Изготовление любительских телескопов

редактировать
22- дюйм ньютоновский отражатель находится перед зданием клуба на Стеллафане, дом Springfield Telescope Makers

Изготовление телескопов для любителей - это создание телескопов в качестве хобби вместо того, чтобы быть оплачиваемым профессионалом. Производители телескопов (иногда называемые банкоматами) создают свои инструменты для личного решения технических задач, как способ получить недорогой или индивидуально подобранный телескоп или как исследовательский инструмент в области астрономии. Изготовители телескопов-любителей обычно являются подгруппой в области любительской астрономии.

Содержание
  • 1 Начало
  • 2 Обычные любительские конструкции
    • 2.1 Изготовление зеркал
      • 2.1.1 Fou cault test
      • 2.1.2 Алюминирование или «серебрение» зеркала
  • 3 Конструкция телескопа
  • 4 См. также
  • 5 Ссылки
  • 6 Книги по изготовлению телескопов и другая опубликованная информация
  • 7 Внешние ссылки
Начало

С тех пор, как Галилео Галилей адаптировал голландское изобретение для использования в астрономии, создание астрономических телескопов стало развивающейся дисциплиной. Многие астрономы после времен Галилея по необходимости строили свои собственные телескопы, но появление любителей строить телескопы для собственного удовольствия и обучения, кажется, приобрело известность в 20 веке.

До появления современных массовых телескопов цена даже скромного инструмента часто была недоступна для начинающего астронома-любителя. Создание собственного телескопа было единственным экономичным способом получить подходящий телескоп для наблюдений. Многие опубликованные работы вызвали интерес к созданию телескопов, например, книга 1920 года «Телескоп для любителей» ирландского производителя телескопов Ред. У. Ф. А. Эллисон.

В Соединенных Штатах в начале 1920-х годов статьи в Popular Astronomy Рассела У. Портера и Scientific American Альберта Дж. Ингаллс с участием Портера и Спрингфилдских создателей телескопов помогли расширить интерес к этому хобби. Общественный интерес вызвал такой большой интерес, что Ингаллс начал регулярную колонку в Scientific American на эту тему (породив колонку публикаций «Ученый-любитель »), а затем собрал в три книги под названием Создание телескопов для любителей Vol. 1-3. У них было множество энтузиастов (иногда называемых «фанатиками телескопов»), конструирующих свои собственные инструменты. Между 1933 и 1990 годами журнал Sky Telescope вёл регулярную колонку под названием «Сбор средств для банкоматов», редактором которой были Эрл Браун, Роберт Э. Кокс и Роджер Синнотт. Готовые поставки излишков оптических компонентов после Второй мировой войны, а затем Спутник и Космические гонки также значительно расширили хобби.

Обычные любительские конструкции
6-дюймовый (15 см) ньютоновский отражатель, построенный школьником на выставке в Стеллафане

Хотя типы телескопов, которые строят любители, сильно различаются, включая Refractors, Schmidt – Cassegrains и Maxsutovs, наиболее популярной конструкцией телескопа является ньютоновский рефлектор, описанный Расселом У. Портер как "Телескоп бедняка". Преимущество Newtonian в том, что он имеет простую конструкцию, позволяющую получить максимальный размер при минимальных затратах. А поскольку в конструкции используется одно зеркало на передней поверхности в качестве объектива, у него есть только одна поверхность, которую нужно отшлифовать и отполировать, в отличие от трех у Максутова и четырех у рефрактора и Шмидт – Кассегрен. Обычно телескоп Ньютона с апертурой 6 или 8 дюймов (15 или 20 см) апертурой является стандартным стартовым проектом, созданным как клубный проект или людьми, работающими по книгам или планам, найденным на Интернет.

Изготовление зеркал

Шлифовка зеркала с использованием абразива и меньшего инструмента более 300 мм («ATM Korenica 2006», в Кореница, Хорватия )

Ньютоновский рефлектор - наиболее распространенный телескоп, созданный любителями телескопов, большие разделы литературы по этой теме посвящены изготовлению главного зеркала. Зеркала начинаются как плоский диск из стекло, обычно листовое стекло или боросиликатное стекло (Pyrex). Диск тщательно шлифован, отполирован и узорчатый до очень точной формы, обычно в виде параболоида. В телескопах с высоким фокусным соотношением можно использовать сферические зеркала, поскольку при этих соотношениях разница в двух формах незначительна. Инструменты, используемые для достижения эта форма может быть простой, состоящей из стеклянного инструмента аналогичного размера, набора более мелких абразивов и полировальной площадки, сделанной из древесного сока. Через целую серию случайных движений зеркало естественно имеет тенденцию принимать сферическую форму. На этом этапе обычно используется вариация полировальных мазков для создания и совершенствования желаемой параболоидальной формы.

Тест Фуко

Оборудование, которое большинство любителей используют для проверки формы зеркал, тест Фуко с острием лезвия, подобно инструментам, используемым для создания поверхности, проста в изготовлении. В основном он состоит из лампочки, куска фольги с отверстием в нем и лезвия для бритвы.

Испытательная установка Фуко для измерения зеркала Параболическое зеркало, показывающее образцы теней Фуко, образованные острием лезвия внутри радиуса кривизны R (красный X), в точке R и снаружи R.

После полировки зеркала оно становится размещается вертикально на подставке. Тестер Фуко устанавливается на расстоянии, близком к радиусу кривизны зеркала. Тестер настроен таким образом, что обратный луч от источника света с точечным отверстием прерывается острием. Если смотреть в зеркало из-за острия ножа, на поверхности зеркала виден узор. Если поверхность зеркала является частью идеальной сферы, зеркало кажется равномерно освещенным по всей поверхности. Если зеркало сферическое, но с такими дефектами, как неровности или впадины, дефекты выглядят значительно увеличенными по высоте. Если поверхность параболоидальная, зеркало выглядит как бублик или ромб. Посчитать, насколько поверхность зеркала похожа на идеальный параболоид, можно, надев на зеркало специальную маску и проведя серию измерений с помощью тестера. Затем эти данные сокращаются и наносятся на график на основе идеальной параболической кривой.

Некоторые производители любительских телескопов используют аналогичный тест, называемый тестом Ронки, при котором лезвие лезвия заменяется решеткой, состоящей из нескольких тонких параллельных проволок, или травлением на стеклянной пластине. Другие используемые тесты включают тест Гавиолы или Каустика, который может более точно измерять зеркала быстрого f / ratio, и домашнее интерферометрическое тестирование, которое в последние годы стало возможным благодаря доступным лазерам, цифровым камерам (например, веб-камерам) и компьютерам.

Алюминирование или «серебрение» зеркала

После того, как поверхность зеркала приобретает правильную форму, на переднюю поверхность добавляется очень тонкое покрытие из материала с высокой отражающей способностью.

Исторически это покрытие было серебряным. Серебрение наносилось на зеркало химическим способом, обычно изготовителем зеркала или пользователем. Серебряные покрытия имеют более высокую отражательную способность, чем алюминиевые, но быстро корродируют и требуют замены через несколько месяцев.

С 1950-х годов у большинства производителей зеркал есть покрытие алюминием, нанесенным методом тонкопленочного осаждения (работа выполняется фирмой, специализирующейся на этом процессе). Современные покрытия обычно состоят из алюминиевого слоя, покрытого защитными прозрачными составами.

Зеркало алюминируют путем помещения его в вакуумную камеру с электрически нагреваемыми вольфрамовыми или нихромовыми катушками, которые могут испарять алюминий. В вакууме горячие атомы алюминия движутся по прямым линиям. Когда они ударяются о поверхность зеркала, они остывают и прилипают. Некоторые мастерские по нанесению покрытий на зеркало затем испаряют слой кварца на зеркало, тогда как другие подвергают его воздействию чистого кислорода или воздуха в печи, так что зеркало образует прочный прозрачный слой оксида алюминия.

Конструкция телескопа
Большой телескоп, установленный на вилке, и несколько других любительских телескопов, представленных на Стеллафане

Производители любительских телескопов создают разнообразные телескопы, от разнообразных на заднем дворе до сложных инструментов, которые вносят значительный вклад в развитие область астрономии. Инструменты, созданные любителями, использовались для изучения планет, астрометрии, фотометрии, открытия комет и астероидов и многих других. Даже «любительский» конец области можно разделить на несколько отдельных категорий, таких как: наблюдение объектов глубокого неба, наблюдение планет, наблюдение Солнца, наблюдение Луны и астрофотография всего те классы объектов. Следовательно, конструкция, размер и конструкция телескопов также различаются. Некоторые производители любительских телескопов создают инструменты, которые, хотя и выглядят примитивно, полностью соответствуют той цели, для которой они созданы. Другие могут стремиться к более эстетичному виду с высоким уровнем механической «отделки». Поскольку некоторые производители любительских телескопов не имеют доступа к высокоточному механическому оборудованию, многие изящные конструкции, такие как Платформа Понсе, фокусер Крейфорда и телескоп Добсона эволюционировали, которые достигают функциональности и стабильности, не требуя точной обработки.

Сложность строительства - еще один фактор в выборе проекта любителем. Для данной конструкции сложность конструкции возрастает примерно пропорционально квадрату диаметра объектива. Например, телескоп Ньютона с апертурой 4 дюйма (100 мм) - относительно простой проект для научной ярмарки. Ньютоновский размер от 6 до 8 дюймов (от 150 до 200 мм) считается хорошим компромиссным размером, поскольку конструкция не сложна и приводит к созданию инструмента, который будет дорого купить на коммерческой основе. Отражающий телескоп от 12 до 16 дюймов (от 300 до 410 мм) сложен, но все же в пределах возможностей среднего любителя, имеющего опыт создания небольших инструментов. Любители сконструировали телескопы размером до 1 метра (39 дюймов) в поперечнике, но обычно за такие проекты берутся небольшие группы или астрономические клубы.

Любительский телескоп Добсона среднего размера.
См. Также
Типы любительских телескопов
Ссылки
Книги по изготовлению телескопов и другая опубликованная информация
Стандартный 180-миллиметровый телескоп Тексеро
  • Альберт Г. Ингаллс (ред.), Изготовление любительских телескопов (тт. 1–3). Ориг. издание: Scientific American; новое переработанное издание: Willmann-Bell Inc.
  • Allyn J. Thompson, Making Your Own Telescope, 1947, Sky Publishing, ISBN 0 -933346-12-3. (Онлайн-версия )
  • , How to Make a Telescope, Willmann-Bell, ISBN 0-943396-04-2
  • Дэвид Харбор, Понимание Фуко, Netzari Press, ISBN 978-1-934916-01-8, (Amazon.com)
  • Дэвид Криге, Ричард Берри, Телескоп Добсона: Практическое руководство по созданию телескопов с большой апертурой, 1997, Willmann-Bell, ISBN 0-943396-55-7
  • Ричард Берри, Создайте свой собственный телескоп, Willmann-Bell, ISBN 0-943396-69-7
  • Харри Руттен, Мартин ван Венроой, Telescope Optics, Evaluation and Design, Willmann-Bell, ISBN 0-943396-18-2
  • Нил Элтинг Ховард, Стандартное руководство по изготовлению телескопов (твердый переплет), Harper Row, ISBN 978-0-06- 181394-8
  • Альберт Хай, разработка, проектирование и изготовление переносных ньютоновских телескопов (в твердом переплете), Willmann-Bell, ISBN 978-0943396958
Внешние ссылки
Викискладе есть медиафайлы по теме любительский телескоп e Making.
Последняя правка сделана 2021-06-10 16:23:28
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте