Почему забыта схема П. Аргунова

[AAV]

Возникает ощущение того, что тема опять движется не в том направлении. В связи с чем, у меня
возникла мысль провести краткое описание оптических схем телескопов Аргунова, Попова и моих в, так сказать,
исторической перспективе их развития с датами разработки, рисунками схем, кратким описанием их достоинств
и недостатков и истории их практического осуществления. Все это, правда, займёт некоторое время и потребует
привлечения собственных архивных материалов переписки со специалистами того времени и оригинальных статей
авторов этих схем. Однако, может быть это будет способствовать прояснению существа вопроса отличия разработанных
мною систем от систем Аргунова и Попова.

Ю.А.Клевцов "Перспективы развития кассегреновских телескопов с корректором в сходящихся пучках лучей."

[Клевцов Юрий Андреевич]

Ю.А.Клевцов "Перспективы развития кассегреновских телескопов с корректором в сходящихся пучках лучей."
[/quote]

Ну да, статья есть, только здесь все ведут себя так, будто её не читали. Да и материал я хотел подать новый,
более относящийся именно к данной теме и напрямую касающийся вопроса, почему всё-таки от телескопов
Аргунова отказались и как это происходило. Так надо или не надо уважаемые модераторы? Материал сформирован.
Целый день сегодня потерял.
Что касается планетного телескопа диаметром 700 мм (1:10). Я правильно понял? С полем 6 угловых минут.
Будет достаточно второй моей системы с корректором из двух разных стёкол. Может быть удастся уменьшить
центральное экранирование. Правда, до какой степени сказать не могу без проведения конкретных расчётов.
Можно использовать и систему с двумя менисками в корректоре и тоже следует поискать варианты с уменьшением
центрального экранирования. Тут для вас поле деятельности широкое.

[AAV]

Ну да, статья есть, только здесь все ведут себя так, будто её не читали. Да и материал я хотел подать новый,
более относящийся именно к данной теме и напрямую касающийся вопроса, почему всё-таки от телескопов
Аргунова отказались и как это происходило. Так надо или не надо уважаемые модераторы? Материал сформирован.
Целый день сегодня потерял.

Надо, публикуйте.

[INPan]

Вот такой забавный вариант получился при "отклеивании" отражающего слоя от клевцовского манжена.
Большой спектральный диапазон и вполне приличное лунно-планетное поле. Габариты не форсировал.
Стекло ЛК3 есть.

Дима, сдаётся мне, что такую систему из очковых линз сложить можно, только апертурой поменьше. Уж очень корректор очковые линзы напоминает.

[I.A.R.]

...и материал я хотел подать новый, более относящийся именно к данной теме и напрямую касающийся вопроса, почему всё-таки от телескопов Аргунова отказались и как это происходило. Так надо или не надо уважаемые модераторы? Материал сформирован. Целый день сегодня потерял...

Будет, конечно, полезно. Ждем.

[ekvi]

возникла мысль провести краткое описание оптических схем телескопов Аргунова, Попова и моих

Да: это будет взаимно полезно.
Результат можно дать в этой теме ссылкой на архивный документ.

Тогда отдельной темой, пожалуйста.

Увлекаетесь, Игорь Александрович! Так можно дойти и до междометий.
Как раз здесь-то и уместно развернуть дискуссию о преимуществах схемы, предложенной ее родоначальником, по сравнению с иными-прочими.
Надеюсь, автор темы (о чем было бы уместно спросить) - Алексей - будет только приветствовать такое ее развитие.

Лучше осветить конкретный вопрос .
     Клевцов . 700 . Планетное поле 6 минут . Светосила не ниже 1:10 .
     Сколько примерно копонентов понадобится ?

На это будет достаточно дать схемное решение для Вашей задачи.

ЛК на проход не пригодно из-за пузырей и включений. Здесь-то зачем? Или Вы думаете, что это технологично? Ни разу! Разберитесь и с этим тоже.

Для Гамильтона у меня было только это стекло ЛК7.
Но речь была не о низком контрасте на моих снимках небесных объектов, а о слабом ЧКХ у гамильтона.

[I.A.R.]

Увлекаетесь, Игорь Александрович! Так можно дойти и до междометий.
Как раз здесь-то и уместно развернуть дискуссию о преимуществах схемы, предложенной ее родоначальником, по сравнению с иными-прочими.

Ну, пускай сам родоначальник решает как ему сподручнее...

[ekvi]

Клевцов 700/9.  2w = 6'.
Тоньше мениски не вытягивают качество.

[Клевцов Юрий Андреевич]

       Чувствуя, что не всем читателям этой темы понятна разница между разработанными мною системами и системами Аргунова и Попова, я решил сделать этот короткий исторический экскурс по разработкам моих предшественников.  На рисунке представлены четыре оптические схемы с указанием авторства и года подачи заявки на изобретение или года первой публикации сведений о системе.
        П.П. Аргуновым разработано две системы с интервалом по времени 10 лет. Доподлинно известно, что свою первую систему (1) он начал исследовать в возрасте 60 лет, а заявку на изобретение № 158697 подал 15 декабря 1962 г., положив ею начало исследований обширного класса систем Кассегрена с предфокальным увеличивающим корректором. Заявка касается апланатической системы Кассегрена с корректором, составленным из двух или трёх линз (последняя имеет внутреннюю отражающую поверхность) с существенно различающимися дисперсиями стёкол и их показателями преломления. Все поверхности системы имеют сферическую форму. Коррекция хроматизма положения в этой системе осуществляется известным на то время путем – за счёт разной дисперсии составляющих корректор стёкол. При этом недостатком двухлинзовой системы корректора, из-за которого она не может иметь относительное отверстие более 1:10 является большой вторичный спектр, в видимой области всего лишь в 2,5 раза меньший, чем в эквивалентном рефракторе-ахромате. В системе,  с трехлинзовым корректором отражающая линза делается склеенной из двух марок кроновых стёкол, а первая флинтовая линза может быть сделана из флинта с особым ходом дисперсии. Это уменьшает вторичный спектр для линии 435,83 нм  в 2,5 раза. Однако спектральная область работы инструмента остаётся узкой, а относительное отверстие не увеличивается. Таким образом, основным недостатком такой схемы телескопа является невозможность глобального расширения спектральной области работы и невозможность повышения относительного отверстия.
       На то время (1962 г.)  проблема расширения спектральной области работы в сторону ближних УФ и ИК-областей спектра уже стояла достаточно остро перед разработчиками астрономической оптики. Однако кассегреновские системы с корректорами около вторичного зеркала тогда ещё только начинали изучаться, и не были понятны оптимальные пути решения этой задачи.  Было известно лишь, что афокальный корректор из одинаковых марок стекла, дающий необходимое исправление хроматизма, будучи приставлен вплотную к вторичному зеркалу, терял возможность исправления комы, а свойства одиночного тонкого мениска, работающего в двойном ходе лучей света, были изучены пятью годами позднее.
       В 1967 г., наш выдающийся оптик  Г.М. Попов опубликовал в известиях Крымской астрофизической обсерватории Т. 36 стр. 273 – 280 (где они и были надолго похоронены, во всяком случае, для меня) свои исследования по системе Кассегрена с тонким коррекционным мениском  вблизи вторичного зеркала, работающим в двойном ходе лучей (2).  Этой работой Попова была доказана возможность глобального уменьшения вторичного спектра в системе Кассегрена с предфокальным увеличивающим корректором. Однако оказалось, что тонкий мениск не в состоянии обеспечить одновременную коррекцию трёх основных аберраций изображения: сферической, комы и хроматизма положения. В результате чего, предложенные Г.М. Поповым системы страдали небольшой, но принципиально неисправимой комой.
     Через 5 лет в 1972 г. П.П. Аргунов нашёл другое решение системы Кассегрена с исправлением сферической аберрации, комы, вторичного спектра и сферохроматической аберрации в широкой области спектра от 340 до 1650 нм (3). Смотри «Астрономический вестник», 1972, Том VI стр. 52 – 61. В этой второй его системе применяется афокальный двухлинзовый корректор с линзами из стекла одной марки, отодвинутый на довольно значительное расстояние от вторичного зеркала. Линзы этого корректора - отрицательная и положительная по форме далеки от максутовских менисков с приблизительно равными радиусами. В связи с чем, недостатком такой системы является наличие двух ярких паразитных бликов первого порядка (отраженных один раз от поверхности линзы корректора).  Образующихся как в прямом ходе лучей, отражённых от главного зеркала, так и в обратном, при отражении лучей от вторичного зеркала и фокусирующихся недалеко от плоскости изображения.
      Как писал мне в 1979 г., недавно умерший, руководитель оптической лаборатории при Одесской обсерватории Н.Н. Фащевский, они ничего не могли сделать с этими бликами, кроме как недалеко отодвинуть их от плоскости изображения, а просветление оптики в больших диаметрах тогда ещё не практиковалось (да и не дало бы существенного эффекта). В результате, телескоп, в лучшем случае, давал фон при наблюдении вблизи ярких объектов, и проницающая способность его снижалась. Кроме того, по причине большого воздушного зазора между вторичным зеркалом и линзами корректора возникали трудности юстировки таких систем и сохранения надлежащего качества изображения в процессе работы телескопа.
     По указанным причинам телескопы П.П. Аргунова были признаны неперспективными и обсерватория (со слов того же Н.Н. Фащевского) вместо того, чтобы модернизировать эти инструменты, начала поспешно от них избавляться. Всего было сделано 7 или 8 таких телескопов. Из них, насколько мне известно, по первой схеме 250 мм опытным телескопом (1:10) обладал сам Аргунов и на обсерватории какое-то время работал его 425 мм телескоп (1:10). Будучи в Ашхабаде на обсерватории п. Вановский я видел 650 мм (фокусное расстояние 8150 мм) телескоп второй системы Аргунова и, как мне там сообщили, из-за паразитного света он терял  1 - 1,5 звездных величины проницающей способности. По сведения того же Н.Н. Фащевского телескопы П.П. Аргунова были проданы обсерватории Свердловского университета (в Коуровке) – второй вариант системы, обсерватории им. Энгельгардта в Казани, кафедре астрономии Саратовского университета, а также педагогическому институту в г. Новозыбково (Белоруссия) – туда был отправлен первый вариант схемы. Дальнейшая судьба этих инструментов мне не известна.
       О своей системе (4) я, как всем известно, писал неоднократно и успел опубликовать книгу, так что читателей, интересующихся деталями вопроса, отсылаю к ней. Скажу здесь только, что наибольшую известность получила система с линзами корректора из одинаковых материалов (1975 г.) и её версия с линзами из разных материалов (1996 г.), которые мы выпускали серийно на Новосибирском приборостроительном заводе.  Отличительной особенностью этих систем, как я уже не раз пояснял,  является совокупное использование мениска и отражательной линзы.  Это, помимо обеспечения апланатической коррекции системы, обеспечивает качественное исправление вторичного спектра и сферохроматизма в весьма широкой области от 400 до 850 нм без использования стёкол с особым ходом дисперсии, что приводит к возможности значительного повышения относительного отверстия телескопа.
      Я также занимался модернизацией второй системы П.П. Аргунова (3) с применением в корректоре менисковых линз и нашёл апланатические решения с исправлением сферохроматической аберрации в широкой области спектра (1984 г.).  Отличительной особенностью таких систем от второй системы П.П. Аргунова (3) является то, что линзы корректора и вторичное зеркало могут быть сдвинуты вплотную.  Это упрощает юстировку телескопа и уменьшает вес корректора, кроме того, за счёт применения в корректоре менисковых линз в системе весьма существенно подавлен паразитный световой фон, и блики первого порядка полностью выведены из поля зрения (эти варианты описаны в моей книге). Эти мои решения менее известны, хотя по сведениям того же Н.Н. Фащевского в Словакии работает 990 мм (1:8,9) телескоп такой системы. Оптика его была посчитана без моего участия в начале 90-х годов прошлого века (смотрите мою книгу  стр. 291 – 292).

[yas]

Можно попросить коэффициенты преломления для К-8 для разных длин волн, использованных при расчетах?
Остальное считается по интерполяционным формулам - к-ты в таблице.

А вот еще вопрос: по каким интерполяционным формулам считается коэффициент преломления?
Я это к тому, что по приведенным в ответе 139 табличным данным есть несоответствие.
Проверил приведенные коэффициенты А1-А5 для К-8 - совпадают (ну, правда, точность низковата)
Значения коэф. преломления для крайних длин волн 0.365 и 2.6 - совпадают
А вот коэфф. преломления для 0.404 и 0.852мкм 1.533315 и 1.51096 - отличаются от табличных в Zemax 1.5299079 и 1.5093782
Возможно, несоответствие связано все таки с низкой точностью коэффициентов А1-А5, а может быть еще с чем нибудь ...
Вот значения коэффициентов из Zemax
Dispersion Formula:     Herzberger
 A         :   1.506841950E+000
 B         :   3.533232970E-003
 C         :  -4.605542390E-005
 D         :  -3.338857420E-003
 E         :  -1.411792590E-005
 F         :  -1.736668620E-006
 Lambda min:   0.36500000
 Lambda max:   2.60000000

[ekvi]

А вот еще вопрос: по каким интерполяционным формулам считается коэффициент преломления?

в ссылках:
- расчет коэффициентов для интерп. формул Шотта и Герцбергера,
- процедура для вычисления показат. преломления по разным формулам.

Целесообразнее перейти в тему "Наши программы расчета оптики телескопов".

[yas]

в ссылках:
- расчет коэффициентов для интерп. формул Шотта и Герцбергера,
- процедура для вычисления показат. преломления по разным формулам.

Целесообразнее перейти в тему "Наши программы расчета оптики телескопов".

Ну уж извините, разбираться в тексте чужой программы дело не благодарное.
Я Вам только указал на возможную ошибку в программе, а уж что делать и делать ли вообще - Вам решать.
Вы правы дальнейшие обсуждения - в указанной теме.

[ekvi]

предложенные Г.М. Поповым системы страдали небольшой, но принципиально неисправимой комой.

Опыт самого родоначальника системы П.П. Аргунова и теоретический приговор, вынесенный вскоре Г.Г. Слюсаревым, показали, что один корректор при 2м зеркале - в поле не воин, что без полевого корректора не получить качества по полю. Сегодня это очевидно даже мне.
Прилагаемые рисунки иллюстрируют эту мысль. В качестве примера взята система Кассегрена с мениском Максутова при 2м зеркале и предфокальным 2х-линзовым корректором. На верхнем рисунке мениск обращен к ГЗ (система условно названа системой Попова), на нижнем - мениск обращен к 2му зеркалу (условное название - система Клевцова).
Видно, что по традиционным критериям системы почти эквивалентны, кроме волновой ошибки (dWmx и dWsq) и контрасту по мире (среднеквадратическое значение уровня фона dIsqim).

[Клевцов Юрий Андреевич]

...один корректор при 2м зеркале - в поле не воин, что без полевого корректора не получить качества по полю. Сегодня это очевидно даже мне...

    По-моему тут никто и не утверждал, что при 1 - 1,5 м действующем отверстии (2 м - это перебор!) телескоп такого типа будет
обладать достаточным угловым полем, особенно в широком диапазоне спектра 400 - 850 нм. В этом интервале спектра вряд-ли
удастся получить дифракционное поле более 3 угловых минут. Естественно, потребуются полевые корректора. Попытки их расчёта для телескопа 800 мм действующего отверстия (трёхлинзовая схема афокального корректора) уже сделаны за рубежом в 2010 г. (см. ссылку 70 в списке литературы моей книги). Есть и другие примеры осуществлённых практически систем с 610 и 465 мм действующим отверстием, использующих преобразователи фокуса и квази-афокальные корректора, размещённые около плоскости изображения (стр. 292 - 294 моей книги). Так что думаю это проблема на перспективу, она решаемая и мы к ней ещё вернёмся в проектах систем для космического мониторинга. 

[ekvi]

... никто и не утверждал ...

и я о том же.
Этой публикацией хотелось продемонстрировать, что в полноценном - в комплектном - виде телескопа положение мениска не играет роли и заметно лишь "под микроскопом", и здесь она дана в порядке справки для С. Чупракова.

это проблема на перспективу, она решаемая и мы к ней ещё вернёмся в проектах систем для космического мониторинга. 

Сейчас попробую эти же системы отмасштабировать для гиганта.

Кстати, Юрий Андреевич, почему гигантов все на зеркалах видят, а на линзах отказываются "видеть"?
- те же самые соты. Причем уже Д.Д. Максутов знал, что для линз прогибы - в смысле качества изображения - не страшны.

[Serge Chuprakov]

Какие проблемы в «гиганте», изготовляемом ПОД ЗАКАЗ коллективом из десятков человек, причем ГОДАМИ, делать асферики на зеркалах и ЛЮБОЙ сложности корректоры к ним, хоть пяти-, хоть семи-компонентные? В крупном телескопе множество более сложных проблем, чем стоимость оптики.
Приведенные примеры неэквивалентны, никто ничего не утверждал о системах с каким бы то ни было близфокальным корректором. Без него — разница между ориентацией двухпроходного мениска очевидна и заметна вполне даже невооруженным глазом. Ориентация, предложенная Поповым — оптимальна и единственно возможна. В моей статье в ОЖ (ссылка в книге) я показал почему это так, там даже график соответствующий дан.

[ekvi]

Системы с малыми сферическими корректорами выше метра без асферики не поднимаются:

[Клевцов Юрий Андреевич]

Думаю, что оптимальный большой диаметр действующего отверстия описываемых мною систем
на самом деле не превышает метра. Дальше начинаются проблемы с однородностью стекла, особенно это
касается сверхтяжёлых кронов.
Наш опыт заказа в Лыткарино в начале 70-х годов прошлого века 760 мм заготовок из К8 и Ф1 для объектива солнечного телескопа БСВТ (тот что на Байкале) показал, что неоднородности  обоих дисков существенны (около 2 интерференционных полос в двойном ходе лучей) и приходится прибегать к довольно кропотливой ретуши линз. В этой ситуации для уникального телескопа системы Кассегрена нет лучше зеркального решения (плюс малая коррекционная оптика вблизи фокуса). 

[ekvi]

А вот коэфф. преломления для 0.404 и 0.852мкм 1.533315 и 1.51096 - отличаются от табличных в Zemax 1.5299079 и 1.5093782
Возможно, несоответствие связано все таки с низкой точностью коэффициентов А1-А5, а может быть еще с чем нибудь ...

Обязан подтвердить корректность своих аргументов:
- разница в коэффициентах и показателях  объясняется РАЗНИЦЕЙ ИНФОРМАЦИИ, представленной стекольщиками в их каталогах - в Земаксе одна версия, в РОС - другая.
- точность вычисления показателей  преломления +/- 1е-6.
На иллюстрации - таблицы с интерпол. коэффициентами из разных каталогов стекла: в первой - по Герцбергеру, остальные - по Шотту.

[ekvi]

Кассегрен с малыми линзовыми корректорами.
Верхняя илл. : сферическое ГЗ Ф700мм, мениск Максутова, установленный перед сферическим 2м зеркалом, 2х-линзовый корректор поля.
Нижняя илл. : сферическое ГЗ Ф700мм, два тонких мениска, установленных буквой Х перед сферическим 2м зеркалом, 2х-линзовый корректор поля. Качество заметно улучшилось, особенно по хроматизму и концентрации энергии.
А = 1 : 10, линейное поле 18 мм (9 уг.мин.)