Юстировка Ньютона лазерным коллиматором

Секреты повседневного использования астрономических инструментов, их юстировки и регулировки

Юстировка Ньютона лазерным коллиматором

Сообщение Ernest » 06 дек 2009, 11:26

Как юстировать Ньютон при помощи лазерного коллиматора?



Лазерный коллиматор.JPG
Лазерный коллиматор.JPG (29.67 КБ) Просмотров: 14631


Лазерная коллимация много требовательнее к настройкам и точности исполнения процедуры чем, с использованием Чеширского окуляра. Бездумное применение лазерного коллиматора может вредить юстировке Ньютона. Отсюда частые жалобы неопытных владельцев Ньютонов на то, что юстировка Чеширским окуляром и лазерным коллиматором противоречат друг-другу (после юстировки Чеширом лазерный коллиматор показывает разъюстировку и наоборот). Вот рекомендуемая и неоднократно с успехом использованная мною последовательность действий при юстировке Ньютонов лазерным коллиматором:

  1. Установка излучателя лазерного луча в корпусе коллиматора
    Если требуется точная настройка фотографического Ньютона (с контролем оси фокусера, для того чтобы избежать наклона плоскости изображения относительно приемника), то понадобится довольно высокая степень соосности луча лазера и корпуса лазерного коллиматора (точнее его посадочного цилиндра - так называемой "юбки" и опорного торца). Луч должен испускаться строго из центра и строго вдоль оси корпуса. Это в продвинутых коллиматорах достигается при помощи трех пар крепежно-юстировочных винтов. Качество центрирования проверяется проворачиванием корпуса коллиматора на призме (в угле) - пятно от луча на установленном в 5 метрах экране не должен при этом смещаться более, чем на 5 мм. Для визуального инструмента этот пункт в общем-то не обязателен.
  2. Установка коллиматора в фокусер и регулировка фокусера
    Для того, чтобы ось фокусера была перпендикуляра оси трубы следует сделать следующее: при снятом вторичном зеркале луч от коллиматора надежно зафиксированного в фокусере должен попадать на специальную марку (точку) нанесенную владельцем на внутренней стенке трубы Ньютона строго напротив фокусера (диаметрально) с точностью не хуже толщины луча лазера. Для попадания лазерного луча в эту метку скорее всего придется отрегулировать установку фокусера, наклоняя при помощи прокладок под его опоры крепления к трубе. После этого следует проверить фокусировку - при изменении положения фокусировочного механизма луч не должен отклоняться от указанной марки более чем на 1-2 мм. И этот пункт можно опустить при работе с визуальным Ньютоном.
  3. Регулировка положения вторичного зеркала
    Луч лазерного коллиматора зафиксированного в фокусере должен попадать точно в центр диагонального зеркала (если размер зеркала не имеет запаса на виньетирование, то следует сместить точку прицеливания ближе к фокусеру на величину расчитываемого offset - обычно на 1-2 мм - см. статью про Ньютоны). Добиться попадания можно при помощи смещения зеркала в пауке вдоль оси трубы и при помощи растяжек паука - поперек. Требуемая точность совмещения центра диагонального зеркала и отметки от луча лазера - порядка 1-2 мм. Для визуального Ньютона - это первый пункт в юстировочной процедуре.
    Этот пункт может быть осложнен в случае сплошной трубы Ньютона, потребуется или просверлить в трубе 3-4 мм смотровое окошко или контролировать положения пятнышка лазерного луча при помощи вспомогательного зеркальца. Мне кажется, что этот пункт разумнее выполнить при помощи приспособления типа Чеширского окуляра.
  4. Регулировка угла наклона вторичного зеркала
    Лазерный луч после отражения от диагонали должен попасть точно на центральную марку главного зеркала с точностью менее толщины лазерного луча (0.5-1мм). Если это не так, следует при помощи юстировочных винтов на оправе вторичного зеркала выставить его наклон таким образом, чтобы зайчик от луча лазера попал в центральную марку главного зеркала. Если при этом заметно уйдет положение вторичного зеркала - придется вернуться к предыдущему пункту
  5. Юстировка главного зеркала
    Зайчик от лазерного луча должен вернуться строго в то место откуда вышел. Обычно это контролируется при помощи наклонной мишени лазерного коллиматора с отверстием для луча - обратный луч должен "провалиться" назад в отверстие. В случае открытой ферменной трубы можно также отследить совпадение двух пятен от лазерного луча на вторичном зеркале. Если это не так, то при помощи трех юстировочных винтов главного зеркала "загоняем" луч в отверстие экрана. При этом мишень должна хорошо быть видна с тыльной стороны трубы Ньютона, где располагаются юстировочные винты.

Стоит заметить, что только пункты 4-5 обязательные для точной юстировки - устранения комы на оси - обычно производятся довольно часто (хоть перед каждым наблюдением), а пункты 1-2-3 включают этапы грубой коллимации - устранения несимметричности виньетирования, возможного обрезания апертуры и перпендикулярности плоскости изображения оси фокусера - и выполняются изредка (несколько раз в процессе жизни телескопа, обычно после его разборки/сборки).

Проблема рассогласования юстировки с использованием Чеширского окуляра и лазерного коллиматора состоит обычно в том, что опускается пункт 4 - прицеливание лазерного луча в центральную марку главного зеркала. При правильно выполненной юстировке лазерным коллиматором контроль Чеширским окуляром показывает идеальную юстировку. А вот обратное часто оказывается неверным - даже правильная юстировка Чеширским окуляром может оказаться трудной для проверки лазерным коллиматором. Дело в том, что коллимация Чеширом не зависит от точности установки фокусера (неперпендикулярности его оси оси трубы), а вот лазерная коллимация сильно зависит от положения фокусера и того, как луч лазера согласован с базой коллиматора. Лазерный коллиматор даже установленный в идеально отъюстированный Ньютон скорее всего не сможет вернуть свой отраженный луч в центр своей мишени. Просто потому, что его единственный луч (по множеству причин) не попадает в центральную метку главного зеркала. В то время как глаз при юстировке при помощи Чеширского окуляра выбирает из множества юстировочных осей именно ту, которая связана с центральной меткой на главном зеркале.

Благодаря такой адаптивности юстировка Ньютонов Чеширским окуляром проще. Но юстировка лазерным коллиматором проще в других отношениях - ее можно произвести быстрее, без помощников и в темноте.

Назад к оглавлению статей
Аватара пользователя
Ernest
Основатель
 
Сообщения: 10130
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Откуда: Санкт-Петербург, Бухарестская, д.33, к.1

Re: Юстировка Ньютона лазерным коллиматором

Сообщение Ernest » 04 дек 2010, 16:42

В чем преимущества юстировки лазерным коллиматором с использованием линзы Барлоу?



Как уже отмечалось в последнем абзаце предыдущего сообщения, точная юстировка лазером по сравнению с коллимацией Чеширским окуляром требует на одну операцию больше - при помощи винтов управляющих наклонами оправы диагонального зеркала надо "загнать" луч лазера строго в центральную марку (обычно в виде колечка) на главном зеркале. И только после этого можно приступать к юстировочным винтам оправы главного зеркала. Часто особенно торопливые и невнимательные владельцы Ньютонов опускают этот шаг или выполняют его небрежно, что сказывается на точности юстировки вцелом. Кроме того, при существенном отклонении луча лазера от оси его посадочной юбки компенсирующий его наклон оправы вторичного зеркала может оказаться настолько большим, что приведет к большему или меньшему срезанию апертуры (для того, чтобы избежать срезания потребуется регулировать еще и продольное положение диагонали). Обиднее всего, то что этот этап искусственный и при требуется только постольку поскольку лазер моделирует только один единственный луч из светового пучка, требующегося для юстировки.

Не так давно в 2003 году шведом Нильсом Олафом Карлиным (Nils Olof Carlin) была предложена простая методика точной юстировки Ньютона лазерным коллиматором лишенная этого искусственного этапа.

Пункты юстировки 1-4 изложенные в описанной выше инструкции (включая и последний, 4-ый) относятся теперь к этапу "грубой юстировки" и могут быть выполнены достаточно редко - скажем, раз в год/сезон или после сборки/разборки для чистки и мытья оптики, замены каких-то частей оправ и т.п. существенных взаимных смещений компонентов телескопа.

Пункт 5. предыдущей инструкции (точная юстировка на устранение с оси комы) выполняется с установкой в фокусер перед лазерным коллиматором линзы Барлоу, которая обычно всегда найдется в хозяйстве у любителя астрономических наблюдений. Выпускаются лазерные коллиматоры заранее укомплектованные отрицательной линзочкой в оправе, которая может быть оперативно установлена перед лучом коллиматора. Если у наблюдателя есть Паракорр (или он уже установлен в фокусер) - можно с этой же целью использовать и его (он имеет небольшую отрицательную силу). Как бы то ни было на пути лазерного луча появляется отрицательный линзовый компонент, который рассеивает параллельный лазерный луч, превращая его в расходящийся световой пучок. Пучок падает на кольцевую или крестообразную центральную метку на ГЗ, отражается назад и формируя на скошенном экранчике лазерного коллиматора тень от центральной метки (возможно, не очень контрастную). Юстировка (наклонами главного зеркала при помощи его юстировочных винтов) имеет целью центрировать контур тени от центральной метки на ГЗ относительно отверстия (для луча лазера) и мишени на скошенном экранчике коллиматора.

Метод уже имеет несколько модификаций. Так в оригинальной статье автор метода предлагал рассматривать тень от центральной марки на торце линзы Барлоу (прикрепляя на него бумажный экранчик с центральным отверстием для луча лазера). Тень в этом случае получается более контрастной, но чувствительность метода немного меньше, к тому же он становится применим только для Ньютона с открытой трубой.

Теоретически этот метод должен быть примерно вдвое точнее, чем лазерным коллиматором без ЛБ и сравним с юстировкой при помощи Чеширского окуляра. При коллимации лазерным коллиматором без ЛБ мы имеем два источника ошибок (центрирование луча на центральной марке ГЗ и совмещение лучей на скошенном экранчике), а при центрировании с ЛБ - только один (центрирование тени от центральной марки ГЗ на экранчике коллиматора). При этом и точность юстировки при помощи Чеширского окуляра может проиграть этому методу за счет того, что концентричности центральной марки на ГЗ Ньютона и отражения глазка Чеширского окуляра приходится добиваться на удалении фокусного расстояния, а тут картинка тени и центрального отверстия могут быть буквально под носом. На практике (см. ниже) точности всех трех методов почти равны.

Как показали мои пробы этой методики (с использованием стандартной 2х ЛБ от Селестрона и Орионовского лазерного коллиматора на моем 15" 1:5 Ньютоне) достигаемая точность юстировки получается не хуже, чем при помощи Чеширского окуляра или просто лазерным коллиматором (без ЛБ). Во всяком случае ни одним из методов я не смог улучшить юстировку после юстировки другими. К преимуществам обсуждаемого метода можно отнести то, что он сочетает достоинства юстировки Чеширом (для достижения точной юстировки нет необходимости в предварительном этапе подгонки луча лазера в центральную метку наклонами вторичного зеркала) и юстировки лазером (она может осуществляться в темноте, скажем, непосредственно перед наблюдениями или в их процессе, и без помощников).

Назад к оглавлению статей
Вложения
barlowed_laser.png
Аватара пользователя
Ernest
Основатель
 
Сообщения: 10130
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Откуда: Санкт-Петербург, Бухарестская, д.33, к.1


Вернуться в Эксплуатация

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1