Пользователь
Логин:
Пароль:
  Регистрация
Обновления
Астротека 01-05-2011
Опубликована статья А.Пецык "Постройка 18-ти дюймового добсона «Фомальгаут»".

Astronomer.ru 12-11-2010
Большая экспедиция ПулКОН по Западному полушарию

Astronomer.ru 10-10-2010
Первый свет второго Цейсс-600 в Тарихе

 Все обновления
Доска объявлений
 747   Продаю/Меняю  0 
 356   Куплю  0 
  Список досок
Астротека
Статьи: Любительское телескопостроение

Ричард Комбс - Как рассчитать и установить диафрагмы-отсекатели света в телескопе системы Ньютона для улучшения его контраста?

Дата публикации: 14-11-2002     Источник: http://www.astronomydaily.com/atm/baffle.asp


Ричард Комбс
combs4@llnl.gov
Перевод с английского «АиТ»
под ред. А. Зеньковича


Как рассчитать и установить диафрагмы-отсекатели света
в телескопе системы Ньютона для улучшения его контраста?


Я хотел бы начать с двух риторических вопросов: "Кто из вас готов потратить свои с потом добытые трудовые на рефрактор без каких-либо диафрагм-отсекателей паразитного света?" Даже дешевки из универмага будут иметь по паре светоотсекателей, ну а высококачественные инструменты рекламируются, как «полностью защищенные» от паразитного света, снабженные целым рядом диафрагм-отсекателей. Тут же и второй вопрос: "У кого из вас есть подобный "Ньютон"?" Похоже, что-то мы здесь недопонимаем...

Принято считать, что рефракторы превосходят рефлекторы по контрасту и резкости изображения. Разумеется, центральное экранирование играет здесь немаловажную роль, однако мы убеждены, что наличие диафрагм-отсекателей паразитного света является важным фактором улучшения контрастности изображения, а их установка в телескоп системы Ньютона сравнительно простая и дешевая процедура.

На вопрос, почему телескоп системы Ньютона не имеет диафрагм-отсекателей, обычно можно услышать следующие ответы:

  • "Ньютоны" – недорогие телескопы, и вводить в систему диафрагмы-отсекатели будет экономически нецелесообразно.
  • Люди строят большие телескопы системы Ньютона с открытым каркасом, наподобие крупных профессиональных инструментов, так как они считают это произведением искусства.
  • Устройство светоотсекателей слишком сложно.
  • Не знаю.


Ниже приводится простая поэтапная процедура, как улучшить контраст изображения Вашего "Ньютона", а именно – как правильно рассчитать и установить диафрагмы-отсекатели паразитного света. Сначала несколько общих хитростей по улучшению контраста:

1) Старайтесь защитить главное зеркало от наклонных внеосевых пучков света. В этом самое ценное, но не единственное предназначение диафрагм-отсекателей.
2) Удлините трубу телескопа на нужное расстояние от окулярного (фокусировочного) узла, чтобы паразитный свет снаружи не достигал плоскости изображения или напрямую окуляра.
3) Защитите вторичное зеркало от любых бликов и рассеяного света.
4) Покройте черным бархатом первые 3 или 4 диафрагмы, которые находятся на минимальном расстоянии от вторичного зеркала.
5) Покройте черным бархатом участок трубы с потивоположной стороны от фокусировочного узла.
6) Вычерните все внутренние поверхности, включая края вторичного зеркала.
7) Используйте по возможности минимальные по размеру растяжки-держатели вторичного зеркала, равно как и само вторичное зеркало.

Для определения оптимального размера диафрагм-отсекателей необходимо знать максимальное истинное поле зрения телескопа. Есть два способа рассчитать этот показатель:

1) Если Вам известно субъективное (видимое) поле зрения окуляра, который Вы собираетесь использовать (с минимальным увеличением / максимальным полем зрения), то формула будет выглядеть следующим образом:

(Поле Зрения Телескопа) = (Субъективное Поле Зрения Окуляра) / (Увеличение Телескопа)


Например окуляр TeleVue 32mm Wide Field имеет субъективное поле зрения 65°. В 10" f/4.5 (апертура 250 мм) телескопе увеличение:

35.7х = (45" * 25.4 мм/дюйм) / 32 мм


а поле зрения телескопа будет:

1.82° = 65° / 35.7


2) Другой способ заключается в расчете поля зрения телескопа на основе определения размера (диаметра) фокальной поверхности (size of the image plane). В предыдущем примере, TeleVue 32mm имеет полевую диафрагму (field stop) 36.3 мм.  Вы можете использовать и менее широкие поля зрения – например, в случае с f/4 светосильным телескопом при увеличении 18х – диаметр качественного изображения (diameter of the best quality image) будет равен 16.3 мм. В любом случае с имеющимися данными о размере фокальной поверхности или полевой диафрагмы (given the size of the image plane or field stop):

(Субъективное Поле Зрения Окуляра) в радианах = (Диаметр Полевой Диафрагмы) / (Фокусное Расстояние Окуляра)


То есть для TeleVue 32mm:

1.135 рад. = 36.3 мм / 32 мм


переведем радианы в градусы:

65° = 1.135 рад. * 57.3


Данный результат можно использовать при расчете истинного поля зрения телескопа по формуле, приведенной выше.


Начните с выполнения масштабного чертежа трубы, главного зеркала и фокальной поверхности.
Принимая во внимание фокальную поверхность и положение оптической оси, нанесите на чертеж вторичное зеркало, отраженные пучки лучей, а также изобразите фокусировочный узел. Проверьте точность соразмерности чертежа, в особенности диаметра тубуса и расположения всех частей.
Проведите линию мимо внешнего края фокальной поверхности от края тубуса фокусировочного узла к внутренней поверхности трубы телескопа. Это определяет минимальную длину трубы телескопа, при которой система защищена от прямого попадания внеосевого света на фокальную поверхность. Фокальная поверхность должна совмещаться с положением полевой диафрагмы. (The image plane should coincide with the field stop location.)
Теперь добавим наиболее важные линии на этот чертеж. Проведите две линии от краев главного зеркала с отклонением вовне от оптической оси на половину угла истинного поля зрения телескопа, рассчитанного нами выше. Это обозначит «запретную зону» – все диафрагмы-отсекатели паразитного света должны располагаться вовне этого пространства.
В точке пересечения линии от внешнего края фокальной поверхности до стенки трубы телескопа и границы «запретной зоны» находится позиция первой диафрагмы. Сама диафрагма должна простираться от стены трубы телескопа до линии «запретной зоны».
Следующую линию необходимо провести от основания первой диафрагмы-отсекателя до противоположного края главного зеркала. В точке пересечения этой линии с «запретной зоной» находится позиция второй диафрагмы.
ВНИМАНИЕ! В этом месте делается наибольшее количество ошибок! НЕ НАДО проводить следующую линию от основания второй диафрагмы. Вместо этого начертите линию от противоположного конца трубы телескопа через верхушку второй диафрагмы до момента пересечения линии со стенкой трубы. В точке соприкосновения этой линии со стенкой трубы берет свое начало другая линия, идущая опять до противоположного края главного зеркала. В точке пересечения этой линии с «запретной зоной» находится позиция третьей диафрагмы.
Повторяйте предыдущий шаг до тех пор, пока позиция очередной диафрагмы-отсекателя паразитного света не окажется позади поверхности главного зеркала. Все расчеты готовы. Обратите внимание, что в данном примере одна из диафрагм оказалась на линии окулярного узла. Сами диафрагмы имеют кольцеобразную форму, так что Вам придется вырезать участок одной из них, чтобы освободить место для фокусера.

Несколько замечаний напоследок:

  • Диафрагмы-отсекатели паразитного света должны быть насколько это возможно тонкими, так как они значительно добавляют вес конструкции инструмента.
  • Дополнительные диафрагмы приносят пользу только, если они расположены за пределами «запретной зоны».
  • По теме расчета и установки диафрагм-отсекателей света в телескопе системы Ньютона была опублткована прекрасная статья (Richard Berry “Inside the Well-Baffled Newtonian”, Winter 1988/89 issue of «Deep Sky»).
  • В книге «Telescope Optics, Evaluation and Design», авторов Harrie Ruttan и Martin van Venrooij есть небольшой раздел по этому же вопросу.




Обсуждение материала

Последние сообщения Создать новую тему
Ответить Сообщение из темы: Семь раз отмерь, но отрезать - не торопись
АвторСообщение
Эрнест


Гость
Сообщение Добавлено: 22-12-2004 12:18:10     Заголовок: Семь раз отмерь, но отрезать - не торопись Цитата
Методика расчета положения и размеров отсекающих диафрагм в этой статье широко употребляется при конструировании рефракторов. Автор же применил ее совершенно некритично к Ньютону. При этом он сделал все, чтобы защитить от паразитной засветки ... главное зеркало, в то время как у рефрактора эта методика направлена на защиту полевой диафрагмы - области формирования промежуточного изображения! Если бы Автор взял себе за труд проследить продолжение хода паразитных лучей, которые он с таким успехом отсек, то увидел-бы что без его диафрагм они преспокойно отражаются на противоположную стенку и уходят "вдаль", а от его диафрагм они имеют значительную вероятность быть отраженными на вторичное зеркало и попасть в область полевой диафрагмы. 

Никогда не делайте защиту Ньютона по изложенным здесь рекомендациям!




Астрономия и телескопостроение - Copyright © 1999-2006 Коллектив авторов