самодельные рефракторы

[d1]

Реально ли изготовить хороший рефрактор ахромат(апохромат) при при наличии
необходимого измерительного оборудования?Кто-нибудь смог сделать хотя бы ахромат?
Сколько стоят заготовки для рефракторов:
1) К8+Ф2;D=200 MM F=3000 MM
2) CaF2+К14+CaF2+К14;D=200 MM F=1000 MM
3)ОК1+ОФ6;D=200 MM F=2000 MM
4)ОК1+К3;D=400 MM F=6000 MM
5)ЛК1+Ф2+Ф9;D=300 MM F=4500 MM ?

Конструктивные параметры некоторых апохроматов:

D=400 MM A=1/15 S=5932 MM
R             d        n
                       1.0
1460                  
             70        OK1
-684.094    
             20.2292   1.0
-647.92
             20        K3
2558                  
                       1.0


D=200 MM S=2000 MM F=2036 MM
R             d         n
                        1.0
1133.3                  
             25.85      OK1
-505.364  
              5.17      1.0
-510.528
             10.34      ОФ6
-3569.62  
                        1.0


D=300 MM S=4561 MM A=1/15
R             d          n
                        1.0
51530.9                
              33.714     ЛК1
 -679.785
              15.593     Ф2
  764.503  
               5.03      1.0
  757.548
              40.737     Ф9
-1336.86
                         1.0



D=200 MM F=999.995 MM A=1/5
 R              d          n
                           1.0
 545.554
               31.7        CaF2
-551.571
              103.98       1.0
-383.205
               17.0        K14
 974.475
                0.5        1.0
 404.77
               26.8        CaF2  
-397.908
                0.01       1.0
-397.908
               17.0        K14
-1610.40

                           1.0




-1610.40


Нужен расчет аббераций этих объективов.

[tlgleonid]

Один мой знакомый Киевлянин сделал себе ахромат 130мм, правда уже из готового объектива. Ему осталось закрепить его в трубе из пластика и подсоединить окулярное устройство. Ну и конечно монтировка.

[Ernest]

> Нужен расчет аббераций этих объективов

Посчитать-то как раз проблем не станет (сегодня-завтра прикину). Только вот самотоятельно изготовить можно будет разве что третий. В остальных используется особый крон и флюорит, где Вы его возьмете? А вот в "апохроматичности" как раз третьего я-то и сомневаюсь.

Ну да посмотрим.

[bibliograf]

 Не сомневайтесь в апохроматичности третьего-это пример из " Современной астрономической оптики " Г. М.  Попова-
он-то свое дело знает- почему бы d1 не обратиться прямо
к нему? Пример четвертый- объектив по расчету Б.Л. Нефе-
дова, приведенный в "Расчете оптических систем'' Г.Г. Слю-
сарева, стр. 121. Там есть сведения об аберрациях этого
объектива - аберраций практически нет!
О ценах- в советские времена, когда К8 хорошего качества
стоил от10 до 16 руб/кг, ОК1-360 руб/кг. Цена на флюорит
сильно зависит от качества- отличается на порядок - в сред-
нем доллар/грамм.

[Ernest]

Я посчитал качество этих схем. Кратко, итоги следующие:

№1 СКВ = 0.17 (0.08); Штрель = 0.48 (0.73)
№2 СКВ = 0.06 (0.04); Штрель = 0.87 (0.94)
№3 СКВ = 0.08; Штрель = 0.7
№4 СКВ = 0.05; Штрель = 0.9

где

СКВ - среднеквадратическая деформация волнового фронта в центре поля зрения (напомню, что Марешалевский допуск на СКВ для дифракционноограниченных систем = 0.07)

Штрель - критерий Штреля (отличие нормированной ФРТ от чисто дифракционной), для дифракционно ограниченной системы должен быть не хуже 0.71. При его расчете я использовал визуальные веса по спектру.

значения в скобках - после небольшой оптимизации радиусов (такое ощущение, что первые два объектива считали при помощи логарифмических таблиц - первичный сферохроматизм у них совсем не добран)

Третий объектив действительно из книжки Попова.

Все четыре объектива имеют в большей или меньшей степени уменьшенный вторичный спектр (№3 - по-хуже, №4 - по-лучше). Однако истиного S-образного исправления не ни у одного. Впроче это нормально - думаю, абсолютное большинство апохроматов имеют уменьшенный, а не исправленный вторичный спектр.

Для сравнения: ахромат из К8/Ф2 (Д=200, f'=3000) имеет СКВ = 0.16 и Штрель = 0.43.

[Дмитрий Маколкин]

Реально ли изготовить хороший рефрактор ахромат(апохромат) при при наличии
необходимого измерительного оборудования?Кто-нибудь смог сделать хотя бы ахромат?

Друзья мои!
Советую не обольщаться расчетами апохроматов по каталожным данным стекла, между этими данными и реальными варками лежит дистанция огромного размера. Для того, чтобы получить хороший апохромат необходимо изготовить призму из стекла данной варки и измерить коэффициент преломления в широком спектральном диапазоне, по максимально возможному числу спектральных линий, и уже по полученным данным делать оптический расчет. Отклонения в показателе преломления для особых стекол, требуемых для апохромата могут достигать нескольких единиц  четвертого знака после запятой, а промерять нужно с точностью до половины единицы пятого знака. Тогда есть шанс.

[Ed_Trygubov]

Вот дурацкая  програмулина! Набрал столько текста в окне, а она заглючилась поганая!!!

[Ed_Trygubov]

1.<<Реально ли изготовить хороший рефрактор ахромат(апохромат) при при наличии
необходимого измерительного оборудования?>>
 Изготовление ахромата реально, при соблюдении многих условий техпроцесса и надлежащем контроле всех конструктивных параметров. Недостаток опыта всегда можно немного компенсировать избытком желания.
2.<<Для того, чтобы получить хороший апохромат необходимо изготовить призму из стекла данной варки и измерить коэффициент преломления в широком спектральном диапазоне, по максимально возможному числу спектральных линий, и уже по полученным данным делать оптический расчет.>>
 Достаточно трёх линий в синей, зелёной и красной областях спектра. Четвёртая контрольная. Важно чтобы линии были достаточно широко разнесены. Обычно варка представляет собой паралельный перенос дисперсионной кривой каталожного стекла, а три точки учитывают даже её прогиб. Относительные частные дисперсии вообще константы и не меняются от варки к варке! Так, что технически, большое количество линий не нужно вовсе.

3. <<  Отклонения в показателе преломления для особых стекол, требуемых для апохромата могут достигать нескольких единиц  четвертого знака после запятой, а промерять нужно с точностью до половины единицы пятого знака.>>
 Это не всегда так. Всё зависит от конкретной конструкции объектива и применяемых в нём стёкол. Если разница чисел Аббе в стёклах образующих крон-флинтовую пару(или тройку) больше 25 единиц,то ошибки в показателе преломления не будут сильно разваливать цветовую коррекцию(не сильнее чем в обычном ахромате) и " полихроматический штрель" будет высоким. Наиболее трудный в этом смысле курцфлинтовый триплет. В качестве стекла с особым ходом дисперсии в нём используются стекла типа  ОФ(4,5,6) или KzFS (2,4,5) Шотта. Разница чисел Аббе в них 12-17 и в этом случае показатели необходимо измерять с точностью 5 единиц шестого знака, а это уже предел технических методов определения показателей. Современные сорта особых кронов  типа советского ОК(1,4) или Охаровские FPL(51,52,53) имеют большую разность чисел Аббе со стеклами образующими пару, поэтому точность на измерение показателей можно ослабить до единицы пятого знака. Практически все современные изготовители пошли в сторону этих ED-стёкол.  Это позволило создать светосильные объективы высокого качества. Изготавливаемые нами обективы, имеют хорошо совпадающие с расчётными кривые сферохроматизма, а качество изображения близко к расчетному, Штрель ~92%.

4. << Однако истиного S-образного исправления не ни у одного. Впроче это нормально - думаю, абсолютное большинство апохроматов имеют уменьшенный, а не исправленный вторичный спектр.>>
 В расчётах легко получить не только S-образную кривую вторичного спектра, но и W-образную. Не менее важна форма, но и амплитуда! Лучшие  современные обективы имеют вторичный спектр равный 0.01-0.02% фокусного расстояния(в диапазоне g-0.8мкм), против 0.05 у обычного ахромата(в диапазоне F-C). Но качество изображения значительно выше. Но главное возросла светосила объективов до 1:5 против 1:15 начала ХХ века!
Рефрактор стал универсальным инструментом пригодным и для визуальных наблюдений и для фотографии на цветную плёнку(CCD caмо собой). На мой взгляд  это и определило успех этих приборов, несмотря на высокую стоимость(6"APQ Цейсса "тянет " на 15000$, правда половина в этой стоимости лишь имя. Cейчас  Цейсс  их больше не строит, и во многом из-за токай цены...). Телескоп стал универсальным, а это уже много.
5. Давно, ещё со времён Аббе, существует критерий для хорошего апохромата:"Объектив должен быть исправлен в отношении сферической абррации и комы для основной длины,  и иметь волновые аберрации для линий C,F-0.25 лямбда, а для g- не более 0.5 лямбда." Это так называемый критерий Аббе для апохромата. Это достаточно жесткий критерий и многие современные объективы  ему неудовлетворяют.
Как пример, апохроматы Мида: он и в проекте не тянул на апохромат - это ахромат с уменьшеным вторичным спектром (полуапохромат). Флюоритовый дуплет Такахаши тоже по линии g не вкладывается в указанный критерий. У Телевью они слишком светосильны, и не учитываются варки.
 Да, что касается коррекции - если четыре линии имеют общую точку пересечения на зоне, то говорить о вторичном спектре не корректно - остался только сферохроматизм он и ставит предел качеству изображения (при сферических поверхностях системы). Одним словом современный объектив точная и деликатная конструкция по всем параметрам. Его изготовление сложно и дорого. Нужна серьёзная подготовка производства и его оборудованность(сырьевая база само собой разумеется). Изготовить его без опыта и серьезных вливаний врядли возможно...  
6. Что касается расчётов приводимых в литературе, то они изрядно устарели (многих стёкол давно не существует в природе)  да и степень коррекции не очень (Эрнест не поленился обсчитал). Приведенные в литературе данные можно пробовать как "исходники" не более того. Расчёты и пересчёты   нужны всё равно.
 
С ув. Эд.      
 

[Vladneb]

Все это замечательно и очень интересно, но боюсь нашему любителю к сожалению не доступно при его достатке.  

Вопрос владельцам или знающим: 100 мм рефрактор НПЗ - насколько качественный объектив и какое у него фокусное расстояние? Стоит ли пробовать разжиться где-нибудь парочкой таких объективов и сделать на их базе бинокуляр (как минимум на порядок, если не на два дешевле буржуйских  )?

[anovikov]

Не гонялись бы вы, батенька, за дешевизной...

Если хочется на порядок дешевле нормальных - берите китайский (будет очень ничего, только ахромат, а не апо) или наш НПЗ, который как раз хвалили в параллельном треде - по опыту поюза ТЗК я им очень доволен, только звезды на краю поля в виде комет 8-[], если хочется на два - берите губозакатывательную машинку.

Если серьезно - я не думаю что в этом есть смысл. Руками дешевле, чем при массовом производстве не сделать.

[Vladneb]

Новикову:
будет не дешевизна, будет дешево и сердито, и вот почему (начнем снизу вверх):
тренога у меня уже есть, азимутальная вилочная головка и окулярные узлы обойдутся в 50-70$, трубы можно самому склеить, а можно и алюминиевые в пункте сбора металлолома купить до 20$ за две, окуляры 42 мм (для 24х) в Звездочете обойдутся 25$ за два, по две хороших подходящих одинаковых призмы и диагоналки у меня есть, но можно и докупить пару диагоналок 20$ за две, плюс два 100 мм объектива от ТАЛ-100R (сколько стоят еще не знаю).
ИТОГО получаем наш 24х100 (по максимуму): 135$ + стоимость двух объективов.
И никакими "килобаксами" тут не пахнет. Полтора порядка как минимум получим, если качество объективов действительно такое, как в магазине Звездочета описано (1:10 кстати). А покупать всякие НПЗ-шные и прочие "земные" бинокуляры (тем более китаезо), судя по Вашим отзывам и не только, с их скорее всего недоделанными короткофокусными объективами ("кометы" всякие на краю поля зрения и проч.), светопотерями и ухудшением изображения при переворачивании последнего, не вижу никакого смысла, да еще за такие деньги.
Так что скорее всего придется обойтись без машинки...

P.S. прикупив к такому бинокуляру еще по паре окуляров и линз Барлоу (все "потянет" до 50$), получим весь спектр увеличений как для телескопа - много Вы видели таких бинокуляров, особенно в продаже?  

[anovikov]

1. "Кометы" на краю поля зрения там не от недоделанности, а от цены и от того, что там при увеличении 10x поле 8 градусов - это 80 градусов apparent field - много ли вы видали окуляров с таким полем, дающих нормальное качество изображения на краю. Я слышал, даже не видал, только об одном, но у него поле все-таки 75, а не 80 градусов, и стоит он $700 за штучку в Штатах, в Европе килобакса полтора, это nagler-type, диаметром наверное сантиметров 8-9 8-[].

2. А зачем нужен инструмент "со всем спектром увеличений 100мм телескопа", если он стоит на азимутальной треноге за $50 - не вы ли тут ругали буржуйские игрушки, качающиеся на ветру? Думаю, одна труба от телескопа недорогого стоит, без соответствующей механики, системы управления она нафиг нужна...

А бинокуляр стоит все-таки брать покупной, хотя бы НПЗ, ведь главное достоинство бинокуляра - удобство использования и очень широкое поле, с самоделкой (без нормальных призменных узлов бинокуляра) такого поля не получить никак. Да и громоздок он получится, имхо!

[Vladneb]

Цена на эту технику потому и низкая, т.к. качество скорее всего соответствует тому, для чего он предназначен (вряд-ли для астрономии, скорее для высматривания утопающих на пляже). По поводу поля - я лучше предпочту 2 градуса вместо 8 (если разжиться окулярами с полем в 60 градусов с соответствующим фокусным расстоянием, то можно получить 3,5 при равнозрачковом), но без "комет", заметных ореолов вокруг звезд и прочего.
А 50-70$ (цены нашего города, а не Москвы!!!) - это сумма не за фотоштатив в магазине, а за то, во что мне ОБОЙДЕТСЯ изготовление узлов головки, вилки и окулярных узлов по мои чертежам (чтоб не шаталась ), ну а дальше две руки, дрель, метчики, тиски и прочее найдем (в т.ч. и баллончик с краской), и за сборку никому платить не будем.
Осталось дело за малым - кто продаст два объектива?!

[anovikov]

Предназначены они для следующего:

ТЗК - для коррекции стрельбы зенитной артиллерии, коррекировщик наблюдает цель в бинокуляр и по разности направлений на цель и концентрацию разрывов зенитных снарядов определяет корректирующие отклонения для орудий. Состоял в составе комплекса, имхо, 61-К.

БМТ 110 (рекламировавшийся 110-мм бинокуляр НПЗ - это явно его инкарнация) - для корректировки стрельбы орудий главного калибра линейных кораблей, реально применялся только на крейсерах пр. 61/61бис и новее.

Так что качество у них что надо... Другое дело, что нищие заводы при халявной рабочей силе могут делать их более-менее дешево, да и запасов старых еще наверное до фига.

[anovikov]

А "заметные ореолы вокруг звезд" будут во все более-менее дешевые объективы, самое дешевое что не позволит так просто их заметить - это, наверное, рефракторы Astromaster, но они стоят 5 штук за 100 мм трубу в штатах, тут я про них вообще не слышал. Аналогично TeleVue и Takahashi.

[bibliograf]

 anovikov, не могли бы Вы подробнее описать процедуру
" корректировки стрельбы орудий главного калибра линей-
ных кораблей..." с помощью БМТ- этим Вы внесете круп-
ный вклад в науку управления морским артиллерийским
огнем. Смею утверждать, что Вы никогда не были на дально-
мерном посту крейсера и  черпаете свои познания в этой
области из иллюстрированных альбомов для младшего и
среднего возраста.

[d1]

МОЖНО ЛИ ИСПОЛЬЗОВАТЬ  КОЛЛИМАТОРЫ ОСК2 И ОСК3 В КАЧЕСТВЕ РЕФРАКТОРОВ.
http://bobmay.astronomy.net/Refrindex.htm

[Agas]

А почему бы и нет?  Особенно если учесть что ТАЛ-100R это есть ОСК-1.
И если не пугают габариты…
Ведь, например, ОСК-2 это 1600 мм…

[Vladneb]

Весь бинокуляр с монтировкой мне видится очень похожим на вот этот "японоскоп" :

http://www.binoscope.com/bigbino.htm

"Шататься" не должен, только будет больше чем японский похож на двуствольный миномет (как японцы их мимо своих гаишников возят??).

[anovikov]

Ну естественно их использовали (вернее планировали) не на посту центральной наводки, а на башенном дальномерном посту, существующем на случай выхода из строя поста центральной наводки. И служили они для общего наблюдения за целью, регистрации попаданий. А для собственно корректировки в то время башенные дальномеры (оптические) уже не применяли, были всякие РЛС типа "Редан" и другие, которые могли регистрировать всплески от снарядов ГК. Дело-то было уже после войны. Я конечно не вспомню для каких кораблей его делали (читал в Фидо об этом когда-то), но кажется для пр. 82 ("Сталинград").