Hogyan készül házilag egy főtükör?

Mindent a házilag történő távcsőépítésről és tükörcsiszolásról.
Avatar
gyuri17
Hozzászólások:628
Csatlakozott:2018.01.02. 20:17
Re: Hogyan készül házilag egy főtükör?

Hozzászólás Szerző: gyuri17 » 2020.06.12. 19:34

Én személy szerint örülök, hogy rávilágítottál ezekre a dolgokra. Jómagam is a picivel több % hajhászását művelem, és ezek szerint abszolút semmi értelme. Az kitünt a sok csatolt grafikonokból, - és írtam is- hogy nagyon szórnak a mérések olyannyira, hogy két egyforma értéket sem találni. Persze ezért selythető is a reklám... Végül is azzal szerintem nem csináltunk nagy butaságot, ha jómagam és Sándor csak szimpla aluréteget használunk.-és ezt amellet mondom, hogy ismerjük a hátrányát. Na de hogy ez honnan is idult, azt had osszam meg: korábba készült egy 145/930-as és egy 155/880-as tükröm. A 145-ös mindkét tükre hagyományos aluval gözölt, a 155-ös ibad97-es réteg, és 99%dielektrikus segéd. Nyilván van átmérőbeli külömbség-ez tény. De a kettő között azonos nagyításon a 155-ös javarára, ordító külömbséget mutatott. Egy későbbi közös észlelés alkalmával egy 200/900-ast hasonlítva a 155-össel, meg alig volt külömbség...Igen tudom, hogy a felületi pontosság, kitakarás, használt okulár mind befolyásoló tényezők, de meglepet a külömbség mértéke. Az is lehet, hogy valóban semmi köze a rétegnek a látott külömbséghez, de sok minden található a neten, ami alapján csak csak kombinálunk. :) Az meg csak jó, ha ilyen fejtegetéskor egy gyakorlati személy is hozzászól!

Ui:László a saját 85% mérésed, jól egybevág az Edmund optics által közölt adatokkal.
_20200612_211051.JPG
Nincs meg a kellő jogosultságod a hozzászóláshoz csatolt állományok megtekintéséhez.
Gyuricza István
laszlo.gyihor
Hozzászólások:7
Csatlakozott:2017.03.20. 22:29

Re: Hogyan készül házilag egy főtükör?

Hozzászólás Szerző: laszlo.gyihor » 2020.06.19. 11:49

Nem vagyok aktív fórumozó, de a diskurzus a bevonatokról "megütötte az ingerküszöbömet" :)
Elegndően vastag pénztárcával eleresztett amatőrre persze bármit rá lehet sózni ha nyakonöntik egy kis marketinggel, nem okoskodni akarok, azért írtam hogy ne "szívassa meg" senki magát azzal hogy kritika nélkül fölül a marketingdumának. Pl. ilyen a "dielektrikus segédtükör" (a dologra még visszatérek)

A segédoptikák magasabb minőségével én is egyetértek, mert kisméretű optikáknál inkább a hordozó ára dominál, nem pedig a bevonatolás minősége. (a process-t kell nagyon megfizetni és nem az anyagot a hordozón)
Pl. egy protected alumínium és uv enhanced alumínium bevont fél collos tükör a Thorlabsnál ugyanannyiba kerül. Síkot egyébként se nagyon szokás otthon polírozgatni, olcsóbb megvenni itt nem látom értelmét a spórolásnak.
A főtükörnél más a helyzet.

A bevonatolást a működési hullámhossztartomány alapján szokás kiválasztani.
Történetileg a kémiai ezüstözés volt az első igazi bevonatolás, csak hátránya hogy oxidálódik.

A vákuumtechnika fejlődésével megjelent a vákuumpárologtatás, csak hát ez igen technikaigényes. Jó minőségű alumíniumbevonat létrehozásához nagy vákuum szükséges, amit rotációs+diffúziós szivattyűval lehet csak elérni, és mérni is jól tudni kell. Csatoltam egy grafikont ami két alutükör reflexióját mutatja különböző párologtatási körülmények között.
evaporation_Al.jpg
Ha a vákuum gyenge és a párologtatás lassú, az épülő réteg porózus lesz, könnyen diffundál bele oxigén, a fém-levegő határfelület érdes lesz és ez csökkenti a reflexiót. (lásd csatolt grafikon)
Itt egy kis fizikai kitérő: Fény-anyag kölcsönhatásnál áteresztés, visszaverődés és elnyelés lép fel. Fém-vékonyréteg esetén (néhány 10 nm) még féligáteresztő, majd elkezd tömbi anyagként viselkedni, a reflexió és az anyagra jellemző elnyelés dominál. Ha porózus az anyag, egy szóródás is megjelenik amit a sruktúra okoz, és ez egy reflexiómérésben elnyelésként jelenik meg. Emiatt van az hogy a különbözőképpen bevonatolt azonos anyagú fémrétegek változatos reflektanciát mutatnak. (pl. a kolloid ezüst fekete)

Ha jó gyorsan sikerült felgőzölni az alumínium réteget, akkor tömör film alakul ki a hordozón, ami megközelíti az elvi maximumot, a tömbi anyag reflexióját. Néhány héten belül néhány nm-es ún. natív oxidréteg alakul a felületen, ami kellő tömörség esetén passziválja a réteget, ez a néhán nm még javítja is a reflexiót látható tartományban. Csatoltam egy reflexiómérést amit szilíciumra gőzölt tiszta alumíniumon követtem el. A mérés abszolút pontosssága kb. +/- 2% a teljes tartományra vonatkoztatva. A felületen kb. 5nm vastag natív oxidot mértem ellipszométerrel (2-3 hónapos réteg).


Ha a kamra tulajdonosának még több pénze van, elektron- vagy ionsugaras párologtatót is beszerezhet, ami már alkalmassá teszi dielektrikumrétegek felgőzölését (wolframcsónakokban lévő dielektrikumanyag hevíthető és párologtatható, ami lecsapódik a hordozó felületén pl kvarc, titán oxid, magnézium-fluorid) Ezeknek a rétegeknek a szabályzásával hangolható a visszaverés maximuma. 2-3 réteggel el lehet tolni alumíniumnál a reflexiót, mondjuk hogy UV-ban jobb legyen. Ugyanezzel az eljárással, ha nem alumíniumot hanem ezüstöt visznek fel, lehet gőzölni rá védőréteget, ami konzerválja az ezüsttükör jó reflexióját.


A dielektrikumtükör teljesen más tészta, az lézeroptikában hsználatos, egy periodikusan váltakozó alacsony-és magas törésmutatójú rétegből álló szendvicsszerkezet, ami kis beesési szög melett (10°-ig) kis hullámhossztartományon (kb. 100 nm) bír igen kimagasló reflexióval, de máshol elég szerényen teljesít. Figyelembe kell venni azt is hogy nagy beesési szög melett (45°, mint egy newton segéd) csak a visszaverődési síkra merőleges, azaz s-polarizációkomponensre teljesül a kitűnű reflexió), p- (azaz a beesési síkkal párhuzamos) komponens gyengébben teljesít, a polarizálatlan fényre a reflexió a kettő között van.
Ami döntő: a mért reflexiós görbe. Normális gyártó mellékeli a termékéhez. Példaként itt lehet szemezgetni: https://www.thorlabs.com/navigation.cfm?guide_id=15
De ezt is kritikusan kell fogani. Rendszerben kell gondolkodni (forrás-optika-detektor) Ott legyen jó a rendszer ahol fényem van és detektálok.

Kis fénysűrűség esetén vizuális megyfigyelésnél az emberi szemben a pálcikák működése dominál (mély-ég), azok spektrális érzékenységének maximuma meg 500 nm körüli tartományra (sárga-zöld) korlátozódik, kb fotonszámlálássasl működik a szem, a színlátásban nem vesz részt. Ha van elegendő fény (pl. bolygó/hold/fényesebb csillagok) már a csapok működése dominál (kb 420-tól 650 nm-ig), de itt már a látásban megjelenik a dinamikus "érzékenységszabályozás" azaz a logaritmikus karakterisztika. Magyarul néhány százalékos megvilágításkülönbséget már a szem akkomodációja kikompenzálja. Félelmetes egyébként hogy fotometriai szempontból mekkora dinamikatartománya van az emberi szemnek, hogy tűző napsütéstől fogva akár néhány foton detektálása is lehetséges!

Tehát ha van ismerős, aki költséghatékonyan tud alumíniumot gőzölni, hajrá, szerintem főtükör szempontból elegendő. Fontasabb hogy legyen az optika diffrakciólimitált, azaz legyen jól alakra polírozott!
Nincs meg a kellő jogosultságod a hozzászóláshoz csatolt állományok megtekintéséhez.
A hozzászólást 1 alkalommal szerkesztették, utoljára laszlo.gyihor 2020.06.19. 16:19-kor.
Avatar
Attila
Hozzászólások:3784
Csatlakozott:2009.09.07. 10:18

Re: Hogyan készül házilag egy főtükör?

Hozzászólás Szerző: Attila » 2020.06.19. 12:31

laszlo.gyihor írta:
2020.06.19. 11:49
Nem vagyok aktív fórumozó, de a diskurzus a bevonatokról "megütötte az ingerküszöbömet" :) ...

... Fontasabb hogy legyen az optika diffrakciólimitált, azaz legyen jól alakra polírozott!
Kösz a részletes magyarázatot; így már sokkal érthetőbb, hogy miért találni annyira különböző mérési eredményeket ebben a témakörben.

Megjegyzem: a felület pontossága - "nyilvánvalóan" - megelőz bármiféle bevonatolási kérdést, mert ha rossz helyre megy a fény, azon már semmilyen csodabevonat sem segít...


MDA
Egy mérés nem mérés, két mérés fél mérés; három méréssel már lehet kezdeni valamit...
Avatar
gyuri17
Hozzászólások:628
Csatlakozott:2018.01.02. 20:17

Re: Hogyan készül házilag egy főtükör?

Hozzászólás Szerző: gyuri17 » 2020.06.19. 14:49

laszlo.gyihor írta:
2020.06.19. 11:49

Ha jó gyorsan sikerült felgőzölni az alumínium réteget, akkor tömör film alakul ki a hordozón, ami megközelíti az elvi maximumot, a tömbi anyag reflexióját. Néhány héten belül néhány nm-es ún. natív oxidréteg alakul a felületen, ami kellő tömörség esetén passziválja a réteget, ez a néhán nm még javítja is a reflexiót látható tartományban. Csatoltam egy reflexiómérést amit szilíciumra gőzölt tiszta alumíniumon követtem el. A mérés abszolút pontosssága kb. +/- 2% a teljes tartományra vonatkoztatva. A felületen kb. 5nm vastag natív oxidot mértem ellipszométerrel (2-3 hónapos réteg).


László engen valójában már az eleje óta ez érdekel... Ha jól hámozom ki, akkor igen, a szimpla aluréteg tudja azt, amit egy aluréteg maximum tudhat. Ha rosszúl gondolom, akkor javítsd ezt az elképzelésem. Köszi! :)
Gyuricza István
laszlo.gyihor
Hozzászólások:7
Csatlakozott:2017.03.20. 22:29

Re: Hogyan készül házilag egy főtükör?

Hozzászólás Szerző: laszlo.gyihor » 2020.06.19. 22:20

Hétfőn leszimulálok majd egy reflexió sorozatot különböző vastag alu oxidrétegekkel aztán közkincsé teszem. De azt megmondom őszintén, halvány lila dunsztom nincs hogy mennyi ideig nő és milyen vastagságnál áll meg a természetes oxidáció. Na mondjuk ez érdekes méréssor lehetne.
Avatar
gyuri17
Hozzászólások:628
Csatlakozott:2018.01.02. 20:17

Re: Hogyan készül házilag egy főtükör?

Hozzászólás Szerző: gyuri17 » 2020.06.20. 01:29

Én már most megköszönöm, hogy ilyen mérésorozatra szánod az időd, és még hogy segítve, de meg is osztod azt!
Gyuricza István
mizar
Hozzászólások:2062
Csatlakozott:2010.08.25. 21:25

Re: Hogyan készül házilag egy főtükör?

Hozzászólás Szerző: mizar » 2020.06.22. 10:56

laszlo.gyihor írta:
2020.06.19. 22:20
Hétfőn leszimulálok majd egy reflexió sorozatot különböző vastag alu oxidrétegekkel aztán közkincsé teszem. De azt megmondom őszintén, halvány lila dunsztom nincs hogy mennyi ideig nő és milyen vastagságnál áll meg a természetes oxidáció. Na mondjuk ez érdekes méréssor lehetne.
Erre én is kíváncsi leszek.
Azt olvasom más fórumokon, hogy 6 hónap körül van az időtartam ami alatt teljesen kialakul a védőréteg.
Mivel végzed a szimulációt? Amatőr szinten elérhető ez a módszer?
Sidius
Hozzászólások:2117
Csatlakozott:2010.06.30. 16:47

Re: Hogyan készül házilag egy főtükör?

Hozzászólás Szerző: Sidius » 2020.06.22. 21:57

Üdv Mindenkinek!
Texereau 6 hónap körüli időtartamról beszél, amíg teljesen stabilizálódik az alumínium oxidja, de a folyamat az első 2-3 hétben intenzív.
Én is Sanyitól kaptam ezt linket, itt a német kollégák foglakoznak ezzel is:
http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPI ... ichpage=16
Átrágtam rajta magam a fordítóval, mert meglévő szerény nyelvtudásom is az angolra korlátozódik.
Aki ilyesmire adja a fejét, kezdetben biztosan nem tudja mi vár rá, de ugyanúgy bele lehet szeretni a vákuumtechnikába, mint mondjuk az üveg koptatásába. Elég erős műhelyháttérrel különösen gazdagnak se kell lenni hozzá. (Bár a német kollégák egészen egyszerű holmikból is építkeznek, amit én azért itt-ott nagyon bátor dolognak tartok.) Csak a belelölt munkaórákat nem érdemes számolni. Megélni nem lehet belőle, mint a jó optika készítéséből se, de kárpótol a sok szerezhető tapasztalat és tudás. Hazai körülmények között a "vastagon fogó" ceruzáról szó sem lehet, de úgy hiszem, hogy sokat változna a tevékenység megbecsülése, ha leglább minimális rálátást szerezne a potenciális megrendelő. Mikor már évek óta csinálja valaki, akkor is jön néha jó nagy meglepi, ilyenek pl. hogy: Nini! Hát mégse tiszta a felület! Pedig szerintem már baci se maradt rajta, mégis lehet újra játszani! Meg sok hasonló. (Jó sokat kínlódtam mostanság)... Szóval magánemberként ezt szeretett hobbiként kell csinálni és szem előtt tartani, hogy csak idő kérdése, mikor csúszik be valami. Végül is úgy kell hozzáállni, hogy sokat tanulhatok erről is, lesz mivel legőzölni a tükreimet, és végül abból visszajön legalább az anyagi ráfordítás, nomeg a haverok se bánják, ha nem kell messzire menni. Amúgy a vékonyrétegek kutatása -mint tudományág- élvonalbeli, és valószínűleg soha érdektelenné nem váló terület. Önmagában csak a fématomok hordozóra rakódása is egy rendkívül érdekes folyamat, legalábbis beleférne a "Brutális fizika" sorozatba. :lol: (Csillagászati célú -tényleg precíziós- optikák esetén a króm, mint tapadó réteg nem jön szóba.) Rengeteg más felhasználási területe is van a vékonyrétegeknek, és sok érdekes kísérlet lehetősége, ami vákuumban végezhető. Remélem nekem is lesz időm majd ilyesmire is egyszer.
Nem az a kérdés, hogy tükrös vagy lencsés, hanem az, hogy jó tükrös, vagy jó lencsés.
laszlo.gyihor
Hozzászólások:7
Csatlakozott:2017.03.20. 22:29

Re: Hogyan készül házilag egy főtükör?

Hozzászólás Szerző: laszlo.gyihor » 2020.06.23. 13:50

quote=mizar post_id=78534 time=1592816167 user_id=1650]
laszlo.gyihor írta:
2020.06.19. 22:20
Hétfőn leszimulálok majd egy reflexió sorozatot különböző vastag alu oxidrétegekkel aztán közkincsé teszem. De azt megmondom őszintén, halvány lila dunsztom nincs hogy mennyi ideig nő és milyen vastagságnál áll meg a természetes oxidáció. Na mondjuk ez érdekes méréssor lehetne.
Erre én is kíváncsi leszek.
Azt olvasom más fórumokon, hogy 6 hónap körül van az időtartam ami alatt teljesen kialakul a védőréteg.
Mivel végzed a szimulációt? Amatőr szinten elérhető ez a módszer?
[/quote]


Csatoltam 2 szimulált grafikont, az egyik 0° beesés mellett Al-oxid 0-10 nm vastagságok melett mutatja polarizálatlan fényre a reflektaciát (0-5 fokig kb ugyanaz s és p állapotra)
A 2. grafikon 45 fokos beesési szög melett mutatja reflektanciát polarizálatlan, beesési síkra merőleges (s) és azzal párhuzamos polarizációra)


Amivel szimulálok, az a mérőműszereink kiértékelő-szoftvere, de vannak freeware alternatívák (1.link) Ez ún. model based metrológia kiértékelőszoftvere, azaz a mérűműszerrel felvesszük transzmissziós, reflexiós spektrumot vagy ellipszometriai spektrumot. A kiértékelésnél létrehozunk egy optikai modellt, amin leszimuláljuk a mérést. Aztán a szoftver addig "kalapálja" a modell paramétereit, amíg a méréssel a legjobb egyezést nem mutatja a méréssel. Pl. ismert hordozó, ismert törésmutatójú réteg, ismert beesési szög melett amért spektruma csak a réteg vastagságától függ.

Becslésre bőven elegendő a webes szimulátor ami a második link.

https://reffit.ch/
webes szimulátor: https://www.filmetrics.com/reflectance-calculator


Üdv.: Laci
Nincs meg a kellő jogosultságod a hozzászóláshoz csatolt állományok megtekintéséhez.
Avatar
tobe_
Hozzászólások:2112
Csatlakozott:2013.01.02. 00:10

Re: Hogyan készül házilag egy főtükör?

Hozzászólás Szerző: tobe_ » 2020.06.23. 14:16

Ha nyomáson tiszta oxigénnel megkínáljuk nem alakul ki hamarabb ?
Válasz küldése

Vissza: “Távcsőépítés”