W dniu 2018-03-01 o 13:34, Marcin Debowski pisze:
> On 2018-03-01, Slawek [am-pm] <
sl...@antspm.gazeta.pl> wrote:
>> W dniu 2018-03-01 o 04:51, Marcin Debowski pisze:
>>>>> Pozostaje kwestia jak polerować (kontrolować jakośc) aby wyszło dobrze.
>>>> To pewnie będzie najtrudniejszy krok.
>>>
>>> Obawiam się, że tak.
>> Istnieją różne metody weryfikacji jakości powierzchni lustra teleskopu.
>> Jedną z nich jest nóż Foucaulta:
>>
>>
http://www.astrojawil.pl/foucault.htm
>
> Moment. Mówimy chyba o 2ch różnych rzeczach. Nóż Foucaulta (NF) wydaje
> się być do pomiaru krzywizn lustra, a ja mam na myśli mikronierówności
> powierzchni. Jeśli te nierówności będą wszędzie identyczne, to nie
> sądze aby NF coś stwierdził.
Nie bardzo rozumiem, jaki rodzaj nierówności masz na myśli, szczególnie
w kontekście tego, że one wszędzie mogą być "identyczne".
Wyobrażam sobie dwie idealne płaszczyzny będące kołowym wycinkiem
sfery. Rozsuwamy je o jedną czwartą długości fali światła (powiedzmy -
ze środka widma). Jest to dystans nieco większy niż 0,1 mikrometra
(100 nm). Te dwie płaszczyzny wyznaczają górną i dolną granicę
faktycznej płaszczyzny wyszlifowanego i wypolerowanego lustra.
Mogą więc sobie być doły w szkle, które nie wychodzą poniżej jednej
płaszczyzny, oraz góry, które nie wychodzą powyżej drugiej płaszczyzny.
Te doły i góry mogą być drobniutkie, nie przekraczające mikrometrów,
mogą też być rozległe na milimetry i centymetry.
Niektórzy to rozróżniają na geometrię ("krywiznę") lustra oraz gładkość
(chropowatość) jego powierzchni. Według mnie i jedno, i drugie musi być
doskonałe, aby lustro było OK. Czyli trzymałbym się "moich" równoległych
idealnych płaszczyzn.
Te idealne płaszczyzny mogą się (razem!) przesunąć o ułamek milimetra
(czy nawet o cały milimetr), mogą się też nieco obrócić w dowolną
stronę. Nominalnie rzecz biorąc widać by tu było olbrzymie odchyłki
od pierwotnie wytyczonej płaszczyzny lustra, ale tak wykonane też będzie
doskonałe, bo każde z nich musi być indywidualnie pozycjonowane względem
całości układu optycznego teleskopu.
>> teleskopu. Żaden przyrząd ani cwana metoda nie pozwoli wykonać docelowej
>> powierzchni z wymaganą precyzją, większość czasu i tak trzeba poświęcić
>> na ręczne szlifowanie i polerowanie (oraz częste pomiary kontrolne).
>
> Też tak prawde mówiąc sądze, ale podyskutować sobie można.
>
>> Zamiast kombinować nad nowymi materiałami czy urządzeniami do wstępnej
>> obróbki, proponuję pomyśleć nad nowymi metodami optycznej weryfikacji
>> powierzchni. Chyba dałoby się coś zrobić z laserami (są dostępne lasery
>> świecące na niebiesko), których przecież za czasów Foucaulta nie było,
>> są też kamery do rejestracji obrazów (na przykład prążków i linii
>> interferencyjnych) oraz komputery, na które można pisać oprogramowanie
>> przetwarzające zarejestrowany obraz na geometrię badanego kształtu.
>> Na pewno to wszystko jest już gdzieś tam stworzone, na potrzeby budowy
>> profesjonalnych i wielkich teleskopów, ale skoro amatorzy nadal szlifują
>> sobie lustra, to inni amatorzy mogą podziałać w dziedzinie technik
>> pomiarowych.
>
> Problem jest MZ taki, że jeśli będziemy chcieli zrobić to dla małych
> powierzchni z dużą dokładnościa, to dopadną nas znowu zagadnienia
> związane z temperaturą, tym razem całości, i lustra i tego co trzyma
> laser i pozycjonuje wiązkę. Jedynie nad czym się chyba można zastanowić
> to rozpraszanie światła.
Temat udoskonalenia pomiarów geometrii powierzchni rzuciłem "wywoławczo"
- na razie nie mam gotowych pomysłów, co i jak można by tu zrobić.
Zwróciłem na przykład uwagę, jak wiele problemów sprawia wykonanie
powierzchni parabolicznej w porównaniu z powierzchnią sferyczną,
co się bezpośrednio wiąże ze skomplikowaną procedurą pomiarową.
Twoje wątpliwości dotyczące mocowania i pozycjonowania (czy też zmian
temperaturowych) są chyba trochę przesadzone. Chodzi w tym momencie
o doraźną procedurę pomiarową i układ ustawiony/wyregulowany na
najbliższe godziny (a nie lata, jak w docelowym teleskopie).
Trzeba oczywiście zadbać o stabilność mocowania badanego lustra,
źródła światła (takiego czy innego) oraz przyrządów obserwacyjnych,
lecz skoro wszystko jest on-line badane i weryfikowane, więc i wszystko
jest pod kontrolą (zauważone niestabilności mocowania poprawione, a
niestabilności temperaturowe skompensowane).
O! Wpadłem na pierwszy z brzegu pomysł dotyczący pomiaru powierzchni
parabolicznej. Zamiast punktowego źródła światła i "sferycznej"
wiązki światła (idealnej dla powierzchni sferycznej) potrzebna jest
wiązka światła równoległego, o średnicy snopu ("walca") większej niż
średnica lustra.
Trudno zrobić idealny kolimator dla tak szerokiej wiązki, który
zmieści się w jednym pomieszczeniu z całą resztą systemu pomiarowego,
ale jeśli takie źródło światła odsuniemy na sto, dwieście czy pięćset
metrów, radykalnie spadną wymagania dotyczące jakości jego własnego
układu optycznego. Wystarczyłby zresztą sam laser dający cienką,
równoległą wiązkę światła, o ile można by go odsunąć na kilka
dobrych kilometrów (i wycelować promykiem w badane zwierciadło).
Zapewne najlepszy jest jakiś kompromis, przy którym wystarczy
wspomniane kilkaset metrów odległości (i koledzy lub członkowie
rodziny mieszkający gdzieś niedaleko, na sąsiednich działkach
czy w pobliskim bloku na osiedlu, aby tylko była bezpośrednia
widoczność).
Takie prostackie źródło światła byłoby marnotrawstwem możliwości,
jakie kryją się w wiązce światła laserowego. Zamiast wprost "gapić
się" z odpowiedniego miejsca w płaszczyznę lustra lepiej wykorzystać
część wiązki przychodzącego światła i zmieszać je w odpowiedni sposób
ze światłem odbitym. Oczekiwałbym widoku linii interferencyjnych,
których układ da się zinterpretować jako konkretne odstępstwa od
oczekiwanej płaszczyzny lustra, wyrażonej wprost w dziesiątych częściach
mikrometra. W tym momencie zdecydowanie zalecam użycie światła
niebieskiego.
Gdy któryś z Szanownych Kolegów zdecyduje się na budowę teleskopu
ze zwierciadłem parabolicznym, obiecuję dopracować procedurę. :-)
--
Sławek