![](http://i.racjonalista.pl/s.gif) |
Chcesz wiedzieć więcej? Zamów dobrą książkę. Propozycje Racjonalisty: | | |
![](http://i.racjonalista.pl/t.gif) ![](http://i.racjonalista.pl/t.gif) ![](http://i.racjonalista.pl/img/ban/ch1.jpg) |
|
|
![](http://i.racjonalista.pl/s.gif) |
Nauka » Astronomia » Budujemy własny teleskop
Szlifowanie zwierciadła [2] Autor tekstu: Marcin Klapczyński
Wracając do zwierciadła — należy określić, jak głęboką krzywiznę
musimy wyszlifować w celu uzyskania konkretnej długości ogniskowej. Wartość
tą uzyskujemy z poniższego wzoru:
e = r2/2R
Gdzie:
R — promień
krzywizny (czyli 2 x długość ogniskowej f)
r — promień
zwierciadła
e — głębokość
krzywizny Czyli w moim przypadku:
e = 101,52
/ 2 x 2436 = 2,12 mm
Tyle więc powinna wynosić głębokość wyszlifowanej krzywizny na jej
środku. Nie należy jednak osiągać tej wartości na początku szlifowania,
dlatego też należy ustawić szczelinomierz na np. 1,95 mm. Można też od początku
monitorować postęp pracy i ustawić na wartość mniejszą. Dobieramy więc
odpowiednio blaszki szczelinomierza, staramy się umieścić je jak najdokładniej w środku, przykrywając metalową linijką. Jeśli linijka „kiwa" się na
boki, stukając o krawędzie zwierciadła, należy kontynuować pracę do
momentu, aż osiągniemy odpowiednią głębokość. Aby upewnić się o dokładności
pomiaru, dokładamy zawsze najcieńszą blaszkę. Przypominam o pilnowaniu fazki!
Kiedy dojdziemy już blisko planowanej głębokości, np. do około 1,95
mm, a oszroniony jest tylko środek, należy zmienić rodzaj ruchu, aby włączyć
do pracy również krawędzie zwierciadła. Możliwe, że w waszym przypadku nie
będzie to koniecznie i „oszronione" koło rozszerzy swój zasięg do krawędzi
przy używyciu powyższego ruchu. Jednak jeśli napotkacie taki sam problem co ja,
należy użyć ruchu opisanego poniżej. Tym razem będzie to ruch środka krążka
nad środkiem zwierciadła, w skrócie COC (ang. center-over-center), w zasięgu około 1/3 średnicy zwierciadła, czyli jedynie 1/6 średnicy górnego
krążka wystaje poza granicę zwierciadła podczas ruchu. Obydwie dłonie
wywierają jednostajny nacisk na całą powierzchnię, a zagięte na krawędzi
palce kontrolują ruch zwierciadła. Szczegóły ruchu pokazane są na
ilustracji poniżej, przy czym należy pamiętać, że nadal chodzimy wokół
stanowiska pracy na sposób pokazany na Rycinie 15. W przypadku ruchu
COC jeden wet może trwać poniżej minuty, ponieważ pod naciskiem
znajduje się cała powierzchnia i proszek ściera się szybciej. Ruch COC to
pierwszy etap kiedy zwierciadło i krążek będą zamiennie znajdować się na
górze, bądź na dole.
![](http://i.racjonalista.pl/img/strony/tel060530_13ryc18.jpg)
|
![](http://i.racjonalista.pl/img/strony/tel060530_14ryc18b.jpg)
|
Rycina 18. Ruch środek nad środkiem (COC) o zasięgu 1/3
średnicy z krążkiem na zwierciadle. Po 8-12 ruchach robimy krok wokół
stanowiska pracy w jednym kierunku, następnie obracamy krążek o około 1/4 obrotu w kierunku przeciwnym. Pamiętajcie o podłożeniu czegoś miękkiego
pod zwierciadło!
Gdy krążek znajduje się na zwierciadle — w skrócie TOM (ang.
tool over mirror) intensywniej pracują krawędzie i generalnie następuje
tendencja do spłycania krzywizny. Kiedy w rękach trzymamy zwierciadło, krążek
zaś spoczywa na stanowisku — czyli w skrócie MOT (ang. mirror over
tool) — intensywniej pracuje środek i zwierciadło jest pogłębiane.
Dlatego, aby utrzymać głębokość krzywizny, około 2 mm, co 15 minut
szlifowania należy zamienić pozycję MOT na TOM i odwrotnie. Cały czas
monitorujemy głębokość krzywej, pracując MOT, aby ją pogłębić, lub TOM,
aby spłycić. Należy samemu wypraktykować, jak często należy sprawdzać
zwierciadło — może to być 30 minut lub godzina pracy. Pamiętać należy
znowu o pewnej losowości w zasięgu ruchu i ilości powtórzeń.
Ponieważ mierzenie głębokości krzywizny jest metodą niedokładną,
kiedy osiągniemy wartość bliską do pożądanej i zwierciadło jest
„oszronione" na całej powierzchni, musimy wykonać dodatkowy, bezpośredni
test. Należy dokładnie wyczyścić zwierciadło i przygotować wiadro,
spryskiwacz z wodą, latarkę oraz białą kartkę papieru. Włączoną latarkę i kartkę, jako ekran, umieszczamy blisko siebie, tak aby powierzchnia kartki była
położona równo z ekranem latarki. Kartkę można zagiąć na krawędzi stołu i przycisnąć
latarką. Prostopadle do ekranu umieszczamy miarę, którą rozwijamy na pożądaną
odległość ROC plus 50 cm. W ciemnym pomieszczeniu zwilżamy powierzchnię
zwierciadła spryskiwaczem nad wiadrem i podchodzimy do włączonej latarki.
Trzymając oburącz zwierciadło, rzucamy na ekran odbicie wnętrza odblaskowego
latarki i powoli cofamy się wzdłuż miary, aż do momentu kiedy obraz staje się
ostry. Wtedy można odejść ciut dalej, aby pozbawić obraz ostrości, po czym
powoli powrócić do ostrego obrazu. Patrząc wzdłuż powierzchni odblaskowej
zwierciadła w dół odczytujemy wartość ROC na mierze. Zwierciadło powinno
być wilgotne, spryskujemy je jeszcze raz wodą i powtarzamy odczyt kilka razy.
![](http://i.racjonalista.pl/img/strony/tel060531_15.jpg)
|
![](http://i.racjonalista.pl/img/strony/tel060531_16.jpg)
|
Rycina 19. Sposób bezpośredniego pomiaru długości
promienia krzywizny ROC. Źródło światła i jego obraz powinny znajdować się
możliwie jak najbliżej siebie.
Należy pamiętać, że odczytywana wartość to promień krzywizny ROC,
czyli dokładnie dwukrotna wartość długości ogniskowej f. Jeśli
wartość ROC okaże się niższa od pożądanej, należy pracować jeszcze TOM,
aby spłycić zwierciadło. Jeśli wartość jest za duża, należy zwierciadło
pogłębić pracując MOT. Jeśli figura jest uporczywa zwłaszcza podczas spłycania,
można przedłużyć ruch COC nawet do 2/3 średnicy zwierciadła. Zauważyłem,
że znacznie łatwiej jest zwierciadło pogłębić niż spłycić.
Gdy jesteśmy wystarczająco
blisko pożądanej wartości ROC (z dokładnością 1-2 cm), możemy przejść
do następnej fazy szlifowania. Powyższy proces może zająć od 4 do 8 godzin, w zależności od wprawy pracującego. Mnie udało się ukończyć go w 6 godzin
25 minut.
Wygładzanie
Zanim przejdziemy do dalszego szlifowania należy wszystko dokładnie
wyczyścić. Szorujemy do czysta wiadro i całe stanowisko pracy, razem z podłogą.
Proszku do szlifowania nie wolno wylewać do zlewu! Ma on tendencję do
podstępnego osiadania w rurach, jak cement. Można go wylać np. pod rynną, w końcu jest to tylko wyselekcjonowany pod względem rodzaju i rozmiaru piasek.
Wyrzucamy do śmieci gąbki, ceratę, tkaninę pod zwierciadło, drewniane
zastawki, butelkę z wodą i worek po proszku #80. Jeśli chcemy go zachować,
zamykamy szczelnie w słoiku i odkładamy w innym pomieszczeniu. Następnie
szorujemy ręce i paznokcie, razem z zegarkiem i obrączką, jeśli nosimy.
Bierzemy nowe gąbki, myjemy nimi zwierciadło i krążek, po czym gąbki lądują
również w koszu, z którego worek zawijamy i wynosimy z pomieszczenia. Dla
oszczędności można gąbki przecinać na trzy części. Najlepiej przebrać
jest również koszulkę. Zasada jest prosta — jeśli zignorujecie tą kwestię i uznacie za przesadzoną, zrujnujecie dzieło swojej wielogodzinnej ciężkiej
pracy.
![](http://i.racjonalista.pl/img/strony/tel060531_17.jpg)
Rycina 20. Czystość przede wszystkim. Za każdą zmianą
proszku wszystko musi być dokładnie wypłukane i wyczyszczone. Pokrywanie
zastawek ceratą nie jest konieczne.
Celem dalszego procesu jest wygładzenie powierzchni zwierciadła i zbliżenie
jej do kształtu sferycznego, co dokładniej omówimy później. Każdy kolejny
proszek jest coraz drobniejszy i usuwa zadrapania i wżery pozostałe po proszku
poprzedzającym. Do wygładzania potrzebne będzie zaadoptowanie kolejnego
rodzaju ruchu, zwanego często „normalnym" bądź „ww" ze względu na
ruch, jaki wykonuje środek zwierciadła lub krążka. Inaczej układamy również
ręce podczas ruchu i co najważniejsze nie stosujemy nacisku podczas pracy.
Jedyny ciężar to waga samego zwierciadła lub krążka i dłoni pracującego,
luźno spoczywających na zwierciadle.
![](http://i.racjonalista.pl/img/strony/tel060531_18.jpg)
Rycina 21. Sposób trzymania
zwierciadła podczas ruchu normalnego. Ręce nie wywierają nacisku.
Ruch normalny ww może wydawać się na pierwszy rzut oka skomplikowany,
ale przy odrobinie wprawy wykonuje się go już bez większego trudu i automatycznie. Ponownie należy pamiętać, że wszystkie podane wartości należy
stosować w przybliżeniu i zarówno zasięg ruchu, jak i ilość powtórzeń
należy urozmaicać.
![](http://i.racjonalista.pl/img/strony/tel060531_19.jpg)
Rycina 22. Ruch normalny, zwany również ruchem „ww".
Środek zwierciadła zakreśla półtora do dwóch liter W i zasięgiem nie
wychodzi poza 1/3 średnicy w obu kierunkach. Po 5-7 pojedynczych ruchach
wykonujemy krok wokół stanowiska w jedną stronę i obracamy zwierciadło w stronę przeciwną o nie więcej niż 30-40 stopni. Częste obracanie zwierciadła
zapobiega astygmatyzmowi.
Rozpoczynamy więc wygładzanie proszkiem nieco drobniejszym — SiC #120.
Pamiętamy o zamianie pozycji TOM/MOT co 15 minut, pracując dłużej z jedną w zależności czy chcemy przedłużyć lub skrócić ROC. Co około godzinę
sprawdzamy ROC za pomocą latarki, ekranu i miary. Możliwe, że będzie trzeba
stosować np. 30 minut TOM i 15 minut MOT, aby utrzymać ROC bez zmian. Wygładzanie
proszkiem #120 powinno zająć kilka godzin (3-5), w zależności od wprawy i tempa pracy.
Podjęcie decyzji kiedy następuje czas zmiany proszku na drobniejszy
jest trudne i często irytujące, zwłaszcza na początku. Każdy proszek
pozostawia po sobie wyszlifowaną powierzchnię o określonej chropowatości. Jeśli
po kilku godzinach widzimy jednostajnie obrobioną powierzchnię, jednak wszędzie
porozrzucane są mikroskopijne „dołki", czyli wżery z poprzedniego
proszku, pracę należy kontynuować. Dopiero kiedy powierzchnia jest jednolita,
ewentualnie posiada jedynie kilka spłyconych wżerów, możemy przejść do
następnego proszku. Wżery można zaznaczyć permanentnym cienkopisem i obserwować ich usuwanie. Do oceny powierzchni zwierciadła najlepiej używać
lupy oraz latarki skierowanej pod niewielkim kątem względem zwierciadła. Można
również wykonać sobie wzorce szlifując np. szkiełka podstawowe od
mikroskopu.
![](http://i.racjonalista.pl/img/strony/tel060531_20.jpg)
Rycina 23. Na jednolicie wyszlifowanej powierzchni szukamy
pojedynczych wżerów z poprzedniego proszku. Największą uwagę należy zwrócić
na krawędzie. Po usunięciu wżerów można przejść do szlifowania następnym
proszkiem.
Za każdym razem powtarzamy procedurę dokładnego czyszczenia
stanowiska. Z proszku #120 przechodzimy do #180, następnie do #220. Im
drobniejszy proszek, tym krócej zajmuje pozbycie się wżerów poprzedniego.
Generalnie jednak największą różnicę w redukcji czasu odczuwa się po zakończeniu
pracy z proszkami SiC. Zanim skończymy pracę z proszkiem #220, dopracować
należy zamierzoną wartość ROC, z tym że należy pamiętać, że przesadna
dokładność nie jest wymagana. Najważniejsza jest gładka i prawidłowa
figura zwierciadła, nie należy upierać się przy dokładnie 2436 mm. To że
zwierciadło będzie charakteryzowało się światłosiłą f/5.8 czy f/6.1,
zamiast f/6 nie wpłynie na jakość obrazów, a tubus i tak dopasowuje się do
końcowych, dokładniejszych pomiarów. Można być pewnym, że ROC zmieni się
podczas polerowania i figuryzacji zwierciadła.
1 2 3 Dalej..
« Budujemy własny teleskop (Publikacja: 12-06-2006 Ostatnia zmiana: 17-06-2006)
Marcin Klapczyński![](/img/strony/marcinkstopka.jpg) Ukończył biologię molekularną na Uniwersytecie Adama Mickiewicza w Poznaniu. Pracował jako Research Specialist in Health Science w Department of Anatomy and Cell Biology na University of Illinois w Chicago. Obecnie pracuje jako Associate Cell Biologist / Histologist w Abbott Laboratories (Illinois). Specjalizuje się w ekspresji białek 'od zera', hodowlach linii komórkowych, symulacji in vitro procesów zachodzących w komórkach. Jego pasją jest teoria ewolucji, w szczególności ewolucja systemów biochemicznych i pochodzenie życia we Wszechświecie. Liczba tekstów na portalu: 22 Pokaż inne teksty autora Liczba tłumaczeń: 1 Pokaż tłumaczenia autora Najnowszy tekst autora: Wykonanie statywu Dobsona, złożenie i kolimacja teleskopu | Wszelkie prawa zastrzeżone. Prawa autorskie tego tekstu należą do autora i/lub serwisu Racjonalista.pl.
Żadna część tego tekstu nie może być przedrukowywana, reprodukowana ani wykorzystywana w jakiejkolwiek formie,
bez zgody właściciela praw autorskich. Wszelkie naruszenia praw autorskich podlegają sankcjom przewidzianym w
kodeksie karnym i ustawie o prawie autorskim i prawach pokrewnych.str. 4841 |
![](http://i.racjonalista.pl/ai/grpr.gif) |