optiska speglars tolerans mm

Frågor rörande optik, linser, speglar, okular etc.
Håkan N
Inlägg: 1018
Blev medlem: 2014-12-15 16:26:17
spamtest: JA
Ort: Falun

optiska speglars tolerans mm

Inläggav Håkan N » 2017-10-15 19:00:21

Jag vet det är nog få inom astro hobbyn landet som har som ett större intresse i tekniken bakom ett Newton teleskop.
Så i princip blir det nog värdelös tid i ämnet att skriva om det.
-Men det kan ju ev intressera någon.

--------

Min personliga astronomi är delat i två områden och 50% är tekniken och 50% är deep-sky observation.
Mina observationer är inte att man kan ana sig se ett objekt och sedan anteckna det efter listor osv, utan mera visuellt tittande på ren ’eyecandy’ och jag vill kunna se de mindre planetariska nebulosorna som kan fylla okularet lite och i bra kontrast, och inte bara är som en suddigt massa och pricka av.
Det här gör ju också att himlen helst måste vara utsökt för min astronomi.
Det här gör att jag idag mer eller mindre utesluter Sverige som astronomiskt läge.
Men här har det ju varit så dåligt nu att man kan inte ens stjärnorientera sig, för det finns ju inga stjärnor att skåda för moln eller regn !
Att det är så här dåligt överträffar faktiskt det jag sett/trott innan, men nu vet jag i alla fall om läget. Sedan vintertid blir det ingen astronomi för min del.

Så det känns ok att hitta sin egen linje i hobbyn och det blir observationer utomlands i större apertur ( genom hyra och star-partyn mm )
Bygget på min egen 18 tummare går vidare som nu skall få en Zambuto quatrz spegel monterad.
I det projektet är det mycket intressant att få gå igenom alla olika lösningar och verkligen få lära sig och förstå principerna.
Och det finns verkligen många olika lösningar att bygga ett Newton teleskop och viktiga beslut att ta, och mycket att sätta sig in i vad som gäller.
Förutsättningar och design och materialval osv.
Jag har medvetet låtit saker få ta tid så man har tid att få tänka om och hitta nya lösningar och få en djupare förståelse.
Att det blir 18” och f/4 var egentligen bara en slump.
Men den combon är faktiskt riktigt bra, och en klassiker, fast innan var de ofta på f/4.5 - 5.0, som ger behovet av en stege. ( stege är för mig uteslutet )
Men även om f/4 är en ganska snabb fokal, men inte som ett teleskop ner kring 3 för ett sådant sätter helt andra krav.
Det innebär på f/4 om ståhöjd och man ser ordentligt mycket mer än i ett 12” teleskop.
Spegeln kan ev bli kyld under en tid även om den är plano och inte allt för tung.

Men inget kommer bli i nytänkande i detta projekt utan byggt styvt och med en optik som anses vara bland det bättre på marknaden att köpa.
Mitt nästa projekt blir lite mera krävande då det kommer att bli större och snabbare och ha en extremare light-weight spegel och chassie i nära ZTE fria material som kolfiber och Titan och Invar.
Ett eget observatorium är givetvis lockande, men jag vill dels stå under bar himmel och vill vara på mörka platser även om det innebär mycket krångel.
Men effekten av ett påkostat 25” på SQM-22 högt upp i torr luft ger det drivkraften som behövs !
Så det som gäller är helt portabelt som ska användas utomlands och då främst LaPalma och ev Chile.

Ang toleranser ;
Efter ett tag inom ATM hörde jag om toleranser i vågor i fantastiska siffror.
Eftersom jag tidigt i hobbyn kom att forska inom Aerospace insåg att nåt inte stämmer här.
Jag fick inte ihop det med min syn inom toleranser och industrin med det jag jobbar med.
Inom ATM och den billiga Kina produkterna hävde folk ur sig allt möjligt, och jag kunde inte få ihop det hur dels man kan köpa world-class optik för nån tusing och slipa speglar hemma i garaget med billiga testmetoder och komma till otroliga toleranser.
Och det påstogs en människa kunde se skillnaden från 4 vågor till 8 eller till 10, och många hade slipat eller köpt speglar med vågor ända upp till 20, 30 och tom 40.
( Det värsta jag hört om var en 10 tum som sades ligga på 90 vågor ! )
Enl rön anses diffraction ligga enl ; "Marechal Limit of 1/14 wavefront RMS".
Detta är då 1/4 PV wf eller ca 20 nm RMS surface )

Dessa speglar satt ofta monterade i väldigt enkla spegel celler och jag insåg själv ganska direkt att tunga planos aldrig kan få ur sig värmen och medeltjocka speglar sackar av egenvikten och tunga sackar av de helt enkelt viker sig. Dessa celler sitter sen ofta skruvade i plywood lådor och har långa och tunna truss rör upp till en allt ofta en vinglig UTA korg.
Det är så dessa teleskop säljs idag.
De flesta tillverkare använde inte ens en högklassiska sekundär spegel och få kunder har bra okular eller stabila fokuserare.
Spegel cellerna har ofta extremt tunna detaljer i material som har ZTE 20 gånger ifrån spegelns.
Jag började inse att det kallades just för vad det var ; ATM ( amature-telescope-making )
Inget fel i det, tvärtom, men när de påstår att Aerospace ligger bakom dessa i teknologi började jag bli lite otroligt förvånad.
Inom industrin och motorsport som jag kommer ifrån vet alla vad som talar. Teknik.
-Det var länge sedan Nascar uppfanns av bonnläppar som körde ner hembränt från bergstrakterna i Carolina och planade toppen på Lincoln motorer som satt i trächassin.
Men där befinner sig ännu idag ATM, och det komiska är de menar att de ligger före dagens teknik och high-tech företag !
Det låter som en saga, men så ligger det till.

Min kontenta är ny teknik till folket. ( inte att racka ner på nån eller nåt )
Jag känner en del likasinnade, även om det är få. Jag är ju själv en ATM.

Nu kan det ju vara så att mindre speglar i tjockt material och långsam fokal kan ha en rätt bra tolerans, men tester som ex Ronchi eller Foucault visar bra i grova drag figuren och är bra under grov-slipningen, men knappast att ’uppskatta’ en spegels tolerans med.
Ronchi linjer på en ex 14” och f/6 är nära obefintlig att se skillnad på 40 vågor eller 4 vågor.
Sedan dessa Ronchi linser som säljs för 20 dollar i plast, och vad har dom för tolerans osv. Givetvis säljer Edmunds mfl av högre kvalitet men det blir en parantes ändå.

Jag tror att det här har kunnat pågå har ju dels med ekonomi att göra och dels det synsätt som präglar inom ATM.
Det är ett sorts PK system som är i bruk.
Men köper man en spegel tycker jag man har rätt till att veta vad man har köpt.
Givetvis kan ju inte privat personer eller mindre företag ha en ny IF Zygo hemma för åtskilliga miljoner, men varför inte.
Ett vanligt idag mindre CNC företag har ju mångmiljon investeringar i maskiner, så varför inte då inom optiken ?
Det här säger mig att branschen är mycket oseriös.
Ex Zambuto påstås ju göra i egen regi ca 300 speglar per år som man kan döma som ca 8 vågor i okularet. Han omsätter då ca 1 miljon USD per år om man ska tro på detta, och efter 20 år har han inte en IF tester ?
Detta är ju ca 1 spegel om dagen, så det osar död katt om detta.
Är man seriös kan man betala för tester utom det egna företaget, men idag får man inga dokument med sig utan ; trust me och okularet talar.
-Ve den som bara vågar vara kritiskt i detta.
Så här jobbar inte seriösa företag och Aerospace givetvis, utan där talar kunden om vad man kräver, sedan levererar de enligt den standard som krävs att uppnå detta.
Om nu optikern ljuger, och man kan då säga att man får det branschen ( kunderna ) sett till att skapa, och att man som kund ska veta mer i processen anser jag är fel.
Som en doktor som misslyckats med operationen och det sägs att patienten skulle ha läst på innan. Så fungerar det ju inte.

Inom Aerospace ska man veta att trotts alla sina resurser så kan det var extremt svårt att få en 10 vågors spegel gjord i vissa fall.
Givetvis med mera apertur blir det svårare och de har design team som jobbar med utformningen och spegel cellen.
De testar i labratorie miljö med kontrollerad temperatur.

Ponera då att en människa som står ute med kroppsvärmen bredvid ett trä tillverkad Dobson med alla material långt ifrån spegelns ZTE, i ex 15” - 30” aperture med plano speglar som har stora problem med gravitationen och att de anser sig veta att spegeln har ex 8 eller 10 vågor.
Notera också att ett glas har ett område inom 0.3 grader från ute temperaturen att behålla formen.
Lägg sedan till gravitationen.
Temperaturen kan även i mindre plano speglar med lite tjockare edge ta en hel natt trotts fläktar och minsta förändrig i temperatur måste glaset börja jobba igen.
Trotts detta kan de ofta redan innan glaset är i temperatur konstatera om ett teleskops prestanda eller spegelns tolerans..

Det här är givetvis totalt struntprat alltihop från början till slut.

Sen det här med benämning av toleranser ;

Inom ATM pratar man ofta om vågor.
Vågor eller wavefront är ett totalt värdelös sätt att beskriva en figur på inom optik. Ändå äger det rum inom ATM och från Kinsiska leverantörer.
PV ( peak to valley ) är satt till 4 vågor för diffraktionen, och det må ev räcka men många menar att för visuellt bruk behövs det minst 8 eller helst 10 vågor.

Inte undra på tillverkare inom detta hoppade av tåget att prata om toleranser då det TOTALT har spårat ut.
( men kunderna tvingade på marknaden lögnerna, men de skulle ju givetvis sagt stopp för detta och varit ärliga från tillverkarna )
Kines speglar påstås hålla ca 4 vågor och det är ju ett totalt skämt.
Nåt mera om toleranser brukar sällan också nämnas. ( de vet de allra flesta har ingen aning om detta ämne )
Så efter bara ett kort tag i detta kan man själv sticka hål i det mesta inom detta område.
Givetvis förstår man att billiga saker aldrig kan bli bra, och man får vad man betalar för.
Men att företag som ändå tar en hel del betalt hålls med detta är mera ofattbart. ( men igen, marknaden tillåter detta )
Dessa vet att deras chassin och design är så dåliga det ändå inte spelar någon roll.

Sedan finns det en tolerans som heter PV ’surface’. Den är det dubbla mot wavefronten, så en 1/4 PV wf blir då 1/8 PV surface – så det gäller se upp.
Inom pro optiken pratas det aldrig om dessa toleranser för de är som sagt helt värdelösa båda två.

Toleranser som RMS ( Root Means Square ) ger ca 3.5 gånger wavefronten så ex en 1/4 PV wf är då ca 1/14 RMS wf.
Men det finns inget sammanband i detta då det kan vara låg PV wf och hög RMS wf eller tvärtom.
Vill man ha detta i RMS surface får man dubblera detta, så då blir det 1/28 RMS surface.
Men pro optics pratar inte heller i det språket utan i nm RMS. ( Detta gäller nu alltså om figuren )
För att få detta till nm RMS tar man den våglängd i ljus man testar med.
550 nm är vad ATM använder men inom pro optics används 632 nm.
Så 4 vågor blir då om man tar 550 nm ( 550/28 ) = 19.64 nm RMS surface. Eller om man tar det i 632 ( 632/28 ) = 22.57 nm RMS surface.

Ca 20 nm RMS figure error är bransch standard inom Aerospace och det man också bör veta är ytfinheten på micro nivån.
Här kan man också prata i nm, men pro väljer ofta benämna detta i Ångstrom.
Ex 1 nm är 10Å. Benämner man detta i Ångstrom vet man att man pratar om micro nivåns ytfinhet och Inte figurens.
10Å är en extremt fin yta och dagens IF system mäter detta med miljoner punkter.

AMT är besatt av uttrycket ’smothness’, men få eller ingen där vet vad det är. Det är helt enkelt bara ; I’m ’smooth’.
Början man fråga blir det problem direkt.

En annan tolerans är sk ’scratch-dig’ ( S-D ). Detta år repor på en viss yta enl ett ISO system.
Detta gör man med lupp och detta kan benämnas som ex 40/20 eller 20/10. Bransch std är 40/20 som är en extremt repfri yta.
Inom ATM gör all detta på noll ( 0 ) S-D. Vem som helst som lever i verkligheten vet att noll inte finns, varav vi har toleranser på allt.
Sedan ska en optisk spegel testas i dess spegelcell i flera olika lägen i kontrollerad temperatur så glaset ligger inom 0.3 grader.

Eftersom jag varit förgiftad av ATM ville jag höja ribban ( AMT skrattade åt mig hur uselt dålig den toleransen skulle bli för visuellt bruk om jag jobbade med Aerospace .. ) och satte då 1/8 PV wf konverterat till 11 nm RMS. ( dubbla diffractionen )
Jag har offerter på MRF slipning på den toleransen och 10Å på micro nivån och S-D till 40/10.
Detta innebär bara då finslipning och på 20” ( 508 mm ) diameter kunde dom göra 488 mm i sk ’clear apertur’, alltså reflexbar godkänd yta.
Även här skrattade ATM ( och vad gör dom, ..givetvis alltid till full C-A )

En på CN och boendes i Nya Zeeland gjorde sin första extremt tunna 20” i plattglas på f/4.0 och han hade då på sitt första försök nära 30 vågor ( och då bara ett par nm i RMS surface ) och givetvis full C-A och noll i S-D.
Jag ifrågasatte det hela lite med den information jag fått genom Aerospace kontakter, men detta ville inte forum ledningen på CN höra talas om.
De sa att detta var ett amatör forum och det jag pratade om var nåt helt annat som ’skapade’ irritation bland forum medlemmarna.
Efter det la jag ner att diskutera detta på ex CN.
Kommentarerna på CN till honom var att på nästa spegel blir det lite vassare..

CZ har ett system som flera använder som bygger på ”kriterier”.
Jag köpte den här spegeln egentligen bara för jag vill dels se i IF tester vad de verkligen ger, och sedan kommer jag att lägga ut det här helt öppet.
Testet kommer givetvis kosta en del och det har sagts till mig att det jag tänker göra är mycket ovanligt, eller har aldrig hänt innan.

Är spegeln bra i okularet har jag då dels en referens till mitt nästa projekt samt som ensam i världen genom Zygo IF testat en amatör spegel.
Dock vet jag att CZ kan göra extremt bra speglar med grym kontrast i. ( inte nån grå dassig soft vy )
De få teleskop jag tittat i som förmedlat detta med god kontrast var nån av desda från CZ, men dessa har varit i mindre dimensioner.

Från början när jag pratade med Aerospace sa jag att jag behövde typ +10 vågor. ( ville ju ha bra grejjer sas ) och Kineserna gjorde ju typ +4 för nån tusing.
Jag förstår nu hur de reagerade ;-)
Normalt sett jobbar aldrig pro optic’s med ATM folk av flera skäl, och dels går det inte då de bara svamlar och sedan har de flesta inte de ekonomiska resurserna ändå, så det bara tar dom tid i anspråk.
Jag har kommit in genom andra kontakter till dessa företag.

Jag visade nyligen här på Astronet hur relationen mellan ratio och vikt och spegel cellen samt olika materials styvheter vs plano speglar.
Ex Bartels som jag har pratat om här innan slipar sedan en tid en extremt tunn 25” menisk, och tjockleken ligger på ca 12 mm ( 1/2” ).
Teleskopet trodde han skulle vara klart i år till OSP, men han kommenterade inte detta men jag hörde från en annan källa han råkat på problem.
Han använder sig av Ronchi och påstår att 10 - 20 vågor och 6.000X inte är ett problem.
Tja, 508 mm parabol yta på f/2.62 med 12 mm plattglas som har ZTE 9 är nåt att fundera på !
6000X är då 240X per tum.
2.000X är då 80X per tum.
Ynka 1.000X är då 40X.
( enl Mel är ett teleskop som tar 35-50/inch ; excellent )
Det här ska vara på edge support på 2 punkter och en cell tänkt på 9 punkter alt 18 ( i västa fall ) och i plywood och kollimerat med laser och TV’s ruckliga okular grejjer, och en minimal diagonal samt paracorr tuben i ljuskonan från primären.
Mel har som mål att teleskopet i sin helhet ska kunna luftas ovanför hans huvud ( ?)

Det här är ju totalt fria fantasier som jag ser det.
Inte ens pro kan göra 4 nm RMS i mång miljon projekt och i de västa materialen på planeten designat för rymd industrin i dessa dimensioner och testade i de värsta testmaskinen som tillverkas och kontrolleras i labratorie miljö av de värsta optiska proffsen vi har idag.
Mel ska såldes bära sitt teleskop över huvudet och transportera ut det nånstans och sedan ’star-testa’ det till den norm jag nyss beskrivit.
Otroligt.

Det här är inget jag nu hittar på utan detta är ATM.

Från ATM beskriver det så här ;
Eftersom en amatör kan forma sin egen spegel kan det ta långt tid, och tid som pro optic’s inte har och enkla test-medel är lika bra eller t.o.m. bättre för visuellt ändamål och mycket känsligare för att de är ’visuella’ tester som är mångfalt bättre än en dator kan ge.
Alltså tester som är århundraden gamla mot dagens tenik.
Det behövs inte stor tankenförmåga att inse detta är galet.
Men ändå menas det att ATM sätter ribban idag för all optik !

Jag frågade en nyligen om IF och han sa de har ju ’bara’ ett par tusen punkter. ( mot vad, Ronchi’s nån linje ? )
Jag kontrade med det antalet hade dom inte ens på 60-talet när de kom, och nu är det 5 generationer sedan och 2017 och miljoner mätpunkter.
-Kommentaren blev ; ooh, ok.

Ja, vad säger man.
Som sagt innan, jag beskriver ämnet om toleranser, men har inte gjort inlägget för se ner på de inom hobbyn som bedriver denna hets på siffror trotts det absurda bakom.
Däremot anser jag företag som sysslar med detta bedrägeri som man kan kalla det är mera allvarligt.
Men det är kunderna som styr marknaden.

Idag har ju de billiga Kines Newtons teleskopen tagit över och de duger givetvis jättebra och passar dagens astronomi och även för mycket goda observatörer i världsklass ( som ex Timo mfl här i landet ) och tröttnar man ställer man det i källarn.
-Men ser nåt i dom, det gör man inte. Inte med det jag menar med att ’se nåt’.
Men här kan det råda delade meningar.

Återgå till "Optik"

Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: 3 och 0 gäster