Изготовление любительского телескопа-рефлектора

Телескоп-рефлектор
Самодельный телескоп

Создание учебной астрономической обсерватории

Астрономические наблюдения

общая информация

Создание любого оптического телескопа, как и телескопа-рефлектора, предполагает:
1) создание оптической части телескопа;
2) создание механической части телескопа;
3) надежное и правильное соединение в единое целое этих обеих частей.

Данная страница несет подробную информацию о том, как изготовить достаточно сильный рефлектор Ньютона, который может стать очень ценным устройством в учебной или личной астрономической обсерватории. Оптическая часть устройства, именуемого рефлектор Ньютона, отличается простотой и включает в себя главное зеркало (зеркальный объектив), плоское диагональное зеркальце (или призма полного внутреннего отражения) и окуляры. Механическая часть телескопа в себя включает установку или штатив и трубу.

Оптическая часть телескопа должна обеспечивать получение по возможности качественных изображений подобающей яркости даже при его максимальном предельном увеличении, соответствующей его оптической силе. Труба телескопа необходима для надежного и правильного соединения всех его оптических частей. А штатив у малого или установка у довольно крупного телескопа обязаны обеспечивать возможность наведения устройства на любое небесное светило и его плавное движение за светилом вдоль суточной параллели. Хорошая установка при этом, непременно экваториальная (параллактическая), должна в себе сочетать требуемую легкость и плавность движений с прочностью и жесткостью.

Изготовление такой важной части телескопа как зеркальный объектив - процесс ответственный и трудоемкий, однако не менее важное дело создание всей механической части телескопа, включая хорошую его установку, потому, что хорошая установка дает возможность использовать полноценно все достоинства оптики телескопа. Сложности в создании механики телескопа резко возрастают при увеличении его оптической мощи. Так если небольшой рефлектор с диаметром отверстия 100-115 мм и облегченной трубой из бумаги, жести или дерева требует лишь простейший азимутальный штатив, изготовленный практически полностью из дерева, то телескоп рефлектор Ньютона с диаметром отверстия 150-165 мм и более требует уже достаточно жесткой и массивной параллактической установки, а следовательно и помещение для его стационарного размещения.

Главная оптическая часть, которую имеет телескоп-рефлектор - это зеркальный объектив, поэтому его создание является главнейшей при изготовлении оптической части. Параметры объектива (диаметр, фокусное расстояние) предопределяют оптическую мощь телескопа (разрешающую способность, проницающую силу), а также его возможные увеличения. Целесообразно конечно на первых порах остановиться на создании довольно длиннофокусного зеркала (светосила около 1:10). В таком случае зеркало может быть сферической формы и при этом давать практически безупречные изображения, так же как параболическое зеркало, только при этом должно соблюдаться условие (по Д. Д. Максутову):

,
где D - диаметр зеркала, F - его фокусное расстояние.

где F - его фокусное расстояние, D - диаметр зеркала.

Длиннофокусное зеркало изготовить гораздо проще, чем параболическое короткофокусное. Более того, с одинаковым набором окуляров телескоп с длиннофокусным зеркалом дает увеличения более сильные, чем короткофокусный. Поэтому целесообразно сферическому зеркалу с диаметром 100-115 мм фокусное расстояние придать 100 см, а при диаметре зеркала 150-165 мм - фокусное расстояние 150 см. При использовании окуляров от школьных телескопов или микроскопов это дает возможность иметь увеличения до 100-150 раз соответственно. Полезными предельными увеличениями телескопов с подобными объективами считаются до 300 раз и получены они могут быть при использовании окуляров большей мощности.

Чтобы изготовить зеркальный объектив (главное зеркало) необходимо иметь пару плоскопараллельных одинаковых стеклянных диска достаточной толщины и надлежащего размера из типичного зеркального стекла. Тонковатое зеркало способно под воздействием своего веса прогибаться, соответственно, давать менее неустойчивые изображения.

Если в качестве разгрузки в дальнейшем предполагается использовать простейший вариант - зеркало в оправе на три точки, то минимальная толщина дисков-заготовок при диаметре от 100 до 115 миллиметров должна быть в пределах 9-10 миллиметров, а при D 150-165 миллиметров - около 20 миллиметров. То есть при увеличении размеров стеклянных дисков должна возрастать их относительная толщина.

Если предполагается разгрузка зеркала на 6 точек, то его минимальная допустимая толщина (при сравнении с разгрузкой на 3 точки) может быть примерно в 3 раза меньшей. Толщина стеклянных дисков-заготовок должна превышать минимальную толщину будущего главного зеркала на несколько миллиметров, ведь изготовление зеркала сопряжено с тем, что понемногу каждый из дисков будет сошлифовываться. При этом один диск будет использован в качестве шлифовальника, а затем - полировальника, а из другого в итоге получится зеркало.

Чтобы сделать одно главное зеркало наилучшим образом подойдут пара иллюминаторных стеклянных дисков одного размера. Если найти такие диски не удастся, тогда заготовки требуемого размера можно заказать в мастерской, занимающейся стеклом и зеркалами или же вырезать самостоятельно с помощью трубчатого сверла из толстого листа стекла. Трубчатое сверло большого диаметра можно изготовить самостоятельно, для чего нужно взять отрезок тонкостенной металлической трубы нужного размера длиной 80-100 мм и на его торцевой части по кругу нанести радиальные борозды глубиной до 1 мм. Борозды можно наносить напильником или ножовкой по металлу.

Существует достаточно простая технология изготовления круглых стеклянных заготовок, не требующая практически никаких особых приспособлений. В нужном месте лист стекла накрывают куском фанеры, в котором уже выпилено круглой формы с таким расчетом, дабы трубчатое сверло входило в него достаточно легко. Фанерный лист прочно закрепляется на стекле, а внутрь его отверстия, ближе к краям наносят порционно абразивный порошок (карборунд или наждак № 16-25), смоченный в воде. Насечками к стеклу ставят на раствор трубчатое сверло и руками начинают проворачивать его из стороны в сторону. Фанерный шаблон будет удерживать трубчатое сверло от смещений, а вскоре на стекле можно будет увидеть кольцевую канавку. Когда канавка станет достаточно глубокая, чтобы удерживать сверло от смещения, шаблон можно будет снять. Периодически добавляя новые порции абразивного раствора, работу доводят до конца. Таким же способом вырезается и второй диск.

До начала работы необходимо запастись несколькими сортами абразивов. Так изготовление зеркала диаметром от 150 до 165 миллиметров потребует примерно 0,5 кг абразивов следующих сортов: № 6, 10 и 25 (или 16) по ГОСТу 3647-75. Последний из них будет применен для грубого шлифования, первые два используются для более тонкого шлифования. Также понадобятся абразивные смеси "минутники. Которые готовятся из отходов после грубой шлифовки. Приготовление "минутников" будет описано ниже.

В дальнейшем из других материалов потребуются: сапожный вар (или гудрон) 0,3 кг, канифоль 0,5 кг, крокус и скипидар 30-50 г (крокус - окись железа, бурый порошок). Также потребуется посуда для обмывания зеркала.

В посуде будут собираться отходы после грубой и более мелкой шлифовки в результате обмывания зеркала, которые будут содержать сорта абразивов мелкого помола, в дальнейшем послужат сырьем для приготовления "минутников". Поэтому все абразивное содержимое посуды необходимо сохранять до завершения работы над главным зеркалом телескопа.

Любительский телескоп целесообразно начинать строить с изготовления именно зеркала. После делается труба телескопа, окулярное устройство и в завершении штатив или установка. Но если в процессе участвуют сразу несколько человек, то одновременно можно делать как главное зеркало, так и другие узлы телескопа.

Любительский телескоп в оптической части требует еще плоское диагональное зеркальце, изготовление которого можно избежать, поменяв его на высококачественную призму с полным внутренним отражением необходимых размеров.

Наверх
  Главная
  Карта сайта
  Гостевая
  О сайте
Copyright © 2012 ENERGYGAP.RU Все права защищены.