО компенсирует сферическую комбинации зеркал или только главного? Если последнее, то Ньютон возможен; если первое, то Нэсмит.

[Ernest]

Мениск компенсирует суммарные сферическую и кому обоих зеркал, не внося хроматизма. Причем, главное зеркало вносит значительную отрицательную сферическую, а вторичное - в три-четыре раза меньшую положительную (того-же знака, что и мениск). То есть, если убрать вторичное зеркало (внести диагоналку до него), то с учетом компенсирующего действия мениска будем иметь недоисправленную (на 30%) сферическую главного зеркала.

Кстати, то, что Вы называете в МТО линзой Барлоу, таковой не является. Ее функция не увеличение фокуса, а исправление кривизны ("спрямление" поля), то есть это линза Смита, которая по конструктивной необходимости оказалась удалена от полевой диафрагмы. Простое выбрасывание ее из схемы так-же не улучшает качество изображения.

[panov]

Ernest, хоть надоел, но не сдаюсь  .
Вторичное зеркало - напыленный на мениск пятак 2.5 см, значит, его профиль такой же сферический, как и у мениска.
Расчет кривизны мениска для компенсации двух зеркал, да еще при кривизне выпуклого зеркала, совпадающей с искомой переменной, да еще в докомпьютерную эпоху... Не навесили ли нам, чайникам, лапшу? Впрочем, в качестве земного теле-объектива МТО подарил мне массу превосходных кадров.
А что, если линзу Смита-Барлоу оставим в схеме Нэсмита?

[Ernest]

>Расчет кривизны мениска для компенсации двух зеркал, да еще при кривизне выпуклого зеркала, совпадающей с искомой переменной, да еще в докомпьютерную эпоху...

Почитайте Д.Д.Максутова "Астрономическая оптика" - никаких особенных чудес. Подгонка кривизны выпуклой поверхности мениска под потребную кривизну вторичного зеркала осуществляется за счет толщины мениска. Но эта схема (алюминированный "пятак" на поверхности мениска) очень неудобна при юстировке и технологической комплектации.

В "докомпьютерную эпоху" были рассчитаны "Триплеты", "Тессары", "Перископы", "Руссары" и многая проч., а то были концептуально много более сложные схемы.

>А что, если линзу Смита-Барлоу оставим в схеме Нэсмита?

Да уж, лучше оставить...

И дался Вам этот Нэсмит! Его назначение в том, чтобы уменьшить степень подвижности окулярного узла, что имеет смысл при навешивании на него громоздкого (например фотографического, спектроскопического и т.п.) оборудования. Но при этом мы теряем в удобстве именно визуального наблюдения. Единственно, что имеет какой-то смысл при адаптации МТО под телескоп - добавить приличный окулярный узел с поворотной зенит-призмой, ну и отъюстировать, конечно. Банальная зенит-призма обеспечивает удобство наблюдения на любом азимуте/высоте и да и потери света будут меньше, чем на диагональном зеркале.

[d1]

Серийные объективы МТО-1000 обладают плохим разрешением-- 2-4 угл.сек.
Можно ли ретушью главного зеркала добиться идеального изображения?

[panov]

d1: "ретушь". Вот это уже будет опасный эксперимент.
1). Результаты могут быть непредсказуемы в катадиоптрической системе - может и мениск придется ретушировать.
2). Потом надо будет алюминировать, что в наших краях проблематично.
Так что лучше для меня получить ответы на вопросы -
1). Как нормально разгрузить главное зеркало? (Штатная "разгрузка" дает астигматизм).
2). Как отъюстировать систему?

[Ernest]

>Серийные объективы МТО-1000 обладают плохим разрешением-- 2-4 угл.сек. Можно ли ретушью главного зеркала добиться идеального изображения?

Ну то что МТО не очень хорош как объектив телескопа известно. А вот можно-ли добиться с его мениском и возможно перешлифованным гл. зеркалом приличного качества, сказать честно, я не знаю. Для ответа на этот вопрос надо исследовать качество конкретного экземпляра или хотя-бы иметь представительную статистику по производственным ошибкам МТО.

Думаю, что расчетное качество схемы заложенной в МТО более чем приличное (по центру поля должно быть вполне дифракционное). И основные источники ухудшения - качество метериалов (особенно стекла мениска), ошибки производства деталей (особенно ошибок в радиусах мениска, его косина и астигматизм гл. зеркала) и сборки/юстировки (особенно центрировка гл. зеркала отн. мениска и осевого расстояния между зеркалами). Есть упоминания о положительных результатах юстировки/центрировки МТО.

Мне кажется что энергию по "улучшению" МТО стоит направить в более конструктивном направлении. Но если очень хочется поупражняться, то стоит начать с центрировки всех опт. деталей относительно друг друга, проверки крепления их в оправах (для устранения пережатий и т.п.) и подбора оптимального осевого расстояния между компонентами (положение гл. фокуса будет при этом "гулять").

[bibliograf]

 О ретуши МТО. Серийный объектив обязан разрешать
55 линий/мм в центре. Однако, были объективы, которые
ретушировались индивидуально- я видел такой объектив
в "фотопулемете" - это такая кинокамера, которая стоит
на истребителях и работает синхронно с пушками - для
последующего анализа результатов стрельбы...
Объектив был в железном взрывоустойчивом исполнении
и имел дифракционное разрешение в центре. Мне кажется,
что МТО можно улучшить, введя отдельное выпуклое
зеркало, вместо пятака на мениске. Радиус его кривизны,
положение и форма поверхности - задача для вычислителя,
но это более перспективно, чем ретушь мениска или главно-
го зеркала.

[panov]

Уважаемые знатоки, еще один вопрос.
В моем МТО-1000А менисковый блок составлен из двух стекол. Это что - дополнительная ахроматизация или что-то другое?  

[Ed_Trygubov]

Это что-то другое...
Мениск делают составным для того, чтобы облегчить центрировку линз, а главное уменьшить припуски на диаметр линз при изготовлении. Это связанно с тем, что у ахроматического мениска  Максутова толшина мениска слабо изменяется от центра к краю, а при тех прииемах центрирования которые используются в производстве(по блику, после полировки и разборки блока деталей), это требует больших припусков и не гарантирует от брака. Вот Максутов в 50-х годах предложил такой выход из положения. Он посоветовал сделать мениск составным из двух линз. Одна положительный мениск(второй радиус которого заодно,  равен радиусу вторичного зеркала), другая отрицательный. Центрируются эти линзы легче. В  оптическом смысле эта конструкция не дает ни чего нового по сравнению со сплошным мениском. В ранних МТО эти линзы были не склеены и позволяли вращением относительно друг друга минизировать астигматиз поверхностей. Позже линзы начали клеить, но врядли это лучше.
Самые первые МТО(1946г.) были сделаны  со сплошным мениском и нашлифованным пятаком под вторичное зеркало. Мениск круглился до полировки, а центрировался подгонкой клина по периметру(как это обычно делают любители), этот оригинальный дизайн пожалуй был наилучшим.

С ув. Эд.

P.S.Подробности скоро прочтёте в книге.    

[Ernest]

Мне кажется, что МТО можно улучшить, введя отдельное выпуклое зеркало, вместо пятака на мениске. Радиус его кривизны, положение и форма поверхности - задача для вычислителя, но это более перспективно, чем ретушь мениска или главного зеркала.

Хмм... так он уже и так посчитан. Зачем пересчитывать?

Ретушь мениска и/или гл. зеркала ни коим образом не конкурирует с правильно расположенным вторичным зеркалом. Обычно такой ретушью редуцируют высшие порядки сферической аберрации больших телескопов. Понятно, что к МТО это не имеет отношения.

[bibliograf]

 Дело не в размерах... Первый менисковый телескоп имел
относительное отверстие 1:8 при диаметре 100 мм-для сис-
темы Грегори это многовато... Его зеркало было ретуширо-
вано. У Д. Д. Максутова есть статья, посвященная ретуши
менисковых и линзовых систем, она помещена в 130 вы-
пуске трудов ГОИ. К сожалению, его не хотят выдавать
в библиотеке ГОИ, говорят - "ДСП".