Amatőr távcsőtükör készítés – I. rész
A szívem szakad meg, ha arra gondolok, hogy sokan olyan szívesen foglalkoznának a távcsőtükör készítéssel, de nincs senki sem, aki segítene a gyakorlati lépésekben. Jórészt ezért is fogtam bele ebbe a leírásba.
A másik oldala a dolognak az, hogy a mai digitális és professzionális világunkban a távcsőtükör készítéshez szükséges alapanyagok ára és az ehhez (hitelesnek is elfogadható) tartozó mérési eljáráshoz feltétlenül szükséges mérőberendezések, programok (interferrométer, 20-30cm átmérőjű etalon síkfelület, profi mozgatószerkezetek, alkatrészek stb.) költsége még előállítás szinten is kimondhatatlanul magas. E műszerek, alapanyagok árán, több tucat jó minőségű távcsőtükör lenne megvásárolható.
A cél az, hogy viszonylag olcsón és megbízhatóan tudjunk elkészíteni egy jó minőségű, minimum diffrakció határolt leképezést adó parabolatükröt.
5 éves munkámba és sok várakozásomba került, amire eljutottam odáig, hogy egy kidolgozott, a gyakorlatban jól működő eljárással a maszkolásos – képegyesítéses tükörellenőrzési módszerrel megismerkedhessem. A technika egyébként régóta ismert.
A módszer gyökere a Leon Focault által kidolgozott Focault – féle késélteszthez nyúlik vissza. Lényegét tekintve az is. A maszkolásos tükörellenőrzést Jean Texereau is használta. Itt Magyarországon a Focault – féle késél (maszkolásos) módszerrel készít, ellenőriz a mai napig is több tapasztalt és elismert távcsőtükör csiszoló optikát. Vagy legalábbis ezzel a gyakorlati eljárással, és csillagteszttel készültek korábban a legendás leképezésű tükrök. Pár nevet említve közülük ABC sorrendben: Almási Csaba; Berente Béla, Csatlós Géza; Ferenczi Béla; Schné Attila; Varga János. A nevek biztosan mondanak valamit, azoknak, akik kicsit jobban beleásták már magukat a témába…..
Mindenkitől tanultam egy keveset az évek folyamán. Ezt most itt nyilvánosan szeretném megköszönni nekik.
Előzetesként:
Egy távcsőtükör elkészítésekor legálabb 30-40 alkalommal ránéz a csiszoló a felületre, ellenőrzi, hogy milyen mértékben és hogyan alakul a felület az ideálishoz képest. A polírozásnál az ellenőrzési folyamat kicsit összetettebb. Elengedhetetlen a mérőműszerek beszerzése. Ma egy interferrometrikus mérés ára 25-50 ezer forintnak megfelelő összegbe kerül. (minimum egy jó tükör ára!) És az interferrométer megépítéséhez szükséges alapanyagok, szoftverek ára valahol a milliós kategóriáknál kezdődik. A felkészülési időről már nem is beszélek….
Az egyetlen igazán hiteles mérés az interferrometrikus mérés ez vitathatatlan, de ezt nagyon sokan nem engedhetik meg maguknak és egy tükör előállításához felesleges is. Ráadásul hivatalosan is hitelesített mérőberendezése csak nagy cégeknek, optikai gyáraknak van. Egy másik módszer a „végtelenből” érkező műcsillag fényével tesztelt, úgynevezett ronchi rácskép elemzés.
Ez az eljárás olyan, mintha a csillagos ég alatt optikai ráccsal csillagon ellenőriznénk a tükör minőségét tubusba szerelve, azzal a különbséggel, hogy nincs jelen a zavaró légköri hullámzás.
Külön programmal elemezhetjük ki, hogy milyen hibák vannak egy tükör felületén, milyennek kellene lennie ideális esetben stb. Ez a módszer is lehet megközelítőleg pontos elemző eljárás, de nagyon alapos felkészültség szükséges hozzá, másrészt itt is lehet lavírozni a szakadék szélén. Gyakorlati emberként mondom, hogy csak rácskép elemzéssel soha nem mernék nekiállni egy parabolatükör elkészítésének, mert biztosan belebuknék.
Feltehetjük a kérdést magunkban, hogy, akkor milyen más lehetőségünk van, arra, hogy elkészítsünk egy biztosan jó parabolafelületet? A csiszolás során számtalanszor ellenőriznünk kell a felület alakulását.
Erre egy nagyon megbízható módszer létezik. Úgy nevezik, hogy maszkolásos eljárás. Egyszerűen és érthetően, Kulin György: A Távcső Világa c. könyvben, leírja ennek a technikának a menetét. Egy előre elkészített maszkot helyezünk a tükör elé. A maszkot zónákra osztjuk. Meghatározhatjuk tetszőlegesen, hogy a tükör felületének melyik része maradjon nyitott, és melyik maradjon letakarva. Így a fényforrásunk csak a nyitott zóna ablak párokra fog rávilágítani. Az adott zónák segítségével, kimérjük a parabolatükör zónáinak a fókuszkülönbségeit (2x-es fókusztávolságból ellenőrizve!) és az eltérésekből ki tudjuk számítani pontosan, hogy milyen a felülete a tükörnek. Ezt egy exceles program segíti. Az eljárást később részletesen kifejtem.
Az általam ismert és használt mérési módszer tulajdonképpen a Focault – féle maszkolásos „ősi” és elfogadott módszerre helyezi az alapjait. A Magyar Csillagászati Egyesület által havonta kibocsátott meteor folyóiratot biztosan sokan jól ismerik.
1980/2 számában jelent meg egy cikk a parabolatükrök ellenőrzéséhez használatos honosított maszkolásos eljárásról.
Kiindulásként a Sky and Telescope 1976 II. számában, R.F. Coxtól származó közlemény szolgál. A számítások ellenőrzését a S.a.T 1977 augusztusi számában leírt módszer alapján számítógéppel ellenőrizték.
A kidolgozásban segítettek:
Tóth László fizikus
Bodor Illés mérnök
Papp János
A ma használt Excel program a Meteor újságban leírttal azonos elven működik, csak jobban áttekinthető a grafikai része. Ezt Ferenczi Béla alakította át. Természetesen a kiértékelt eredmények azonosak maradtak.
Most essen szó részletesen a maszkolásos módszer lényegéről. Tulajdonképpen mit használunk, mit vizsgálunk? Hogy ezt világosan átlássuk nézzünk meg pár lényeges törvényszerűséget.
Elsőként vizsgáljuk meg és hasonlítsuk össze a gömb, és a parabola tükör képalkotásának törvényszerűségét. Mindegyik tükör fényereje (fókusztávolság/átmérő) legyen F/5-ös és 200mm átmérőjű.
A végtelen távoli csillag fényét, ami pontszerű fényforrás a gömbtükör hibákkal terhelten képezi le. Ezt egyébként gömbi hibaként említik a szakirodalmak. Geometriai okokból a gömbtükör szélének a fókusztávolsága kisebb, mint a középső részeké. Ezért az optikai tengellyel párhuzamosan beérkező sugarak nem a fókuszpontban találkoznak majd egymással, hanem az optikai tengely egy szakaszában képződik le.
Ha ugyanezt a gömbtükröt úgy vizsgáljuk meg, hogy a görbületi sugarából (2x-es fókusztávolságból) indítjuk ki a fénysugarakat, például egy műcsillagból (kondenzált fényforrás), a gömbtükör ugyanoda fogja leképezni a sugarakat.
Ehhez a vizsgálatához egy optikai mérőberendezést kell építenünk. A könnyebb megértés kedvéért rajzi ábrán látható a működési elv lényege.
A műszer tulajdonképpen egy fényforrásból és egy késélből (okulártartó foglalatból) áll.
A tükröt a fényforrástól (műcsillag vagy párhuzamos fényforrás) a 2x-es fókusztávolságban (görbületi sugárban) kell elhelyezni.
Ez a valóságban így néz ki:
Ha optikai ráccsal nézzük meg ugyanilyen feltételek mellett a gömbtükröt a fókuszponton kívül és belül a tükör felületén megjelenő rácsszálak, mindig tökéletesen párhuzamosak maradnak. Ha egy kicsit is eltér a felület a gömbtől, a rácsvonalak elkezdenek hajlani vagy a rácsszálak megjelenése a tükör felületén, valamilyen torzulásként jelentkeznek.
(A teszthez szükséges optikai rács házilagosan is elkészíthető. A kereskedelemben vásárolható 0,15 század milliméteres vastagságú rézhuzalból egymás mellé kell feltekerni a rézszálakat egy kisebb fém keretre. Majd az egyik szálat visszatekerjük, és a fémkereten keletkezik egy párhuzamos rács. Levegő – rácszál – levegő – rácsszál….. A másik oldalon lévő rácsozást el kell távolítani, a meglévőt pillanat ragasztóval rögzíteni a keret szélein. Ha vonal/mm eloszlásban akarjuk ezt kifejezni, akkor meg kell néznünk, hogy 1mm – es szakaszon belül hány rácsszál van. Az 1mm/0,15mm = 6,66. Ezt elosztjuk 2 – vel, mert a rácsok száma az érték fele lesz, ugyanis a rácsszálak között levegő van. Így a rácsunk 3.3 vonal/mm-es lesz. Sokan ilyet használnak. Nem véletlenül! Kontrasztos, jó kép látszik a ritkább osztású ráccsal a tükörkészítés folyamán. A sűrűbb rácsot a végső felület elemzésénél vesszük elő. Ennek az eszköznek a pontos elkészítése körülbelül 2 órát vesz igénybe. A rácsozott keretet már csak egy okulárházba kell pontosan belehelyezni és az eszközünk gyakorlatilag, egy okulárnak megfelelően funkcionál a későbbiekben. A továbbiakban ezt a rácsot a távcső okulárkihuzatába is belehelyezhetjük és csillagon való tesztelésre is használhatjuk. Ez még többet el fog árulni a tükrünk minőségéről.
Nekem egyébként van egy 9-10vonal/mm osztású gyári, üveglapos optikai rácsom is. Még finomabb és érzékenyebb az előzőnél.)
A parabolatükör a végtelenből érkező párhuzamos fénysugarakat egy fókuszpontban képezi le az optikai tengelyen. A 2x – es fókusztávolságból (görbületi sugár) vizsgálva a parabolatükröt azt tapasztaljuk, hogy a tükör nem egy pontba képezi le a sugarakat az optikai tengely mentén.
Ha parabola tükröt ellenőrzünk a mérőműszerünkkel a 2x-es fókusz távolságból, akkor a tükör felületén a rácsvonalak hajlítottan jelennek meg. A fókuszon belül (tükörhöz közelebb) a rácsvonalak közepe kifelé hordósan hajlanak, még a fókuszon kívül (a tükörtől távolítva az optikai rácsot) X alakban befele hajlanak a rácsvonalak. Lefényképeztem ezeket az állapotokat. Jól láthatók a képeken a leírt formák. És ezt szigorúan jegyezzük meg, mert a polírozáskor erre különös figyelmet kell szentelni. Nem szabad felcserélni a látott képek alakját!!!
Fókuszon belül:
Fókuszon kívül:
Ha a tükör középpontjától kifelé egy vonalban a peremhez közeledve több pontot jelölünk ki (mondjuk 6 pontot) és a parabolikus mélység kiszámítási képletét alkalmazzuk, megtudhatjuk, hogy mennyi a különbség (eltérés) a pontok között.
Egy parabolatükör mélységének a kiszámításához a következő képlet tartozik: hp = r^2 / 2R
hp = parabola mélysége
r = a tükör optikai átmérőjének a fele
R= görbületi sugár ( 2x –es fókusztávolság)
A példánkban a 200/1000-es parabolatükör mélysége
r= 100mm
R = 2000mm
100 2 /2*2000 = 10.000/4000 = 2,5
A képletet alkalmazva: 2,5 mm parabola mélységet kapunk.
Azaz a perem legkülső pontja és a tükör közepe között 2,5mm különbség adódik. Bármelyik pontot jelöljük is ki a tükrünkön, a képlettel pontosan kiszámíthatjuk a pontok közötti mélység eltérést. Tudható, hogy a tükör középső részétől egy adott pontnak milyen mélységkülönbséggel kell eltérnie. És mi ezt fogjuk a továbbiakban kihasználni! Mert a tükör felületén ezred, tízezred vagy milliomod mm eltéréseket nem tudunk megmérni. Azonban egy cseles módszerrel ki tudjuk mérni az úgynevezett zónaeltéréseket.
Ezt úgy tehetjük meg, ha a tükör elé a tükör átmérőjével azonos maszkot helyezünk el, melyen kis ablakok vannak a középponttól távolodva egymással szemben. A maszk 2 részből áll. Magából a kivágott zónaablakokból és a takaró, forgatható elemből. Ez azért kell, hogy szabályozni tudjuk, hogy éppen melyik ablak pár legyen nyitva.
Két maszkot mutatok be. Egy 5 ablakosat és egy 6 ablakosat. Mindegyikkel a későbbiekben lehet dolgozni az eredmény ugyan az lesz, de a 6 ablakpáros maszk kicsit részletesebb grafikai képet mutat. Lehet 7 –9 ablakos maszkot is készíteni, de ez a határ, mert nem fog több információt adni a tükörről, mint azt elméletben mi hisszük.
Látható, hogy néz ki szétszerelve és összerakva a maszk.
Ha a 2x- es fókusztávolságból (görbületi sugárból) nézzük a parabola tükrünket a továbbiakban, és úgymond, lemaszkoljuk a felületet, a következő törvényszerűséget figyelhetjük meg.
Helyezzük a tükör elé a maszkot úgy, hogy a középponthoz közelebb lévő ablakpárt hagyjuk nyitva. Tehát a fényforrásunkból a fény rávetítődik a nyitott ablak párra a (tükör szabad felületére) és onnan vissza az okulárnyílás közepére.
(A fényforrás kiindulási pontja és a visszaérkezett sugarak fókusza egy vonalba esik. Azaz a fény a görbületi sugárból indul ki és elvileg ugyanoda tér vissza. Azért elvileg, mert a fényforrás és az okulárnyílás közepe között 20-30mm távolságot kell beiktatni. Ez azért van így, mert ha ugyanoda térne vissza a fénysugár, ahonnan kiindul, akkor pontosan az optikai tengelyben vizsgálnánk a felületet. Ez lenne a tökéletes, de nem tudjuk megvalósítani, mert akkor nem tudunk szemmel vizsgálatot végezni, ellenőrizni. Így egy minimális asztigmatizmus jön létre ellenőrzéskor. Ez nem olyan számottevő 20-30mm-es távolság esetén, hogy lényeges eltéréseket okozna a mérés közben. A hátrány a nagy átmérőjű és nagy fényerejű tükröknél már számottevő lehet, nagyobb eltéréseket okozhat. De mi nem egyből egy F/4-es 30cm-es tükörnek állunk neki, hanem egy F/5 – ös 20 centisnek.)
A képeken látható módon a fényforrást (párhuzamos rést) a tükröt és az okulármozgató mérőórás részt elhelyezzük. Emlékszünk még arra, hogy a parabolatükör mélységének a kiszámításakor azt mondtuk, hogy tudjuk, mekkora eltérésnek kell adódnia a különböző pontok között. És azt is, hogy mi ezt használjuk ki. Konkrétan kitérek most rá.
Hogyan készítsük el a maszkot? Mit számolunk, és hogyan használjuk ezt fel?
Konkrét példa a 200/1000-es tükör esetében (minden tükörnél így járunk el)
A tükröt 6 ablakpáros maszkkal ellenőrizzük a továbbiakban. Ekkor a maszkot 12 egyenlő részre osztjuk. Kiszerkeszthető körzővel és az ablakok szikével kivághatóak.
A tükör közepétől kifelé a különböző zónáknál végzünk számítást.
Tehát a 200mm-es tiszta optikai átmérő és 1000mm fókusz esetén.
R1 = 35mm
R2 = 55mm
R3 = 65mm
R4 = 75mm
R5 = 85mm
R6 = 95mm
Ezek a zónák átlagos sugarai.
hp= r 2/2R parabolikus mélységképletet felhasználva.
R1 esetén a mélység: 35 2 /2*2000 = 0, 30625mm
R2 esetén a mélység: 55 2 /2*2000 = 0, 75625mm
R3 esetén a mélység: 65 2 /2*2000 = 1, 05625mm
R4 esetén a mélység: 75 2 /2*2000 = 1, 40625mm
R5 esetén a mélység: 85 2 /2*2000 = 1, 80625mm
R6 esetén a mélység: 95 2 /2*2000 = 2, 25625mm
Kiszámítottuk a zónák mélységét a középponttól távolodva adott sugarak esetén. Ha kivonjuk a végeredményekből a zónák közötti különbséget, megkapjuk, hogy mekkora eltérés van a zónák között mm – ben kifejezve. Tehát R6-R5;. 2,25625mm-1,80625mm = 0,45mm és így tovább. A tökéletes parabolafelület esetén a parabolikus mélységeltérések a zónák esetén így alakulnak tehát.
Ezek az eltérések pontosan ugyan így fognak jelentkezni akkor, ha egy parabolatükröt a 2x – es fókuszpontból vizsgálunk a mérőműszerünkkel. A maszkolás esetén az egymás után következő ablak pároknál ezek a zónaérték eltérések egy mérőóra segítségével kimérhetőek. Elegendően század milliméteres pontossággal tudunk leolvasni majd. Ugyanis a zónaablak párok fókusz távolságainak a különbségei tized – század milliméteres érték pontossággal jelentkezni fognak. (gyakorlat kérdése leolvasáskor)
Ez a leolvasási pontosság a 2x- es fókuszból nézve hihetetlenül kicsi felületi ellenőrzésnek felel meg. Nanométerekben kifejezhető érték lesz. Ugyanis a 2x-es fókuszból így a felület hibáit úgymond sokszorosára nagyítottuk. Ha már nem tudjuk megmérni a felületen lévő hibákat, a zónák közti eltéréseket viszont igen.
Nagyon fontos viszonyítási alap, hogy az okulártartónk a fényforráshoz képest hogyan mozog!
Ha az okulártartó a fényforrással együtt mozog, akkor a kiszámított értékekkel kell tovább dolgoznunk. Ha a fényforrás áll és az okulártartó mozog, akkor a számított értékek kétszeresét kell vennünk. Én ezt a megoldást használom. Már csak azért is, mert a leolvasás pontossága megkétszereződik ebben az esetben. Nem mindegy, hogy egy 2,5mm-es szakaszon belül mérem 6 pont eltérését vagy 5mm-es szakaszon 6 pontot eltérését. A lényeg, hogy a leolvasási pontosságunk kétszeresére fog ez által megnőni, mivel az eltérések nagyobb távolságon belül könnyebben mérhetőek.
És most műhelytitkok következnek. Fontos a leírtak alapján eljárnunk, mert ha nem tesszük, megcsaljuk saját magunkat, és a tükör felülete másképpen értékelődik! Ez viszont nem lenne jó.
Tegyük fel a tükörtartóra a tükröt. A tükörtartó hátsó talp részére célszerű két állítható menetes szárat szerelni, hogy a fixen elhelyezett tükör térbeli helyzetét finoman állítani tudjuk a későbbiek folyamán. Valamint a tükör felső függőleges peremét egy kitámasztó csavarral fixáljuk, hogy ne tudjon semmiképpen lebillenni a tartóról az optika.
A párhuzamos fényforrásunkat (ami egy 20W-os halogénizzóból áll, ez egy dobozba van zárva. Az izzószál fénye egy párhuzamos, függőleges, egymásnak fordított zsilettpenge 1-5 század milliméteres résen át, világít) A tükör 2x – es fókusztávolságára az optikai tengelyhez közel 10-15mm-re állítsuk a fényforrásunkat.. Az okulártartós mérőórás egységet pedig szintén a 2x-es fókusztávolságra a fényforrás mellé helyezzük el. Az okulártartó résznek olyannak kell lennie, hogy kottyanástól mentesen lehessen állítani az optikai tengellyel párhuzamosan. A mérőórák közül a kereskedelemben kaphatóak olyanok, amik 11mm-es elmozdulást tudnak mérni század mm – es pontossággal. Többnyire 10 ezer forint alatt kaphatók. Tehát az okulártartó résznek olyannak kell lennie, mint egy távcsövön az okulárkihuzatnak. A fényforrás kiindulási vonala és a tükörről visszaverődő fókuszpontnak a vonala egybeesik. Ez az egyetlen jó elhelyezés!
Tehát: A fényforrást a tükör felé állítjuk. Megkeressük a tükörről visszaverődő fókuszált pontot és ezt, bejátsszuk az okulárkihuzat tengelyébe. A beállításnál arra kell figyelni, hogy a kihuzatba visszaverődő fókusz, mint mondtam, a fényforrás kiindulási vonalában legyen. A fókuszált fényt egy fehér papírlapra is vetíthetjük, így könnyebb megtalálni. Először mindenképpen műcsillaggal (0,02mm) és okulárral ellenőrizzük a tükröt. Amennyiben a defókuszált kép nem tökéletesen kör alakú, (elnyúlt, csavarodott) a felület nem forgástest, asztigmatikus. Ebben az esetben nem mérünk, hanem kijavítjuk a felültet.
Helyezzünk be az okulárkihuzatba egy jó minőségű 10-12mm-es fókuszú okulárt. Ha jól beállítottuk a fényforrást, a tükröt és az okulárkihuzatot akkor az okulárban megjelenik a párhuzamos fényforrás képe. Első nekifutásban ez mindig defókuszált képet mutat. Ha fókuszálunk a kihuzattal, akkor egy pengeéles függőleges fénycsíkot látunk az okulárban. Ha a pengék helyzete függőlegesen lett elhelyezve. (Mintha fókuszáltunk volna egy csillagra) Ha műcsillag a fényforrás akkor egy korongszerű éles fókuszált képet kell látnunk. Függőlegesen beállított résnél a zóna párok vízszintesen helyezkednek el.
A párhuzamos fényforrásnál a fényes vonal és az elhajlási vonalak, megegyeznek a csillagon való tesztelésnél a csillag korongjával és a diffrakciós gyűrűkkel csak itt, úgymond a csillag egy párhuzamos vonal és nem pont. A gyűrűk meg az elhajlási vonalak nem gyűrűkként, hanem vonalakként jelentkeznek. A jól polírozott tükörnél igen finomak ezek az elhajlási vonalak és nagyon éles a kép. Ez is utal a jó felületi kimunkálásra.
Felülről megnézzük, hogy a kiindulási és a visszatérési sík egy vonalba esik – e? Ha igen akkor megkaptuk a tükör fókusztávolságának a kétszeres távolságát. (a görbületi sugárban vagyunk) Ha ezt a tükörtől nézve lemérjük és elosztjuk kettővel, igen pontosan meglesz a tükör fókusztávolsága. Ezt az értéket jegyezzük fel. Egy papírra. Ezután, helyezzük a tükör elé finoman a maszkot úgy, hogy az első a tükör középpontjához legközelebbi ablakpárt hagyjuk nyitva. Nézzünk ismét az okulárba. Azt tapasztaljuk, hogy a fényforrás képe defókuszált, életlen képet mutat. És ez így van jól! Mielőtt fókuszálnánk, a képet vizsgáljuk meg, hogy a kettőzve megjelenő fényforrás jobb és bal oldali képe egyforma fényességű e. Ez roppant fontos! Ha igen, akkor jó. Ha nem, akkor a fényforrást finoman billentsük az optikai tengellyel merőlegesen addig, amíg a megjelenő defókuszált párhuzamos fényforrás képek egyforma felületi intenzitást nem mutatnak és szélességük azonos nem lesz. Ezt csak egyszer kell elvégezni, utána sem a tükörhöz, sem a mérőműszerek helyzetéhez a mérés során nem piszkálunk hozzá!!! Csak a finommozgató okulártekerővel fókuszálunk.
Azért fényképen megmutatom, miről van szó. De a másik fényképek is segítenek. Hogy valaki hogyan állítja elő a párhuzamos finom okulármozgatást, ötlet kérdése. Kétféle fénykép is készen áll a bemutatásra. Az egyik a sajátom a másik egy barátomé.
Egy szabályos forgástest esetén a kép mindig fókuszálható lesz. A fókuszálási kép élessége a polírozottság fokától is függ. Minél igényesebb a felület polírozottsága (RMS), annál tű élesebb fókuszált képeket látunk. A rosszul polírozott felület homályos, a fókuszált fényrés képe vastag lesz. Ez tipikus példája is a hanyag tükröknek és a peremkopás esetének.
Egy asztigmatikus felület esetén soha nem kapunk éles fókuszált képet a párhuzamos fényforrásról, ha a leírtak alapján járunk el!
A mérés a következő lépésekben történik.
Veszünk magunk elé egy fehér papírlapot. A papírlapra felírjuk a tükör fókuszát. A maszkablakok középpontjának a sugarait, amit ismerünk ( R1;R2;R3;R4;R5;R6) zónák átlagos sugarai
A gyakorlatban a kivágott maszkablak párok sugarait úgy kapjuk meg, ha lemérjük a belső és külső ablakméretek átmérőjét, ezeket összeadjuk és elosztjuk 4-el. Ez szükséges számítás lesz a későbbiekben, mert tetszőleges maszkablak értékek esetén így kell kiszámítani az adott zónák sugarát. És a programba a kiszámított zónasugarak értékeit kell beírni (lásd később excel)
A fehér papírlapra 1-5-ig vízszintes sorokat.
Ide fogjuk leírni a zónák mérőóra által leolvasott értékeket. Egy sor egy mérési sorozatot fog jelenteni és a végén majd, a sok mérés átlagát fogjuk venni eredménynek.
Példaként egy kézzel írt lapot készítek, hogy egyértelmű legyen. Egy imitált mérőlap, hogy példaként lássuk milyen mérési eltérések, lesznek körülbelül a mérés közben egy jó felületű tükör esetében. A zónák sugarait, a kiátlagolt mérési eredményeket, a tükör fókuszát, átmérőjét és hasznos optikai átmérőjét kell beírni egy erre a célra kialakított exceles mérőprogramba a továbbiak folyamán.
A mérőóra állása bárhol lehet a mérés kezdeténél. De beállíthatjuk körülbelül a 0 és 1 érték közelében, hogy az álló fényforrásunk esetében le tudjuk mérni a zónafókuszok eltéréseit. Ez kb 4-5mm es mozgatás tartományba fog beleesni a 200/1000-es tükrünk esetén. Azért mert említettük, hogy a fényforrás áll és a késél mozog. Tehát a kiszámított zónaeltérés értékek kétszeres távolságokban keletkeznek a mérésnél.
Az első zóna ablak pár általi képet fókuszáljuk. Amikor tű élesen látjuk a fényforrást és megjelennek mellette az elhajlási vonalak, akkor vagyunk a zóna fókuszában (ezt gyakorolni kell) Lejegyezzük a mérőóra állásának az értékét. Teszem azt a mutató a fókuszált helyzetben pont az 1, 12 milliméter értéken áll a mérőóra lapján. Ezt leírom az R1 értékhez a táblázat szerint.
Aztán a maszkablakon fordítok az R2 zónára, a tükör elé teszem finoman a maszkot úgy, hogy a fényforrásra merőlegesen álljon a 2 ablak középvonala. (mindig ugyanabba az állásban helyezzük vissza a tükör elé a maszkot, minden egyes elfordítás esetén)
Ha belenézünk ezek után az okulárba, akkor ismét defókuszált, életlen kép jelenik meg a fényforrásról. Ismét fókuszálunk és leolvassuk a mérőóra általi értéket. Leírjuk az R2 zónához az első mérési sorba.
Majd fordítunk a maszk takaró részén, és a 3. ablak párt nyitjuk meg. Ismét defókuszált képet látunk az okulárban, ismét fókuszáljuk és lejegyezzük az R3 zónához a mérőóra állását.
Majd ismételjük addig ezt, amíg a peremet is lemérjük. A peremhez közeledve a fényforrás képe egyre vastagabb lesz. És ezt a legnehezebb fókuszálni. Megint ismétlem, hogy a jól polírozott felület itt is jól fókuszálható. Egy 142/585-ös tükrön F/4-es fényerejűn kb 16 órai polírozás után a perem is pengeéles és könnyen fókuszálható képet adott. A tükör nagyon jól sikerült.
Ha mind a 6 zóna fókuszkülönbségeit megmértük és lejegyeztük tartsunk egy 20 perces szünetet és pihentessük a szemünket. És a mérési sorozatot az 1-6 zónára 5x ismételjük meg. Ha jól mérünk a mérési eredmények, igen közel lesznek egymáshoz, vagy ugyanazt mérjük, mint a korábbi mérésünknél.
Az 5 mérési sorozat lejegyzett értékeit oszloponként kiátlagoljuk. Így kapjuk a legpontosabb eredményt.
Biztosan észrevettünk valamit! A leolvasott értékek egy jó tükör esetében közel megegyeznek az elméletileg kiszámolt zónák közti különbségekkel.
Az imitált tükörnél ez majdnem kb 5mm eltérést jelent. Ezt az 5mm-et elosztjuk kettővel és lám megkaptuk a 2,5mm közeli eltérést, amit elméletben kiszámoltunk egy 200/1000-es tükör parabola mélységénél. Azért azt ne feledjük el, hogy a legbelső zóna nincs egészen a tükör közepénél és az így keletkezett, közel 1 tizedes mélység eltérés ebből adódik.
A maszkolás során a fókuszkülönbségek jelentkeznek a 2x-es fókuszból vizsgálva a zónáknál a képegyesítéses eljárással, mint amit kiszámoltunk a zónák különbségeinél, a parabola mélységszámításkor. Ha a Focault – féle eljárásnál pengét tolunk a zónák fókuszaiba, elsötétednek egyszerre a zónaablakok, és ezt az állapotot írjuk le mérőóra leolvasásánál a papírra az is nagyon jó. Ugyanarra az eredményre jutunk. Mi az okulárban fókuszált képet vizsgáljuk, mert ez jobban látható, és a fókuszpontok különbségét mérjük ki. A képegyesítéses módszer a Focault késéltesztből alakult ki. Talán jobban és kicsit egyszerűbben, de ugyanazt vizsgáljuk mindkét esetben.
De mit kezdjünk a leolvasott értékekkel és a méréssel?
Nem véletlenül tettük mindezt!
Ha tökéletes tükröt készítenénk, a leolvasott értékek és az elméleti számítások megegyeznének. (lásd a példánál) Azonban aki készített már parabolatükröt, az tudja, hogy nem mindig sikerül olyan pontosra elkészíteni a felületet, amilyenre szeretnénk. Ha fényerősebb tükröt készítünk pláne nem.
A kereskedelemben ismerős a lambda érték kifejezése. Ez arra utal, hogy milyen pontosságú és milyen jó minőségű az adott optika. A zónák sugarainak fókuszeltéréseit elméletileg kiszámoltuk. Az lesz a nem mindegy, hogy mekkora mértékben tér el a tükör zónáinak a különbsége az elméleti értékektől.
Ha a tükör minden zónaértéke a lambda/16-os pontosságú tűrési mezőben benne van, akkor az, profi képet fog adni. Tehát, ha sikerül az elméleti értékektől csupán pár százalékkal eltérni, meg lehetünk elégedve a munkánkkal. Persze ez sok munka és kitartás függvénye.
Nézzük meg, hogy grafikailag a példaként felhozott 200/1000-es mért tükrünk pontjai, hogyan helyezkednek el a lambda/16 – os tűrési mezőhöz viszonyítva:
E gy Jean Texereau "La construction du télescope d’amateur" eredeti francia nyelven 1951-ben megjelent könyvéből egy mérési lapot ide ollóznék.
A mérési eredményt összehasonlítva a ma használt, honosított programmal.
Láthatjuk, hogy a kiértékelés nagyon minimális mértékben tér el egymástól. Az excel lambda/16,4 értéket ad meg hullámfrontra, a Francia Jean Texerau számítás lambda/14,75-öt ugyanarra a tükörre. Ez a kerekítési értékek miatt adódik így. Mindkét eljárás ugyanúgy számol, ugyanarra az elméletre épül.
A tükör készítésének alapfázisaira nem térek ki külön. Ez egyéni megtapasztalás kérdése a továbbiakban. Másrész a www.optika.hu oldalon Schné Attila fordításában ragyogóan mindez le van írva. Sok mindent onnan tanultam magam is részben.
Én egy honosított a gyakorlatban jól működő módszert írtam le, hogy segítségül szolgáljon azoknak, akiket a téma érdekel megvalósítási szinten.
Volt rá lehetőségem, hogy egy bajai országos találkozón bemutathassak élőben egy 200/1000-es hibákkal terhelt tükröt a leírt módszerrel. 3.3 és 10 vonal/mm rács is egyből kimutatta a gyűrűs hibáját a tükörnek. Az érdeklődők pedig a saját szemükkel győződhettek meg arról, hogy a gyakorlatban a képegyesítéses technikát, hogyan kell alkalmazni.
A kiértékelést természetesen el lehet végezni manuálisan is (optika.hu), de ma már, egy ezt megkönnyítő, amatőr csiszolóknak készült exceles program segítségével el lehet végezni.
A programba kék mezőn feltűntetve be kell írni a tükör fókuszát, optikai átmérőjét, valós átmérőjét, az R zónák átlagos sugarait és a mérésnél leolvasott mérőóra értékeket. A program automatikusan kiszámolja, hogy egy lambda/16-os tűrési mezőhöz viszonyítva milyen felületű a tükrünk. Kérésre bárkinek elküldöm a programot szívesen. Címem: jbozsoky@gmail.hu
A programból kivágnék egy részt, ami grafikailag mutatja meg a végleges, de a készítés közbeni felület alakulását is. Igaz számértékileg is megadja a maximális felületi hibát és a hullámfront hibát is. (nem hiteles érték) De jó viszonyítási alapul szolgál.
Mit láthatunk?
A függőleges vonal (y tengely) a felület nanométeres viszonyítását mutatja meg, azt, hogy milyen hiba nagyságok vannak a felületen. Vízszintesen látható egy felső tűrési mező és egy alsó tűrési mező. (tölcsér)
A tölcsér szélesebbik oldala (baloldal) a tükör közepének a tűrési mezeje. A jobb oldala vékony tölcsérrész a tükör peremének a tűrési mezeje. A fekete pontok a tölcsér közt lévő vonalon a tükrünk mért pontjainak felületi, grafikai megjelenítése, hogy hogyan nézhetnek ki az adott zóna pontok egymáshoz képest és mennyire folyamatos a felület.
Jól látható, hogy a tükör középső részénél milyen nagy a tűrés és a peremnél milyen kicsi. Minél fényerősebb egy optika annál szűkebb a tűrési mező a peremnél is és a középső zónáknál is. Nehezebb is elkészíteni a fényerősebb optikát. Minél több zónára osztjuk a maszkot, annál pontosabban rajzolódik ki a felület egyenletessége.
Példaképpen megmutatom, hogy egy 220/800-as tükör Kaposváron mért felületi görbéje milyen és egy teljesen más maszkelrendezéssel Budapesten milyen eredményt kaptak függetlenül a mérésemtől. Előre mondom, hogy a méréseknél más zónapontok voltak és különböznie is kell a görbe pontjainak egymástól. Azonban a lényegi megjelenés nagyon hasonló.
A 4 zóna páros és a 7 zónapáros maszkolásnál így néz ki a grafikai megjelenés:
Jómagam égen észlelés közben többször tesztelhettem ezt a rendkívül fényerős F/3,6-os tükröt. A Jupiteren a felszíni részletek ámulatba ejtően csodálatosak voltak. Egyértelműen és szépen látszottak a felhőzetsávokban a fodrok, a színek szépen elkülönültek, a holdak korongszerűek és színesek voltak. A Szaturnuszról már nem is beszélek. Az M27 308x-os nagyításon igen kiterjedt volt és a gáz planetáris felszíni részleteit nagyon szépen be lehetett azonosítani a részletes CCD és fényképfotók alapján. A Fiastyúk kiterjed kékes ködös gázrészleteit, sok általános iskolás láthatta a saját szemével, egy tábor alkalmával. Az M57 Lyra gyűrűs- köd felszíne fodros, szaggatott volt 198x-308x nagyítástartományban is, jól elkülöníthetően a felszíni intenzitásokat. A Mars hósapkája, felszíni alakzatai szépen megmutatkoztak. Az M13 gömbhalmaz tagjait több százaira bontotta és tű élesek voltak a csillagok 200x-os nagyításnál is. Optikai ráccsal tesztelve valós csillagon a műszer szép párhuzamos vonalakat mutatott kívül belül. A 10vonal/mm-es rácskép is megerősítheti ezt. Bárkinek bemutatom.
Tény, hogy ilyen fényerős tükröket tudni kell jusztírozni, nehéz beállítani.
Mindezek a leírások kizárólag csak arra mutatnak rá, hogy a maszkolásos eljárással kitűnő minőségi akár fényerős tükrök is készíthetőek. Minden csak gyakorlat és igényesség kérdése.
Meg lehet csinálni! Természetesen egy tükör vizsgálatánál, nem csak a maszkolást használjuk fel ellenőrzésre, hanem az optikai ráccsal való különböző vizsgálatokat, tükör elforgatását is, vagy elforgatással az ismételt mérést, a műcsillag megjelenő képét. Összetett ellenőrzés mindez.
Példaként bemutatnám a 150/600-as Dobson távcsövem fotóját. A végleges parabolafelületet szintén az itt leírt technikával készítették. A távcsövet biztonsággal használhatom a 150-230x – os nagyítás tartományban is, mert jó minőségű bolygóképet ad. Ezeket a nagyításokat 2,4x – es nyújtóval tudom elérni. Tehát a fókusznyújtást is kiválóan elbírja. Ez is példa lehet arra, hogy eldönthessük a gyakorlat fényében a módszer hatékonyságát. Az Olvasóra bízom.
Hozzáteszem a méréshez azt, hogy nem szabad megelégedni azzal, ha a peremrész a tűrési mezők széléhez nagyon közel van („mondván, hogy jók az értékek, biztosan jó lesz a tükör”)
Ezt nem szabad megengedni. Törekedni kell arra, hogy a mért pontok által kirajzolódott grafikon minél vízszintesebb legyen és a perem, valamint a középső részek is a tűrési mező középpontjához közel essenek.
Leírom, hogy két szélsőséges esetben csillagtesztnél, hogyan jelennek meg a grafikonon látottak.
Ha a perem a felső tűréshez van közelebb (perem magas) akkor az intrafokális képe a csillagnak éles, kontrasztos lesz. Az extrafokális képe viszont maszatosabb, kevésbé kontrasztos.
Ha a perem a tűrési mező alsó részénél van, akkor pont fordított lesz a helyzet. Az intrafokális kép maszatosabb az extrafokális kép élesebb megjelenésű lesz.
Ha a perem a tűrési mező középpontjában van és egyenletes a felülete a tükörnek, szépen polírozott, az intra és extrafokális kép teljesen egyforma lesz! Ez pedig a lambda/6-8 P.t.V értékre bemért tükrök képalkotására tipikusan jellemző.
Jómagam mindegyik esetet megtapasztaltam a gyakorlatban.
Kitérnék a hibalehetőségekre is. Szeretném, ha az Olvasó átlátná a módszer valóságos oldalát, és reálisan tisztában lenne a gyakorlattal.
Mint minden eljárásnak, ennek is megvannak az előnyei és a hátrányai is. Leírnám az észrevételeimet.
A leolvasási pontosság határa valahol az „elméleti” lambda/40-50 értékhez közeli. Ezeket nem tekinthetjük hiteles értékeknek. Irányvonalat mutatnak arra vonatkozólag, hogy mennyire finom és egyenletes az elkészült optika. Minden körülményt gondosan bele kell számítani a mérésbe, a cikkben feltűntetett módon, mert ellenkező esetben hamis képet kapunk a mért optikáról. Az alumíniumozott tükröket könnyebb mérni, mert a felület több fényt tükröz vissza, mint a sima polírozott üveg. Ezért kell minimum 20W-os halogén izzó esetleg műcsillaghoz akár 100W teljesítmény is, hogy elegendő fénymennyiség álljon rendelkezésünkre.
A leolvasásnál bele kell számítani, hogy az ember hibázhat, a szemnek vannak fizikai korlátjai. Mivel matematikai számításokat végeztünk, és elméleti értékekhez viszonyítunk, a gyakorlatban is előfordul egy hibahatár. Így a lambda/x a gyakorlat arányában egyre, egyre inkább valós értéket ad! De mint azt igen sokszor hangsúlyoztam, amatőr szinten nincs más lehetőség a tesztelésre, ha valaki jó tükröt szeretne készíteni. Az így ellenőrzött tükrökről elég pontos és meggyőző információt sikerül gyűjteni. A tapasztalt csiszoló kezében ez a módszer aranyat ér. A hanyagéban pedig sarat!
A program és az eljárás elméleti számításokon alapul. A kapott eredmény a leolvasó gyakorlottságától nagyban függ. Egy nagyon jó és megbízható irányvonalat ad az optika minőségére rámutatva.
Az igényesen polírozott szép egyenletes felületű tükrök esetén F/5-F8 fényerő tartományokban, biztosan elérhető a lambda/4-es P.t.V. minőség. Megfelelő gyakorlattal pedig véleményem és tapasztalataim szerint a lambda/7-8-as P.tVérték is. Függ a fényerőtől is. De ez sok munkát és kitartást igényel! Aki gyakorlatban tapasztalta, tudja is.
Műcsillag és rács segítségével kimutatható az asztigmatikus felület és a tükör felületén jelentkező egyéb hibák is. Ezek az elforgatással kimért felületekből, ráccsal való ellenőrzéskor megmutatkoznak (például: alul-felülkorrigáltság; púp, gödör; peremkopás, perem magasság; gyűrűs hibák, felület polírozottságának minősége)
Az asztigmatikus felületű optikák a képegyesítéskor nem fókuszálhatóak, mert az ablak pár egyik oldalának és másik oldalának a fókuszpontja máshová esik, másrészt a műcsillagos képnél egyértelműen kibukik a hiba, tehát a felületet meg sem szabad mérni!!!
A 2x-es fókusztávolságból vizsgált tükörfelületnél az optikai rácsos vizsgálat annyira érzékeny, hogy ha a polírozott felülethez hozzáértetem az újamat pár másodpercre, a rácsvonalak a kéz melegétől az érintett ponton azonnal torzulást szenvednek. Ha 1-2 rácsszálat nézünk a tükör felületén igen finom felületi eltérések, egyenetlenségek mutatkoznak meg. 1 rácsszál tulajdonképpen a Focault – féle késélnek felel meg. Azonnal látszik a felület árnyékrajza és láthatóak a polírozáskor keletkező felületi hibák is, mint például a gyűrűs hibák, karcok, gödrök, púpok, sérülések. Érdekes a gyakorlatban ezt megfigyelni.
Egy kezdő, tapasztalatlan csiszoló a hiányos ismeretei miatt, gondatlansága és hanyagsága esetén nem kap jó eredményt, vagy kevésbé jó tükröt fog készíteni. Ez a gyakorlással arányosan javul.
Ami tükör a programmal kiértékelve tapasztalt csiszoló kezében jónak mutatkozik az, az ég alatt is biztonsággal jó képet fog adni. Erre tükrök tucatjai a bizonyíték.
Az évek folyamán egyre nagyobb a meggyőződésem a tekintetben, hogy érdemes házilagosan optikát készíteni, és távcsövet építeni. Főleg a nagyobb 25-30cm-es gyári tükrök árait nézve. Elérhető így a kiváló minőség, és ami fontos, hogy töredék árból, mint a gyári távcsöveké. Ráadásul a távcső és a tükör akkor jó, ha mi azt mondjuk, hogy igen én ezt akartam megvalósítani. A mérőműszer gyakorlatilag 20 ezer forintból megépíthető és a program ingyenesen használható. A többi rajtunk múlik.
Kiegészítés:
Cikkem végén kis kiegészítés fűznék hozzá a fent említettekhez, mivel az idő folyamán a módszerrel végzett optikák közü,l Ferenczi Béla barátom egyik 18cm-es tükrét, kariblát lézer interferrometrikus méréssel is ellenőrizték.
A mérés alapján az optika definíciós fényessége (fényhasznosítása az ayri korongban) 94,8 %-os. Ami azt jelenti, hogy egy profi kategóriába sorolható magas színvonalú tükörről van szó. Ez a fényhasznosítási szint az airy korongban lambda/7 körüli értéknek felel meg. Egy ilyen optika ára, neves cégektől vásárolva közel 200 ezer Ft-os kategóriának felel meg. A mérés eredményét és kiértékelését feltűntetem, részletes magyarázat nélkül, mivel ez már egy külön cikk lehetne. Az interferrometrikus mérés kiértékelése igen nagy szakértelmet igénylő, bonyolult, nagy pontosságú referencia felületeket megkövetelő, de a lehető legpontosabb és leghitelesebb mérési eljárások közé tartozik.
Ezen tények alapján, érdemes elgondolkozni azon, hogy „amatőr” körülmények között és egyszerűbb műszerek segítségével érdemes-e, saját készítésű igényes műszerekkel foglalkozni? Ezt az Olvasóra bízom.
Ezek után sok sikert kívánok a teszteléshez!
A polírozás
A polírozással és a szuroktárcsa elkészítésével azonban mindenképpen foglalkoznék egy kicsit. Mert ez nagyon fontos folyamat.
Tegyük fel, hogy sikerült felcsiszolnunk 800- as csiszolópor fokozatig egy 15cm –es tükröt gömbre. Finom, igényes munkát végeztünk a fokozatok között és peremtől peremig egyenletes, hibamentes felületet alakítottunk ki.
Az ellendarabból készítsük el a szuroktárcsát. Szerezzünk be optikai szurkot, vagy a www.optika.hu oldalon leírtak szerint a szurok keménységet ellenőrző eszközt.
Jó minőségű zsákos szurokból és a kereskedelemben vásárolható gyanta (szőrtelenítésre használt) összekeverésével jó szurok készíthető.
Egy tiszta konyhában, a konyhaasztalra terítsünk Folpack műanyag fóliát. A kezünket gondosan mossuk le, és a körmeink alól a szennyeződést mossuk ki. Csukjuk be az ablakokat, hogy ne legyen légáramlás, hajunkból a port rázzuk ki. Tiszta, steril pamutkendők is legyenek a közelben. Egy fémtálcát helyezünk a főzőgáz közelébe. Egy kis pyxisben törve helyezzük el a jó minőségű optikai szurkot, és alacsony fokozaton kezdjük felmelegíteni.
Ne legyen buborékos, ne forraljuk. Az ellendarab domború felére az élen körbe egy kb 2cm magas gallért képezzünk ki kemény kartonpapírból. Ez azért kell, mert a folyékony szurok másként lefolyna az ellendarabról. Megvan a gallér és a szurok egyenletesen szépen folyékony. Ezután folyamatosan öntsük rá a szurkot az ellendarabra. A felületen egy kb 5mm vastagságú szurok elegendő. Hagyjuk kihűlni a szurkot. Ezután a kartongallért vágjuk le éles szikével az ellendarab pereme körül. A szurok szép fényes, tükörsima felületet ad.
Ezután az ellendarabot a szurokkal együtt egy tiszta edénybe vízzel együtt kezdjük el felmelegíteni. Amikor a szurok meglágyul, vegyük ki az ellendarabot az edényből. (meleg helyzet)
Tegyük a tálcára és a tükrünk beszappanozott vizes felületét, nyomjuk rá a szurokra úgy, hogy közben forgatjuk a tükröt és kissé előre, hátra toljuk.
Ezt a folyamatot addig ismételjük meg, amíg a szuroktárcsa alakja tökéletesen felveszi a tükör homorulatát. Középen sem maradhat síkfelület a szuroktárcsán!
Az ellendarab szélén kinyomódott a szurok. Ezt éles szikével vágjuk le. Amikor kihűlt a szurok, akkor éles, tiszta vas fűrészlappal vágjuk be a szuroktárcsa felületét kb 3mm mélységben. A barázdák belső élét jól letisztítom, hogy ne maradjanak szurokdarabkák a barázdában (ez kb 2-3 órás folyamat is lehet)
A képen jól látszik, de ezen már polírozó anyag is van.
{mosimage}
Én egy tükörcsiszoló gépet használok a polírozáshoz. Ezen egyenletesen 30 fordulat/perces sebességgel lehet jól polírozni 15-20cm-es tükröket. Az ellendarabot egy 3-as megfogatású karmos rendszerrel teszem fel a tárcsára. Megszorítom, hogy fixen álljon. Ezután a tükör felületét bekenem vízben feloldott Cérium Oxidtal. Ezt a szuroktárcsára is rácsöpögtetem, hogy legyen rajta anyag. Finoman rányomom a tükröt az ellendarab szuroktárcsára és elkezdem kb 1/4 -1/3 –ad átmérőnyire tologatni a szurokfelületen. Amikor egyenletesen elkenődött a a polírozó anyag, és a tükör egyenletesen csúszik a szurkon, bekapcsolom a gépet. Kb 5 perc folyamatos polírozás után, melynél közepes kilengésekkel dolgozok dupla W alakot leírva a tükörrel, leveszem a szurokról. Lemosom a tükör felületét folyékony szappanos vízzel. Hagyom, hogy megszáradjon és felteszem kb 15 perc után a mérőműszer tükörfelfogó egységére. A leírt módon optikai ráccsal ránézek a felületre.
A felület kezd tükrözővé válni. Optikai ráccsal nézve, ha jól dolgoztunk a tükör középső része nagyjából párhuzamos vonalakat mutat, a tükör szélén pedig X alakban fókuszon kívül peremkopásra utaló jelek látszanak. Ez nem peremkopás! Csak a tükör széle később kezd el polírozódni, míg a közepe jobban. Kb 5 óra polírozás után (szakaszokban kb 10 szakaszban) a rácsszálak egyenletes polírozást feltételezve peremtől peremig nagyjából párhuzamosak a tükör felületén megjelenve.
Az egész polírozás alatt végig optikai ráccsal,műcsillaggal kell szemmel tartani a felület alakulását. Felesleges maszkolással végigmérni. Ha azt tapasztaljuk, hogy a rácsok formája például a fókuszponton belül X alakúak biztosak lehetünk benne, hogy a felületünk lapos (nem eléggé mély) Fókuszon kívül, meg hordósan kifelé hajlanak. Ez a tipikus példája a lapos felületnek! Ha a rácsszálak nagyon behajlanak, akkor a felület túl mély. Ez úgy jelentkezik, hogy például fókuszponton kívül az X alakú rácskép nagyon homorú, van, amikor összeérnek. Ez brutális hiba. Általában a túl puha szurok vagy a túl hosszú húzások okozzák. Ha a durva csiszoláskor nem gömböt csiszoltunk és hanyag munkát végeztünk, túlmélyítettük a felületet és ezt polírozáskor vesszük észre, sajnos le kell kaparni a szurkot, mindent letisztítani és egy durvább fokozattól, újra kezdeni a durva csiszolási fázist. Ez egy kemény tanulópénz lehet!
Szerencsére én még nem fizettem ilyen árat. Elhittem a tapasztaltabbak jó tanácsát.
Egy 15 centiméteres tükör kb 10-12 tiszta óra polírozást igényel. Akkor jó lesz. Nem szabad bedőlni annak, ha 2-3 óra múlva szépnek látjuk a felületet. Írjuk mindig fel, hogy mennyi ideig políroztunk. (tiszta munkaidő)
Ha sikerül mélyítő és laposító húzásokkal gömbfelületet polírozni, akkor jöhet a munka végén a parabolizálás. A gömbfelületre jellemző, hogy (görbületi sugárból vizsgálva) ráccsal nézve a felületet, fókuszon kívül és belül mindig párhuzamosak maradnak a szálak peremtől peremig. Ha a peremnél valami kis konyulást tapasztalunk vagy valami, hibát, NEM szabad nekiállni a parabolizálásnak. Ki kell javítani a hibát! Ezt csak türelmes és egyenletes munkával érhetjük el.
De ne szaladjunk ennyire előre. A polírozás folyamán több hiba is előfordulhat. Pl erősen lekoptatjuk a peremet. Ezt nagyobb, mélyítő vagy közepes húzásokkal tudjuk eltűntetni, vagy éppen ellenkezőleg kis húzásokat a peremtől számítva tovább laposítjuk a felületet. Így is parabolát kapunk előbb utóbb. Mert parabolatükröt a gömbből úgy kapunk, ha vagy a közepét mélyítjük, vagy a peremet laposítjuk! Ez szintén fontos törvény.
Ha a felületen a rácsszálak vonalai megtörnek a törésnél a tükör felülete nem egyenletes. Egyenletes közepes hosszúságú polírozással tudjuk ezt eltűntetni. Ha a rácsvonalak az idő múlásával eltorzulnak, és ezt rendszeresen tapasztaljuk, feszültséges a korong. A polírozás folyamán egyenletesen kell alkalmazni, a W alakban való mozgatást és folyamatosan kell forgatni a tükröt a húzások folyamán. Tehát nem csak előre – hátra tologatjuk a tükröt a szuroktárcsán, hanem kissé oldalirányba is kivisszük, így jön létre a W alakzat.. Így alakul ki egyenletes forgástest. Az asztigmatikus felület úgy is kiderül, ha a fényforrásunk műcsillag, mert fókuszálva a képet ovális műcsillag formát kapunk. Ehhez még csak mérni sem kell. De a rácsok is S alakban tekeredettek lesznek, ha nem szabályos forgástest a tükör.
Tegyük fel, hogy szép gömböt políroztunk 10 órai munka után.
Hosszú húzásokkal W alakban mélyítsük a felületet kb 30 másodpercig. Az egyenes és párhuzamos rácsszálak a fókuszon kívüli ponton X alakban hajlani kezdenek. Ekkor már a leírt módon maszkolással megmérhetjük, hogy hogyan alakul a felület. Addig kell így polírozni, mélyíteni – laposítani, amíg a zónák pontjai belefekszenek a tűrési mezőbe.
Fényerős F/5-F/4 –es tükröknél lehetséges, hogy külön a polírozás végén egy puhább szuroktárcsát kell készíteni. Muszáj, mert a mély felület hirtelen változását, alakulását a kemény szurok nem képes egyből követni. A puha viszont igen! De a puha szurok csak a végén jó, az elején katasztrofális a polírozásnál!!!
A finom részleteket nem írom külön le. Jobb látni élőben vagy gyakorolni. Ez is le van írva a www.optika.hu oldalon.
Az egyéni megtapasztalást semmi mással nem lehet pótolni!
Mindezek után sok sikert és kitartást kívánok egy jó tükör elkészítéséhez és a maszkolásos ellenőrzéséhez.