Kómakorrektor készítése

Mindent a házilag történő távcsőépítésről és tükörcsiszolásról.
Sidius
Hozzászólások:2117
Csatlakozott:2010.06.30. 16:47
Kómakorrektor készítése

Hozzászólás Szerző: Sidius » 2017.12.29. 08:03

Aki szívesen foglalkozik csillagászati felszerelésének pofozgatásával, vagy méginkább készítésével, nem feltétlenül határozza el, mégis egyre érdekesebb célokat állít maga elé. Nekem például nagyon fontos, hogy teljesen saját konstrukciójú, és lehetőleg minél jobb távcsővel tölthessem az időt az ég alatt, de szerencsére ezzel a törekvésemmel nem vagyok egyedül, ezért hoztam létre ezt a topikot.
Már egy nagyon fényerős tükör görbítésének gondolatához is hosszú út vezet, aztán a megvalósításig ismét, majd a siker bódulatában evickélve vesszük azt használatba elsősorban a halvány, esetenként nagy kiterjedésű objektumainak vizsgálatára. Egy F/3-4 környéki nyílásviszonyú tükör már tisztes ütőkártya erre a célra, Newton szerelésben pedig gyakorlatilag az egyetlen olyan távcső alternatíva, ami nagy méretű plusz optikai üvegtag nélkül kivitelezhető. Persze ennek az az ára, hogy az általánosan elterjedt okulárokkal pl. egy f/4-es távcső látómezejének kb. kétharmadán, egy f/3-nak pedig kb. felén kapunk értékelhető képet, a látómező peremét a szükségképpen fellépő kómahiba gyakorlatilag elmossa. Így van ez akkor is, ha csak a minimális nagyítást használjuk, mondjuk 7 mm kilépő pupillára számolva. Ezzel szembesültem én is, bár nem okozott meglepetést, amikor nyáron az első próbák alkalmával a 202/600 Newtonnal egy kivételesen sötét éjszakán az M27-be szinte bele lehetett volna „harapni” és a közvetlen környezetében látszó csillagok pedig csak hihetőbbé tették az alig hihető látványt, azonban a Silver Plössl látómezejének külső fele -hiába nem oda koncentráltam- teljesen ”elmosódott” volt. Erre vannak gyári megoldások, de mélyen a zsebbe kell nyúlni, ha jobb látómezőt akarunk. Vagy talán mégsem?... Eképpen töprengtem akkoriban, és megszállt a gondolat, hogy milyen nagyszerű lenne, ha ennek a hibának mondjuk a kétharmadát el tudnám tüntetni egy varázsütéssel. Nem baj, ha nem lesz teljesen tökéletes, hisz’ nem fogok tudni Paracorrt készíteni, de vizuálisan talán lehet valamit tenni. (Több Nagler okulárt is kipróbálhattam Tarjánban, egy 11 mm-es példányhoz pedig azóta sikerült jutányosan hozzájutnom. Ezek az okulárok F/4 környékén még szinte hibátlanul képeznek le, de F/3-al önmagukban már nem bírnak el tökéletesen. Ettől még nagyon boldogan használom a sajátomat, mert fantasztikus mértékben javul a képminőség, és egyáltalán nem érdekel a hatalmas látómező peremén megmaradó hiba.)
Eredeti célomnál -vizuális leképezés javítása Plössl okulárra- mára jóval messzebb jutottam, -bár nem varázsütéssel- és most ebben a topikban többek érdeklődése miatt elregélem ezt a megintcsak elég hosszú utat. Remélem nem bánja senki, ha olvasmányosabb lesz a kelleténél, de egyeseknek talán a kalandok is érdekesek lehetnek. Nem i s tudom teljesen időrendbe tenni a botladozások sorát, merthogy nemcsak egyik, vagy másik típusú megoldás járt egyszerre a fejemben, inkább valahogy szintetizálódott az eredmény, annak megfelelően, ahogy a ma is szerénynek mondható ezirányú ismereteim bővültek. Első lépésként nagyjából százoldalnyi szakirodalmat rágtam át, ami meglehetősen gyér angol tudásommal kissé kimerítő volt. Aképpen gondolkodtam, ahogy a műszaki beállítottságúak általában: értsük meg a problémát, aztán a lehetséges megoldások működését, azután próbáljunk használható konstrukciót összeállítani a rendelkezésre álló anyagokból. Ez a téma nem gyakori külföldön sem a távcsőépítők között. A nehezen fellelt irodalmak egy része pedig finoman szólva is ellentmondásos, úgyhogy egycsapásra jó nagy káosz alakult ki a fejemben, ami idővel aztán egyre rendszereződött, de mára is rengeteg kérdés maradt még. Egyébként is erős fenntartásokkal kezelendő a világhálóról merített információ, amit az üveggel való ismerkedés közben keservesen meg is tapasztaltam anno. Az igazi információért sokszor nagyon sokat kell küzdeni.
Az egésznek úgy indultam, hogy tervezni kellene, mert úgy biztosan nem nyúl nagyon mellé az ember, de egyrészt nagyon nehéz részletes és hiánytalan megtanulható információkat meríteni innen-onnan összeollózva, másrészt egyik üvegemről se tudtam a pontos fénytani adatokat. (Lehetne műszereket építeni e célra, de nem akartam azt sem, hogy a megvalósítás örökké tartson, és nem célom végleg elkanyarodni a tükrök készítésétől. Ilyen vonatkozásban Gene Kranz (Apollo irányítás) mondata jut eszembe: „Nem érdekel, hogy mire tervezték, csak az érdekel, hogy mire használható.” Mindezek fényében a következőkben nem közlök mást, csak azokat a megállapításokat, amik a kísérletek során igazolódtak, és olyan „recepteket” amik az ég alatti próbákon is megállták a helyüket. Itt is nagyon nagy részben igaz, hogy a probléma megoldása egyszerűbb, mint amilyennek elsőre látszik, és az eredeti célt meg tudjuk valósítani. De a több fokos területet hibamentesen leképező optika tervezését azért továbbra is az optikus mérnökökre hagyjuk. :)
Folytatva az előző gondolatmenetet, nemsokára elővettem az itthon fellelhető komplett objektíveket, fényképezőgép, nagyítógép, vetítő, meg ami volt, és szétszedve próbáltam megérteni működési lényegüket. Ez nagyon hasznosnak bizonyult, mert a káosz először emiatt öltött kissé szolidabb formát, és itt máris kettévált az alig elkezdett út: 1- a meglévő lencserendszerek kicsit/nagyon átalakítva használhatók-e? 2- a meglévő egyszerű lencsékből lehet-e összerakni valami hatékony korrektort? Utóbbi kérdésre egyértelmű igen választ kaptam később, de nem rohanok előre, mert az előbbi irányba indultam el először.
Régebben foglalkoztatott már a Makszutov távcsövek lelki világa, amelyeknek közismerten jól korrigált látómezeje méltán népszerű típussá emeli a rendszert, illetve emelné, mert sajnos a nagyméretű meniszkusz korrektor elkészítése erős görbületekkel nem egy egyszerű feladat, ráadásul nagy és jó minőségű üvegtömeget is kíván. Kevéssé ismert viszont, hogy a meniszkusz a paraboloid korrektoraként is jól dolgozik, kb. a teljes nyílás harmadának megfelelő átmérővel, a fókusztól befelé tetszőleges, de célszerűen kb. 1/3 fókusznyi távolságban, (a segédtükör alatt) vastagsága pedig csak töredéke a gömbtükörhöz megkívánt vastagságnak.
Tudtam, hogy a Praktica fényképezőgép objektívje két bikonvex lencséből, és egy negatív ragasztott meniszkuszból áll, a Zenit objektívjében pedig ezek mellett még egy további ragasztott negatív meniszkusz van. Tapasztalati eredményre volt szükségem, ezért felváltva mindhármat a fényútba helyeztem egy nyugodt estén. A Makszutov meniszkusz mindig közelítőleg a görbületi sugár kétszeresére kerül a fókuszponttól, (állíthatóra kell csinálni, de erről majd később) homorú oldalával a tükör felé. Ezek a „kitermelt” lencsék olyan erősen görbültek voltak, hogy az okulárba kellett helyeznem őket, de nem sok eredményre jutottam. Tudni kell, hogy a Makszutov korrektor homorú és domború görbületei (általában teljesen) megegyezőek, -nincs törőereje és emiatt (közelítőleg) színhibája sem. A lencse vagy egy darabból készül, vagy síkdomború-síkhomorú párból összeragasztott, vastagsága a fókusztól mért távolságának kb. 1/14 része, de 5 százalék eltérés sem feltétlenül észrevehető a képen. Ezen paramétereket a kiszerelt lencséim meg se közelítették, ráadásul negatív hatásúak voltak, de ez volt az első lépés, amit megtettem. Röviddel ezután új ötletem támadt, merthogy a fotóobjektív kómára korrigált rendszer. A Praktica frontlencséje picit fényerősebb F/3-nál, és mint egyszerű lencse, kómahibával terhelt, amit a többi tag egyenlít ki. Egyszerűen a fényútba helyeztem a frontlencse nélküli objektívet. Ezzel első optikai taggá a főtükör vált, majdnem pontosan ugyanúgy küldve a fényt, mintha azt a frontlencse tenné. Kezdetben a fókuszpont ugyanott volt, mint az eredeti objektív mögött, ebben a helyzetben rögzítettem a „korrektort”. Ekkor éreztem először, hogy nem hiába töröm a fejem, ugyanis nagyon jelentősen sikerült a kómát visszaszorítani! Kaptam viszont helyette színhibát, merthogy a rendszerből egy pozitív tag hiányzott, de ez a 28-szoros nagyításon egyáltalán nem volt megsemmisítő hatású. Érezhető mezőgörbület is fellépett: az okulárt a peremen és középen külön kellett fókuszálni, de nagyon kicsi mértékben. Igazából így is javulást értem el, és még tovább javult a helyzet a rendszer finom tengelymenti állítgatásával. Ez pont elegendő volt, hogy további lendületet kapjak… (Később jöttem rá, hogy a frontlencsétől megfosztott objektív egy korrektor alaptípusra hasonlít felépítésében, de erről még sok szó fog esni. Minden esetre azt mondom a tettrekész amatőr optikus kollégáknak, hogy ebből kiindulva most ne szedjenek szét pánikszerűen minden lencsét tartalmazó alkalmatosságot, én sem ezt használom már, lesz még sokkal-sokkal jobb lehetőség is :) ).
A következő lépés egy Makszutov-meniszkusz csiszolása volt, egyszerű, közelítő paraméterekkel, amikből föntebb már ki is derült néhány. A meniszkusz homorú oldalával a tükör felé néz, és a negatív felület először közel párhuzamossá teszi a főtükörről érkező fényt. A párhuzamos fénynyalábot a pozitív oldal képezi le ismét, színhiba azonban nem (vagy alig) adódik, hiszen ez két ellentétes előjelű, de egyenlő fókuszú, azonos anyagú lencseként is felfogható rendszer-és készíthető is két lencséből!
Mivel megfelelő vastagságú üvegem nem volt, egy régi kondenzort vágtam 52 mm-es átmérőjűre, és 50 mm-es görbületi sugarakkal -gyakorlatilag hevenyészve- csiszoltam meg, vastagságát 7 mm-re állítva be. A meniszkusz lelke az üveg (perem) egyenlő vastagsága. Ha ez jó, de a vastagság nem pont ideális értékű, akkor se történik tragédia, egyszerűen a korrekció pl. kisebb mértékű lesz, mint kellene, de ettől még a látómező jobb, vagy sokkal jobb is lesz. Egy 250-es F/4-es tükör ideálisan kivitelezett meniszkusszal 28 perc mezőre diffrakció határolt marad, alapban ennek az értéknek kevesebb, mint egytizede a jól leképezett látómező mérete! Mivel ez már nem tekinthető vékony lencsének, ezért számolni se könnyű vele. Programmal biztosan tökéletes eredmény érhető el, de talán valaki majd nekilát, én mostanában biztosan nem fogok.
1983-ban Dragan Mikesic az akkori Jugoszláviából igen jó cikket írt a Sky and Telescope-ba. az Ő tükre 165 mm-es, F/3,8-as példány, és hibamentesen fotózott vele 36 mm-es filmre. A meniszkusz egyetlen célszerű szerelési helye közvetlenül a segédtükör alatt van, mindössze a rögzítését kell kitalálni, amit a segédtükör foglalatára legegyszerűbb megoldani.
Megfelelő üvegvastagság híján a próbaverzióm 100 mm-re került a fókusztól, vagyis a kihuzatba szerelt meniszkusz tubusa kettévágta a főtükör előtti fényutat, de ez nem érdekelt, mert ki kellett valahogy próbálnom. A rendszer tehát teljesen a fényútba lógott, de ez nem akadályozta meg, hogy jelentősen csökkenjen a kómahiba, olyannyira, hogy egy kellő gondossággal kivitelezett és jól elhelyezett meniszkusz beépítése tervemben van ma is, és nemrégiben üveget is kaptam hozzá. A lencse peremvastagsága nem térhet el 0,05 százaléknál többel, de szerencsére ez mikrométerrel tökéletesen mérhető, mert a segédtükör alá szerelt lencse jelentős vastagsága miatt több század mm nagyságrendre adódik a tűrés. Ugyanakkor nagyon fontos a két görbület egyezősége, de kevésbé jelentős a számítottól való –értelemszerűen egyforma- eltérésük, ugyanis a fényútban történő axiális állítás nagyon sokat tud kompenzálni. Én ezt a kihuzat mozgatásával értem el, és okulárt tologatással fókuszáltam a próba alatt. Mivel teljesen ki akarom aknázni az optikai üvegemet, ez irányban elmélet terén mégiscsak tovább kell haladnom, és biztosabb alapokra helyezkedni, de meg vagyok róla győződve, hogy akár a föntebbiek –és a lentebbiek- alapján is érdemes munkát fektetni bele. Egyelőre ennyi amit a meniszkuszról meg tudok osztani, de a témát még biztosan folytatni fogom a jövőben, csak még tanulnom kell. Most a városi könyvtár dolgozóit zaklatom régi fénytani tankönyvek kapcsán.
(Még ide tartozik, hogy a szín és a gömbi hiba optimalizálásával a tervezők sokat foglalkoznak, persze nem véletlenül. Vannak tervek, ahol a két görbület picit eltérő. A második ábrán látni két meniszkusz adatsort is, egyikben ezek miatt nem egyeznek meg a görbületek. Olvastam olyan irodalmat is, ahol a lencsének üvegvastagságnyival –tehát jelentősen-nagyobb a domború görbülete. Ha belegondolunk, két egyező görbület között nem kaphatunk mindenütt egyforma üvegvastagságot, mert ez fizikai képtelenség. A kész tervekben viszont többnyire egyező, vagy közel egyező sugarak szerepelnek. )
Nem az a kérdés, hogy tükrös vagy lencsés, hanem az, hogy jó tükrös, vagy jó lencsés.
Sidius
Hozzászólások:2117
Csatlakozott:2010.06.30. 16:47

Re: Kómakorrektor készítése

Hozzászólás Szerző: Sidius » 2017.12.29. 08:06

A következő magyarázó ábra az alábbi linkről származik: (csak beleszakértettem magyarul)
http://www.telescope-optics.net/sub_ape ... rector.htm


Az első közelítésben szükséges vastagság a korrektor és a fókusz között távolság 1/14-e . Például BK7 kóma korrektor 200 mm-es ƒ / 4 paraboloidra (elülső felületre) ha 100 mm-rel a tükörfókusz előtt van, az első megközelítés-ben R 1,2 = 52 mm és 7 mm-es a középső vastagság.

A meniszkusz-korrektor egyik kiindulópontja az elülső görbületi sugár, amely a konvergáló kúpot közel párhuzamos fénnyé alakítja. Ehhez az R 1 ~ (n-1) L homlokfelületi sugárra van szükség , ahol n az üveg törésmutató és L a meniszkusz felület-tükörfókusz közötti távolság. (Általánosságban 1,52 törésmutatóval lehet közelíteni, ha nem tudjuk pontosan az értékét. A lehetséges alapanyagok, mint pl. egy vastag kondenzor, legtöbbször ilyen "általános" anyagból készülnek.)

Ezekkel a paraméterekkel az optimális helyzet 95 mm-re van az eredeti tükörfókusz előtt. A diffrakció határolt terület 0,27 fok átmérőjű, maradék asztigmatizmusa négyszer erősebb, mint eredetileg a tüköré. Így a korrigált mező közel 5-ször nagyobb lineárisan, mint az eredeti kóma korlátozott mező, és várhatóan sokkal nagyobb lesz a vizuális használatban, mivel a maradék asztigmiát az okulár ellentétes és erősebb asztigmatizmusa ellensúlyozza.
Nincs meg a kellő jogosultságod a hozzászóláshoz csatolt állományok megtekintéséhez.
Nem az a kérdés, hogy tükrös vagy lencsés, hanem az, hogy jó tükrös, vagy jó lencsés.
Sidius
Hozzászólások:2117
Csatlakozott:2010.06.30. 16:47

Re: Kómakorrektor készítése

Hozzászólás Szerző: Sidius » 2017.12.29. 08:09

Dragan Mikesic a fényerő szerint egyszerűen átskálázta a saját tükre paramétereire egy korábban közölt 250/1000-es korrektorát. A következő kép ebből a cikkből származik, és nagyon jó kiindulási alap, (és kész terv):
A lencse átmérőjét 165 mm-es tükörhöz kisebbre vette (55 mm). Nagyon jó eredményt kapott fotografikusan is.
Nincs meg a kellő jogosultságod a hozzászóláshoz csatolt állományok megtekintéséhez.
Nem az a kérdés, hogy tükrös vagy lencsés, hanem az, hogy jó tükrös, vagy jó lencsés.
Sidius
Hozzászólások:2117
Csatlakozott:2010.06.30. 16:47

Re: Kómakorrektor készítése

Hozzászólás Szerző: Sidius » 2017.12.29. 08:11

A próbaverzió, amit készítettem:
Mivel üveg híján további lehetőségen egyelőre nem volt, ismét más irányba léptem, de elraktároztam ezt a lehetséges irányt. A föntebbiekkel tehát még egyáltalán nincs vége, alkalmasint folytatni fogom... :D
Nincs meg a kellő jogosultságod a hozzászóláshoz csatolt állományok megtekintéséhez.
Nem az a kérdés, hogy tükrös vagy lencsés, hanem az, hogy jó tükrös, vagy jó lencsés.
Avatar
Végh Zoli
Hozzászólások:724
Csatlakozott:2009.09.15. 21:02

Re: Kómakorrektor készítése

Hozzászólás Szerző: Végh Zoli » 2017.12.29. 11:57

Ez nagyon komoly :) Minden tiszteletem az elszántságodért . Gyulai Palival kellene összeülnöd .
mizar
Hozzászólások:2062
Csatlakozott:2010.08.25. 21:25

Re: Kómakorrektor készítése

Hozzászólás Szerző: mizar » 2017.12.29. 12:57

Szia Jani!

Nagyon örülök a rovatnak, igazán komoly, hiánypótló.
Külön gratula az olvasmányos részhez, még párszor elolvasom az biztos.
A továbbiakban is részemről szívesen olvasgatom az élménybeszámolóidat,
ha tudsz több képet feltenni a rögzítésről, a próbaszerelésről az is jó lenne.
Szétnézek a meglévő lencsék között én is.
De még jobban értelmeznem kell az eddig leírtakat.

-sch-
Sidius
Hozzászólások:2117
Csatlakozott:2010.06.30. 16:47

Re: Kómakorrektor készítése

Hozzászólás Szerző: Sidius » 2017.12.29. 14:25

mizar írta:Nagyon örülök a rovatnak, igazán komoly, hiánypótló.

Örülök, ha tetszik, és ha bármi pozitív eredményre is juttok vele, akkor meg nem is hiába van. Sajnos tudom, hogy hiánypótló, ez nem egy gyakori téma amatőr körökben, szerintem sokan meg is "rettennek" tőle, ezért nehéz összeszedni.
Végh Zoli írta:Gyulai Palival kellene összeülnöd

Ő profi optikai tervező, nem ez a kategória és gyanítom, hogy nem 6 hónap alatt jutott addig. :)

Amint odaérek rátérek a két lencséből felépített Ross korrektorra. Ez menni fog mindenkinek, csak lencséket kell válogatni -esetleg csiszolni- Különben rendelni is lehet, de most nem tudom leírni. (Az is olvasmányos lesz :) )
Nem az a kérdés, hogy tükrös vagy lencsés, hanem az, hogy jó tükrös, vagy jó lencsés.
Avatar
Imre
Hozzászólások:1755
Csatlakozott:2010.12.29. 14:18

Re: Kómakorrektor készítése

Hozzászólás Szerző: Imre » 2017.12.30. 05:57

Próbáljátok meg sima szemüveg-lencsékkel, kb. 600 Ft/darab, és van többféle üvegből 70mm átmérőben is! Létezik 0 dioptriás is, azaz sima, mindkét oldalon azonos görbületű üveg is. Lehet, hogy kicsit utána kell polírozni, de akinek van gépe, annak gyorsan fog menni. Persze egy +1 és egy -1 dioptriás egymáshoz illő görbülettel is jó lehet, ha a két üveg törésmutatója eltér egymástól! Ilyen is van! Üdv. Imre B.Ú.É.K.
Ne azt sorold, hogy mit, miért nem lehet, hanem főként azt, hogy mit hogyan kell tenni a cél érdekében!
Sidius
Hozzászólások:2117
Csatlakozott:2010.06.30. 16:47

Re: Kómakorrektor készítése

Hozzászólás Szerző: Sidius » 2017.12.30. 07:41

Akár jó alap is lehetne a szemüveglencse, de nagyon pontatlanok. Ezen persze tudnánk segíteni, viszont túlságosan vékonyak is. A vékony lencse közelebb kéne kerüljön a fókuszhoz, de akkor meg a görbületi sugárnak kéne nagyon kicsinek lenni, és a maradék asztigmia is nő, ráadásul be fog lógni a fényútba. Több lencse összeragasztásához nagyon pontosan illő felületek kellenének, szerintem több munka lenne, mint elkészíteni a meniszkuszt.
De akárhogy is, a törésmutatók csak egyformák lehetnek, különben még színhibát is generálunk.
Egyébként a 2-3 különálló tagú korrektorok nagy része is egyféle üvegből készül, leggyakrabban BK7-ből. Néhány nap múlva összeszedem az ábrákat, meg leírom, hogy miért van így. (Meg hogy hogyan jutottam tovább a többtagú rendszerig, csak idő kell, mert ezt a föntebbit is órákig szerkesztettem kb. hússzor nekiülve, mielőtt feltöltöttem volna).

Közben még gyorsan felteszem a Mikesic által készített korrektoros képet a Perszeusz ikerhalmazról. Sajnos nem jó minőségű a szkennelés, de a lényeg látszik: (2,6 fok primer fókuszban, 5 perc expozícióval.)
Nincs meg a kellő jogosultságod a hozzászóláshoz csatolt állományok megtekintéséhez.
Nem az a kérdés, hogy tükrös vagy lencsés, hanem az, hogy jó tükrös, vagy jó lencsés.
Sidius
Hozzászólások:2117
Csatlakozott:2010.06.30. 16:47

Re: Kómakorrektor készítése

Hozzászólás Szerző: Sidius » 2017.12.30. 08:13

Itt pedig grafikonok a közölt F/4-es rendszerről:
Függőlegesen a képméret hüvelykben, vízszintesen fönt a távolság az optikai tengelytől hüvelykben, lent pedig fokban.
Fekete vonal: korrektor nélkül, kék vonal korrektorral és sík filmmel, zöld vonal korrektorral és görbített filmmel. Ebből az látszik, hogy 0,5-0,6 fokig nem sok baj van :D . De még 0,75 foknál is "óriási" a távolság a fekete és a kék vonal között.

Sanyi!
Visszaolvastam a főtükrös topikból, hogy F/3 körül szeretnél korrigálni, és egyből rájöttem hogy egy kulcsmondat kimaradt a regéből. De örülni fogsz neki: :D A meniszkusz kómahibája f-arány függő, vagyis ugyanaz a meniszkusz áthelyezhető másik távcsőbe, ha a távolsága a fókusztól ugyanott lesz. Pici állítással kell számolni a színhiba minimalizálására.
Nincs meg a kellő jogosultságod a hozzászóláshoz csatolt állományok megtekintéséhez.
Nem az a kérdés, hogy tükrös vagy lencsés, hanem az, hogy jó tükrös, vagy jó lencsés.
Válasz küldése

Vissza: “Távcsőépítés”