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Non devi dispiacerti se fai diverso da come ho fatto io. La sperimentazione che io non ho fatto è comunque buona cosa.
Se vedi lo specchio completamente illuminzto ti trovi sicuramente al raggio di curvatura, indipendentemente dalla larghezza della fenditura.
Ma il massimo di sensibilità della visione lo ottieni con una fenditura stretta, ma non stettissima, perchè in quel caso nascono tutta una serie di frange di diffrazione che complicano la visione netta.Ok.
Mezzo millimetro sono 500 micron, che è 25 volte più del necessario-
Il Ronchi è un test solo indicativo e il reticolo si vede anche con una luce larga e forte. Ma non si fa così.Per fare i test Ronchi o Foucault in modo corretto, la completa illuminazione dello specchio la si ottiene comunque sempre quando si mette la sorgente luminosa su cui è installata la fenditura, e pure l’occhio o il sensore fotografico, alla distanza dallo specchio pari (o vicinissima) al raggio di curvatura della sua superficie (che è doppia della lunghezza focale).
Immagino che questo della tua fenditura troppo larga potrebbe anche essere il motivo del fatto che nel Ronchi non vedi ben dettagliato il reticolo. Questo perchè la massima sensibilità nei test ottici (ma anche oftalmici), è data dalla massima sottigliezza della fenditura e tale che non generi troppe frange che nel test di Foucault disturbano.
Questo perchè per valutare correttamente i fenomeni ottici al loro nascere (cioè molto vicini al limite imposto dalla diffrazione), sarebbe necessario usare una sorgente di luce puntiforme come è il foro stenopeico. Ma siccome il forellino non lascerebbe passare luce sufficiente per l’occhio, si usa una fenditura, che avendo una larghezza pari a quella del diametro di un foro stenopeico, svolge la sua stessa identica funzione, lasciando passare però una quantità di luce molto maggiore, ma non esagerata, e idonea alla comoda vista anche a occhio nudo.
Non dico che non si possa, ma come sappiamo è molto difficile raggiungere quella precisione della curva parabolica su tutta la superficie con utensili non a pieno diametro, specie su grandi diametri di specchio. Cosa che con macchinari professionali si fa sui grandi e grandissimi specchi.
Ma poi… nella mia visione possibilista del mio livello dilettantistico, non mi interesserebbe nemmeno raggiungere un laboriosissimo strehl elevato.
O quantomeno nella scala dell’interesse, credo prevalga la fuibilità dell’apertura, perchè penso che della qualità della lavorazione sarebbe istruttivo controllare l’andamento durante la lavorazione (come ho fatto io per mia curiosità), mettendo lo specchio non alluminato (così com’è in fase di parabolizzazione) dentro la struttura del suo telescopio, per vedere su Luna e Giove, con occhio il progresso del lavoro.In quel caso si capirebbe forse anche abbastanza bene quanti ingrandimenti possa tollerare lo stato della lavorazione in corso, perchè lo strehl elevato potrebbe essere un di più non strettamente indispensabile….Non so se (da possibilista) mi sono spiegato
Più che ridurre la luminosità del led, ho l’impressione Luca che tu stia usando una fenditura troppo larga.
Non è difficile farla stretta circa 20 micron, mettendo come distanziale di apertura un pezzo di nastro da videocassetta.Bene.
Filosofeggiando, io sono sempre stato per mia natura possibilista specie nelle cose tecniche, che da sempre sono il mio mestiere.
Ricordo che in fabbrica, per un assunto generale e storico, era ritenuto che nè noi ne la concorrenza, si serebbe potuto realizzare un certo prodotto….finchè noi ci siamo riusciti aprendoci un nuovo mercato.Credo ben quindi che non si possa escludere a priori una godibile utilizzazione di un telescopio di grande apertura e corta focale, solo perchè non si può raggiungere uno Strehl elevato con lavorazione manuale.
è quindi importante poter verificare “in economia” quali limiti si presenterebbero nell’uso visuale; sia causati -per gli “alti” ingrandimenti- dalla qualità della superficie lavorata con utensili sub diametro; e sia -per i bassi ingrandimenti- causati dalla curvatura di campo data dalla notevole profondità della freccia.
Da possibilista “con i piedi per terra”, potrei certo sbagliare, ma in conclusione ho sempre in mente il fatto che mi è capitato, che con una grande apertura sia più facile vedere oggetti altrimenti invisibili…. come ad esempio successe con l’NGC 2359 “L’elmo di Thor”, che fa una abissale differenza indipendentemente dagli ingrandimenti, se lo cerchi con un 300mm o con un 600mm.
Si! Concordo con Mirco.
Devo dire ancora una volta Massimo che (del resto come tuo solito) sei una persona molto speciale nello sfruttare scientificamente al meglio le azioni quasi impossibili virandole al normale, che per molti altri non è, e non lo sarà mai (a cominciare da me).
Concordo.
L’importante è che tu non abdichi alle tue aspirazioni.
In altre parole, non vorrei che i miei consigli potessero costituire una limitazione a tuoi pensieri innovativi, nei confronti della circoscritta portata della mia specifica esperienza ben tradizionale diretta, ma tutt’altro che innovativa in materia.
Ciao Carlo.
Vedo che sei ben determinato negli intenti su diversi fronti! Ed è cosa in sè buona e foriera di tue sicure soddisfazioni.La macchina Zeiss si legge infatti sia quella che, grazie ai suoi tre alberi, è maggiormente affidabile nell’affrancare la lavorazione dal pericolo di “ripetitività precisa”, che in pochi “giri” di motore potrebbe scavare errori di zona molto più profondi di quelli causabili dall’assai meno efficiente lavoro manuale. Errori che poi sono assai più difficili da recuperare di quelli manuali, specie quando si è agli inizi e occorre lanciarsi in esperimenti.
Certamente oggi con gli inverter alimentati in monofase che la convertono in corrente veramente trifase, con un saluto senza rimpianto ai vecchi “volonterosi” ma insufficienti condensatori usati per “costruire” una seconda fase fittizia, necessaria per far iniziare la rotazione al motore, con una perdita di quasi metà potenza nominal, il compito della costruzione meccanica è brillantemente surclassato dalle infinite combinazioni di velocità e percorsi random all’utensile utilizzabili nella Zeiss.
Penso quindi che la macchina potrebbe essere il target iniziale preferenziale di auto-costruzione e sperimentazione su un (ad esempio) 300F5 in vetro normale da 19mm di spessore (visto che i due dischi specchio e utensile, vengono a costare un centinaio di euro, o anche meno, nelle vetrerie industriali che producono arredi, piani calpestabili, ecc. in vetro).
Invece per quanto riguarda i restanti 3 punti auto-costruttivi (banco di misura, ad esempio di lunghezza focale precisissima; Fenditura regolabile in diverse aperture; sferometro) li rimanderei a tua futura valutazione di utilità conseguente all’uso della macchina, perchè ciascuno di essi fornirebbe prestazioni certamente di elevata precisione, che però non è richiesta dalla normale tecnologia di costruzione specchi, non solo amatoriale (a meno, di realizzare binoscopi dove le due ottiche dello strumento devono per forza essere identiche).
I motivi del rimando a dopo, sarebbero i seguenti:
La misurazione della esattissima lunghezza focale, non serve normalmente mai, perchè nella pratica tecnica si accetta quella derivante dalla freccia definitiva ottenuta/evoluta nella lavorazione, che potrebbe pure non essere conosciuta con una sommaria precisione migliore di un centimetro, per il fatto pratico che in fase costruttiva finale del telescopio si regolano da ultimo le distanze degli specchi, finchè si presenta a fuoco una stella puntata allo scopo.Idem per la costruzione di una fenditura ad apertura variabile, che non è strettamente necessaria in quanto una fenditura da 20 micron è universale, e si realizza facilissimamente avvicinando due mezze lamette da barba, cui siano stati spianati bene i taglienti per renderli rettilinei.
(“Spianandone” l’affilatura e le sue immancabili ondulazioni microscopiche, strofinando i taglienti su un pezzo di vetro, e fissando poi le due lame con biadesivo su una comune piastrina di base, con interposto distanziale ai taglienti affacciati, costituito da un pezzo di nastro magnetico ex videocassetta, che ha uno spessore standard di circa 20 micron).Quanto infine allo sferometro; Sarebbe pure di facile e veloce costruzione usando un asse di spesso multistrato (come ho fatto io) oppure una vecchia puleggia con tre fori per tre viti-piedino disposte a 120°; nel cui foro centrale si fissa un micrometro svitato dall’archetto di un palmer acquistato sulle bancarelle dei mercatini, oppure rottamato da procedura aziendale metrologica ISO9000.
Lo sferometro tuttavia ho trovato che non è necessario per realizzare specchi parabolici con rapporto focale uguale o maggiore di F5, perchè in lavorazione si utilizza un utensile a pieno diametro specchio, che per sua natura produce per abrasione a umido, fra utensile e specchio, due superfici sferiche complementari, che raggiungono il loro uguale raggio di curvatura sferico, non appena si vede scomparire in trasparenza fra di esse, la bolla d’aria che denuncia la non uniformità di comune curvatura delle due superfici a contatto, presente fin dalla realizzazione della freccia iniziale.
Mentre invece nel lavoro con utensili sub diametro (obbligatori per specchi di rapporto focale inferiore a F5) è di ambigua utilità, perchè i test di Ronchi i di Foucault sono ben più sicuri ed eloquenti.
(il test di Foucault registra su una calotta sferica il medesimo tiraggio sia al centro che al bordo specchio; e il Ronchi mostra di una sfera le linee del reticolo perfettamente rettilinee).Perchè dico di ambigua utilità??
Poichè bisogna considerare che con lo sferometro si misura una differenza di rilievo fra il piano individuato dai tre piedini periferici e il micrometro centrale, da cui con semplice calcolo si ricava il raggio di curvatura della ipotetica sfera rappresentata da quella misura…Ma con quella misura, di dislivello fra un piano e un punto, non si ha la minima certezza che la superficie misurata con quel dislivello (che è l’unica cosa certa) abbia l’andamento e la curvatura di una sfera.Ciao Alberto.
Come indispensabile premessa a tutti i miei commenti alle tue tante domande, devo ricordare che ogni macchina è diversa dalle altre, e la lavorazione su ciascuna di esse presuppone sempre accurate e specifiche prove sperimentali di controllo per tutte le attività ad essa assegnate.
Questo perchè la fabbricazione di uno specchio di vetro, come è noto, avviene per abrasione, con una quantità elevatissima di azioni meccaniche (ad esempio di rotazione o “va e vieni” di un utensile) ciascuna delle quali asportante unitariamente una quantità molto esigua di vetro.
Quindi il lavoro di costruzione di uno specchio astronomico, è più governata dalla statistica che dalla meccanica.
Nelle azioni meccaniche di “va e vieni”, le macchine con bracci hanno il difetto di essere “troppo precise” nel ripeterle nello stesso punto di attacco o di inversione del moto. E quindi se non c’è un immediato intervento di correzione, in poche passate si scava un profondo errore locale difficile da correggere.
Mentre invece lavorando a mano libera, la naturale imprecisione manuale degli attacchi e del punti di inversione diventa un pregio, perchè statisticamente gli errori di segno opposto possono elidersi automaticamente in modo reciproco.Tu scrivi 1): Spianatura dello specchio (penso che questa me la faccio fare).
RISPOSTA 1: Ok
Tu scrivi 2): In caso di menisco, regolarizzazione dei bordi e della superficie convessa (e me la faccio io con utensile concavo a diametro intero).
RISPOSTA 2: Ok è possibile. Ma sulla realizzazione di menischi, i lavori che producono un migliore avvicinamento alla calotta sferica, avvengono facendo afflosciare la faccia riflettente del futuro specchio su una buona superficie di guida, sferica convessa.
Un lavoro interessante lo trovi cercando su youtube il filmato dal titolo “Slumping a 16 inch diameter telescope mirror”, dove viene fresato in concavo uno stampo per realizzare una base convessa in gesso refrattario, da mettere in forno per guidare lo “Slumping” di un 16”dF3.3 in lastra di comune vetro spesso 19mm (3/4″).Tu scrivi 3): Smussatura dei bordi delle specchio.
RISPOSTA 3: La smussatura del bordo specchio deve sempre essere fatta comunque, allo scopo di evitare scheggiature durante la lavorazione. Se il piano a 45° dello smusso sarà esteso per una sua superficie larga 4mm, è moto probabile che duri fino alla fine della lavorazione, risparmiando il rischio di scheggiatura proprio mentre lo dovrai rifare in fase avanzata della lavorazione
Tu scrivi 4):Scavo approssimativo della sfera, se blank piatto oppure anche se menisco ma “parecchio” sformato rispetto alla sfera
a. Macchina Fixed Post. Con utensile toroidale, estremamente rigido, non consumabile (ad esempio disco di acciaio, puleggia e via dicendo) di diametro uguale alla metà del diametro del blank, posizionato in maniera che i bordi siano tangenti, facendo attenzione a non superare la sagitta desiderata. In questo caso suppongo si possano esercitare pressioni notevoli, forse limitate solo dalla potenza del motore che eventualmente potrebbe non essere in grado di far ruotare la coppia blank-utensile.
b. Macchina Fixed Post. Con utensile consumabile di raggio r pari al 70% del raggio R del blank, disassato di una certa quantità (R-r) + 10%R[mm]RISPOSTA 4: Dal saggio detto “Non fasciarsi la testa prima di averla rotta” E molto meglio produrre una buona “calotta sferica” da subito, sperimentando a dovere, per evitare i problemi che descrivi.
Su una Fixed post, giocando e controllando il risultato del decentramento utensile, preferirei la scelta b, per avvicinarmi di più, o addirittura centrare la curvatura sferica che porta alla profondità della freccia desiderata.Tu scrivi 5): c. Macchina con eccentrico. Con utensile sub diametro, stile fresa a tazza diamantata o simili. Passata centro su centro a pieno diametro, minimo trasbordo. Anche in questo caso suppongo si possano esercitare pressioni notevoli, forse con limitazioni minori di quelle al punto a in quanto la superficie di contatto è minore. Forse è il metodo più veloce per scavare la sfera approssimata. Attenzione a non superare la sagitta.
RISPOSTA 5: È il metodo rudimentale usato dai navigati Artigiani del settore, che hanno l’esperienza che sopperisce alla rozzezza. Ma quel metodo lascierebbe i neofiti in mezzo al guado degli utensili sub diametro…
Tu scrivi 6): Perfezionamento dello scavo sferico. Nel caso in cui si sia utilizzato nell’attività precedente un utensile non consumabile, oppure l’utensile già costruito si sia consumato troppo, si dovrà costruire l’utensile utilizzando come “stampo” la faccia sfericizzata del blank. Altrimenti si utilizzerà l’utensile del punto 3)b. Durante il perfezionamento, l’utensile sarà posizionato sullo specchio con le modalità descritte in 3)b, avendo cura di allentare un minimo i fermi del blank per permettere micro-spostamenti (dovrebbe aiutare a prevenire astigmatismo).
5) Lucidatura della sfera. Costruzione utensile in pece, a partire dallo stampo della faccia concava del blank, pressione – riscaldamento – tecniche per riconfigurare la superficie dell’utensile dopo la sessione di lucidatura? Dimensioni dell’utensile: diametro intero del blank o poco inferiore (70%)? Poca pressione, velocità ridotte, controlli frequenti.
a. In caso di Fixed post, vedere punto 3)b.
b. In caso di macchina con eccentrico, il più possibile random ma senza eccedere troppo i bordi.
Questa è un po’ l’operatività che mi sono immaginato dopo aver letto qua e là, ma vi prego, se sbaglio da qualche parte – o ovunque – sentitevi liberi e siate così gentili da correggermi e soprattutto estendere con contenuti nuovi ogni punto (non è pigrizia la mia m temo di scrivere porcate indicibili).RISPOSTA 6) Le basi tecniche delle conclusioni a cui arrivi, richiederebbero la riscrittura qui, della tecnica esistente, perchè le risposte corrette o intuitive ti deriverebbero dalla conoscenza per filo e per segno della lavorazione degli specchi fatta in modo manuale, le cui azioni devono essere “tradotte” in azione meccanica, per ottenerne con la macchina, i medesimi risultati ottenibili manualmente.
A questo proposito, e per questo motivo, di solito è consigliato conveniente realizzare a mano almeno uno specchio “scuola”. Quindi credo che gioverebbe che tu ti scaricassi e studiassi bene la lavorazione manuale descritta e illustrata molto bene da Jean Texereau nel suo libro degli anni ’30 del secolo scorso, ancora e sempre valido, scaricabile intero o a capitoli in formato PDF qui: http://www.astrosurf.com/texereau/Tu scrivi 7): Ultima cosa (purtroppo o per fortuna online si trova di tutto): il piano rotante della macchina, di cosa lo faccio? Ho letto dall’acciaio all’alluminio al corian, al marmo all’mdf… Se andasse bene quest’ultimo è chiaramente la cosa più veloce e meno costosa, magari opportunamente verniciato etc etc… . Alla fine non credo che aprirò un negozio di specchi parabolici, quindi deve resistere in tempo di creare il mio…
RISPOSTA 7):Per la costruzione del piano rotante non va bene il truciolato fatto di particelle, nè l’MDF fatto con la segatura (che non essendo tratificati incrociati, flettono tutti e due, ma serve una base rigida di un materiale composito, com’è il compensato anche solo di pioppo; incollando due dischi da 12 oppure 15 incollati sovrapposti con la vinilica, e poi verniciati per renderli impermeabili.
In vari progetti di tavola girevole per lavorazione specchi che trovi on-line, vedrai che la maggior parte sono poi supportate da tre ruote di pattini “Rollerblade” disposte a 120 gradi molto vicino al raggio della tavola, sotto di essa.Il tuo ragionamento del “pendolo a metà” è giusto, perchè con quel sistema otterresti (pure scavando magari anche solo una retta con inclinazione di 2.39° da centro al bordo specchio) come scavo un andamento molto prossimo al raggio di curvatura desiderato. La difficoltà sta nella “curvatura” apporossimata, che può non aiutare già in partenza.
Su quella stessa strada di sbozzatura ci sono interessanti lavori di realizzazione su Youtube , da parte di Gordon Waite della Waite Research, che ti consiglierei di guardare, se non li conosci già.
Per lavori di quella pesantezza (come la realizzazione di un 20″F3) credo che il minimo sia dotarsi di una tavola girevole, che offre moltissimi vantaggi ad imparare ad usarla.
I vantaggi sono che si usa un solo economico motoriduttore trifase 220 volt a 4 poli, alimentato in trifase convertita dal monofase con un altrettanto economico inverter Toshiba, con regolazione di velocità da zero a 60 giri al minuto.
La modalità di trascinamento dell’utensile appoggiato e zavorrato sullo specchio in rotazione, è data dalla velocità differenziale che risulta dal maggiore o minore decentramento dell’asse di rotazione dell’utensile rispetto all’asse di rotazione dello specchio.Per questo motivo la “macchina” che se ne ricava viene chiamata ”Fixed Post” ovvero “palo fisso” del perno di rotazione dell’utensile che entra in un “bicchiere” centrale dell’utensile diametro 12mm.
Spostando l’utensile verso il centro dello specchio si scava in bordo, rendendo convesso lo specchio; mentre viceversa spostando l’utensile verso il bordo, si scava il centro rendendo concavo lo specchio. Va da sè quindi che c’è una misura di decentramento internmedia che realizza un piano, e che ce n’è un altra che realizza la calotta sferica desiderata, sempre con un solo motore.
La misura corretta per ricavare una calotta sferica sta nell’usare un utensile di diametro del 70% dello specchio, decentrandolo di una certa quantità che è descritta in un apposito filmato tutorial di Waite “Rough Grinding a 20″ Quartz Telescope Mirror on the Fixed-Post Machine”; come la serie dal titolo Building a 20″ F/3.3.Può pure esserti utile giocherellare con un simulatore della macchina fixed post, cliccando a questo link; https://www.grattavetro.it/simulatore-di-non-solo-lucidatura-specchi-parabolici-software-polsim/
Ma anche leggere quì: https://www.grattavetro.it/forums/topic/posto-di-lavoro-piano-rotante/
dove troverai indicazioni più precise sulla Fixed post e sulle impostazione dei decentramenti.Ottenere una buona sfera non è quindi difficile. Il resto è diverso.
Ciao Alberto e benvenuto.
Dici giusto: Uno specchio parabolico 20″ (508mm) F3, presuppone una freccia di scavo profonda 10,58mm al centro della calotta sferica iniziale; e quindi di impegno discreto se realizzabile consigliabilmente a macchina, con uno dei metodi noti, come la molatura a pendolo con un raggio di 3048mm (uguale al doppio della lunghezza focale). Oppure con molatrice su carrello di tornio o fresatrice CNC, o “in copia” (su dima di lamiera tagliata con quel raggio). Oppure ancora formando la curva in menisco, per rammollimento in forno a 500°C).Però i problemi diverrebbero grandi nella lucidatura, necessariamente da farsi con utensili sub-diametro “portatori sani” di astigmatismo. Salendo poi di difficoltà a problemi grandissimi nella svasatura di parabolizzazione, che differirebbe al bordo della parabola rispetto al bordo della sfera, di ben 18,43 micron (che sono 18430 nanometri), ovvero una enormità di scavo da fare a “mano libera” con la tolleranza massima di errore di scostamento di quella superficie parabolica di soli 68,75 nanometri rispetto alla parabola teorica presa come riferimento costruttivo, per ottenere una accuratezza finale “minima sindacale” di lambda/4 di errore fra picco e valle massimi.
In conclusione, Mi rendo conto di aver un poco fatto la parte dell’avvocato del diavolo. Ma lo scopo, prima di intraprendere un viaggio, è di raccogliere tutte le info necessarie a pianificare il percorso, valutando il grado di difficoltà da superare per raggiungere la meta, mettendo in gioco disponibilità di tempo e pazienza “in quantità ragionevoli”.
CIAO Frankq.
Tu dici:mi sembra di capire che per disegnare lo schema ottico di un telescopio devo conoscere il focheggiatore che andrò a montarci?
Per disegnarlo si. Ma dal punto di vista pratico della costruzione, non necessariamente. Perché regolerai tutto alla fine, quando come ultima operazione, taglierai i tubi del traliccio per fare in modo che vada a fuoco l’oculare fra quelli che possiedi, che richiede il maggiore inserimento nel focheggiatore.Ciao ragazzi:
A riguardo dell’ossido di Cerio c’è da dire che di fatto lavora solo quello che non “rotola” sul vetro, ma si incrosta nella pece, la cui cedevolezza ha anche questo scopo di giusta trattenuta/ricambio dei granuli abrasivi, agevolata già a cominciare dalla compressione di adattamento che si fa frequentemente con l’utensile spennellato appoggiato allo specchio.Quindi usando la parte (specchio o utensile) che si ha sul tavolo, spennellato di ossido diluito cremoso, se ne perde per debordo e colata ma non tantissimo; e non conviene recuperarlo.
(ad esempio il termine “cremoso” significa in pratica diluire di sessione in sessione di lucidatura, un cucchiaio di ossido alla volta, con due, o max tre cucchiai di acqua).
Altrettanto è meglio consumare tutto il cucchiaio di prodotto che si è diluito nel vasetto dove si intinge il pennello, e rifare la diluizione nuova ad ogni esaurimento o inizio sessione di lavoro.
Questi consigli valgono per una lavorazione manuale. Poichè con il piatto rotante la diluizione è assai maggiore (avendo consistenza tipo siero di latte) perchè il lavoro meccanico della rotazione, molto più marcato del semplice “và e vieni” manuale, sopperisce alla efficienza, consumando però all’incirca nel tempo forse lo stesso quantitativo di ossido, vista la maggiore diluizione.
Bene bene Carlo!!
Visto che hai già gli abrasivi 60 e 80 per la sbozzatura con le “corse cordali”, ti posso consigliare (se non l’hai già fatto) di leggerti questo articolo:
che ti aiuterà ad evitare il comune errore di faticare a raggiungere la calotta sferica con la desiderata profondità di freccia al centro specchio (che sono 3,12mm per uno specchio 250F5):
Nel corso della lettura troverai anche il link per l’articolo sulle passate cordali che servono a scavare efficientemente la calotta sferica.
Vedrai che a quella freccia ci arriverai presto.
