Строим телескоп

Заключительным этапом изготовления зеркала является его полировка.

От оптика требуется соблюдение идеальной чистоты. Маленькая пылинка, попавшая на полировальник, может сильно исцарапать зеркало. Даже водопроводная вода может содержать мелкие невидимые на глаз частицы ржавчины, и поэтому водопроводную воду надо обязательно процеживать. Работать надо в чистой одежде, а лучше в халате. Полы в помещении должны быть тщательно вымыты. Огромное значение имеет соблюдение требуемого температурного режима помещения, на который рассчитана полировальная смола смотрите таблицу -9. Несоблюдение этого режима приводит к тому, что смола начинает менять форму, то есть менять свою вязкость, при этом края полировальника то вспучиваются, то углубляются, от среднего значения радиуса кривизны полировальника. Самодельная смола на основе гудрона (строительного пёка) менее всего подходит для полировки, так как при её изготовлении трудно соблюсти чистоту и нужную вязкость. Если в помещении температура сохраняется в пределах 25-30градусов можно использовать смолу марки П 9,5 согласно (таблицы-9). Ну а если нам досталась смола марки П 10 нам следует поддерживать температуру в помещении не ниже 30-градусов. Лучше всего делать полировку зеркала на кухне дома, где можно поддерживать температурный режим включением плиты газовой или электрической. Когда надо сделать перерыв в работе полировальник следует обильно смазать полиритом затем на зеркало накинуть целлофановый пакет и после уж положить полировальник на зеркало и всё это положить в воду. Всё это делается для того чтобы полировальник не потерял свою форму. Полирит лучше всего использовать промышленного изготовления размер частичек полирита составляет менее 3-х микрометров (мкм). На первом этапе полировки следует избавиться не только от шероховатости поверхности, но и придерживаться необходимой кривизны зеркала. Перепады зон не должны превышать 5-мкм. Контроль радиусов кривизны лучше проводить с помощью стрелочного индикатора (рис-2) с ценой деления 1- мкм. Для этого индикатор ставится на середину зеркала, стрелка выставляется на нуль, далее в процессе замера смещаем индикатор от центра до краёв и мы видим, на сколько стрелка смещается от нуля. Если при смещении на край стрелка показывает смещение со знаком минус, то есть на бугор, то на деле у нас явный завал края, если наоборот то край приподнятый.Рекомендуется перед параболизацией зеркала оставить края зеркала слегка приподнятыми до 3-х мкм.

Опыт показывает, что строительство телескопа надо начинать с постройки хорошего теневого прибора. Не стоит экономить время на этом, чтобы не терять его на переделку зеркала, когда уже законченный телескоп станет давать плохие изображения. Пояснение к рис-3 1.Рамка с нитью. 2.Осветительная система (рис- 53) 3.Корпус осветительной системы. 4.Ось вертикального перемещения лампы. 5.Ручка-фиксатор вертикального перемещения. 6.Ручка-фиксатор осевого перемещения лампы. 7.Ручка поперечного перемещения лампы. 8.Ручка продольного перемещения лампы. 9.Трансформатор. 10.Часовой индикатор. 11.Ручка перемещения часового индикатора.

В качестве осветительного устройства моего теневого прибора используются детали от детского фильмоскопа. Лампочка напряжением 12В см (рис – 53)и мощностью 20вт и куска дюралюминиевого уголка -2(рис-3), в котором просверлено отверстие диаметром 2мм. На это отверстие фокусируется изображения нити лампы накаливания при помощи микро объектива. Точечный источник перекрывается двумя лезвиями бритвы, создавая при этом щель шириной 0,01мм. Для испытания по способу «щели и нити» предусмотрена прижимная пластина в рамке, которой вклеена нить толщиной 0,01мм -1 (рис-3) Осветительная система перемещается в вертикальном, горизонтальном и продольном направлении ручками-5,6-7,8 (рис-3) Для замера погрешностей то есть продольных аберрации применяется часовой индикатор с ценой деления 0,01мм. Стрелочный индикатор-10 крепится к кремальере от репродукционной установки-11 и в процессе замера аберраций смещается ручкой-11, в точку, которая называется фокальной плоскостью, после чего стрелка индикатора выставляется на нуль и входит в зацепление с платформой осветительного устройства. Замер продольных аберраций в этом случае упрощается. Изготовление сферических зеркал к телескопам дело не совсем сложное. Задачей оптика является получение плоской теневой картины (рис–1). Но есть ограничения, на рефлекторы со сферическими зеркалами. Уменьшение относительного фокуса(отношение диаметра к фокусному расстоянию) вызовет ограничения поля зрения из-за возникающих искажений изображения (аберраций) Наименьший относительный фокус определяется из формулы:

Для 250мм зеркала он должен, следовательно, быть не менее 1.52 ³Ö250 » 9.6

Поэтому светосильные зеркала делают по форме параболоидов. При испытаниях теневым прибором, когда звезда и нож расположены в центре кривизны, теневая картина для параболоида должна иметь такой же вид как для зеркала с завалом на краю. Этот завал не любой, а совершенно точно расчётный. Это несколько усложняет контроль зеркала. Хотя в настоящее время есть способы, по которым изготовление параболоидов будет таким же лёгким как изготовление сферических зеркал, это «нуль»- тест методы. Описания некоторых можно почерпнуть в книгах [1] стр-139, а также в книге [2] стр-130. Эти методы требуют наличия вспомогательных эталонных зеркал коллиматоров.

Коллиматор оптически переносит изображение источника в бесконечность. Зеркало коллиматора должно иметь точность порядка 1/24 долей длинны волны света. Автоколлимационное плоское зеркала диаметром 200мм я изготовил ещё в то время когда работал на оптическом производстве. За прошедшее с той поры время, когда я переделал уже много зеркал, все же отдаю предпочтение именно автоколлимационному способу контроля парабол, схема которого показана на (рис-5) Пояснения к рис-5: 1.Испытуемое зеркало параболоид. 2.Плоское автоколлимационное зеркало. При испытании надо тщательно выставлять зеркала по одной оси, поэтому надо предусмотреть плавный наклон зеркал регулировочными винтами. Пояснение к рис -4: 1.Осветительная система теневого прибора. 2.Траверса крепления испытуемого зерк. 3.Площадка с траверсой. 4.Испытуемое зеркало. 5.Плоское автоколлимационное зеркало. 6.Оправа коллиматора. При автоколлимационном испытании задача оптика добиться, чтобы тень нити была прямолинейной. Или показывала плоскую теневую картину при испытаниях методом щели и ножа как на (рис -1).

Несмотря на то что контроль зеркала ведётся по автоколлимационной схеме, можно дополнительно исследовать зеркало по зонам, заранее рассчитав допустимые погрешности и построив график Миллье –Лакруа стр-133 [1] для моего зеркала диаметром 250мм и фокусным расстоянием 1350мм график допустимых аберрации на рисунке, а в таблице указанны зоны для идеального зеркала. Из таблицы следует что допустимая аберрация для моего зеркала составляет 2,89мм , а асферичность 0,38 мкм. Перед параболизацией на полировальнике делалось углубление в виде восьми конечной звезды, как описано в книге [1] стр122 процесс параболизации занял около 30минут.Изготовленный мною телескоп с зеркалом диаметром 250мм и фокусным расстоянием 1350мм это средняя по светосиле система, за счёт малого экранирования даёт хорошие изображения планет. Цвета звёзд в рефлекторы более насыщенны, чем при наблюдениях в рефракторы. В свой телескоп люблю разглядывать феерические изображения шаровых звёздных скоплений, но основной профиль всё-таки наблюдения переменных звёзд. Всему этому я обязан своему телескопу. При достаточном терпении и некоторых навыков слесарного мастерства любому любителю по силам изготовление хорошего телескопа. Убедился в этом на собственном опыте, ведь приобретение телескопов с зеркалом диаметром 250-300мм по силам далеко не каждому, но если кто сделает телескоп, никогда об этом не пожалеет.

Адреса, где можно обратится за помощью, или приобрести телескоп:

Авторство и публикация:

Автор: Валерий Григоренко. По всем вопросам можно обращаться к автору на e-mail: varobs_gvd@mail.ru
Используемая литература:
[1]«Телескопы для любителей астрономии» Сикорук Л.Л М Наука 1990
[2]« Изготовление оптики для любительских телескопов рефлекторов и её контроль» Д.А. Наумов.М. Наука 1988
Подготовка и выпуск проект 'Астрогалактика' 03.06.2006