Skocz do zawartości




Poszukiwana jest osoba (w miejsce Zbeeangera) chętna do dokończenia debaty: "Czy ateizm to filozofia zła?". Szczegóły tutaj.

Zdjęcie

Jak zbudować teleskop?


  • Zaloguj się, aby dodać odpowiedź
3 odpowiedzi w tym temacie

  #1 Hyperion

Hyperion
  • Użytkownik
  • Postów: 135
  • Tematów: 33
  • PłećMężczyzna
  • Artykułów: 7
Reputacja neutralna
Reputacja

Napisano 09.02.2009 - 20:50

Jak zbudować własny teleskop.

"Amatorskie budowanie teleskopów ma swoją długą tradycję i jest fascynującym zajęciem dla wielu miłośników astronomii. Zarówno w Europie, jak i w Stanach Zjednoczonych działają kluby Amatorów Teleskopowego Majsterkowania (ATM — ang. Amateur Telescope Makers), skupiając pasjonatów własnoręcznie wykonanych teleskopów, pozwalając na wymianę pomysłów i usprawnień standardowego sprzętu.

Po co budować własny teleskop?

1. Koszt — jeśli masz ograniczone finanse, zbudowanie własnego teleskopu pozwoli na zaoszczędzenie połowy pieniędzy, jakie wydałbyś na zakup nowego sprzętu. Jednak nie może to być głównym powodem do rozpoczęcia pracy, wliczając czas poświęcony na wykonanie teleskopu, koszt jest tak naprawdę znacznie większy. Coś innego musi motywować Cię do podjęcia tej decyzji.
2. Jakość — wydaje się, że z masową produkcją i rozwojem techniki, jakość wyprodukowanych przedmiotów powinna wzrastać, zaś koszt powinien maleć. Niestety w przypadku produkcji elementów optycznych ich jakość jest bezpośrednio skorelowana z ilością poświęconej im pracy. Dlatego też najlepsze zwierciadła są wykańczane ręcznie, masowa produkcja oferuje zaś optykę średniej klasy. Wykonując samemu zwierciadło główne, zapewniamy naszemu teleskopowi najwyższą jakość.
3. Wiedza — podczas wykonywania zwierciadła uczymy się całkowicie nowego rzemiosła. Tworzenie własnego teleskopu daje możliwość poznania tajników optyki, mechaniki, doskonalenia umiejętności pracy w drewnie, czyni nas bardziej obytymi w elektronice i specjalistycznym oprogramowaniu komputerowym. Umiejętności, które zdobędziecie podczas tego procesu są bezcenne, a zarazem praktyczne i interesujące. Jeśli lubisz grzebać we wszelkich mechanizmach i wiedzieć jak działają różne rzeczy, zbudowanie teleskopu będzie wielką przygodą
4. Duma — twój teleskop będzie jedyny w swoim rodzaju, można powiedzieć, że będzie miał swoją własną „duszę". Za każdym razem, kiedy będziesz podziwiał cuda nieba, pomyślisz przez chwilę "To dzięki mojej optyce obrazy są tak doskonałe". Wykonując własne zwierciadło dołączysz do nielicznej, ekskluzywnej grupy zapaleńców i zyskasz ich uznanie. Dla przypomnienia — do grupy tej należą również Galileusz i Newton.

Materiały

Materiały

Materiały można zamawiać osobno, jednak bardziej ekonomicznym posunięciem jest zakup całego zestawu do szlifowania i polerowania zwierciadła, gdyż wtedy płacimy tylko jeden raz za przesyłkę. Z reguły zestawy takie zawierają:

1. Krążek wykonany ze szkła lub Pyrexu (szkła borokrzemowego) o średnicy 203 mm, z którego będzie wykonane zwierciadło. Pyrex jest bardziej stabilny termicznie, będzie więc mniej podatny na wpływ chwilowych zmian temperatur. Krążek powinien mieć grubość około 35 mm. Minimalną grubość dla zwierciadła określa formuła: R4 / e2 ≤ 1000 (R = promień zwierciadła, c = grubość, obie wartości mierzone w centymetrach). W artykule dla uproszczenia element ten nazywam zawsze „zwierciadłem"
2. Krążek ze szkła o średnicy 203 mm, który posłuży nam jako narzędzie do szlifowania. W artykule element ten nazywany jest „krążkiem".
3. Proszki ścierne niezbędne do szlifowania i polerowania (mogą różnić się w zależności od dostawcy):
- węglik krzemu (karborund) — SiC, rozmiar ziaren: #80 — 0.45 kg, #120 — 0.25 kg, #180 — 0.25 kg, #220 — 0.25 kg (w przypadku karborundu, im mniejszy numer, tym większe ziarna),
- biały tlenek glinu (korund) — Al2O3 - rozmiar ziaren: #25 — 0.12 kg, #20 — 0.12 kg, #15 - 0.12 kg, #9 — 0.12 kg, #5 — 0.12 kg (w przypadku korundu, im mniejszy numer, tym mniejsze ziarna),
- różowy tlenek ceru — CeO2 — 0.12 kg — jak najdrobniejsza odmiana.
4. Średniej twardości lub twardy lepik burgundzki, lub ewentualnie czysty lepik budowlany — 0.45 kg.
5. Kamień dentystyczny — 2 kg.

Ponadto potrzebne będą:

6. szczelinomierz
7. metalowa linijka
8. delikatna osełka lub końcówka szlifierska montowana w wiertarce elektrycznej
9. wysoki taboret (patrz niżej na opis stanowiska pracy)
10. miska z wodą, w której zmieści się zwierciadło
11. butelka z wodą, lub spryskiwacz do roślin
12. gąbki, szmatki, ręczniki papierowe, chusteczki dezynfekujące nasączone alkoholem
13. plastikowa łyżeczka
14. permanentny cienkopis (typu Sharpie)
15. taśma malarska, taśma Duct Tape
16. folia aluminiowa, folia plastikowa
17. aluminiowa puszka po kawie lub stary garnek
18. żyletki
19. tani wskaźnik laserowy, najlepiej od razu z diodą LED.

Stanowisko pracy


Miejsce pracy powinno być czyste - ostatnią rzeczą jaką chcemy zobaczyć po kilkunastu godzinach pracy to zadrapanie na zwierciadle z powodu drobin piachu, które dostały się na powierzchnię zwierciadła. Należy zadbać również o dobre oświetlenie, dostęp do wody, jak i możliwość łatwego posprzątania po sobie.

Stanowisko pracy powinno być przede wszystkim stabilne. Podczas początkowego szlifowania, naciskamy na krążek praktycznie całym ciężarem ciała. Najlepiej jest również mieć możliwość swobodnego chodzenia wokół stanowiska pracy, jeśli jednak nie masz takiej możliwości, praca zostanie trochę zmodyfikowana. Podstawę pracy można wykonać z beczki wypełnionej piaskiem, wokół której będzie można łatwo chodzić. Ewentualnie można wykonać obrotową podstawę drewnianą umieszczaną na stole. Wysokość stanowiska pracy powinno dobrać się tak, aby szlifowanie było komfortowe — zwykle nieco poniżej pasa. Należy być ostrożnym — twarde powierzchnie, ostre krawędzie to wrogowie zwierciadła. Zbicie lub pęknięcie krążka to również wielki kłopot. Niektórzy wolą używać obrotowej podstawy przymocowanej do stołu, zamiast chodzić wokół stanowiska pracy. Podstawę pokrywamy grubą ceratą, kładziemy na niej krążek i zaznaczamy jego obrys. Wokół obrysu należy następnie przybić cztery drewniane zastawki rozmieszczone co 90 stopni, tak jak na zdjęciu poniżej. Bardzo ważnym jest też wyłożenie czegoś miękkiego pod zwierciadłem, np. grubej tkaniny, aby amortyzować je podczas szlifowania. Zapobiega to ryzyku wystąpienia astygmatyzmu, poważnej wady figury zwierciadła. Nie jest to konieczne w pierwszych fazach szlifowania, kiedy to krążek, nie zaś zwierciadło, znajduje się pod spodem. Zarówno krążek jak i zwierciadło potrzebują trochę luzu pomiędzy zastawkami, tak aby można było je swobodnie wyciągać.

Szlifowanie zwierciadła


Zwierciadło o średnicy 203 mm może zostać wykończone w 40 do 80 godzin pracy. W praktyce przekłada się to na kilka miesięcy pracy, chyba że możesz pracować codziennie, np. podczas wakacji lub urlopu. Zwierciadło o średnicy 203 mm jest bardzo dobrym kompromisem — z jednej strony wykonać je może każdy początkujący, z drugiej zaś otrzymujemy porządną moc, której nie będziemy nawet w pełni wykorzystywać na początku. Jeśli dysponujesz ograniczoną przestrzenią mieszkaniową, pomyśl o zwierciadle o średnicy 150 mm.

Zanim rozpoczniemy pracę, niezbędnym jest wykonanie tzw. fazki, czyli starcia ostrych krawędzi zarówno w przypadku krążka, jak i zwierciadła. Na samym początku należy wykonać fazkę szeroką na co najmniej 3 milimetry na krążku i 2 mm na zwierciadle. W trakcie szlifowania, gdy fazka zniknie, należy wykonać ją ponownie. Jeśli nie zostanie to zrobione, zwierciadło przy nawet lekkim uderzeniu o twardą powierzchnię lub pod naporem narzędzia może pęknąć na krawędzi w postaci ohydnego odprysku. Najlepszym sposobem na wykonanie fazki jest użycie osełki do ostrzenia noży — należy pewnym ruchem, z lekkim naciskiem ścierać krawędź zwierciadła pod kątem 45 stopni zawsze od środka zwierciadła na zewnątrz.

Zanim rozpoczniemy przygodę ze szlifowaniem należy zdać sobie sprawę z bardzo ważnej rzeczy. Nasze poczynania doprowadzą nas do sukcesu tylko wtedy, gdy będziemy przestrzegać reguły unikania regularności. Powstanie idealnej figury zwierciadła jest możliwe jedynie gdy będziemy zawsze pamiętać o wprowadzaniu pewnej losowości, celowego błędu — odchyłki w naszych ruchach. Najlepsze zwierciadła to zwierciadła wykańczane ręcznie właśnie z tego powodu — maszyna, nawet celowo zaprogramowana na odchyłki, nie wykona nigdy tak doskonałego zwierciadła, jak doświadczony operator. Specjaliści pracują często w kilka osób nad jednym zwierciadłem w celu wprowadzenia dodatkowej losowości. To właśnie uśrednione działanie niedoskonałych ruchów prowadzi do powstania pożądanej figury.
Za każdym razem, kiedy rozpoczynamy pracę, myjemy dokładnie krążek i zwierciadło detergentem i dokładnie płuczemy. Po wyschnięciu kładziemy krążek na podstawie a zwierciadło odkładamy na bok. Zaczynamy szlifowanie proszkiem o największej średnicy ziaren, czyli SiC #80. Obok kładziemy wiadro lub miskę z wodą o średnicy takiej, aby można było zanurzyć w nim zwierciadło, gąbki do przecierania, butelkę z wodą lub spryskiwacz do kwiatów.
Na powierzchni leżącego krążka rozprowadzamy około pół łyżeczki proszku sypiąc jak przyprawą na potrawę, aby rozprowadzić go równomiernie. Następnie spryskujemy raz spryskiwaczem do kwiatów wodą, lub bierzemy odrobinę wody na dłoń i rozpryskujemy z końców palców. Kładziemy po tym zwierciadło tak aby pokryło krążek i obracamy delikatnie wokół aby rozprowadzić proszek w postaci pasty. Praktyka wskaże czy proszku lub wody jest za dużo lub za mało. Za dużo proszku i wody spowoduje, że powstanie błoto, które będzie wyrzucane na zewnątrz podczas szlifowania i zwierciadło będzie ślizgać się jak po maśle. Nadmiar samego proszku utworzy grudy, które będą się wzajemnie ścierać, zamiast trzeć powierzchnię zwierciadła. Zbyt mało proszku i wody spowoduje sklejanie się dysków. Najlepszym wskaźnikiem jest w miarę płynna praca i głośne, „zdrowe" chrupanie szkła przez proszek.
Ruch, który wykonujemy nie jest kwestią przypadku, lecz posiada swój konkretny cel. Ponieważ chcemy zmienić kształt zwierciadła na wklęsły, najwięcej nacisku powinno znajdować się na jego środku, mniej zaś na jego krawędziach. Staramy się więc naciskać środkiem zwierciadła na krawędź krążka.Zwierciadło podczas ruchu należy umiejscowić tak, aby nie „spadało" z krawędzi krążka pod wpływem nacisku. Zwykle bezpiecznie jest pracować w zasięgu około 2 centymetrów od jego środka. Pierwsze szlifowanie polega na wykonywaniu ruchów wzdłuż wyimaginowanych odcinków przechodzących przez środek zwierciadła. Po rozprowadzeniu proszku odsuwamy zwierciadło o niecałą połowę średnicy i z wyczuciem wykonujemy 8 do 12 ruchów (każdy ruch to przesunięcie zwierciadła w jedną stronę i z powrotem) mocno naciskając jedną ręką na środek zwierciadła. Nie należy obawiać się użycia całego ciężaru ciała - początkowe szlifowanie wymaga naprawdę dużej siły. Co jakiś czas można np. wykonać 6, czasem 14 ruchów — losowość działa na korzyść regularnej figury zwierciadła. To samo dotyczy odległości przesunięcia bocznego — zbytnie skupianie się na samym środku doprowadzi do zbyt wczesnego „wykopania" dołu w środku przy nietkniętych krawędziach.Po wykonaniu ruchu szlifującego, zmieniamy pozycję wokół stanowiska pracy o około 30-45 stopni, po czym obracamy delikatnie zwierciadło o około 1/4 pełnego obrotu. Nie wolno oznaczać zwierciadła markerem, trzeba zaś starać się różnicować obrót o kilka stopni, aby utrzymać losowość. Wszelka regularność jest niekorzystna i niepożądana. Należy przemieszczać się tak, aby wykonać 8-10 kroków wokół stanowiska.Po około 2-4 minutach, w zależności od temperatury pomieszczenia, woda wysycha, ściera się porcja proszku i charakterystyczne chrupotanie cichnie. Proszek zamienia się wtedy w emulsję, która nie „gryzie" więcej szkła i jest nieskuteczna. Ten okres czasu określa się jako wet (z ang. „mokry") i takiego terminu będę używał w dalszej części artykułu. Niektórzy dorzucają wtedy po prostu proszku lub/i wody i kontynuują pracę, jednak najlepszym rozwiązaniem jest spłukanie gąbką krążka i zwierciadła, wytarcie ich do prawie sucha i nałożenie świeżej porcji proszku oraz wody. Skuteczna praca szlifierska wymaga praktyki. Po pewnym czasie po prostu od razu czuje się, że ilość proszku i wody jest idealna. Warto jest prowadzić skrupulatne notatki, aby ułatwić sobie życie w przyszłości.

Po około godzinie — dwóch pracy można po raz pierwszy sprawdzić głębokość krzywizny jaką udało się nam wyszlifować. Wyszlifowany obszar powinien być początkowo wyraźnie widoczny w postaci „oszronienia". Na krawędziach zwierciadła kładziemy metalową linijkę, następnie dobieramy tak blaszki szczelinomierza, aby dokładnie sprawdzić głębokość na samym środku. Co daje nam zmierzenie tej wartości? Czas już zapoznać się z kilkoma terminami. Podstawową, praktyczną właściwością zwierciadła jest długość ogniskowa f, czyli odległość od zwierciadła do punktu (załóżmy na razie, że to punkt) gdzie skupiają się odbite promienie, nadchodzące z nieskończoności (nieskończoność jest tutaj również umowna, gdyż odległość planet i gwiazd jest w rzeczywistości mierzalna). Jeśli długość ogniskową pomnożymy przez 2 otrzymamy promień krzywizny, w skrócie ROC (ang. radius of curvature). Dzieląc długość ogniskowej przez średnicę zwierciadła uzyskamy tzw. światłosiłę określaną symbolem f/x (x = f/d). I tak np. zwierciadło, które planowałem wykonać, miało być określone właściwościami: średnica zwierciadła: 203 mm, długość ogniskowej: f = 1218 mm, czyli światłosiła wynosi 6 i zapisujemy ją w postaci f/6. Taka światłosiła jest dobra zarówno do oglądania planet, jak i słabo świecących mgławic czy odległych galaktyk. Jeśli planujemy budowę teleskopu planetarnego, należy zastosować światłosiłę np. f/8 lub f/9, teleskop przeznaczony głównie do obserwacji obiektów dalekiego kosmosu powinien posiadać światłosiłę np. f/4.

Wracając do zwierciadła — należy określić, jak głęboką krzywiznę musimy wyszlifować w celu uzyskania konkretnej długości ogniskowej. Wartość tą uzyskujemy z poniższego wzoru:

e = r2/2R

Gdzie:
R — promień krzywizny (czyli 2 x długość ogniskowej f)
r — promień zwierciadła
e — głębokość krzywizny

Czyli w naszym przypadku:

e = 101,52 / 2 x 2436 = 2,12 mm

Tyle więc powinna wynosić głębokość wyszlifowanej krzywizny na jej środku. Nie należy jednak osiągać tej wartości na początku szlifowania, dlatego też należy ustawić szczelinomierz na np. 1,95 mm. Można też od początku monitorować postęp pracy i ustawić na wartość mniejszą. Dobieramy więc odpowiednio blaszki szczelinomierza, staramy się umieścić je jak najdokładniej w środku, przykrywając metalową linijką. Jeśli linijka „kiwa" się na boki, stukając o krawędzie zwierciadła, należy kontynuować pracę do momentu, aż osiągniemy odpowiednią głębokość. Aby upewnić się o dokładności pomiaru, dokładamy zawsze najcieńszą blaszkę. Przypominam o pilnowaniu fazki!

Kiedy dojdziemy już blisko planowanej głębokości, np. do około 1,95 mm, a oszroniony jest tylko środek, należy zmienić rodzaj ruchu, aby włączyć do pracy również krawędzie zwierciadła. Możliwe, że w waszym przypadku nie będzie to koniecznie i „oszronione" koło rozszerzy swój zasięg do krawędzi przy użyciu powyższego ruchu. Jednak jeśli napotkacie jakiś problem, należy użyć ruchu opisanego poniżej.

Tym razem będzie to ruch środka krążka nad środkiem zwierciadła, w skrócie COC (ang. center-over-center), w zasięgu około 1/3 średnicy zwierciadła, czyli jedynie 1/6 średnicy górnego krążka wystaje poza granicę zwierciadła podczas ruchu. Obydwie dłonie wywierają jednostajny nacisk na całą powierzchnię, a zagięte na krawędzi palce kontrolują ruch zwierciadła. Szczegóły ruchu pokazane są na ilustracji poniżej, przy czym należy pamiętać, że nadal chodzimy wokół stanowiska pracy. W przypadku ruchu COC jeden wet może trwać poniżej minuty, ponieważ pod naciskiem znajduje się cała powierzchnia i proszek ściera się szybciej. Ruch COC to pierwszy etap kiedy zwierciadło i krążek będą zamiennie znajdować się na górze, bądź na dole.

Dołączona grafika
Dołączona grafika

Ruch środek nad środkiem (COC) o zasięgu 1/3 średnicy z krążkiem na zwierciadle. Po 8-12 ruchach robimy krok wokół stanowiska pracy w jednym kierunku, następnie obracamy krążek o około 1/4 obrotu w kierunku przeciwnym. Pamiętajcie o podłożeniu czegoś miękkiego pod zwierciadło!

Gdy krążek znajduje się na zwierciadle — w skrócie TOM (ang. tool over mirror) intensywniej pracują krawędzie i generalnie następuje tendencja do spłycania krzywizny. Kiedy w rękach trzymamy zwierciadło, krążek zaś spoczywa na stanowisku — czyli w skrócie MOT (ang. mirror over tool) — intensywniej pracuje środek i zwierciadło jest pogłębiane. Dlatego, aby utrzymać głębokość krzywizny, około 2 mm, co 15 minut szlifowania należy zamienić pozycję MOT na TOM i odwrotnie. Cały czas monitorujemy głębokość krzywej, pracując MOT, aby ją pogłębić, lub TOM, aby spłycić. Należy samemu wypraktykować, jak często należy sprawdzać zwierciadło — może to być 30 minut lub godzina pracy. Pamiętać należy znowu o pewnej losowości w zasięgu ruchu i ilości powtórzeń.
Ponieważ mierzenie głębokości krzywizny jest metodą niedokładną, kiedy osiągniemy wartość bliską do pożądanej i zwierciadło jest „oszronione" na całej powierzchni, musimy wykonać dodatkowy, bezpośredni test. Należy dokładnie wyczyścić zwierciadło i przygotować wiadro, spryskiwacz z wodą, latarkę oraz białą kartkę papieru. Włączoną latarkę i kartkę, jako ekran, umieszczamy blisko siebie, tak aby powierzchnia kartki była położona równo z ekranem latarki. Kartkę można zagiąć na krawędzi stołu i przycisnąć latarką. Prostopadle do ekranu umieszczamy miarę, którą rozwijamy na pożądaną odległość ROC plus 50 cm. W ciemnym pomieszczeniu zwilżamy powierzchnię zwierciadła spryskiwaczem nad wiadrem i podchodzimy do włączonej latarki. Trzymając oburącz zwierciadło, rzucamy na ekran odbicie wnętrza odblaskowego latarki i powoli cofamy się wzdłuż miary, aż do momentu kiedy obraz staje się ostry. Wtedy można odejść ciut dalej, aby pozbawić obraz ostrości, po czym powoli powrócić do ostrego obrazu. Patrząc wzdłuż powierzchni odblaskowej zwierciadła w dół odczytujemy wartość ROC na mierze. Zwierciadło powinno być wilgotne, spryskujemy je jeszcze raz wodą i powtarzamy odczyt kilka razy.
Należy pamiętać, że odczytywana wartość to promień krzywizny ROC, czyli dokładnie dwukrotna wartość długości ogniskowej f. Jeśli wartość ROC okaże się niższa od pożądanej, należy pracować jeszcze TOM, aby spłycić zwierciadło. Jeśli wartość jest za duża, należy zwierciadło pogłębić pracując MOT. Jeśli figura jest uporczywa zwłaszcza podczas spłycania, można przedłużyć ruch COC nawet do 2/3 średnicy zwierciadła. Zauważyłem, że znacznie łatwiej jest zwierciadło pogłębić niż spłycić.
Gdy jesteśmy wystarczająco blisko pożądanej wartości ROC (z dokładnością 1-2 cm), możemy przejść do następnej fazy szlifowania. Powyższy proces może zająć od 4 do 8 godzin, w zależności od wprawy pracującego.

Zanim przejdziemy do dalszego szlifowania należy wszystko dokładnie wyczyścić. Szorujemy do czysta wiadro i całe stanowisko pracy, razem z podłogą. Proszku do szlifowania nie wolno wylewać do zlewu! Ma on tendencję do podstępnego osiadania w rurach, jak cement. Można go wylać np. pod rynną, w końcu jest to tylko wyselekcjonowany pod względem rodzaju i rozmiaru piasek. Wyrzucamy do śmieci gąbki, ceratę, tkaninę pod zwierciadło, drewniane zastawki, butelkę z wodą i worek po proszku #80. Jeśli chcemy go zachować, zamykamy szczelnie w słoiku i odkładamy w innym pomieszczeniu. Następnie szorujemy ręce i paznokcie, razem z zegarkiem i obrączką, jeśli nosimy. Bierzemy nowe gąbki, myjemy nimi zwierciadło i krążek, po czym gąbki lądują również w koszu, z którego worek zawijamy i wynosimy z pomieszczenia. Dla oszczędności można gąbki przecinać na trzy części. Najlepiej przebrać jest również koszulkę. Zasada jest prosta — jeśli zignorujecie tą kwestię i uznacie za przesadzoną, zrujnujecie dzieło swojej wielogodzinnej ciężkiej pracy.

Celem dalszego procesu jest wygładzenie powierzchni zwierciadła i zbliżenie jej do kształtu sferycznego, co dokładniej omówimy później. Każdy kolejny proszek jest coraz drobniejszy i usuwa zadrapania i wżery pozostałe po proszku poprzedzającym. Do wygładzania potrzebne będzie zaadoptowanie kolejnego rodzaju ruchu, zwanego często „normalnym" bądź „ww" ze względu na ruch, jaki wykonuje środek zwierciadła lub krążka. Inaczej układamy również ręce podczas ruchu i co najważniejsze nie stosujemy nacisku podczas pracy. Jedyny ciężar to waga samego zwierciadła lub krążka i dłoni pracującego, luźno spoczywających na zwierciadle.
Ruch normalny ww może wydawać się na pierwszy rzut oka skomplikowany, ale przy odrobinie wprawy wykonuje się go już bez większego trudu i automatycznie. Ponownie należy pamiętać, że wszystkie podane wartości należy stosować w przybliżeniu i zarówno zasięg ruchu, jak i ilość powtórzeń należy urozmaicać.

Dołączona grafika

Rozpoczynamy więc wygładzanie proszkiem nieco drobniejszym — SiC #120. Pamiętamy o zamianie pozycji TOM/MOT co 15 minut, pracując dłużej z jedną w zależności czy chcemy przedłużyć lub skrócić ROC. Co około godzinę sprawdzamy ROC za pomocą latarki, ekranu i miary. Możliwe, że będzie trzeba stosować np. 30 minut TOM i 15 minut MOT, aby utrzymać ROC bez zmian. Wygładzanie proszkiem #120 powinno zająć kilka godzin (3-5), w zależności od wprawy i tempa pracy.
Podjęcie decyzji kiedy następuje czas zmiany proszku na drobniejszy jest trudne i często irytujące, zwłaszcza na początku. Każdy proszek pozostawia po sobie wyszlifowaną powierzchnię o określonej chropowatości. Jeśli po kilku godzinach widzimy jednostajnie obrobioną powierzchnię, jednak wszędzie porozrzucane są mikroskopijne „dołki", czyli wżery z poprzedniego proszku, pracę należy kontynuować. Dopiero kiedy powierzchnia jest jednolita, ewentualnie posiada jedynie kilka spłyconych wżerów, możemy przejść do następnego proszku. Wżery można zaznaczyć permanentnym cienkopisem i obserwować ich usuwanie. Do oceny powierzchni zwierciadła najlepiej używać lupy oraz latarki skierowanej pod niewielkim kątem względem zwierciadła. Można również wykonać sobie wzorce szlifując np. szkiełka podstawowe od mikroskopu.Za każdym razem powtarzamy procedurę dokładnego czyszczenia stanowiska. Z proszku #120 przechodzimy do #180, następnie do #220. Im drobniejszy proszek, tym krócej zajmuje pozbycie się wżerów poprzedniego. Generalnie jednak największą różnicę w redukcji czasu odczuwa się po zakończeniu pracy z proszkami SiC. Zanim skończymy pracę z proszkiem #220, dopracować należy zamierzoną wartość ROC, z tym że należy pamiętać, że przesadna dokładność nie jest wymagana. Najważniejsza jest gładka i prawidłowa figura zwierciadła, nie należy upierać się przy dokładnie 2436 mm. To że zwierciadło będzie charakteryzowało się światłosiłą f/5.8 czy f/6.1, zamiast f/6 nie wpłynie na jakość obrazów, a tubus i tak dopasowuje się do końcowych, dokładniejszych pomiarów. Można być pewnym, że ROC zmieni się podczas polerowania i figuryzacji zwierciadła.

Zanim zakończymy pracę z proszkiem #220, należy również wykonać tzw. test Sharpie (Sharpie to nazwa firmowa permanentnego cienkopisu). Test ten pokazuje nam, czy krążek i zwierciadło dopasowały się do siebie i są w dobrym kontakcie. W tym celu rysujemy cienkopisem na zwierciadle siatkę kwadratów o boku około 2 cm. Używając normalnego ruchu z TOM obchodzimy raz stanowisko pracy dookoła, po czym zwierciadło płuczemy i wycieramy do sucha. Siatka powinna zniknąć całkowicie albo być słabo widoczna, jednakowo na całej powierzchni zwierciadła. Jeśli siatka pozostaje widoczna na środku, należy pracować więcej MOT. Jeśli siatka nie została wytarta na krawędziach, należy popracować więcej TOM. Gdy test Sharpie został przeprowadzony pomyślnie i jesteśmy usatysfakcjonowani długością ROC, możemy użyć następnego rodzaju proszku — białego tlenku glinu. Od tego momentu praca idzie bardzo sprawnie, a wżery znikają relatywnie szybko. Biały proszek nie wydaje się też tak brudzący, choć jest to tylko złudzenie — nadal należy przestrzegać zasady czyszczenia wszystkiego po skończeniu każdego z proszków. Zanim jednak rozpoczniemy dalsze wygładzanie należy wykonać podstawę polerownika. Jeśli odłożymy to na później, istnieje ryzyko porysowania zwierciadła podczas wykonywania podstawy. Jeżeli stanie się to na tym etapie, proszek SiC #220 szybko pozbędzie się wszelkich zarysowań.

Rozpoczynamy zwykle z proszkiem AL2O3 #25, z tym że od teraz należy wpierw przygotować mieszaninę w butelce z wodą. Zapewni to równomierne rozprowadzenie proszku w postaci emulsji, co jest bardzo ważne, gdyż zlepione grudki proszku mogłyby działać jak materiał ścierny o większej średnicy ziaren. Nie należy używać od razu całego proszku, aby zapobiec jego utracie, np. przez przypadkowe przewrócenie butelki. Konsystencja mieszaniny powinna przypominać zagęszczone mleko, jednak także w tym przypadku praktyka jest najlepszym doradcą. Na powierzchnię zwierciadła wylewamy niewielką porcję (około łyżeczki), kładziemy krążek i ostrożnie obracamy go, aby równomiernie rozprowadzić emulsję. Stosujemy wciąż ten sam ruch, bez nacisku, zamieniając pozycje TOM/MOT co 15 minut, co jakiś czas monitorując ROC. Praca z AL2O3 #25 nie powinna zająć więcej niż 2-3 godziny, #20, #9, #5 około godziny każdym. W przypadku wygładzania proszkami AL2O3 jeden wet trwa zwykle około 5 minut, podczas pracy nie powinniśmy słyszeć głośnego chrobotania. Jeśli słyszymy, oznacza to, że w emulsji są grudki i należy wszystko wyczyścić i rozpocząć od nowa. Stosowanie zawiesiny niesie ze sobą ryzyko silnego sklejenia się krążka i zwierciadła, po tym jak woda wyparowuje w miarę pracy. Należy uniknąć tego za wszelką cenę! Internet jest pełen rozpaczliwego wołania o pomoc przy rozdzieleniu szklanych krążków, które ze względu na doskonałe dopasowanie wiążą się z siłą superkleju. Zwierciadło w miarę pracy z coraz drobniejszym proszkiem staje się coraz bardziej gładsze i czystą przyjemnością jest studiowanie jego powierzchni. Test mierzenia ROC rzuca ostre i jasne obrazy wnętrza odblaskowego latarki. Po zakończeniu pracy z ostatnim proszkiem możemy pogratulować sobie sukcesu i ukończenia pierwszego etapu wykonania zwierciadła.

Wykonanie Polerownika

Aby kontynuować pracę konieczne jest wykonanie nowego narzędzia — polerownika. Krążek szklany jest zbyt twardy do tego celu i potrzebna jest powierzchnia, która jeszcze dokładniej dopasuje się do profilu zwierciadła. Materiałem tym jest lepik, najlepiej lepik burgundzki wykonany z żywicy drzewnej. Można użyć również lepiku budowlanego, ale najlepiej bezpośrednio od producenta, stanowczo odradzam pożyczanie lepiku z budowy - nawet jedno ziarno piachu podstępnie zatopione w masie powyrzyna rysy na powierzchni zwierciadła, pieczołowicie dopieszczonej podczas wygładzania.
Ważna jest twardość lepiku. Jeśli planujesz polerować w ciepłym pomieszczeniu lub np. w szopce latem, relatywnie twardy lepik będzie dobry. Polerowanie w nieogrzewanej piwnicy zimą będzie wymagało lepiku bardziej miękkiego.

Zanim zaczniemy. Roztopiony lepik jest bardzo gorący i jest źródłem trujących i podrażniających oparów. Zapalony lepik będzie bardzo trudny do ugaszenia i zacznie potwornie kopcić. Przy wykonywaniu polerownika powinno nosić się odzież ochronną, rękawiczki i przebywać w dobrze wietrzonym pomieszczeniu lub na dworze. Wszystkie poniższe czynności wykonujecie na własną odpowiedzialność. Lepik burgundzki nie cuchnie tak jak lepik budowlany, można nawet powiedzieć, że posiada przyjemną, żywiczną woń. Jest jednak równie brudzący i szkodliwy.

Wykonanie polerownika wymaga dobrego zorganizowania i opanowania. Są dwa sposoby wykonania polerownika. Szkoła francuska, na czele z Texereau [ 1 ], proponuje wylewanie lepiku do formy i wycinanie poszczególnych sześcianów, po czym przyklejanie ich na powierzchnię krążka używanego do szlifowania i wygładzania. Metoda „amerykańska", którą przedstawiam poniżej jest łatwiejsza dla osób wykonujących zwierciadło po raz pierwszy i nie pozbawia nas krążka, który może się jeszcze przydać.

Przygotowujemy materiały potrzebne do wykonania polerownika:

1. sproszkowany kamień dentystyczny 2kg
2. lepik burgundzki/budowlany 0.45 kg
3. puszka po kawie
4. elektryczna kuchenka, ewentualnie kuchenka turystyczna na własne ryzyko
5. kijek do mieszania, plastikowa łyżka
6. taśma malarska, szeroka na 5 cm, taśma Duct Tape
7. żyletka
8. metalowa linijka
9. podłużny kawałek z grubego plastiku szeroki na co najmniej 5 cm, zdolny do objęcia zwierciadła
10. folia plastikowa, folia aluminiowa
11. terpentyna
12. wazelina
13. odrobina tlenku ceru wymieszana z wodą w butelce

Podstawę powinno się wykonać zaraz po skończeniu pracy z proszkiem SiC #220, aby ewentualne zarysowania można było łatwo usunąć. Do wytworzenia podstawy polerownika potrzebne nam będzie zwierciadło jako forma. Czyste zwierciadło smarujemy wazeliną, tak aby pokryć równomiernie całą powierzchnię, następnie pokrywamy folią plastikową. Wazelina chroni powierzchnię od porysowania podczas nakładania masy kamienia dentystycznego do formy. Wokół zwierciadła owijamy ciasno pas z mocnego plastiku i zamykamy uformowaną tak tamę mocną taśmą Duct Tape. Od środka tamy zaznaczamy cienkopisem odległość 4 cm od powierzchni krawędzi zwierciadła.
W wiadrze lub misce mieszamy 2 kg kamienia dentystycznego z ok. pół litra wody. Wodę należy dolewać powoli, masa powinna mieć formę jednolitej pasty na tyle gęstej, aby nie można było jej przelewać. Urobioną masę nakładamy łyżką do formy, nie powinna ona osiadać sama z siebie. Do przenoszenia pasty można użyć również plastikowego kubka. Po umieszczeniu całej masy, bierzemy formę w obie ręce i wprowadzamy ją w drgania, nie odrywając jej od podłoża. Obracamy następnie formę w rękach po czym kontynuujemy potrząsanie i obracanie do czasu, kiedy masa wypoziomuje się i wszystkie bąble powietrza wypłyną na powierzchnię. Po 5 minutach sprawdź twardość kamienia, nie powinien on twardnieć dłużej niż 15 minut. Po tym czasie usuwamy tamę i ostrożnie rozsuwamy zwierciadło i nowo uformowaną podstawę, którą kładziemy na folię aluminiową. Gotową podstawę pozostawiamy leżącą na kilka godzin. Po około 30 minutach podstawa zrobi się gorąca, co jest normalnym procesem podczas twardnienia kamienia dentystycznego. W międzyczasie bierzemy odrobinę lepiku i kruszymy go na proszek po czym mieszamy z terpentyną. Po ostygnięciu podstawy nacieramy ją kilkakrotnie tą miksturą i pozostawiamy w temperaturze pokojowej przez noc. Terpentyna jest materiałem łatwopalnym i strasznie śmierdzi, polecam więc pracę w rękawiczkach i kiedy reszta domowników wyjechała gdzieś na weekend. Następnego dnia wkładamy podstawę do piekarnika i nastawiamy na 200°C na 4-5 godzin. Po tym 'zapiekaniu' i ostudzeniu możemy przystąpić do dalszej części wykonania polerownika.
Podstawę polerownika można wykonać również z gipsu, jednak trzeba go będzie pokryć klejem epoksydowym, aby uniknąć nasiąkania wodą i uniknięcia odpadania okruchów. Kamień dentystyczny jest już wodoodporny i na tyle miękki, że ewentualne okruchy nie porysują powierzchni polerowanego zwierciadła. Do puszki po kawie lub starego garnka kruszymy lepik. Najlepiej nie wyciągać lepiku z opakowania i uderzać młotkiem do skruszenia. Wokół podstawy polerownika przymocowujemy taśmę maskującą, owijając podstawę dwa razy. Tak uformowana tama powinna mieć co najmniej 2 cm. Zanim rozpoczniemy topienie lepiku, należy nieznacznie podgrzać zwierciadło. Niektórzy używają do tego ciepłej wody, jednak wystarczy zwykła lampka biurkowa. Należy jednak być ostrożnym, aby zwierciadła nie przegrzać. Powinno ono mieć temperaturę nieco wyższą od dłoni. Umieszczamy podstawę na stanowisku do szlifowania i nacieramy ją terpentyną, co zapewni mocne związanie z lepikiem. Rozpoczynamy powolne podgrzewanie lepiku, nie można doprowadzić go do wrzenia, gdyż traci on wtedy swoje właściwości. Warto ściągnąć co jakiś czas puszkę z kuchenki i zamieszać kołysząc ją na boki, gdyż okruchy lepiku przy samym dnie topią się szybciej niż te na powierzchni. Gdy w końcu cały lepik w puszce ma konsystencję gęstej zupy, bardzo wolno wlewamy go na środek podstawy unikając powstawania bąbli. Po wlaniu całego lepiku należy poprzebijać bąble, które pokażą się na powierzchni. Po wlaniu całej zawartości puszki czekamy około 10-15 minut aż lepik stanie się nieco twardszy. Czas ten może wydłużyć się w przypadku bardziej miękkiego lepiku. Co jakiś czas można sprawdzać twardość powierzchni. Należy odwinąć nieco taśmy odsłaniając bok wlanego lepiku i zobaczyć czy nie wypływa on na bok. Taśmę zdzieramy stanowczymi i szybkimi ruchami, inaczej lepik będzie ciągnął się jak cukierek toffi. Poniższe kroki należy wykonać w miarę szybko. Po zdarciu całej taśmy smarujemy ciepłe zwierciadło emulsją CeO2 i kładziemy bez nacisku na lepik. Obracamy zwierciadło kilka razy, po czym zdejmujemy i odkładamy na bok. Bierzemy do ręki metalową linijkę i mocno naciskając wykonujemy serie podłużnych i poprzecznych rowków formując sześciany polerownika. Nie należy dociskać linijki do samej podstawy. Najważniejszą sprawą w tym procesie jest wykonanie asymetrycznego polerownika. Jest to konieczne, aby uniknąć deformacji powierzchni zwierciadła wynikłych z jego regularnego kształtu. Po wytworzeniu kanałów na polerowniku umieszczamy zwierciadło i wystający lepik odłupujemy za pomocą szpachli. Zostawiamy zwierciadło na polerowniku na 5-10 minut, co jakiś czas je obracając. Zdejmujemy następnie zwierciadło i poszerzamy kanały za pomocą żyletki. Oprócz czyszczenia kanałów należy ściąć krawędź polerownika pod kątem 45°, tak aby średnica polerownika była nieco mniejsza od średnicy zwierciadła. Ścięcie krawędzi polerownika zapobiega bardzo niepożądanej deformacji zwierciadła, zwanej odwróconą krawędzią. W trakcie polerowania stan polerownika należy monitorować pod tym względem.
Twardość lepiku trudno jest dobrać „na oko". Każde stanowisko pracy charakteryzuje się inną temperaturą i wilgotnością. Polerownik prawidłowej twardości wymaga poprawienia rowków co 2-3 godziny pracy, jeśli rowki zamykają się dużo wcześniej, oznacza to, że w pomieszczeniu jest za ciepło. Tak było w moim przypadku, kiedy rowki zamykały się już po 40 minutach pracy i polerownik dosłownie rozpłynął mi się po czterech godzinach polerowania. Należy powiedzieć również kilka słów na temat przechowywania polerownika. Tak naprawdę lepik jest cieczą, tylko o bardzo wysokiej gęstości. Pozostawiony na dłuższy czas na nierównej powierzchni przepłynie nieznacznie w kierunku przechyłu. Dlatego należy go przechowywać na płaskiej powierzchni, zapobiegając również jego wysuszeniu, co pozbawia go cennych właściwości. Dobrym sposobem przechowywania jest umieszczenie polerownika w okrągłym pojemniku na jedzenie z pokrywką — drobiny piasku czy kurzu, które opadną na powierzchnię po pewnym czasie mogą „utonąć" w lepiku. Należy uniknąć tego za wszelką cenę, gdyż powierzchnia polerownika ulega nieustannemu zdzieraniu i może po pewnym czasie odsłonić zatopione śmieci i zniszczyć powierzchnię zwierciadła. Po około 2-3 godzinach polerowania drobiny proszku i szkła wtapiają się w powierzchnię polerownika redukując jego skuteczność. Należy wtedy, oprócz poszerzenia kanałów, zdrapać cienką warstewkę z powierzchni sześcianów. Rowki pełnią ważne funkcje podczas polerowania. Czynią one operację łatwiejszą, zapobiegając zbyt silnemu sklejaniu się polerownika ze zwierciadłem i pozwalają emulsji polerującej sprawnie przepływać i być wymienianej podczas ruchów zwierciadła. Dlatego tak ważnym jest ich regularne poszerzanie. Operacja poszerzania, jak i czyszczenie powierzchni to czynność bardzo brudząca, ale metoda z użyciem żyletki jest najskuteczniejsza. Całą operację można wykonywać w misce, zanurzając polerownik pod wodą, wtedy lepik nie pryska na boki, tylko wypływa na powierzchnię wody. Gdy rowki zamkną się zbyt szczelnie, można użyć ponownie rozgrzanej metalowej linijki. Niektórzy używają lutownicy bądź piły, jednak wykończenia żyletką nic nie zastąpi.

Polerowanie zwierciadła

Na początek zła wiadomość. Wypolerowanie zwierciadła o średnicy 203 mm zajmuje około 12-15 godzin. I chodzi tu o samą czynność polerowania, nie wliczając przygotowań i sprzątania po pracy. Skuteczne polerowanie jest męczące i z reguły można nieprzerwanie pracować przez najwyżej dwie godziny. Minimalny czas polerowania wynosi pół godziny, gdyż dopiero po 20 minutach polerownik i zwierciadło nagrzewają się do odpowiedniej temperatury, która zapewnia skuteczne polerowanie.
Powodem użycia lepiku jako materiału polerującego jest jego elastyczność i możliwość idealnego dopasowania do profilu zwierciadła. Dlatego też zanim rozpoczniemy polerowanie należy upewnić się o doskonałym ich dopasowaniu. W tym celu na polerownik nakładamy niewielką ilość emulsji tlenku ceru i używając zwierciadła ostrożnie rozprowadzamy go po powierzchni. Następnie na zwierciadło kładziemy ciężarek 5-8 kilogramowy albo po prostu wiadro wypełnione wodą. Czas dociskania jest bardzo ważny i uzależniony od twardości lepiku. Zwykle należy dociskać poniżej godziny, ale gdy w pomieszczeniu jest chłodniej niż zwykle, czas ten może się wydłużyć. Lepiej jest dociskać dłużej niż za krótko. Aby upewnić się, że polerownik i zwierciadło dobrze się dopasowały, można obrócić zwierciadło dookoła i przypatrywać się powierzchni styku poprzez szkło. Innym sposobem sprawdzenia właściwego dopasowania jest wykonanie kilku ruchów COC w celu wykrycia „wybojów" — zwierciadło powinno przesuwać się po powierzchni polerownika bez podskakiwania i gwałtownego „rwania". Jeśli nierówności takie są odczuwalne, należy dociskać dłużej. Jeżeli dociskanie przedłuża się bez pożądanego efektu, np. po kilkutygodniowej przerwie w pracy, należy przeprowadzić dociskanie na ciepło, czyli lekko podgrzać zwierciadło. Temperatura powinna być niewiele wyższa od dłoni, jeśli zwierciadło będzie za ciepłe, podczas dociskania pozamykają się rowki.
Gdy jesteśmy pewni, że powierzchnie dobrze się dopasowały, rozpoczynamy polerowanie. W przeciwieństwie do szlifowania i wygładzania, polerowanie jest procesem ciągłym. Nie oddzielamy więc zwierciadła od polerownika w celu ich płukania i wycierania, odsuwamy jedynie zwierciadło w bok, dodajemy CeO2, ewentualnie odrobinę wody i kontynuujemy pracę. Zamiana pozycji MOT/TOM zachodzi rzadziej, co 1 godzinę. Polerowanie odbywa się z użyciem ruchu COC z zakresem 1/3 średnicy. Zbyt duży zakres ruchu może doprowadzić do odwrócenia krawędzi, co jest kłopotliwą wadą figury zwierciadła.
Na początku polerowania praca może wydawać się niejednostajna, ale po około 15-20 minutach polerownik i zwierciadło nagrzewają się do właściwej temperatury. Wtedy można poczuć, że obydwa elementy zaczynają się „lubić", ruchy wygładzają się, ale zwiększa się również siła z jaką przylegają do siebie. Pojawia się więc znowu zagrożenie ich sklejenia, więc należy pamiętać o odpowiedniej ilości wody, która może parować szybciej. Polerowanie staje się wtedy ciężkie i można nabawić się porządnego bólu pleców. Jedynym rozwiązaniem jest zmiana pozycji lub umieszczenie jednej ze stóp powyżej podłoża, np. na niskim taborecie.
Jak można ocenić, czy zwierciadło zostało dostatecznie wypolerowane? Już po 2-3 godzinach można zauważyć gładką, odblaskową powierzchnię, jednak jest to złudzenie i praca postępuje na poziomie niewidocznym gołym okiem. Absolutnym minimum jest 10-12 godzin pracy, wtedy można rozpocząć badanie powierzchni. Najwygodniejszym sposobem jest użycie wskaźnika laserowego. W zaciemnionym, bądź zupełnie ciemnym pomieszczeniu naświetlamy zwierciadło pod kątem mniejszym niż 45° trzymając wskaźnik z boku. UWAGA NA OCZY! Nigdy nie trzymaj wskaźnika naprzeciw siebie i nie patrz na zwierciadło z góry! Siatkówka oka nie posiada receptorów bólowych, więc nawet nie poczujesz, zanim będzie za późno. Kompletnie wypolerowana powierzchnia odbija 4% padającego na nią światła. Ocena powierzchni jest więc kwestią po części subiektywną, są jednak pewne ogólne wytyczne. Co chcemy osiągnąć przez polerowanie to jak najmniejsze odbicie powierzchniowe w porównaniu z odbiciem wewnętrznym. Zwierciadło należy wpierw bardzo dobrze wyczyścić. Po umyciu detergentem i wytarciu do sucha ręcznikiem papierowym przecieramy powierzchnię chusteczkami dezynfekującymi, nasączonymi alkoholem, np. izopropanolem. Po wyschnięciu kładziemy zwierciadło na ciemnej powierzchni i gasimy światło w pomieszczeniu. Przesuwając powoli promień lasera po całej powierzchni szukamy drobnych wżerów i zarysowań — naświetlone błyszczą jaskrawo. Aby upewnić się, że są to wżery, należy trzymać w drugiej ręce chusteczkę papierową i przesunąć delikatnie po powierzchni, gdyż drobiny kurzu dają ten sam, błyszczący efekt. Zwierciadło jest wypolerowane tylko wtedy, gdy brak jest jakichkolwiek wżerów i draśnięć, a cała powierzchnia odbija taką samą ilość światła. Należy zwrócić szczególną uwagę na krawędzie, gdyż one polerowane są wolniej niż środek. Lepiej pracować dłużej niż za krótko, tutaj nie można przedobrzyć. Niedostatecznie wypolerowana powierzchnia da zaś w efekcie matowe zwierciadło po pokryciu aluminium. Warstwę tą będzie trzeba zedrzeć i zwierciadło poprawiać, czego nikomu nie życzę.
Niektórzy krytykują metodę laserową, gdyż oświetla ona tylko niewielki ułamek powierzchni zwierciadła. Innym sposobem jest odbicie światła słonecznego pod kątem ostrym i szukanie wżerów i zarysowań. Wydaje mi się jednak, że wymaga ona większego doświadczenia, no i nie zawsze mamy bezchmurną pogodę.
Jeśli ukończyłeś polerowanie, można powiedzieć, że goryla część roboty została wykonana. Jeśli znajdujesz się w tym punkcie, oznacza to, że zdałeś egzamin z dyscypliny, samozaparcia i niepospolitej cierpliwości. Czas więc na część, w której będzie trzeba nieco pomyśleć.

Figuryzacja zwierciadła


Tylko idealne warunki pracy doprowadzą do powstania zwierciadła o kształcie sferycznym bliskim doskonałości za pomocą powyższych metod. W świecie rzeczywistym zwierciadło zwykle posiada błędy powierzchni i wymaga korekcji. Jedynym zwierciadłem, którego kształtu nie można poprawić, to takie które spadło na podłogę i roztrzaskało się na kawałki. Celem figuryzacji zwierciadła jest doprowadzenie go do kształtu sferycznego, następnie parabolizacja, choć nie jest to absolutnie niezbędne. Do figuryzacji zwierciadła będzie potrzebny kolejny rodzaj testu, jednak zanim poznamy jego tajniki, niezbędne jest zapoznanie się z podstawami optyki, które postaram się przedstawić jak najzwięźlej. Chciałbym ograniczyć to do absolutnego minimum i nie odchodzić od zagadnienia optyki zwierciadeł wklęsłych. Niezbędnym jest jednak zrozumienie poniższych informacji, inaczej dalsze studia nad zwierciadłem staną się niejasne. Jeśli ktoś postanowi pogłębić swoją wiedzę, zapraszam do literatury i książek poświęconych optyce. Ja przedstawiam jedynie informacje dla osoby, która chce stworzyć swoje zwierciadło, bez grzebania się w skomplikowanych wzorach i zagadnieniach.

Aby zwierciadło teleskopu skupiało światło pochodzące z nieskończoności w jednym punkcie, musi posiadać kształt paraboidalny. Jeśli zwierciadło będzie wycinkiem sfery, promienie odbite od jego krawędzi zostaną skupione nieco bliżej wzdłuż osi optycznej, niż promienie odbite od jego środka. Pozostawanie przy kształcie sferycznym jest błędem i swojego rodzaju pójściem na łatwiznę. Nie po to pracujemy ciężko tyle czasu, aby uzyskać zwierciadło o wątpliwej jakości. Tutaj nie ma mowy o kompromisach, jeśli nie jesteś perfekcjonistą, w ogóle nie zabieraj się za szlifowanie zwierciadła. Sfera to jest etap przejściowy, z którego rozpoczyna się proces parabolizacji. Obecnie istnieje doskonałe oprogramowanie, które pozwala na figuryzację paraboli z ogromną dokładnością, bez znajomości skomplikowanych wzorów i profesjonalnej wiedzy. Aby usunąć defekt zwierciadła sferycznego, czyli zrównać światło skupione z krawędzi i środka, należy je odpowiednio zmodyfikować. W tym celu należy nieco pogłębić środek zwierciadła (aby przybliżyć punkt skupienia promieni wewnętrznych) i spłaszczyć jego krawędź (aby oddalić punkt skupienia promieni marginalnych). Gdy przełożymy to na regularną, matematyczną figurę, uzyskamy właśnie kształt paraboidalny. Jak jednak możemy określić rzeczywisty kształt zwierciadła? Nikt nie jest w stanie ocenić na oko, gdzie dokładnie skupione jest światło padające na zwierciadło. Zatem czas zapoznać się z drugą ciekawą właściwością zwierciadła sferycznego i paraboidalnego. Jeśli źródło światła znajduje się w blisko zwierciadła, sytuacja wygląda zupełnie odwrotnie. Zwierciadło sferyczne skupia wtedy światło w jednym punkcie, zwierciadło paraboidalne zaś skupia promienie w różnych punktach na osi optycznej.

Rodzaj deformacji określa wzór:

'p' = -b [(h2/R)+(h4/2R3)]

Powyższego wzoru nie trzeba pamiętać. Najważniejsza jest w nim wartość b. Jeśli wynosi zero, zwierciadło ma kształt sferyczny, gdyż promienie skupiają się w jednym punkcie, nie istnieje więc aberracja podłużna (cały czas odnosimy się do blisko umieszczonego źródła światła). Deformacja o wartości -1 to parabola, ujemna wartość wskazuje, że promienie marginalne skupiają się dalej od zwierciadła niż promienie środkowe. Jeśli wartość b mieści się pomiędzy -1 i 0, figura ma kształt wycinka elipsy, inny rodzaj elipsy określony jest przez wartość b pomiędzy 0 i +1. Pisałem, że proces szlifowania zwierciadła jest jak nauka nowego rzemiosła. Czas więc na zbudowanie własnego narzędzia pomiarowego, zwanego nożem Foucaulta.

Test Foucaulta i parabolizacja

Nóż Foucaulta to aparat, który posiada źródło światła w postaci diody LED, która może poruszać się na ramieniu wzdłuż i wszerz osi optycznej zwierciadła. wiatło odbija się od zwierciadła i skupiane jest na ostrzu żyletki, również umieszczonej na tym samym ramieniu. Ramieniem można poruszać za pomocą pokręteł, przez co ruchy mogą być precyzyjne. Pokrętło wzdłużne posiada również podziałkę z dokładnością setnej części milimetra, która posłuży w późniejszej ocenie ilościowej zwierciadła. Poniższy aparat to jedna z wielu możliwości wykonania, jeszcze jakiś czas temu budowało się osobną komorę dla żarówki, jednak dziś wskaźniki posiadające diodę LED są tanie i powszechne. Należy zdecydować się, czy źródło światła będzie poruszać się wraz z nożem, czy też będzie nieruchome stało obok. Od tej decyzji zależą szczegóły wykonania i późniejszej oceny ilościowej zwierciadła. Osobiście namawiam na ruchome źródło światła, gdyż jest wygodniejsze i nie trzeba wykonywać szczeliny i równać jej z krawędzią noża. Należy pamiętać, aby żyletka i źródło światła znajdowały się w tej samej odległości od zwierciadła, oraz aby krawędź żyletki znajdowała się w połowie źródła światła.

Dołączona grafika

Podstawowe elementy noża Foucaulta. Aparat pomiarowy powinien być przytwierdzony do stabilnego podłoża. Wstawka pokazuje podziałkę widzianą od tyłu, w tym wypadku jeden obrót równa się 3 mm przesunięcia się noża wzdłuż osi optycznej. Numery powinny rosnąć wraz z oddalaniem się noża od zwierciadła. Żyletka musi poruszać się w dwóch płaszczyznach: wzdłuż i wszerz osi optycznej zwierciadła. Na stronie A Knife-edge Tester znajdziecie projekt aparatu z nieruchomym źródłem światła. Można też pogooglować w celu znalezienia innych pomysłów.

Do kompletu pomiarowego potrzebna jest jeszcze podstawa dla zwierciadła, którą będzie można obracać i manipulować w pionie, aby poprawnie ustawić zwierciadło względem noża. Poniżej najbardziej prosta wersja, jaką można sobie wyobrazić, warto jest też dodać pokrętła na spodzie, aby móc regulować przechył.

Aby ustawić zwierciadło do oceny figury i pomiarów, należy je wpierw dobrze wyczyścić. Najlepiej spłukać je letnią wodą z kroplą płynu do mycia naczyń, po czym wysuszyć ręcznikiem papierowym. Powierzchnię przecieramy następnie chusteczką dezynfekującą nasączoną izopropanolem. Stawiamy zwierciadło na stojaku, dociskając jego tylną powierzchnię do kawałka taśmy dwustronnej, przytwierdzonego do ściany pionowej podstawy. Od powierzchni zwierciadła rozwijamy miarę i ustawiamy stolik z nożem Foucaulta w odległości jak najbliższej ROC. Warto mieć tutaj podwójny wskaźnik, zarówno z laserem, jak i diodą LED, ponieważ za pomocą lasera można o wiele łatwiej zgrać zwierciadło z nożem.

Dołączona grafika

Przygotowanie do pomiarów nożem Foucaulta. Stolik, na którym stoi nóż, musi być stabilny, a operator powinien siedzieć wygodnie tuż za nim. Na początku najłatwiej użyć lasera, aby znaleźć odbicie na krawędzi żyletki, potem można przełączyć na LED i przesuwając nóż w przód i w tył, odnaleźć ostry obraz.

Po ustawieniu noża, gasimy światło w pomieszczeniu i siadamy z okiem umieszczonym tuż za żyletką. Powoli kręcimy pokrętłem poprzecznym, aż do momentu kiedy zobaczymy odbicie diody LED, które dotychczas było zasłonięte. Należy usiąść tak blisko, aby odbicie LED wypełniało jednolicie całą powierzchnię zwierciadła i nasze pole widzenia. Należy pozostać w tej pozycji nieruchomo i użyć ponownie pokrętła przesuwając żyletkę z powrotem, zasłaniając powoli promienie powracające. Sprawna obsługa noża Foucaulta wymaga długiej praktyki i cierpliwości. Lekkie szturchnięcie aparatu spowoduje konieczność ustawiania wszystkiego od nowa. Tutaj nie można się spieszyć. Zanim przejdę do dostrajania noża w celu użycia, należy wytłumaczyć, co właściwie spodziewamy się zobaczyć.

Dla ułatwienia załóżmy, że szczęśliwym trafem udało nam się wypolerować idealną sferę. Ustawiamy nóż Foucaulta nieco bliżej zwierciadła, czyli w odległości poniżej ROC. Jeśli krawędź noża zacznie wchodzić z lewej strony w promienie powracające, zobaczymy, że lewa strona zwierciadła staje się ciemna. Gdy nóż odsuniemy dalej, w odległość większą niż ROC, mimo że żyletka wędruje z lewej strony, ciemna staje się prawa strona zwierciadła! Jeśli zaś nóż wejdzie dokładnie w punkcie ROC, cała powierzchnia zwierciadła wygaśnie w tym samym momencie. Najprościej będzie to zrozumieć, jeśli spojrzycie na poniższą ilustrację.

Dołączona grafika

Tak wygląda zwierciadło sferyczne badane za pomocą noża Foucaulta. W tym przypadku krawędź żyletki zawsze wprowadzana jest z lewej strony obserwatora i odcina promienie dochodzące do oka, które znajduje się tuż za nożem. Jeśli odcinane są promienie w odległości bliższej niż ROC, cień na zwierciadle wędruje w tym samym kierunku co nóż (po lewej). Jeśli promienie odcinane są w odległości dalszej od ROC, cień na zwierciadle wędruje w kierunku przeciwnym do kierunku noża (po prawej). Kiedy krawędź noża wprowadzona zostanie dokładnie w punkcie ROC, zwierciadło zgaśnie jednakowo na całej powierzchni (środek).

Na to specyficzne „wygaszenie" zwierciadła musimy wyczulić sobie oko — jego rozpoznanie jest podstawą zrozumienia figury zwierciadła i późniejszych pomiarów ilościowych. Wygaszenie jest jedynie zaciemnieniem zwierciadła, jednak nie staje się ono absolutnie czarne, tak jak w przypadku, gdy krawędź noża wchodzi poza punktem ROC.
W tym momencie mogę wyjaśnić również jak prawidłowo ustawić aparat do pomiarów. Najbardziej istotną kwestią jest zrównanie osi przemieszczania się noża z osią optyczną zwierciadła. Po znalezieniu promienia odbitego ustawiamy krawędź noża nieco bliżej niż ROC i wprowadzamy w powracające światło aż do momentu, kiedy czarny cień będzie znajdował się na środku zwierciadła. Następnie przemieszczamy krawędź noża do siebie i obserwujemy cień. Jeśli cień pozostaje po środku, oznacza to, że krawędź wędruje wzdłuż osi optycznej zwierciadła i jesteśmy gotowi do pomiarów. Jeśli jednak cień wędruje dalej, zasłaniając coraz więcej powierzchni zwierciadła, należy odrobinę obrócić cały aparat zgodnie z wskazówkami zegara i ponownie powtórzyć powyższy test. Jeśli cień ucieka na zewnątrz, aparat należy przekręcić w kierunku przeciwnym do wskazówek zegara, aby zrównać obydwie osie.
Jak zatem będzie wyglądać zwierciadło paraboidalne testowane nożem Foucaulta? Jak już wcześniej opisywałem promienie odbite z różnych części zwierciadła skupiane są w różnych punktach na osi optycznej. Czyli jeśli wprowadzimy krawędź noża w każdy z tych punktów, jedynie część zwierciadła powinna ulec zaciemnieniu. I tak też to następuje. Poniższa rycina wyjaśnia analizę zwierciadła paraboidalnego za pomocą noża Foucaulta.

Dołączona grafika

Analiza zwierciadła paraboidalnego za pomocą noża Foucaulta, czyli „miska od spodu" — „obwarzanek" — „miska od góry". Wykresy na górze wskazują miejsce wprowadzenia krawędzi noża, po środku przedstawiony jest schematycznie obszar wygaszony (ciemnoszary kolor), na dole przykładowe zdjęcia z rzeczywistych obserwacji. Po lewej wygaszony zostaje środek, gdyż krawędź noża wchodzi w punkt, gdzie skupiane są promienie z obszaru środkowego. W następnym diagramie wygaszony zostaje obszar 0.7 średnicy zwierciadła, gdyż krawędź noża wchodzi w promienie skupiane z tego obszaru. Po prawej wygaszona zostaje krawędź.

Przestudiuj dokładnie powyższe wykresy, zanim rozpoczniesz pomiary i staraj się jak najlepiej zrozumieć istotę testu Foucaulta. Obserwowane obrazy najlepiej interpretować w następujący sposób. Wyobraź sobie, że z prawej strony zwierciadła stoi wyimaginowane źródło światła. Załóżmy również, że oświetlane przez nie przeszkody obiekty NIE rzucają cienia oraz NIE powstrzymują tego światła. Zapamiętaj i naszkicuj schematycznie profil jaki zauważyłeś, po czym użyj tabeli poniżej do interpretacji.
Jeśli założymy, że szlifowanie i polerowanie zaszło idealnie i robiłeś wszystko prawidłowo, na samym końcu procesu powinieneś otrzymać sferę. Życie oczywiście nie jest takie proste i jako początkujący zapewne uzyskasz figurę, którą będzie trzeba poprawić. Pamiętaj jeszcze raz — jedyne zwierciadło, którego nie da się poprawić to takie, które roztrzaskało się o podłogę. Poniżej podaję przykłady figur i propozycje ich rozwiązania.

Dołączona grafika

Zaobserwowany profil za pomocą noża Foucaulta przekłada się na figurę zwierciadła. Jeśli wykonywałeś polerowanie zgodnie z wszystkimi regułami, bardzo możliwe, że uzyskasz jedną z figur oznaczonych od 1 do 5. Przykłady oznaczone od 6 do 13 są rzadsze i jeśli uzyskasz którykolwiek z nich, postaraj się kontynuować normalne polerowanie przez kolejne 2-3 godziny. Jeśli wada nie znika, staraj się zastosować przedstawioną powyżej korektę.

Jeśli twoje zwierciadło ma kształt paraboidalny na samym początku, gratuluje szczęścia, będą potrzebne jedynie drobne poprawki. Jeżeli startujesz ze sfery, elipsy lub płaskiego sferoidu czas zapoznać się z następnym procesem - parabolizacją.

Parabolizacja to proces powolny i należy wykonywać go z uwagą. Jedna sesja powinna obejmować jedynie 1-2 obrotów zwierciadła — należy zaznaczyć punkt, z którego startujemy i skończyć tuż przed nim. Ruch powinien być wolny — przekroczenie zwierciadła z jednej strony na drugą powinno trwać około 3 sekund. Zasięg ruchów parabolizacyjnych wynosi aż 4/5 średnicy zwierciadła i jego schemat jest pokazany poniżej. Po każdej sesji zwierciadło należy umyć, wysuszyć i przetestować. Kiedy po pewnym czasie zauważamy, że krawędź bądź środek zwierciadła wymaga większej redukcji, należy ruch parabolizacyjny nieco zmodyfikować, co przedstawione jest na ilustracji poniżej.

Dołączona grafika

Parabolizacja zwierciadła. Normalny ruch parabolizacyjny oznaczony jest cyfrą 1. Ruch pogłębiający środek (2) odznacza się częstszymi posuwami środka zwierciadła ponad krawędzią polerownika, ruch redukujący krawędź (3) polega na skupieniu się nad środkiem polerownika.

Kiedy otrzymałeś figurę, która testowana nożem Foucalta pokazuje sekwencję obrazów jak na rycinie poniżej
http://img156.images...06053152ui9.jpg
czas na dokładniejszą analizę zwierciadła. Odradzam wcześniejsze pomiary, gdyż na tym etapie możesz jeszcze nie potrafić przewidywać działania polerownika i skupianie się na pojedynczych strefach może doprowadzić jedynie do frustracji. Najlepszym sposobem jest uzyskanie wpierw prawidłowej figury, następnie przystąpienie do jej pomiarów.

Maska Coudera i figuryzacja zwierciadła


Maska Coudera pozwala na podzielenie zwierciadła na strefy, które można pomierzyć ilościowo. Nie należy dzielić zwierciadła na zbyt wiele stref - lepiej posiadać wiarygodne odczyty z mniejszej liczby stref, niż zbyt wiele, mniej wiarygodnych danych. Poniżej zamieściłem maskę Coudera dla zwierciadła o średnicy 203 mm.

Dołączona grafika

Kliknij na poniższy link aby uzyskać maskę do zwierciadła o średnicy 203 mm.
http://www.racjonali...ouder060603.jpg
Po wydrukowaniu wytnij dokładnie wszystkie strefy i zmierz je bardzo dokładnie. Hx to odległość od środka do zewnętrznej krawędzi strefy (promień zewnętrzny), Hm to odległość od środka do środka strefy (promień wewnętrzny). Drugim sposobem uzyskania Hm jest zmierzenie Hx i krawędzi wewnętrznej strefy, dodanie ich i podzielenie przez 2. Dla ułatwienia orientacji podczas testów można obciąć około 1/4 górnej części maski. Wartość w najniższym wierszu można zignorować, gdyż będzie obliczana automatycznie przez oprogramowanie.
Pomiary należy wykonać po co najmniej godzinie — dwóch od momentu postawienia zwierciadła na stojaku. Jest bardzo ważne, aby jego temperatura zrównała się z otoczeniem. Najpierw upewnij się, że krawędź noża wędruje wzdłuż osi optycznej zwierciadła i sprawdź sekwencję obrazów. Następnie zakryj zwierciadło maską Coudera i poczekaj około 15 minut, aż uspokoi się powietrze.

Jedną ręką trzymamy pokrętło wzdłużne, drugą ręką pokrętło poprzeczne i wprowadzając i wyprowadzając ostrze w oś optyczną oceniamy stan wygaszenia każdej strefy z osobna. Noża nie trzeba zerować, gdyż tak naprawdę nie liczy się sama wartość odczytana ze skali, lecz różnica w wartości pomiędzy poszczególnymi strefami. Numery powinny rosnąć od strefy Z1 do Z4. Najtrudniej jest odczytać środkową strefę i zajmuje wiele czasu i praktyki aby wyczulić oko na te zmiany. Czego właściwie szukamy? Celem jest znalezienie punktu na podziałce dla każdej strefy na osi podłużnej, w którym wygasa ona natychmiast po wprowadzeniu noża. Cała strefa musi zaciemnić się jednorodnie, bez wędrujących cieni z jednego końca na drugi. W przypadku stref Z2, Z3, Z4 obie strony maski Coudera powinny wygasnąć jednocześnie. Zanim zaczniesz spisywać numery z podziałki, staraj się poćwiczyć „na sucho", wygaszając kolejno strefy Z1 — Z4 i z powrotem. Tak jak wspominałem — najtrudniejsza do oceny jest strefa Z1 i najlepiej jest przesunąć wpierw nóż w kierunku zwierciadła, obserwując wędrujący cień i stopniowo cofać ostrze aż do momentu, gdy cała strefa wygasza się w jednym momencie. Najbardziej wiarygodny odczyt jest zawsze ze strefy Z3, czyli obszaru 0,7 średnicy zwierciadła i te dane, nie zaś wartość strefy Z1, traktowane są przez oprogramowanie jako punkt odniesienia.

Oczywiście, wszystkie obliczenia można wykonywać ręcznie, jednak szczerze odradzam — są one zbyt czasochłonne. Ciekawych odsyłam do książki Texereau. My tymczasem użyjemy doskonałego oprogramowania freeware, które pozwoli nam ułatwić wyzywający proces figuryzacji. Program nazywa się FigureXP i można go sciągnąć tutaj:
http://lerch.no-ip.c...gureXP_Full.zip
Poniżej znajduje się ekran (Setup, F2), w którym wprowadza się dane.

Dołączona grafika

FigureXP to bardzo użyteczny i prosty w obsłudze program. Po uruchomieniu wybieramy 'Create new file', aby stworzyć nowy plik lub ładujemy z dysku poprzednio używany. Po wciśnięciu F2 pojawia się panel Setup w którym kolejno wpisujemy potrzebne dane. Porównaj z poniższym tekstem.

Ekran 'Setup' posiada następujące opcje:

* Ilość stref maski (number of mask zones): 4.
* Sposób wpisywania wymiarów stref (mask entry type): pozostawić 'inner/outer' (promień wewnętrzny/zewnętrzny).
* Jednostka pomiarowa (measurments unit): mm.
* Źródło światła (light source type): w zależności od zbudowanego przez was noża Foucaulta należy wybrać: ruchome (moving) albo nieruchome (fixed). Jest to bardzo ważne. Złe wybranie opcji spowoduje błędną interpretację danych.
* Promień krzywizny (ROC): czyli podwojona ogniskowa — zmierz dokładnie jeszcze raz ustawiając nóż na figurze „obwarzanka" — wygaszając 0,7 średnicy zwierciadła. Co jakiś czas należy mierzyć tą odległość, gdyż może ona zmienić się w toku figuryzacji.
* Średnica zwierciadła (mirror diameter): w naszym przypadku 203 mm.
* Pożądana deformacja (desired deformation): -1 (czyli kształt paraboli — porównaj z Ryc. 42).
* Promień wewnętrzny Hm (Inner Mask Radius) oraz promień zewnętrzny Hx (Outer Mask Radius) dla każdej ze stref powinny mieć takie wartości jak w tabeli, jeśli dokładnie wyciąłeś maskę.

Gdy wpiszemy wszystkie dane przechodzimy do następnego panelu za pomocą F3.

Dołączona grafika

Panel 'KE Readings', czyli odczyty z krawędzi noża. Wyjaśnienie poniżej.
Pojawia się następna opcja — ilość odczytów (number of data sets). Ponieważ ludzkie oko nie jest doskonałe i w naszych danych zawsze będzie pewien błąd, należy wykonać co najmniej trzy odczyty każdej strefy, które zostaną uśrednione. Z biegiem czasu można dojść do takiej wprawy, że odczyty z Z3 strefy będą identyczne do 2 miejsca po przecinku! Staraj się nie patrzeć na poprzednie odczyty, aby się nimi nie sugerować. Gdy już będziesz naprawdę blisko ukończenia zwierciadła, po odczytaniu danych, przekręć zwierciadło o 90 stopni, przykryj ponownie maską Coudera, odczekaj 15 minut i powtórz odczyty. Uzyskane dane wpisujemy dla każdej strefy do tabeli. Po prawej stronie, żółtym kolorem, podane są wartości idealne dla każdej z nich. Gdy wpiszemy nasze odczyty, przechodzimy do kolejnego panelu, wciskając, F4.

Dołączona grafika

Panel 'Surface Error', czyli błąd powierzchni. Poszczególne strefy oznaczone są Z1, Z2, Z3 i Z4. Pamiętaj, że wykres nie reprezentuje kształtu zwierciadła, lecz odchyłkę każdej ze stref od wartości idealnej. Celem jest więc „spłaszczenie" wykresu, czyli wyrównanie stref jak najbliżej do ich wartości idealnych. Powyższy wykres i dane pochodzą odczytu, który jak widać, reprezentuje monstrualną hiperbolę. Powyższy panel reprezentuje błąd powierzchni zwierciadła, oś pozioma to odległość od środka, oś pionowa reprezentuje odchyłkę krzywizny w nanometrach (nm). Na samej górze wyrażona jest skala w długościach fali świetlnej. Dla nas na tym panelu najważniejsze są dwie rzeczy: kształt krzywej i wartość błędu wyrażona w długości fali (lambda) — 'P-V Wavefront Error'. Spójrzcie na powyższy wykres — olbrzymi wulkan, z dziurą w środku i stromymi krawędziami! Odchyłka od prawidłowej figury wynosi ponad dwie długości fali! ('P-V Wavefront Error' 2.04 Waves!) Kiedy klikniemy na przycisk po lewej 'Find best fit conic constant', pokazuje się wartość -3.2, czyli wielgachna hiperbola. Co właściwie oznacza 'odchyłka równa x fali'?

Dołączona grafika

Zwierciadło teleskopowe nie może mieć odchyłki od prawidłowej figury większej niż 1/4 lambda. Po prawej przedstawiona jest schematycznie fala świetlna oraz przesunięcie 1/4 długości. Gdy błąd jest większy, fala odbita może osłabić falę nadchodzącą w procesie zwanym interferencją (fale pokrywające się grzbietami, wzmacniają się, przesunięcie fali spowoduje osłabienie jednej fali przez drugą, gdyż ich grzbiety staną naprzeciw siebie). Zwierciadło zatem musi spełnić tzw. kryterium Rayleigha, którzy obliczył, że 1/4 fali światła, na które ludzkie oko jest najbardziej wrażliwe wynosi 140 nm (nanometrów). Załóżmy, że błąd powierzchni posiada głębokość delta (schemat po lewej), jest to dodatkowy dystans, który światło musi pokonać w kierunku do i od zwierciadła. Dlatego też całkowite opóźnienie wywołane przez defekt ma wartość 2*delta, czyli błąd powierzchni zostaje tak naprawdę podwojony. Dlatego też, aby zwierciadło spełniało kryterium Rayleigha, defekt powierzchni nie może przekroczyć 140/2 = 70 nanometrów (0,000 070 mm). Dowód na to, że manipulacja na tak niewyobrażalnie małych wartościach jest możliwa znajdziecie poniżej.

Zwierciadła komercyjne powinny mieć odchyłkę maksimum 1/4 fali, my jednak chcemy wykonać zwierciadło doskonałe i nie powinniśmy kończyć figuryzacji zanim nie uzyskamy błędu mniejszego niż 1/10 fali. Jeśli zdecydowałeś się na wykonanie zwierciadła do obserwacji głównie planet, twoim celem powinno być nawet 1/16 fali. Proces poprawek jest za każdym razem inny i zależy od twardości polerownika, temperatury stanowiska pracy, doświadczenia operatora etc. Podstawą jest ostrożność, odpowiednia analiza i zrozumienie własnych poczynań. Figuryzacji trzeba poświęcić dużo czasu. Należy prowadzić skrupulatne notatki z każdego odczytu i pracować powoli i sukcesywnie. Dobrze jest włączyć sobie po kolei profile zwierciadła na ekranie i analizować w jaki sposób nasze działania wpłynęły na zmianę kształtu. Cały proces jest jak próbowanie złapania czterech kotów jedną ręką na raz. Kiedy mamy już trzy w garści i sięgamy po czwartego, drugi wypada z ręki i ucieka. Podczas podnoszenia drugiego, wypadają dwa kolejne etc. Ważnym jest uchwycenie jego działania w toku figuryzacji.

Aluminizacja Zwierciadła


Tego etapu nie jesteśmy w stanie wykonać sami, gdyż wymagana jest do tego komora próżniowa i specjalistyczny sprzęt. Niegdyś zwierciadła były srebrzone i nadal można wykonać to we własnym zakresie, ale wymaga to pracy z trującymi odczynnikami. Przede wszystkim jednak powłoka srebra czernieje szybko w zanieczyszczonym powietrzu i po kilku miesiącach proces ten trzeba powtórzyć. Powłoka aluminiowa powinna wytrzymać około 5 lat albo dłużej w mniej zanieczyszczonych miastach, po czym należy ją usunąć i nałożyć nową. Niektórzy wysłają swoje zwierciadła do firm, które np. na co dzień wykonują lusterka samochodowe.

Pakowanie zwierciadła do wysyłki do aluminizacji. Należy wyciąć kwadraty ze styropianu i położyć 3-4 warstwy na dno pudełka. Zwierciadło należy następnie obłożyć styropianowymi arkuszami z wyciętym otworem po środku. Na górę należy również położyć 3-4 warstwy i pudełko dobrze zamknąć i zabezpieczyć przed przypadkowym otwarciem.
Po otrzymaniu zwierciadła należy być bardzo ostrożnym i podczas dopasowywania do tuby jego powierzchnia powinna być pokryta watą i tekturą, aby zapobiec uszkodzeniom.
Zwierciadło nie można myć środkiem do mycia szyb! Powłoka jest bardzo delikatna, nie można jej niczym pocierać! Drobiny kurzu można usuwać dmuchając gumową gruszką, a większe usunąć plastikową pęsetą. Odpada szorowanie chusteczkami czy patyczkami higienicznymi. Zwierciadło nie powinno myć się częściej niż dwa razy w roku. Sposób mycia podaje poniżej:

1. Wyczyść i wypłucz dokładnie miskę o wymiarach większych niż zwierciadło.
2. Nalej do niej letniej wody i kroplę łagodnego płynu do mycia naczyń.
3. Zanurz zwierciadło w wodzie i pozostaw je tam na 10-15 minut.
4. Jeśli po tym czasie nadal widoczne są jakieś ślady na powierzchni zwierciadła, użyj wacików farmaceutycznych (nie zostawiają włókien) i delikatnie przecierając, spróbuj je usunąć. NIE WYWIERAJ NACISKU! Wacik powinien przesuwać się lekko po powierzchni zwierciadła od środka ku krawędziom, zmieniaj waciki często.
5. Wylej wodę, wlej świeżą i wypłucz w niej zwierciadło, powtórz pięć razy.
6. Trzymając zwierciadło pod skosem, spłucz jego powierzchnię używając 4-5 litrów wody destylowanej — to usunie minerały i zanieczyszczania z wody kranowej.
7. Postaw zwierciadło pod skosem do wyschnięcia — kilka większych kropelek na powierzchni można usunąć dotykając je kantem chusteczki.

Być może powyższy tekst zachęcił Cię do wykonania własnego zwierciadła i podjąłeś decyzję o budowie teleskopu. Życzę każdemu z Was wiele wytrwałości i powodzenia.

Wybór i zakup dodatkowych elementów.


Kiedy już wykonaliśmy bądź kupiliśmy zwierciadło główne, do kompletu potrzebne będą nam dodatkowe komponenty. Oto lista elementów, w które należy się zaopatrzyć jeszcze przed ukończeniem budowy teleskopu:

Zwierciadło wtórne.


Zwierciadło wtórne odbija promienie skupiane przez zwierciadło główne i kieruje je do okularu. Zwykle ma ono kształt owalny i powinno być idealnie płaskie. Rozmiar zwierciadła jest mierzony w wartości jego mniejszej przekątnej. Wykonywanie samemu zwierciadła wtórnego nie jest warte zachodu.
Rozmiar zwierciadła wtórnego zależy od średnicy zwierciadła głównego i jego światłosiły. Producenci teleskopów komercyjnych wykorzystują prostą zasadę — mniejsza przekątna zwierciadła wtórnego powinna stanowić od 0,18 do 0,22 średnicy zwierciadła głównego. Przyjmując, że średnica tuby jest około 5 centymetrów większa od średnicy zwierciadła głównego, zaś średnica wewnętrzna wyciągu okularowego wynosi 32 mm (1,25 cala).
W planach, które przedstawiam, zastosowany został wyciąg niskoprofilowy, szczegóły zostaną wyjaśnione później. Dla zainteresowanych podaję poniżej pewne kwestie do rozważenia, w zależności od planowanego zastosowania teleskopu.

Równanie wyznaczające rozmiar zwierciadła wtórnego zostało zmodyfikowane na podstawie książki Build Your Own Telescope autorstwa Richarda Berry’ego.

d = f' + ( [ D-f' ] / F ) x L

gdzie:
d = mniejsza przekątna zwierciadła wtórnego
F = długość ogniskowej zwierciadła głównego
f' = długość ogniskowej zwierciadła głównego pomnożona przez wynik dzielenia pożądanego pełnego pola oświetlenia w okularze przez 57,3 (czyli f' = F x Z/57,3). Zwykle chcemy mieć 0,5 stopnia w pełni oświetlonego pola w okularze (Z), chyba że budujemy teleskop głównie do obserwacji planet, wtedy celem jest 0,25 stopnia, aby uzyskać lepszy kontrast.
D = średnica zwierciadła głównego
L = odległość od środka zwierciadła wtórnego do optyki okularu

Łatwiej będzie to wyjaśnić na przykładzie.
Zwierciadło ma średnicę 203 mm i długość ogniskowej 1192 mm. Zewnętrza średnica tuby wynosi 256 mm (tuba o średnicy 250 mm plus grubość ściany 2 x 3 mm), wysokość wsuniętego do końca wyciągu wynosi 40 mm. Dodajmy jeszcze do tego 20 mm tolerancji.
Dlatego w tym przypadku L = 128 mm (promień tubusu) + 40 mm + 20 mm = 188 mm.

Czyli wracając do głównego wzoru:

Dla 0,5 stopnia w pełni oświetlonego pola w okularze mniejsza przekątna zwierciadła wyniesie:

d = (1192 x [0,5 / 57,3]) + ([203 — 10,37] / 1192) x 188 = 40,8 mm

Dla 0,25 stopnia w pełni oświetlonego pola w okularze mniejsza przekątna zwierciadła wyniesie:

d = (1192 x [0,25 / 57,3]) + ([203 — 10,37] / 1192) x 188 = 35,5 mm

Oczywiście zwierciadła wtórne nie są produkowane dokładnie w tych rozmiarach, należy po prostu kupić takie, które najbardziej odpowiada powyższym liczbom.

Okulary i soczewki Barlowa

Na początek można kupić tanie Plössle i dokupywać lub zamieniać na lepsze później. Okulary dzielą się na wiele kategorii i mają różne zastosowania. W ostateczności można rozebrać starą lornetkę, należy upewnić się tylko, czy optyka jest wielopowłokowa (multicoated). Okulary powinny mieć również gwint na filtry i najlepiej muszlę oczną.
Jak określić powiększenie w zależności od użytego okularu? Wystarczy podzielić długość ogniskową teleskopu przez ogniskową okularu. Jeśli więc długość ogniskowej teleskopu będzie wynosić 1200 mm, okular 25 mm da nam powiększenie 48x, zaś okular 10 mm — 120x. Czyli im mniejsza wartość ogniskowej okularu, tym większe powiększenie. Należy pamiętać, że wraz ze wzrostem powiększenia maleje również pole widzenia.

Z biegiem czasu na pewno zaostrzy się Wam apetyt na mocniejsze powiększenia. Zamiast kupować dodatkowe okulary, proponuję inne rozwiązanie — kupno soczewek Barlowa, które wydłużają długość ogniskowej teleskopu.

Soczewki Barlowa, wydłużając ogniskową teleskopu, dają możliwość kombinacji powiększeń. Dobrej jakości elementy można nawet łączyć. Tak więc posiadając dwa okulary przedstawione powyżej i dwie soczewki Barlowa mamy następujące kombinacje i powiększenia:



okular 25 mm = 48x


okular 25 mm + soczewka Barlowa 2x = 96x


okular 25 mm + soczewka Barlowa 3x = 144x


okular 25 mm + soczewka Barlowa 2x + soczewka Barlowa 3x = 288x (teoretycznie)


okular 10 mm — 120x


okular 10 mm + soczewka Barlowa 2x — 240x


okular 10 mm + soczewka Barlowa 3x — 360x


okular 10 mm + soczewka Barlowa 2x + soczewka Barlowa 3x = 720x (teoretycznie)

To dość pokaźny zestaw i dużo kombinacji, w zależności co chcemy oglądać i jakie warunki panują danej nocy. Praktyczne powiększenie teleskopu newtonowskiego o średnicy zwierciadła 203 mm i światłosile f/6 wynosi od około 30x do 450x.

Szukacz

Jak znaleźć mglisty punkcik na niebie, który w okularze okaże się piękną gromadą gwiezdną czy mgławicą? Byłoby to ekstremalnie trudne przy użyciu tylko optyki teleskopu. Dlatego też niezbędny jest szukacz, czyli niewielka lunetka z celownikiem podobnym do tego w strzelbie snajperskiej. Szukacz 6 x 30mm w zupełności wystarczy.

Ponieważ teleskop newtonowski obraca obraz „do góry nogami", warto zaopatrzyć się w szukacz, który pokaże obraz niezmieniony i ułatwi orientację. Od biedy zamiast szukacza, można użyć połowy starej lornetki.

Wyciąg okularowy


Gdy kupujesz wyciąg masz do wyboru dwa rodzaje.

* niskoprofilowy wyciąg obrotowy
* standardowy wyciąg przesuwny

Obydwa wyciągi pozwalają na użycie okularów o średnicy zarówno 32 mm (1,25 cala), jak i 51 mm (2 cali).
Jeśli zdecydujesz się na rodzaj wyciągu, możesz wtedy dobrać do niego zwierciadło wtórne.
Precyzyjne wyciągi przesuwne, z dwoma rodzajami pokręteł, są znacznie droższe. Wyciągi niskoprofilowe nie wystają ponadto tak bardzo z tubusu, jak standardowe, przez co maleje ryzyko ich przypadkowego uszkodzenia podczas przenoszenia teleskopu. Zbyt wysoki wyciąg może spowodować również tzw. winietowanie, czyli pociemnienie obrazu na krawędziach na wskutek przesłonięcią stożka świetlnego.

Wszystkie te elementy powinny być kupione zanim zostanie ukończony teleskop, gdyż będą potrzebne do jego prawidłowego wyważenia.

Projekt rozmieszczenia elementów optycznych


Po zakupieniu podstawowych elementów opisanych w poprzednim artykule, pozostaje nam do wykonania pięć podstawowych elementów naszego teleskopu:

Tubus — w którym umieszczone będą wszystkie elementy
Pająk — rusztowanie dla zwierciadła wtórnego
Cela — montaż zwierciadła głównego
Wyciąg okularowy — który posłuży do korekcji ostrości obrazu
Statyw Dobsona — na którym będzie obracać się tubus

Zanim jednak zabierzemy się za budowanie czegokolwiek, należy wykonać plany rozmieszczenia elementów optycznych w tubusie. Do tego celu można wybrać dwa programy freeware:

NEWT for Windows ( http://home.att.net/...ft/newtsoft.htm ) — najbardziej rozbudowany i użyteczny program freeware do projektowania teleskopu.
Newtonian Telescope Design Planner ( http://www.catseyeco.../designie5.html ) — aplikacja web, oprócz planów tubusu posiada kalkulatory dotyczące zwierciadła wtórnego i okularów.

Najważniejsze w całym układzie jest odpowiednie wycięcie w tubusie otworu na wyciąg okularowy oraz adekwatne umieszczenie pająka i celi. Do projektu wystarczy formuła poniżej, powyższych programów należy użyć w celu dodatkowej weryfikacji.

Dołączona grafika

Wymiary niezbędne podczas planowania rozmieszczenia zwierciadeł i wyciągu w teleskopie. Patrz wyjaśnienia poniżej.

A + B = długość ogniskowej,

C = odległość od końca tubusu do powierzchni odblaskowej zwierciadła głównego, zależy od rozmiarów celi i grubości zwierciadła,

D = odległość od końca tubusu do środka otworu na wyciąg okularowy,

R = promień tubusu,

Fh + 2 cm = wysokość wsuniętego wyciągu okularowego plus 2 cm tolerancji (różne okulary, różne oczy obserwatorów).

Załóżmy, że długość ogniskowej wynosi A + B = 1200 mm, wysokość wyciągu okularowego Fh + 2 cm = 40 mm (+20 mm), promień tubusu R = 128 mm, a odległość od końca tubusu do powierzchni odblaskowej zwierciadła głównego C = 100 mm. Należy użyć następnie poniższego wzoru:

A = (A+B) — [R + (Fh + 2cm)]

Czyli w tym przypadku:

A = 1200 — [128 + (40 + 20)] = 1012 mm

Aby uzyskać odległość od końca tubusu do środka otworu na wyciąg okularowy:

D = A + C

D = 1012 + 100 = 1112 mm

Należy kilka razy przeliczyć tę wartość, aby nie wyciąć otworu w złym miejscu, warto również zachować wycięty krążek. Aby upewnić się, czy projekt nie ma żadnych negatywnych skutków na działanie optyki, należy użyć wspomnianego wyżej oprogramowania. Przedstawiam projekt teleskopu wykonany za pomocą NEWT, gdyż oprócz wymiarów daje on wiele użytecznych informacji, włączając w to rozmieszczenie ewentualnych przesłon, użyteczne wydruki i skaluje w rzeczywistości wykres w zależności od danych.

Aby wprowadzić dane planowego teleskopu należy kliknąć na 'Edit', potem na 'Specifications'. Wybieramy jednostkę pomiarową w milimetrach. Opis poniżej.

Wpisujemy w każde pole:


Optics (Optyka)
Primary Diameter — średnica zwierciadła głównego
Focal Ratio — światłosiła — podziel długość ogniskowej przez średnicę zwierciadła głównego
Diagonal Minor Axis — mniejsza przekątna zwierciadła wtórnego

Tube (Tubus)
Tube Inside Diameter — wewnętrzna średnica tubusu
Tube Thickness — grubość ściany tubusu
Focuser to Front of Tube — odległość środka wyciągu do przodu tubusu
Mirror Face To Back of Tube — odległość powierzchni odblaskowej zwierciadła głównego od końca tubusu

Focuser (Wyciąg Okularowy)
Focuser Height — wysokość wsuniętego wyciągu okularowego
Spare Focuser in Travel — dodatkowa tolerancja dla wyciągu
Additional Height for Camera — dodatkowa wysokość dla mocowania aparatu fotograficznego
Focuser Inside Diameter — wewnętrzna średnica wyciągu okularowego

Jeśli chcemy wykonać przesłony o takiej samej średnicy wybieramy opcję 'Fixed Diameter Baffles'. Kwestia wykonania przesłon zostanie omówiona później.

Po wprowadzeniu danych pojawi się schemat teleskopu. Powiększenie wyciągu można uzyskać klikając na 'View', następnie na 'Create focuser window'. Wymiary można wyświetlić również klikając na 'View', następnie na 'Dimensions'.

Promień środkowy oznaczony jest na zielono, promień na granicy w 100% oświetlonej strefy na czerwono, promień na granicy w 75% oświetlonej strefy — na żółto. Schemat oprócz symulacji odbicia promieni pokazuje również rozmieszczenie przesłon. Na dole ekranu pojawi się tabela.

eśli wymiary są odpowiednie, dane w tabeli będą pokazane w czarnym kolorze. Czerwony kolor pojawi się, gdy elementy zostaną rozmieszczone w zły sposób. Opis poniżej.
Diagonal too small to admit 100% ray: NO/YES Zwierciadło wtórne zbyt małe, aby odbić promienie z w 100% oświetlonej strefy: NIE/TAK

Jeśli pojawi się YES, należy zastosować większe zwierciadło wtórne, albo umiejscowić pająka bliżej początku tubusu.
Vignetting of 75% ray at front aperture: None/YES Winietowanie promieni w 75% oświetlonej strefy na początku tubusu: NIE/TAK

Jeśli pojawi się YES, należy wykonać tubus o większej średnicy.

Vignetting at focuser of 100% ray: None/Yes
Vignetting at focuser of 75% ray: None/Yes


Winietowanie promieni w 100% / 75% oświetlonej strefy na wyciągu: NIE/TAK

Jeśli pojawi się YES w którymkolwiek przypadku, należy zastosować krótszy wyciąg (najlepiej niskoprofilowy) albo/i wyciąg o większej średnicy wewnętrznej. Można wypróbować również różne średnice tubusu.

Winietowanie to przyciemnienie obrazu, które zachodzi za każdym razem, gdy stożek światła zatrzymuje się na przeszkodach zanim dotrze do okularu. Najczęstszym problemem jest wyciąg okularowy; wysokie i wąskie wyciągi zwiększają ryzyko odcinania promieni. Użycie szerokiego, niskoprofilowego wyciągu może być najlepszym rozwiązaniem w tym przypadku. Winietowanie może nastąpić również, gdy tubus posiada zbyt małą średnicę bądź gdy przesłony są zbyt wysokie.

Gdy klikniemy na 'Edit', następnie 'Display Baffle List' pojawi się okno przedstawiające rozmieszczenie przesłon. Przesłony mogą mieć tą samą średnicę, bądź sukcesywnie zmniejszającą się ku zwierciadle. W drugim przypadku należy usunąć tą opcję ze 'Specifications', wtedy jednak ich wykonanie będzie trudniejsze.

Do czego potrzebne są przesłony? Ich zadaniem jest redukcja odbicia światła wewnątrz tubusu, które może spowodować utratę kontrastu obrazów. Niepożądane światło może pochodzić np. z pobliskiej lampy ulicznej czy samochodów. Nadmierna ilość światła może pochodzić nawet z Księżyca w pełni albo z jasnych planet. Tak więc oprócz wyczernienia tubusu matową farbą, warto zainstalować przesłony, zwłaszcza gdy będziemy obserwować niebo w mieście. Odpowiednio umieszczone zapewnią, że odbite światło nie będzie docierało do zwierciadła wtórnego. Nieprawidłowo rozmieszczone mogą spowodować powstawanie zawirowań powietrza, dlatego też powinny znajdować się relatywnie blisko siebie. Wystarczy postępować według planów NEWT, można również poeksperymentować dodając dodatkowe przesłony ponad otworem wyciągu.

Istnieje wiele sposobów zamontowania przesłon. Wykonać je można z cienkiego drewna lub metalu, muszą być przy tym matowe i wyczernione. Najłatwiejszym jednak sposobem, który przedstawiam również w moim artykule, jest wykonanie przesłon z matowej pianki izolacyjnej służącej do uszczelniania okien.

Jeśli nie jesteście przekonani co do przesłon, możecie spróbować wpierw z tylko wyczernionym tubusem i zainstalować je później. W Internecie toczy się od dawna debata na temat użyteczności przesłon.

NEWT daje również możliwość obliczenia powiększenia zastosowanych okularów. Można również pokombinować z różnymi wariantami, klikając na 'Edit', następnie na 'Eyepieces'.

Aby wyświetlić możliwości teleskopu należy kliknąć na 'View', następnie na 'Display Performance Info'.

Po przeanalizowaniu planów i ewentualnych poprawkach w projekcie, można wszystkie dane wydrukować w jednym dokumencie za pomocą opcji 'Print'. Po ukończeniu planów można zabrać się za budowę poszczególnych elementów.

Wykonanie celi, pająka, tubusu i wyciągu


Bardzo ważna kwestia na początek. Wszystkie elementy we własnoręcznie wykonanym teleskopie koniecznie muszą mieć możliwość kilkupunktowej regulacji. Jeśli znajdziecie w Internecie inne, być może i łatwiejsze do wykonania plany, upewnijcie się, że zarówno cela jak i pająk posiadają śruby kolimacyjne. Pająk powinien mieć również możliwość centrowania w tubusie.

Cela


Cela to mocowanie zwierciadła głównego, która posiada odpowiednie śruby przytwierdzające ją do tubusu oraz dodatkowe śruby regulacyjne służące do kolimacji (optycznego dostrojenia teleskopu). Istnieje wiele sposobów jej wykonania. Poniższy projekt przedstawia celę otwartą, która zapewnia szybsze schłodzenie zwierciadła do temperatury otoczenia, co jest niezbędne do prawidłowego działania teleskopu. Otwór środkowy pozwala na opcjonalne zainstalowanie wentylatora, który przyspieszy chłodzenie zwierciadła. Poniższe elementy należy wyciąć ze sklejki.

Dołączona grafika

Projekt dwóch głównych elementów celi. Element po lewej powinien mieć średnicę równą średnicy wewnętrznej tubusu. Będzie on służył jako mocowanie całej celi do tubusu. Element po prawej powinien mieć średnicę równą średnicy zwierciadła głównego, które będzie do niego przytwierdzone. Po wycięciu obydwa elementy należy złożyć razem, wyrównać i wywiercić otwory tak, aby przechodziły w tym samym miejscu.

W jaki sposób narysować takie „wiatraki"? Po narysowani okręgu, należy na jego obwodzie odłożyć jego promień, co da nam punkty oddalone od siebie o 60 stopni. Od każdego punktu należy poprowadzić linię ku środkowi. Co drugie pole utworzone w ten sposób będzie „łopatą wiatraka", gdy podzielimy jego łuk na pół i z tego punktu poprowadzimy linię ku środkowi, możemy zaznaczyć również miejsce wywiercenia dziury na śruby kolimacyjne oraz gwintowane kołki po bokach. Dodatkowe okręgi odznaczą otwór na wentylator, wycięcie i średnicę zwierciadła. Gdy narysujemy to wszystko na sklejce, warto użyć gumki do mazania aby usunąć niepotrzebne linie i uniknąć złego wycięcia.
Do wycinania kolistych kształtów ze sklejki potrzebna będzie wyrzynarka. Nie wyobrażam sobie tego wycięcia zwykłą piłą. Nawiercenie otworów na kątach pomaga w wycięciu skomplikowanych kształtów. Po wycięciu wszelkie nierówności należy poprawić papierem ściernym.
Obydwa elementy powinny zostać wyczernione matową farbą. Następnie w otwory elementu mniejszego wkładamy śruby z płaskim łbem, po czym z drugiej strony nakładamy podkładkę, sprężynę naciskową i kolejną podkładkę. Następne nakładamy element większy, po czym dodajemy do każdej śruby podkładkę i nakrętkę motylkową. Uwaga: śruby powinny przesuwać się swobodnie przez otwory elementu większego. W ten sposób uzyskaliśmy system regulacji zwierciadła głównego.

Dołączona grafika

Gotowa cela widziana z góry (po lewej) i z boku, gdzie widać gwintowany kołek, który został wkręcony w większy element. To posłuży do montowania celi. Należy również zadbać o to aby śruby miały schowane łby w elemencie mniejszym, gdyż do niego przytwierdzone będzie zwierciadło główne. W tym celu można nawiercić otwory o średnicy łba.

Zwierciadło wraca zwykle od aluminizacji z przykryciem ochronnym. Po tym jak już nacieszymy oko jego odblaskiem, przykrycie to należy założyć z powrotem i nie zdejmować przez cały proces dopasowywania i późniejszego wyważania teleskopu. Zwierciadło można przytwierdzić do celi za pomocą czarnego kleju silikonowego (100%), co daje pewne mocowanie, zaś odkształcające się pod wpływem zmian temperatury drewno celi nie deformuje zwierciadła. W środku zwierciadła musi zostać przyklejona czarna kropka, która będzie niezbędna do kolimacji. Kółko to można wyciąć dziurkaczem z czarnej taśmy izolacyjnej. Naklejenie czarnej kropki na środek zwierciadła nie wpłynie w żaden sposób na działanie teleskopu, gdyż znajdować się ona będzie w cieniu zwierciadła wtórnego. Kółko musi być naklejone dokładnie na środku, w przeciwnym przypadku prawidłowa kolimacja nie będzie możliwa. Aby to zrobić można po prostu narysować okrąg o średnicy zwierciadła na cienkim papierze i przebić środek okręgu cyrklem. Następnie należy przyłożyć kartkę do powierzchni zwierciadła i wyrównać narysowane krawędzie z krawędziami zwierciadła, po czym włożyć czubek cienkopisu w dziurę na środku. Na zaznaczonym punkcie można nakleić kropkę. Innym sposobem jest użycie dwóch przezroczystych linijek i umieszczenie ich prostopadle wobec siebie. W ten sposób można odmierzyć dokładnie średnicę zwierciadła i wyznaczyć jego środek.

Pająk

Pająk to rusztowanie utrzymujące zwierciadło wtórne. Powinien być on stabilny aby nie ulegał rozregulowaniu podczas przenoszenia teleskopu i przypadkowych wstrząsów. Musi posiadać również regulację przechyłu zwierciadła wtórnego oraz możliwość centrowania w tubusie.

Dołączona grafika

Schemat budowy pająka. Po lewej widok od tyłu, po prawej widok z boku z zamontowanym zwierciadłem wtórnym. Podstawa pająka przytwierdzona jest do tubusu za pomocą trzech ramion wykonanych z cienkiej blachy, które przymocowane są do podstawy krótkimi śrubami. Podstawa łączy się z elementem nośnym za pomocą śruby centralnej, która posiada swobodę ruchu wewnątrz komory i napięta jest sprężyną naciskową. Zarówno podstawę jak i element nośny pająka należy wykonać z drewnianego drążka. Drewno powinno być bardzo twarde, aby nie pękało pod wpływem wkręcania śrub. Drążek powinien mieć średnicę mniejszą od mniejszej przekątnej zwierciadła aby nie stanowić dodatkowej przeszkody dla światła wpadającego do teleskopu, ale na tyle dużą aby dało się umieścić wszystkie niezbędne elementy. Przed wkręceniem jakiejkolwiek śruby należy wywiercić otwór wiertłem o średnicy mniejszej niż śruba. Na obu końcach podstawy należy narysować promienie wychodzące ze środka i rozmieszczone o 120 stopni od siebie. Następnie należy wywiercić większy otwór dla śruby centralnej w środku oraz trzy otwory dla śrub kolimacyjnych na środku każdego promienia. Otwory te muszą przechodzić w tych samych punktach po drugiej stronie drążka. Jest to zadanie niełatwe i jeśli nie masz nikogo kto będzie poprawiał pion wiercenia, zakończy się ono sukcesem dopiero po kilku próbach. Element nośny należy uciąć pod kątem 45 stopni, co również jest trudne, jeśli nie posiada się piły kątowej. Oprócz kątomierza można użyć następującej metody. Z kartki papieru należy wyciąć kwadrat o boku równym obwodowi drążka, następnie poprowadzić dwie linie ze środka jednego boku do środków boków przyległych. Należy następnie przeciąć papier wzdłuż tych linii, co da nam kształt „domu" i owinąć nim drążek. Otwór środkowy należy poszerzyć wiertłem tak, aby utworzyć komorę, w której powinien zmieścić się łeb śruby centralnej wraz ze sprężyną. Śruba powinna mieć również możliwość przechyłu na boki. Od spodu otwór na śrubę centralną również należy poszerzyć nawiercając już istniejący otwór wiertłem o większej średnicy. Należy wykonać również wgłębienia, w które wpasują się śruby kolimacyjne z podstawy. Aby śruby te nie wwiercały się w drewno, we wgłębieniach tych należy umieścić śruby bądź pinezki. Śrubę centralną wraz z nanizaną sprężyną należy przełożyć przez element nośny, następnie ciasno wkręcić w podstawę i zabezpieczyć nakrętką z podkładką. W podstawę należy również ciasno wkręcić śruby kolimacyjne i dokręcić je do momentu kiedy sprężyna w komorze elementu nośnego zostanie porządnie ściśnięta. Wtedy to cały układ może być regulowany i jednocześnie jest sztywny i stabilny. Ramiona pająka to popis dla pomysłowości. Budowniczowie teleskopów wykonują je z wszystkiego co można sobie wyobrazić: szprych rowerowych, brzeszczotów pił do metalu, deseczek cedrowych, czy kawałków blachy. Gdy już wszystkie elementy pasują dobrze do siebie, należy przetestować pająka kręcąc śrubami kolimacyjnymi za pomocą śrubokrętu i sprawdzić, czy element nośny może być dzięki nim przechylany i przesuwany wzdłuż osi. Jeśli wszystko działa jak należy, pająka należy dokładnie pokryć matową czarną farbą. Wszelkie odblaski od nie pomalowanych powierzchni spowodują pogorszenie obrazów. Pająka należy bardzo dokładnie wyczernić. Powinno się zwrócić uwagę na wszystkie krawędzie, zagłębienia, śruby i otwory. Po wyschnięciu farby można przykleić zwierciadło wtórne, używając czarnego kleju silikonowego. Podczas montowania zwierciadła, należy zadbać o ochronę powierzchni odblaskowej przykrywając ją np. wacikiem. Klej silikonowy potrzebuje 24 godzin do całkowitego wyschnięcia. Należy umieścić pająka w ten sposób aby zwierciadło spoczywało na nim poziomo i nie zsunęło się w niepożądanym kierunku. Warto obrysować krawędź elementu nośnego na zwierciadle za pomocą cienkopisu i przez pierwsze kilka godzin sprawdzać, czy się nie zsunęło.
Zwierciadło wtórne może mieć odblaskowe pozostałości powłoki aluminiowej na bokach, które należy również wyczernić. Nie należy używać do tego farby w sprayu, gdyż można przez przypadek napylić ją na powierzchnię odblaskową. Farbę można wpierw napylić na pędzelek, następnie rozprowadzić na krawędziach zwierciadła.

Tubus


Jednym z najlepszych materiałów na tubus teleskopu są kartonowe tuby szalunkowe, które służą jako formy do odlewania kolumn betonowych. Można je dostać praktycznie w każdej firmie produkującej materiały budowlane. Największym ich plusem jest łatwość ich modyfikacji, przycinania i obróbki. Należy jednak taką tubę odpowiednio zaimpregnować, aby stała się wodoodporna i sztywna, co opisuję poniżej. Tuba do teleskopu powinna mieć długość większą lub co najmniej równą długości ogniskowej. Powinna mieć również średnicę większą o około 5 centymetrów od średnicy zwierciadła głównego. Dla zwierciadła o średnicy 203 mm tuba powinna mieć wewnętrzną średnicę równą około 250 mm. Część sprzedawanych tub szalunkowych do wykonywania gładkich kolumn może być pokryta w środku warstwą wosku. Ponieważ warstwa ta posiada niepożądany odblask należy ją zedrzeć. Kartonowa tuba potrzebuje uszczelnienia i usztywnienia. Do tego celu należy użyć lakieru żywicznego (najzdrowszy, choć drogi wybór to lakier bazie żywicy szelakowej — Shellac) i nanieść cienką warstwę wewnątrz tuby, pozwalając na jego wsiąknięcie w materiał. Aby sięgnąć do środka tuby, można przymocować pędzel do kija. Cienką warstwę lakieru nanosimy również na zewnątrz tuby. Po wyschnięciu cały proces powtarzamy. Po takim zaimpregnowaniu tuba stanie się sztywna, twarda i wodoodporna. Dodatkowym zabezpieczeniem będzie na koniec farba. Aby zapobiec strzępieniu się końców tuby, należy nakropić niewielką ilość kleju typu Super-Glue na krawędzie, zabieg ten powinno się zastosować zawsze, gdy wycinamy coś z tuby lub wiercimy w niej dziury.
Jeśli zdecydowałeś się na montaż przesłon, poniżej podaję przykład ich wykonania za pomocą piankowej taśmy izolacyjnej do okien. Przesłony wykonać można również z innych materiałów, na przykład kartonu lub styropianu. Odradzam montaż przesłon ze sklejki, gdyż tubus będzie wtedy ciężko unieść. Rozmieszczenie jak i średnica przesłon nie może być przypadkowa, ze względu na ryzyko powstawania dodatkowych odblasków i zawirowań powietrza. Jako referencji można użyć programu NEWT.

Dołączona grafika

Montaż przesłon wewnątrz tubusu przy użyciu pianki izolacyjnej. Do ich przytwierdzenia potrzeba np. kleju uniwersalnego, gdyż warstwa samoprzylepna pianki (jeżeli takowa występuje) jest za słaba.

W każdym przypadku tubus należy w środku dobrze wyczernić. Do tego celu użyć można tej samej farby, którą wyczerniliśmy wcześniej celę i pająka. Tubus można wyczernić również wykładając go czarnym materiałem używanym zwykle do wykonania wnętrz futerałów do instrumentów muzycznych.
Po wyczernieniu tubus należy ułożyć pod skosem i wywietrzyć przez kilka dni zanim rozpocznie się instalację zwierciadeł, gdyż opary z farby mogą zaszkodzić warstwie odblaskowej optyki.

Gdy wykonamy wszystkie elementy, będzie można zbudować statyw, złożyć teleskop w funkcjonalną całość, wyregulować optykę i wreszcie przetestować w terenie.

Wykonanie statywu Dobsona


Statyw Dobsona powinien być wykonany z dobrego gatunku sklejki o grubości 19 mm. Należy zwrócić uwagę na to, aby płyta była prosta, bez wybrzuszeń i wgłębień. Do projektu wystarczy płyta o rozmiarach 1220 x 2440 mm, co daje jeszcze duży zapas na błędy i dodatkowe plany. Poniżej przedstawiam propozycję użycia materiału dla teleskopu o średnicy zwierciadła 203 mm.

Dołączona grafika

ropozycja wycięcia elementów statywu z płyty o rozmiarach 1220 x 2440 mm i grubości 19 mm. Część odpadowa (extra) jest tutaj nieproporcjonalna i w rzeczywistości jest większa.

Oto rozmiary powyższych elementów:

A — element mniejszy obudowy tubusu — 267 mm x 267 mm

B — element większy obudowy tubusu, widełki łożyska — 305 mm x 267 mm

C — element podstawy i układu nośnego — 400 mm x 368 mm

D — noga — 50 mm x 50 mm

E — element łożyska — średnica: 150 mm

F1 — większy element celi - średnica: 250 mm

F2 — mniejszy element celi - średnica: 203 mm

Poniżej przedstawiono wszystkie elementy złożone w funkcjonalną całość:

Dołączona grafika

Funkcjonalne elementy teleskopu. Obudowa tubusu składa się z dwóch mniejszych elementów A oraz dwóch większych elementów B. Każde łożysko składa się z widełek B oraz krążków nośnych E. Element nośny, zbudowany w całości z płyt C, posiada podstawę złożoną z dwóch płyt, dwie ścianki boczne oraz jedną przednią. Podstawa złożona jest z dwóch płyt C i trzech nóg D.

Obecność widełek służy dodatkowej stabilności teleskopu. Tą samą funkcję pełnią podwójne płyty w podstawie i dolnej części elementu nośnego. Teleskop jest co prawda ciężki, ale cena warta jest zapłacenia. Odradzam wycinanie widełek w ściankach bocznych — może i estetyka będzie większa, ale projekt utraci na stabilności. Widełki wyciąć należy z elementu B rysując półokrąg ze środka krótszej krawędzi. Dla ułatwienia zamiast półokręgu można wyciąć w sklejce górną krawędź na kształt litery V. Wszystkie elementy należy skręcić śrubami, dodając pomiędzy nie kleju do drewna dla wzmocnienia. Do elementów bocznych B należy przytwierdzić krążki E, które po obu stronach muszą znajdować się dokładnie na środku. Przed wkręceniem każdej śruby należy nawiercić otwór o mniejszej średnicy, aby uniknąć pęknięcia drewna.
Po skręceniu i sklejeniu dwóch płyt podstawy, na stronie dolnej należy przytwierdzić do niej trzy nóżki. Takie rozmieszczenie umożliwia użycie teleskopu na nierównym terenie. Krawędź z dwiema nogami wskazuje przód. Na stronie górnej podstawy należy poprowadzić dwie linie od środka tylnej krawędzi do rogów krawędzi przedniej. Następnie od środka każdej z tych linii należy narysować linie do niej prostopadłe. Miejsce ich przecięcia wyznacza środek dla śruby łączącej podstawę z elementem nośnym. Śrubę tą należy wkręcić ciasno w drewno od spodu, koniecznie musi być ona ustawiona prostopadle. Stara płyta gramofonowa oraz kawałki teflonu zapewnią teleskopowi gładki obrót. Teflon najlepiej jest przytwierdzić mocną taśmą dwustronną, ale dopiero po pomalowaniu. Na tym etapie można użyć niewielkich skrawków taśmy do przetestowania teleskopu. Teflon jest tutaj niezastąpiony, można ewentualnie użyć plastikowych skrawków, które montuje się na nóżkach mebli w celu ich łatwego przesuwania po wykładzinie. W płycie gramofonowej należy powiększyć otwór, aby zmieściła się w nim śruba. Można to zrobić wiertarką z grubym wiertłem, unieruchamiając wcześniej płytę. Rozmiary elementu nośnego należy dostosować do obudowy tubusu. Wyjaśnienia poniżej.

Zanim złożysz element nośny, koniecznie dostosuj rozstaw ścianek bocznych do gotowej obudowy tubusu. Należy najpierw zmierzyć jej szerokość, bez krążków nośnych. Odległość pomiędzy ściankami bocznymi elementu nośnego musi równać się szerokości obudowy teleskopu plus grubości dwóch płyt (widełek łożyska), plus dodatkowe 3 mm tolerancji po każdej stronie. Należy upewnić się co do prawidłowych rozmiarów, gdyż po skręceniu i sklejeniu płyt może być za późno!

Złożenie

Patrząc przez otwór na wyciąg należy sprawdzić, gdzie należy przytwierdzić pająka. W otworze powinno być widoczne zwierciadło wtórne odbijające obraz tylnego wlotu tubusu. W otwór należy wcisnąć wyciąg i dopiero po pomalowaniu przytwierdzić go klejem silikonowym od wewnątrz.

Dołączona grafika

Mocowanie pająka do tubusu od zewnątrz (po lewej) i od wewnątrz. Dwupunktowe przytwierdzenie daje możliwość prawidłowego ustawienia ramion. Ramiona nie mogą być przechylone na boki, gdyż będą blokować wtedy więcej światła i zwiększą dyfrakcję, co niekorzystnie wpłynie na obrazy.
Pająka należy dobrze wyśrodkować w tubusie, do czego posłużyć mogą śruby mocujące. Na zwierciadło wtórne należy założyć materiał ochronny. Otwory na śruby mocujące należy wywiercić około 2 cm od końca tubusu, aby karton nie uległ zerwaniu. Wnętrze otworów należy utwardzić klejem typu Super-Glue. Pomiędzy gwintowanym kołkiem a ścianą tubusu należy umieścić podkładkę, następnie wkręcamy śrubę z kolejną podkładką. Cela przytwierdzona zostaje za pomocą trzech śrub. Wyważenie teleskopu następuje po tym, jak zainstalujemy w nim wszystkie elementy. Należy założyć również szukacz i okular w wyciągu. Do wyważenia tubusu są potrzebne dwie osoby. Tubus należy położyć na np. drążku i przesuwać tak długo do przodu i do tyłu, aż nie zostanie osiągnięta równowaga po obu stronach. Punkt ten należy zaznaczyć i wsunąć tubus w obudowę tak, aby znalazł się on w jej środku. Tubus należy wtedy przytwierdzić tymczasowo śrubą przez górny element obudowy. Wyważenie można sprawdzić dodatkowo jeszcze raz kładąc tubus z obudową na drążek. Widełki łożyska należy tymczasowo przybić gwoździami i położyć na nich obudowę z tubusem. Tubus musi mieć swobodę ruchu od pionu (nie zahaczając dołem o spód elementu nośnego) aż do pozycji horyzontalnej (tak aby płyta przednia nie blokowała tubusu). W zależności od problemu, widełki łożyska można unieść wyżej lub opuścić niżej, następnie przytwierdzić je na stałe za pomocą śrub i kleju.
Zanim wypróbujemy teleskop po raz pierwszy, należy wyregulować jego elementy optyczne.

Kolimacja

Tak jak struny instrumentu muzycznego, optyka teleskopu zwierciadlanego musi co jakiś czas zostać odpowiednio dostrojona. Proces ten zwany jest kolimacją i na początku może wydawać się nieco skomplikowany. Celem kolimacji jest zrównanie osi optycznych trzech elementów: zwierciadła głównego, zwierciadła wtórnego oraz okularu. Jeśli warunek ten nie jest spełniony, wpłynie to negatywnie na obserwacje, pozbawiając obrazy ostrości i kontrastu. Podczas kolimacji, jako punktu odniesienia używamy wyciągu, który jest umieszczony prostopadle do ściany tubusu i nie może być regulowany.
Zanim rozpoczniesz kręcenie śrubami kolimacyjnymi, zajrzyj przez otwór wyciągu i postaraj się zidentyfikować poszczególne elementy.

Dołączona grafika

Na początku widok przez wyciąg może być niejasny. Należy oswoić się z poszczególnymi elementami zanim przystąpi się do kolimacji. Gdy spoglądamy przez wyciąg, w odbiciu zwierciadła wtórnego widać również oko, tutaj zastąpione obiektywem aparatu fotograficznego. Zdjęcie przedstawia prawidłowo ustawioną optykę teleskopu. Lewa strona to przód tubusu, prawa — tył.
Do kolimacji będzie potrzebny okular kolimacyjny, który można bardzo łatwo wykonać z pustego opakowania po filmie fotograficznym. Ma ono odpowiednią średnicę, należy jedynie odciąć końcówkę, która łączy się z pokrywką oraz wywiercić prostopadle i dokładnie na środku otwór o średnicy około 1,5 mm.
Wstępną kolimację należy przeprowadzić najlepiej za dnia lub kierując tubus w pobliże np. żarówki (nigdy w kierunku Słońca!). Kiedy wyciągniemy sprzęt na miejsce obserwacji, można jeszcze raz upewnić się używając światła Księżyca bądź latarki. Kiedy nabierzecie wprawy, kolimacja będzie rutyną i zajmie Wam około minuty.
Kolimację rozpoczyna się od ustawienia zwierciadła wtórnego, patrząc jednocześnie przez otwór okularu kolimacyjnego. Raz ustawione zwierciadło wtórne zwykle nie wymaga regulacji przez długi czas.

Dołączona grafika

Kolimację rozpocząć należy od prawidłowego umieszczenia zwierciadła wtórnego. Najciemniejszy zewnętrzny pierścień w każdym z rysunków przedstawia wnętrze okularu kolimacyjnego. Na rysunku po lewej okrągły kształt powierzchni odblaskowej zwierciadła jest widoczny z boku, nie pośrodku. W celu poprawienia tej wady, należy dokręcić wszystkie śruby kolimacyjne, aby przesunąć zwierciadło wtórne w dół tubusu. Na rysunku po środku, powierzchnia odblaskowa zwierciadła wtórnego jest wycentrowana, jednak obraz zwierciadła głównego jest przekrzywiony. Aby usunąć tą wadę, należy użyć jednej ze śrub kolimacyjnych i przechylić zwierciadło wtórne. Na rysunku po prawej stronie wszystko wydaje się być prawidłowo ustawione, jednak widać, że pająk nie został dobrze wyśrodkowany w tubusie. Aby usunąć tą wadę, należy za pomocą śrub mocujących do tubusu skorygować umieszczenie pająka. Aby zorientować się, w którą stronę przesunąć pająka, patrząc przez okular trzeba dotknąć jednego z ramion. Gdy pająk zostanie umieszczony prawidłowo, dalsza regulacja ma miejsce za pomocą nakrętek motylkowych na śrubach kolimacyjnych celi. Ich dokręcanie lub poluźnianie powoduje przechylanie się zwierciadła głównego. Ten etap kolimacji może być dość mozolny, jeśli wykonywany jest przez jedną osobę, gdyż trzeba odrywać wzrok od okularu aby dosięgnąć nakrętek.

Dołączona grafika

Druga faza kolimacji to ustawienie przechyłu zwierciadła głównego i najlepiej jest ją wykonywać w dwie osoby. Jedna osoba patrzy przez okular i wydaje polecenia osobie operującej śrubami kolimacyjnymi celi. Po lewej widać, że wszystkie elementy umieszczone są prawidłowo, oprócz kropki, która nie znajduje się w środku odbicia zwierciadła wtórnego. Poprzez kręcenie nakrętkami motylkowymi śrub kolimacyjnych celi, należy zmienić przechył zwierciadła głównego, tak aby znalazła się ona pośrodku. Rycina po prawej przedstawia prawidłowo ustawioną optykę teleskop. Po ustawieniu zwierciadła głównego, należy zwrócić ponownie uwagę na prawidłowe umiejscowienie zwierciadła wtórnego i w razie potrzeby powtórzyć cały proces od nowa. Kolimacja powinna stać się nawykiem, należy sprawdzać optykę teleskopu zawsze zanim wyciągamy sprzęt na obserwacje, a zwłaszcza gdy teleskop był przewożony. Czasami korekta nie jest potrzebna przez długi czas.
Kolimacja z użyciem okularu kolimacyjnego i kropki na środku zwierciadła głównego jest wystarczająca dla codziennego użytku. Aby jednak perfekcyjnie dostroić optykę, można spróbować wykonać jeszcze dodatkowy test gwiazdowy.

Dołączona grafika

Gdy już wiadomo, że teleskop sprawuje się doskonale, czas na jego wykończenie. Należy wymontować wszystkie elementy optyczne, aby nie uległy przypadkowemu zabrudzeniu lub uszkodzeniu. Sklejkę należy wygładzić papierem ściernym o drobnej ziarnistości. Teleskop najłatwiej pomalować farbą w sprayu, powinna być wodoodporna i trwała. Można użyć np. emalii antykorozyjnej, która jest odporna na wszelkie zjawiska atmosferyczne. Najlepiej nałożyć kilka cienkich warstw niż jedną grubą, aby uniknąć zacieków. Należy pamiętać, aby zasłonić wloty tubusu, jak i również otwór na wyciąg i śruby mocujące pająka oraz celę. Do tego celu można użyć tektury i taśmy malarskiej. Po całkowitym wyschnięciu farby należy dokończyć budowę łożysk, przytwierdzając teflonowe paski oraz zainstalować przesłony na początku tubusu. Na widełkach należy umieścić dwa paski teflonu, im większy będzie ich rozstaw tym mniej tarcia będzie występowało na ich powierzchni. Krawędź krążka nośnego należy okleić laminatem — taśmą do wykańczania półek. eśli tarcie jest zbyt małe (tubus „spada" przy najmniejszym dotknięciu), wtedy paski teflonu należy umieścić bliżej siebie. Tarcie nie może być też zbyt duże, tak aby można było z łatwością operować teleskopem jedną ręką. Na koniec należy zainstalować również pozostałe przesłony i wyczernić pozostałe elementy.

Dołączona grafika

Skończony teleskop. W celu łatwiejszego przenoszenia na obudowie tubusu można zamocować uchwyt. Z przodu tubusu warto również przytwierdzić gałki, którymi można będzie regulować ustawienie teleskopu.

Dodatki

Tak jak pisałem na początku artykułu — budowa własnego teleskopu nigdy się nie kończy. Po pewnym czasie, gdy np. dokupimy większe okulary lub zainstalujemy cięższy wyciąg czy nowy szukacz, mogą pojawić się kłopoty z wyważeniem. Same okulary z soczewkami Barlowa mogą nie sprawiać problemów, lecz każdy 'niestandardowo' ciężki element może spowodować, że przód tubusu będzie opadał pod jego ciężarem. Jednym z rozwiązań jest przesunięcie tubusu w dół względem obudowy. Może to jednak zaburzyć równowagę w drugą stronę, poza tym istnieje ryzyko, że koniec tubusu będzie zahaczał o podstawę. Problem ten można rozwiązać za pomocą balastu i odpowiednich sprężyn. Aby usprawnić chłodzenie zwierciadła, można zainstalować wiatraczek 12V na tył celi. Może on pracować godzinami zasilany tylko przez baterie. Należy upewnić się tylko, aby charakteryzował się on przepływem powietrza co najmniej 33 CFM. Poniżej prototyp takiego urządzenia.

Dołączona grafika

Zwierciadło główne osiągnie temperaturę otoczenia szybciej, jeśli do celi dołączymy wentylator. Odsysa on powietrze od zwierciadła, co przyspiesza jego schładzanie. Wentylator nie powinien być instalowany bezpośrednio do celi, gdyż jego drgania mogą przenosić się na zwierciadło.

Pozostaje mi tylko życzyć Czytelnikom powodzenia w ich własnych projektach oraz niezapomnianych wrażeń podczas wędrówek po nocnym niebie. Życzę wszystkim entuzjastom eksploracji kosmosu bezchmurnych nocy!"


Artykuł jest autorstwa Marcina Klapczyńskiego.

Źródło:
racjonalista.pl
(uzyskano zgode na opublikowanie artykułu na forum paranormalne.pl. W celach kopiowania tego artykułu, prosimy o kontakt z serwisem racjonalista.pl)

Pozdrawiam, Hyperion.
  • 0

  #2 olorin

olorin
  • Użytkownik
  • Postów: 220
  • Tematów: 0
Reputacja neutralna
Reputacja

Napisano 09.02.2009 - 21:51

Jesli idzie o dwa pierwsze powody budowy teleskopu to są one juz nieaktualne, a to za sprawą "chińczyków" takich jak miedzy innymi Synta na dobsonie. Zakup lustra, proszków do jego obróbki, fuguryzacji i pozostałych elementów na pewno przekroczy kwote za którą nabedziesz osmiocalówke.

pozdrawiam
K.
  • 0

  #3 Taco

Taco
  • Użytkownik
  • Postów: 159
  • Tematów: 1
  • PłećMężczyzna
Reputacja neutralna
Reputacja

Napisano 10.02.2009 - 16:59

Zakup lustra, proszków do jego obróbki, fuguryzacji i pozostałych elementów na pewno przekroczy kwote za którą nabedziesz osmiocalówke.


Dokładnie.

Taki tutek przydaje się tylko wtedy, kiedy chcesz zbudować newtona hmm x>350(?)mm
A to oznacza że masz Zaje***** ciemne niebo nad domem i naprawdę dobry, i wyspecjalizowany do takich dużych teleskopów montaż (Dobson utrzyma taka tubę, ale nijak skorzystać na tym z większych powiększeń)
Co i tak musi oznaczać ze masz gro kasy.
  • 0

  #4 Kropa

Kropa
  • Użytkownik
  • Postów: 74
  • Tematów: 0
  • PłećKobieta
Reputacja neutralna
Reputacja

Napisano 22.04.2009 - 05:35

Marzy mi się taki teleskop. Ale budowa wcale nie jest prosta, jakieś pojęcie o tym trzeba mieć. Szkoda, że gotowe są tak drogie. Im większy zasięg, tym droższe. Niestety :<
  • 0



Użytkownicy przeglądający ten temat: 0

0 użytkowników, 0 gości oraz 0 użytkowników anonimowych

stat4u