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Sono molto felice Massimo nel vedere che ti stai avvicinando inesorabilmente alla meta finale. E si vede benissimo che stai lavorando veramente bene…
In più ho un’invidia incredibile per le bellissime immagini che riesci a tirar fuori. A me proprio non riesce di farne di così nitide e contrastate…
Grazie Mirco
Per migliorare la qualità delle immagini del Ronchi, è abbastanza semplice, ci sono arrivato casualmente, con un metodo molto artigianale, ma efficace:Se guardi le mie immagini precedenti, quelle con il led verde, si vede come siano inferiori in qualità e contrasto rispetto a quelle a led azzurro.
In quel caso il tester era assmblato nel modo classico, con la canonica fessura davanti alla sorgente. Il problema era che tra led e fessura c’era uno spazio di alcuni millimetri.
Come tutti sappiamo, quando esaminiamo un piano focale dal Ronchi, ciò che viene messo “a fuoco” è la sorgente luminosa, se la fessura non è sullo stesso piano della sorgente sarà visualizzata “sfocata”, più è corto il rapporto focale, più evidente saranno gli effetti di questa differenza.La soluzione è stata quella di posizionare la fessura direttamente a contatto con il vetrino del led, tramite due piccole strisce di nastro isolante le quali, anche se a prima vista possono far inorridire
, svolgono benissimo la loro funzione avendo i bordi molto regolari anche dopo averli tagliati con delle semplici forbici. Certo ho dovuto utilizzare due paia di occhiali sovrapposti per riuscire ad attaccare sopra un vetrino di un paio di millimetri delle striscette separate da un spazio di uno-due decimi, ma con un po’ di pazienza ci si riesce.
Ti dirò che in questa modalità anche l’ampiezza della fessura non ha più una importanza fondamentale, non ho notato molta differenza tra diverse fessure al punto che ora utilizzo una fessura abbastanza ampia, sicuramente superiore ai due decimi di mm, che funziona bene sia con il Ronchi, ma sopratutto funziona benissimo con Foucault , come descritto nell’altra discussione “Foucault alternativo”.
Le regolazioni della webcam fanno il resto, permettendo di impostare i settaggi che restituiscono l’immagine che più ci soddisfa.
Massimo sei un Mito!!
I tuoi post corredati dalle immagini vanno assolutamente salvati e conservati come introvabili e (quel che fa la differenza…) dimostrate linee guida!Anche il trucco della fessura a ridosso del Led verrà sicuramente utile nello sperimentare il test della caustica, dove la difficoltà che ho incontrato nell’affacciarmici (molto sbrigativamente) è proprio quella di riuscire a mettere CERTAMENTE a fuoco un particolare di riferimento certo (come potrebbe essere la fessura ad estermo ridosso della testa del Led, oppure il “capello” che attraversa la fenditura proposto ingegnosamente da Mirco.
Hai perfettamente ragione, ho provato questo metodo oggi pomeriggio e i miglioramenti sono notevoli.
Devo procurami un led più luminoso però, perché quello che ho è un po debole. Magari blu…
Grazie Giulio, troppo buono
, spero che pubblicando più informazioni/dettagli possibili, chi legge sia messo nelle condizioni di entrare nel merito di quel che sto facendo, magari scovando qualche errore o intuendo qualche miglioria. Sicuramente ci saranno molti aspetti da migliorare, un iperbolico f2.6 non è esattamente una passeggiata…Mirco, io utilizzo un led molto piccolo ma con la testa non smerigliata . Considera anche che puoi provare ad allargare la fessura oppure, se utilizzi una webcam, ad aumentare il contrasto ( di poco ) e l’esposizione e simultaneamente a diminuire la luminosità ed il guadagno.
Questi settaggi rendono le linee del Ronchi ancora più definite e contrastate ma soprattutto regolano l’ampiezza delle bande chiare e scure affinché siano uguali. ( in pratica, entro certi limiti, si regola digitalmente l’intensità della luce invece di regolare manualmente l’ampiezza della fessura )Dopo aver aggiornato il parco utensili con la nuova collezione “patina primavera-estate”
, indicate per temperature di esercizio tra i 20 e i 24 gradi ( ottime per grattate all’aperto durante gite fuori porta , picnic, scampagnate, o semplicemente come utensile da passeggio ) della quale a breve forniremo la ricetta, ho proseguito con l’approfondimento delle zone mediane e centrali secondo la modalità, ormai consolidata:Si lavora una zona N per aumentare la curvatura alle zone esterne e subito dopo si lavorano le zone interne ( da 0 a N-1 ) per non perdere profondità , l’esempio in figura si riferisce alla zona 3.
poi si passa alla zona N-1, N-2… ecc fino ad arrivare al centro. Questa la sequenza dei test dopo una-due sessioni al massimo tutte eseguite con sub-utensile da 105 mm ( 35% ) per 20-25 minuti effettivi a sessione.
ancora pochi giri per giungere all’interno della “tromba” lavorando le zone 4 2 0:
Siamo finalmente alla costante iperbolica K=-1,1125 in pratica è quella di progetto, anche se non è necessario arrivare con estrema precisione all’iperbole progettata, nel senso che in un sistema Cassegrain Ritchey-Chretien è il secondario che va costruito sul primario, una diversa ( entro certi limiti ) iperbole può ugualmente andar bene, basta dimensionare di conseguenza il secondario.
Non lasciatevi ingannare dal valore del lambda
, questo risultato non è realistico principalmente per due motivi:1- I test con Foucault, come tutti i test che misurano il centro di curvatura sull’asse ottico, contengono un errore di fondo nelle misure , per il semplice motivo che in un paraboloide / iperboloide /ellissoide i centri di curvatura non appartengono all’asse di simmetria ( in questo caso ottico ) ma si trovano su di una superficie di rivoluzione , la famigerata “caustica”, quindi a determinate distanze X crescenti dall’asse ottico .
Se per focali lunghe ( f6-f8) questa approssimazione omette un valore trascurabile ( ma non nullo ! ) per focali più corte assume valori sempre più importanti che possono arrivare ad essere superiori all’intervallo di tolleranza, quindi in questo caso il lambda PV calcolato con Foucault non ha alcuna attendibilità.
2- Foucault come sappiamo, misura un diametro, nel mio caso misura 14 punti in un diametro, ma nulla ci dice su tutto il resto della superficie. Basta guardare il Ronchi con attenzione e ci si accorge che c’è qualche difetto locale che fa capire che la precisione della superficie è ancora da raggiungere.
Quello che per ora è importante è aver raggiunto in linea di massima una iperbole sicuramente prossima a quella desiderata, da adesso in poi le misure avranno l’obiettivo di andare ad intercettare il centro di curvatura nella sua posizione reale, cioè sulla caustica di riflessione , attraverso l’omonimo test che resituirà le coordinate X,Y del centro di curvatura delle zone in esame, fornendo un risultato reale , attendibile e molto meno soggettivo come interpretazione.
Si parte quindi con la costruzione del nuovo tester , per il quale ringrazio esageratamente Giulio
che mi ha fornito tutta la parte teorica / applicativa sul test della caustica, da lui personalmente tradotta dall’inglese e dal francese. ( a proposito Giulio, se ho detto/dirò qualche inesattezza su questo test, per favore correggimi ! )Tanti complimenti Massimo…guarda che lavoro che sei riuscito a fare!!!!!!!!!!!!!!!
Il lambda forse è un po sovrastimato, ma non so neanche di quanto a dire il vero.
Da quello che ho letto mi pare che anche Gordon Waite usa il Foucault per testare le sue ottiche (che sono anch’esse a basso rapporto focale) quindi se lo hai fatto bene il test ( e di questo ne sono certo) penso che anche i risultati delle analisi siano abbastanza affidabili.
Insomma un grandissimo specchio… Mirco, ti ringrazio per i complimenti, ma sono un po’ scettico su questi risultati e concordo con te sul fatto che il lambda sia sovrastimato:
A parte le motivazioni già dette c’è anche da considerare altri aspetti:1- la misura della focale
ricordo che ho perso un sabato pomeriggio a cercare di misurare il centro di curvatura della sfera di partenza con la massima precisione possibile, la misura di 1544 mm è il risultato della media delle misurazioni, ma una tolleranza di almeno 1 mm ( se non più ) sulla effettiva misura devo considerarla per forza di cose. Un millimetro di differenza sulla focale è sufficiente a dimezzare il valore del lambda, se poi aggiungiamo lo scarto tra la misura sull’asse ottico e quella effettiva sulla caustica ( per un F2.6 !) ecco che solo con questi due errori si passa da uno specchio eccellente ad uno mediocre.2- ammessa ( e anche un po’ concessa, su questo sono più ottimista ) la bontà delle letture con Foucault, trovo comunque leggermente incoerente il test di Ronchi con quello di Foucault. Sicuramente è difficile giudicare da una sola immagine, ma eseguendo il Ronchi “live” io noto oltre alcuni difetti locali anche una tendenza alla sottocorrezione dell’iperbole, secondo me non è ancora “matura”, anche se non è possibile con Ronchi avere una misura quantitativa, la sensazione è quella che siamo ancora sotto ( di poco ) la costante conica risultante con Foucault.
3- il test della caustica
ho eseguito alcune simulazioni, ed il risultato non è incoraggiante: lo spostamento laterale deve essere misurato con precisione centesimale, una differenza di 1-2 centesimi di mm produce variazioni significative sulla figura calcolata quanto ne produrrebbe uno spostamento di 1-2 decimi sulle letture logitudinali.
Ora, con tutta l’autostima possibile, dubito di riuscire a costruire un tester che abbia giochi meccanici non superiori al centesimo di mm In definitiva , più vado avanti e più questa iperbole mi sembra un po’ un salto nel buio, grazie anche al fatto che non è possibile alcun riscontro visivo, non avrebbe senso effettuare uno star test il quale vedrebbe l’iperbole come aberrazione sferica oltre una devastante coma appena ci si allontana dall’asse ottico.
Sto quindi cercando di riflettere su quale sia la strada migliore per finalizzare il primario con un minimo di certezza, anche perchè una valutazione sbagliata dei suoi parametri comporta un errato dimensionamento del secondario e, a quel punto, correggere l’intero sistema diventerebbe veramente complicato… non vorrei questa volta ( come mi disse “tra le righe” astrotecnico qualche tempo fa ) aver fatto “il passo più lungo della gamba”… speriamo di no !
Eh si Massimo, è una questione quella dell’attendibilità dei risultati che mi sono posto anche io in diverse occasioni.
Dato per assodato che nelle misurazioni ci saranno sempre delle incertezze di misura e che queste a livello amatoriale possono essere rilevanti ai fini dei calcoli. Io penso che sia veramente difficile poter misurare accuratamente superfici con errori inferiori ad un certo lambda.
Tanto per fare un esempio anche con il test che pensavo fosse il più affidabile tra quelli che potrei usare (ovvero con interferometro di Bath) si ottengono risultati diversi usando foto diverse dello stesso specchio, come viene spiegato qui:
http://lnx.costruzioniottichezen.com/joomla/images/files_pdf/interferometria.pdf
Quindi che fare?
Credo che per noi amatori, oltre a cercare di fare i tester con meno giochi possibili e usarli correttamente possiamo solamente affidarci ad uno strumento matematico potentissimo (anche se spesso sottovalutato) ovvero la Media…
Certo che anche la media può essere affidabile o no a seconda della bontà dei dati dati in ingresso. Ecco che bisognerebbe fare un pre-filtraggio delle misurazioni ottenute per migliorare la qualità dei dati di input tramite metodi statistici, che ora non ricordo, ma che provo ad andare a ricercare tra tutti gli appunti universitari.
Anche nei test che svolgo io con l’hartmann succede sempre che tra due misurazioni diverse mi vengano risultati diversi con valori dei dei tiraggio delle zone che possono variare anche di 2-4 decimi. Per questo uso fare 5-6 misurazioni e fare poi una media, anche se in questo periodo sto cercando un modo per far si che con un piccolo codice in Visual Basic possa prendere decine e decine di immagini diverse per fare una media più precisa…Anche se non so ancora bene come poterlo fare…
Da entusiasta spettatore del buon lavoro sia di Mirco che tuo, devo dire che sono ambedue indice di una altrettanto ottima padronanza delle azioni correttive che avete messo in gioco a guida del risultato.
Per quanto riguarda la finalizzazione col minimo di certezza, avrei fiducia che questa possa “approssimarsi” con la conduzione dei test della caustica.
In fondo quel test, nonostante presenti le sue pecche, ha avuto un ottimo battesimo con la realizzazione del cinque metri di Monte Palomar, ed il tester degli “anni30” era un apparecchio esclusivamente meccanico.
Sappiamo bene che avendo a che fare con tolleranze di pochissimi nanometri, dobbiamo rassegnarci a che la certezza in quanto tale non sarà mai raggiungibile, ma potrà a sua volta rimanere espressa solo da una tolleranza.
Mi ritorna alla mente il pensiero “filosofico” che ti trovi costretto ad accettare quando sei alla fine della lavorazione di un buono specchio anche solo F5, ed in quel frangente, pur attuando il trucco fondamentale delle molte misure per ridurre gli errori traendone delle medie, ottieni pur sempre numeri di lambda diversi fino a 4 o 5 unità.
A quel punto (e ricordando che parliamo di milionesimi di millimetro) ci si deve rassegnare a ritenete ottimo e finito lo specchio che avendo rispettato il criterio di Couder, presenta un lambda che va ad esempio dal lambda/8 al /12, poichè sicuramente migliore del minimo lambda/8 trovato.
(La rassegnazione viene anche dal fatto che un ingegnere o un progettista deve continuamente fare i conti con la realtà delle approssimazioni…che sono errori solo per i ragionieri).
Il mio pensiero sarebbe quindi indirizzato a curare la modifica del tester di Foucault in modo che specialmente sul carro trasversale non presenti giochi meccanici.
E’ sicuramente difficile costruire la slitta trasversale del tester della caustica in modo che sia priva di gioco, ma ci si avvicina di moltissimo attuando lo stratagemma che ho sperimentato già sulla slitta longitudinale del mio tester di Foucault, trattenendola contro il micrometro di misura col tiro di un elastico, ed avendo come binario il semplice tubo su cui appoggiano i DUE soli pattini a forma di V rovesciata. (anche il carrello cannibalizzato ad un CD-rom drive, è privo di gioco e a costo zero).
(Il tessere le lodi di un semplice elastico mi ricorda che una nota marca di auto qualche tempo fa mostrava un guidatore che seguendo la traccia di un cigolìo, lo rinveniva ed eliminava oliando l’orecchino della sua bella. E nel settore auto per scongiurare giochi meccanici che producono rumore, molti hanno imparato a costruire gli interni di carrozzeria in modo che i pezzi “entrino un poco elasticamente forzati” nella loro sede).
Sono convinto che questa impresa avrà un esito sicuramente positivo non solo per Massimo, ma anche per le nostre conoscenze che saremo piacevolmente costretti a continuare a migliorare.
Qualche foto degli esperimenti fatti sull’approccio (..da lontano..) al test della caustica senza pretesa di precisione, ma tanto per “rendermi conto se mi rendevo conto”
di cosa non funziona, o cosa non ho capito, e quali sorprese riserva l’insieme.
tester vista 1
tester vista 2
tester vista 3
Setup generale
A Pseudo Couder 6 zone
B Pseudo Couder 6 zone
Zona 4 in eame
zona 4 sdoppiata perchè fuori fuoco
zona 4 univoca perchè a fuoco (..non nella foto)
A-Maschera a 9 zone
B-Maschera a 9 zoneAggiungo il filmatino di come muovendo il carrello longitudinale le immagini delle 6 fenditire date dalle 6 zone, confluiscono da posiz.extrafocale, ad una sola immagine al fuoco dello specchio, ed oltre in leggero intrafocale (rovinato dal fatto che la macchina fotografica montata su cavalletto a parte, non seguiva l’allontanamento del carrello dall’obiettivo).
Giulio, riguardando queste immagini credo che siano da interpretare in questo modo:
nella foto dal titolo “Zona 4 univoca perchè a fuoco” quello che si vede è la sovrapposizione sull’asse ottico delle riflessioni provenienti dai due fori della zona 4.
In realtà non sono a fuoco, e la teoria ci dice che non potrebbero esserlo , questo è solo il punto in cui i due fasci luminosi si intersecano, in pratica il punto dove Foucault vedrebbe “il grigio” uniforme. Infatti anche tu hai notato che la fenditura non sembra completamente a fuoco.per trovare i fuochi delle due porzioni di specchio in esame, che sappiamo essere distinti e non coincidenti in quanto la sorgente non è all’infinito, dobbiamo ricercarli spostandoci longitudinalmente e trasversalmente, e trovare una immagine molto simile a quella precedente:
“zona 4 sdoppiata perchè fuori fuoco”, in realtà è sdoppiata ( ma con la fenditura definita ) proprio perchè trova ( o si avvicina molto ) ai due fuochi che non possono trovarsi sovrapposti sull’asse ottico, ma sono individuabili solo sulla caustica.
la distanza che separa le due fenditure è proprio quella che dobbiamo misurare per il test della caustica. come evidenziato nel testo che mi hai mandato:
che ne pensi ?
TORNIO-TESTER MODULARE
allora, dato che sono più bravo a distruggere che a costruire
ho pensato di disassemblare il mio mini-tornio da salotto e di farci un bel tester per la caustica:
Ho scoperto che questo Emco degli anni ’80 è composto da tutti moduli facilmente smontabili, questo è quello che è venuto fuori:
-Movimenti su due assi passo 1 mm con manopole graduate
-barre e guide rettificate per movimenti fluidi e precisi
-altezza sulla colonna regolabile
-tutti i componenti sono regolabili per un buon allineamento con l’asse ottico.
-peso complessivo di 5 Kg in una lunghezza di soli 36 cm, (se lo prendi a calci ti rompi un piede ma lui non si sposta
) sostituendo il “blocco” oculare con quello webcam, con una semplice vite e dado, il tester per la caustica torna ad essere il tester per Ronchi-Foucault.
le manopole fanno leggere agevolmente fino a 2,5 centesimi di mm, ( il punto medio tra due tacche ) sono ancora troppi, ma ho il sospetto che le misure centesimali possano essere fatte direttamente all’oculare, utilizzando ad esempio un oculare più spinto, con la scala graduata simile a quella del microscopio di Giulio.
qualche foto in dettaglio:
http://s26.postimg.cc/bqtsk4wih/tester_2.jpg
http://s26.postimg.cc/d0n0lg0wp/tester_4.jpg
http://s26.postimg.cc/p3sc90byx/tester_6.jpg
http://s26.postimg.cc/d4lfffvrt/tester_7.jpgPenso anch’io che l’andazzo delle mie prove nsulla teoria della caustica, sia quello che hai descritto. Il problema secondo me era che il mio oculare non era da 9mm ma da 31, il che non permette un ingrandimento sufficiente, e sono quindi rimasto nel dubbio che il problema maggiore sia quello di riuscire ad avere una visione netta della fenditura, per capire quando è ben a fuoco.
Vedo che ti sei fatto un tester “militar rugged”, come dicono per indicare una robustezza non plus ultra.
Con quel tipo di costruzione ampia e robusta, se mai sentirai la mancanza, la eventuale precisione al centesimo degli spostamenti meccanici reciproci, la potresti leggere ad esempio inserendo in testa ad ogni slitta un comparatore centesimale da quindici euro, con la gambetta del suo tastatore a toccare l’altra slitta in movimento.Prima sessione del Test della Caustica eseguito con il “military tester”.
Le cose sono un po’ diverse da come pensavo:
– la misura dello spostamento laterale è molto semplice, non necessita di nessuna facoltà paranormale di interpretazione, basta solo portare una delle due fenditure visibili all’oculare sul centro del crociccio, poi spostare il carrello fino a che l’altra immagine non si posiziona a sua volta al centro e leggere la relativa misura. Dato che la fenditura è abbastanza sottile, risulta semplice centrarla sul crocicchio senza ambiguità. Leggere misure approssimate al centesimo non è per nulla complicato.-La misura dello spostamento longitudinale è invece molto complicata, allo stato attuale del mio setup è irrealizzabile.
Il problema di questa lettura è nel fatto che i fori della maschera hanno un diametro di 15 mm e scoprono un’aera di specchio che ha un raggio di curvatura ( medio ) di 1540 mm. In pratica è come guardare all’oculare di un sistema ottico a F 100 ! L’escursione longitudinale in cui l’immagine sembra perfettamente a fuoco è dell’ordine di 2-3 mm ! trovare il punto focale esatto è un’impresa secondo me fuori dell’umana possibilità ! Sfido chiunque a guardare all’oculare di un telescopio a F100 e trovare il punto di messa a fuoco preciso al decimo di millimetro.C’è quindi qualcosa da sistemare, al momento sono portato a pensare che l’ampiezza della fenditura debba essere dell’ordine di qualche micron, in modo da avere all’oculare una linea sottilissima, più facile da mettere a fuoco.
Tuttavia così facendo, l’intensità della luce sarebbe troppo bassa per permettere una agevole visione.
Non lo so… ho l’impressione che mi stia sfuggendo qualcosa Mi verrebbe da pensare che il diametrro dei fori della maschera per il test della caustica è indicato in R/100 (che sembra essere uno standard fino al rapporo focale F3 nell’esempio del libro di Lecleire…perchè nel testo americano le focali sono F5 e addirittura F8), R/100 che fanno 30mm. Allora per uno specchio di “profondità” doppia” come lo è il tuo, il diametro dei fori potrebbe essere provato anche parecchio più piccolo, ammesso che le frange di diffrazione che nascono attorno ai fori dovute alla fenditura stretta (20 o 30 micron) non siano disturbanti per la valutazione (visto che c’è la web-cam).
L’inconveniente è che le zone da misurare diventano tante!
Oppure, se la difficoltà fosse da addebitare alla messa a fuoco della fenditura, provare a metterci il capello di traverso, come suggeriva genialmente Mirco.
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