PULA UN ESPEJO ULTRA RÁPIDO CON HERRAMIENTA LÍQUIDA NO NEWTONIAN EN LUGAR DE PECE?

[Giulio Tiberini]

La lettura del seguente articolo mi ha suggerito la probabile fattibilità/sperimentabilità, di trasferire anche a livello amatoriale, l’applicazione di lucidatura e parabolizzazione professionale degli specchi per telescopi, ora di ultra-avanguardia, con un utensile “A LIQUIDI NON NEWTONI”, che sembrerebbe una promettente via ora mancante a livello amatoriale/artigianale, per un salto sensibile di qualità ottiche di specchi molto aperti per i quali ora esiste amatorialmente solo l’uso dei rigidi utensili sub-diametro.

mi’ noto che un fluido non newtoniano è stabilmente liquido, ma si indurisce localmente in risposta proporzionale ad una compressione, tanto da permettere di “camminare sulle sue acque: ” (https://www.youtube.com/watch?v=f2XQ97XHjVw) 

Un utensile rotante in gomma contenente quel liquido potrebbe trascinare l’abrasivo lucidante agendo con maggiore forza causata dal proporzionale indurimento causato sia dalla forza centrifuga data dalla velocità di rotazione variabile, e sia dalla compressione progressiva esercitata su di esso dal grado di curvatura della zona in lavorazione, per tornare un istante dopo perfettamente liquido a seguire la uniforme superficie circostante la zona di maggiore lavorazione.

ARTICOLO SULLA LUCIDATURA DELLO SPECCHIO DA 8,4 METRI DEL Giant Magellan Telescope

https://www.space.com/31645-putting-the-polish-on-epic-scale-telescope-mirrors.html

mi’ noto agli addetti ai lavori, che per parabolizzare amatorialmente o artigianalmente specchi di grande diametro e corta o cortissima focale, occorre usare utensili di piccolo diametro. i telescopi newtoniani realizzati con quegli specchi oggi sono oggi in auge per la minore altezza dal suolo che permette di guardare nell’oculare senza bisogno di salire su scale ad appoggio.

Tali utensili di piccolo diametro però sono sempre portatori di imperfezioni sulla superficie riflettente, perchè lavorando solo localmente, non permettono mai un perfetto raccordo fra le zone lavorate e quelle adiacenti, tale da rispettare la tolleranza minimale stabilita in ¼ della lunghezza d’onda della luce giallo-verde di 550 nanómetros; errore che sul vetro è pari a 68,75 nanometri fra picco e valle delle asperità della superficie riflettente. Il che porta sempre ad un basso valore di qualità del telescopio, che potrà pure essere tirato ad un valore meno basso, con costi però significativi per via del tempo necessario a correggere mille volte la superficie,  nei tentativi di uniformarla alla parabola teorica presa come di riferimento costruttivo.

La scarsa qualità diventa visibile nello star test, quando si scorgono anelli di diffrazione più luminosi degli adiacenti, mentre si ha il telescopio già ben acclimatato.

Nell’articolo si specifica che il lavoro di ultra fine affinamento della lucidatura dello specchio da 8,5 metri del Giant Magellan Telescope è stato affidato ad un utensile in gomma riempito con un liquido non newtoniano, si muove lentamente sulla superficie dello specchio mentre contemporaneamente orbita rapidamente attorno a se stesso. Il liquido newtoniano diventa rigido causa forza centrifuga durante il breve periodo dell’orbita, mentre il resto del contenuto rimane fluido nel corso del tempo necessario per spostarsi attraverso lo specchio, e scorre facilmente corrispondendo sempre alla forma della superficie, mentre l’irrigidimento appiana le irregolarità su piccola scala nella superficie dello specchio.

Il dubbio/speranza/certezza per i costruttori del GMT che sorge spontaneo, è che magari un utensile sub-diametro di questo tipo, possa lavorare meglio di un normale rigido sub-diametro manuale, assicurando una contemporanea oggi mancante azione molto più uniformante e di raccordo della zona lavorata con le circostanti.

L’utensile ricorda molto una borsa per il ghiaccio fatta girare con un perno nel tappo, ma quello che lavora e si vede nella immagine dell’articolo di cui sopra, è più realisticamente costituito da un disco superiore di alluminio di un certo diametro, dotato di perno centrale di rotazione e probabilmente di una ghiera periferica superiore, sotto il perimetro della quale possa essere fissato il bordo di un disco di gomma flessibile, a formare una sacca sottostante (ad esempio potrebbe essere il tessuto di una borsa per il ghiaccio tagliato dal tappo e fissato con la ghiera sul disco di alluminio in modo da presentare esternamente la gomma interna che impermeabilizza la tela esterna della borsa, così da non far lavorare la trama del tessuto che rimarrebbe interna all’utensile che conterrà il liquido newtoniano, tipo acqua e amido di mais.

Ai posteri l’ardua…experimentación

[Massimo Marconi]

Giulio muy interesante
Sin embargo, no estoy completamente de acuerdo con el problema del subdiámetro., Trato de explicarme:
No creo que la dificultad sea la de uniformar la superficie, que es posible incluso con herramientas pequeñas, si por "uniforme" entendemos una continuidad en el cambio de curvatura entre las zonas, es decir, sin "saltos" o cambios bruscos en el radio de curvatura entre dos áreas contiguas.

Diferentes técnicas de procesamiento permiten uniformar la superficie.: por ejemplo, trazos en W muy estrechos generan una superficie lisa sin rugosidad como un diámetro completo.
El problema en todo caso ( que no es un problema sino una oportunidad ) está en la eliminación de defectos ( zona alte, bajas o asimetrías de cualquier tipo ) cuando la extensión del defecto es mayor que el diámetro de la herramienta.

Por ejemplo, si tomamos una superficie astigmática ( como llegué a estudiar a fondo ), con diferentes radios de curvatura ( que puede ser ortogonal o asimétrica en el valor máximo / mínimo del radio de curvatura en sí, Tendremos solo uno de los casos en los que la extensión del defecto es mayor que el diámetro de la herramienta. Si trabajamos con W trazos toda la superficie con el diámetro completo, tendremos que los radios de curvatura mínimo y máximo son uniformes en un valor intermedio,los otros consecuentemente se vuelven esféricos, mientras que con un pequeño subdiámetro permanecerán como están.

sin embargo, después de un número suficiente de sesiones, todavía tendremos una superficie astigmática, pero perfectamente uniforme en el cambio de curvaturas a lo largo de cada diámetro. en la práctica, en Ronchi veremos líneas "inclinadas" hacia el radio de curvatura más corto, pero perfectamente recto, si antes eran irregulares.
El subdiámetro fallará ( con esta técnica ) para modificar los radios de curvatura individuales, pero aún así los convertirá en "a prueba de lambda" habituales !

No solo, Tendremos una figura con múltiples radios de curvatura , regular ( tomado individualmente ) y también perfectamente conectados entre sí.

Por qué pasó esto ? por el simple hecho de que está en la "naturaleza" del sub-diámetro la capacidad de mecanizar áreas con diferentes curvaturas. Si este no fuera el caso, no sería posible generar una parábola o una hipérbola "empujada" en distancias focales ultracortas, donde la diferencia de curvatura entre el centro y la periferia adquiere valores importantes.

Si el defecto es menor que el diámetro de la herramienta, el problema no surge y tendremos el mismo resultado que el diámetro completo: por ejemplo en un pequeño "agujero" la pátina, durante las carreras, no tendrá contacto en los puntos más bajos ( en el fondo del hoyo ) restante "descansando" en los bordes e, a la larga, excavará la superficie restante hasta que alcance el nivel más bajo. En ese punto habrá pleno contacto entre pátina y vidrio y uniformidad en la figura., haber absorbido el defecto con el procesamiento.

Si el defecto es mayor que el de la herramienta ( por ejemplo, una parábola que pretende ser una "esfera deformada" ) la pátina del subdiámetro siempre tendrá un contacto dentro del área defectuosa e, durante el procesamiento, eliminará la misma cantidad de vidrio en toda la superficie, dejando la figura como un todo sin cambios. Por tanto, en estos casos, tendrás que pensar diferente, a veces contra-intuitivo, y comienza a generar un defecto opuesto o idéntico , en algunas partes de la superficie o a lo largo de algunos diámetros ( intercalados con ejecuciones de regularización ) dependiendo del resultado que queramos conseguir, pero en todo caso la conexión entendida como la regularidad de la curva, ya sea de radio constante o variable, es, Creo, un problema falso de hecho, es exactamente el recurso más importante del sub-diámetro en comparación con el sólido.

Imaginemos por un momento que el propósito del procesamiento, por alguna extraña razón, había sido generar una superficie con diferentes radios de curvatura dependiendo de la dirección, como una gorra toroidal. En este caso no habríamos hablado de defectos sino del resultado conseguido.
Entonces, si una herramienta me permite modelar cualquier curva independientemente de la simetría y tener control sobre ella durante el procesamiento, no puede tener límites precisamente en la regularidad de la curva misma, porque negaría el principio que acabo de decir.
Principio que es válido, porque es experimentalmente demostrable que una figura astigmática con múltiples radios de curvatura puede mantenerse como tal, modificado o regularizado según la técnica de procesamiento.
ciertamente, todo esto en teoría ... en la práctica sufro de dolor !

[Giulio Tiberini]

y, credo anch’io che a lasciare la strada manuale vecchia per la nuova, si mette in opera il detto che si sa quel che si perde ma non quel che si trova.

Tanto più che un sub diametro con nuove tecnologie sperimentali di tipo proporzionale a quello descritto nell’articolo per telescopio da 8,5 metros, avrebbe comunque una dimensione certamente troppo grande per lavorare telescopi amatoriali anche di importante apertura.

Naturalmente, di quella applicazione è fantastico anche il modo di controllo della lavorazione, autonomamente guidato da un software in base alla posizione dell’utensile sulla superficie, rispetto ad una mappatura precedente delle sue asperità nanometriche. Mappatura realizzata col conteggio dei centesimi di frangia, riflessi dalla superficie colpita con un laser rosso da 630 nanómetros.

Se non sbaglio i conti, un centesimo di frangia di quella luce, medir 6,3 nanómetros. Che sul vetro danneggerebbero l’onda di luce che ci passa sopra per due volte, in incidenza e dopo riflessione, introducendo un errore sull’onda riflessa di 12,6 nanómetros, i quali rispetto alla lunghezza d’onda della luce visibile giallo verde di 550 nanometri usata per telescopio normali, corrispondono ad una terriicante precisione ottica dei telescopio Large Magellan di Lambda/43,6.

Prima della lettura dell’articolo, non avevo mai incontrato l’uso pratico delle proprietà dei liquidi non newtoniani, nè tantomeno letto della metodologia (geniale) di mappare la superficie dello specchio con delle frange di diffrazione, per determinare dove, e di quante frange è il difetto da correggere, per poter manovrare l’utensile fino ad azzerare letteralmente l’errore.

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