Tube2 – nyt projekt

[Torben TaustrupAdminNeutron star]

I mangel på kommentarer bavler jeg lige videre om dette emne 🙂

Som det fremgår af tegningen, så vil man ved at benytte en ringformet pad i stedet for de tre understøtningspunkter forskyde centret for understøtningen – se de to røde linjer. Den ringformede understøtning ligger længere ude ved spejlkanten. Spørgsmålet er, om man med fordel kan placere centret for ringen midt mellem disse linjer? Måske bør man også overveje at reducere diameteren af ringen – bob-bob ?

De som kender PLOP ved, at man ved fuldtykkelsesspejle op til omkring 12 tommer kan nøjes med tre understøtningspunkter. Disse skal sidde i en afstand af 40% af spejlradius fra cellecentret, men ved en spejlcelle med seks understøtningspunkter, skal disse længere væk fra centret – ca. 69% af radius.

 

TOC Observatory - "http://tocobs.org -14.5″ – f:4,2 Newt - Atik383 - ZWO2600-mono – SXV H9 - QHY8L-color - SkyWatcher 80 mm ED refraktor - 60 mm F:6 apocromat - TAL Apolar 125 f : 7,5.

[jens.jacobsenDeltagerNeutron star]

Hej Torben.

En rund “vippeplade” er innovativt, og meget enklere at lave end en trekantet. Men en ring-understøttelse duer ikke, du skal hele tiden have i mente at understøttelsen skal foregå i et punkt, helst så lille som praktisk muligt. Hovedet af en nylonskrue, f.eks. Det er vigtigt at understøttelserne er “glatte” dermed menes at kun lodrette kræfter må overføres. Spejlet skal “glide af” som et spejlæg på en teflonpande hvis spejlet skulle vippes af spejlcellen. Punkterne må ikke “fange” spejlet, derfor kan man heller ikke lime spejlet fast, f. eks med silicone. Det samme gælder sidestøtterne.

Læs Mike Lockwood’s glimrende artikel om spejlceller her:

http://www.loptics.com/articles/mirrorsupport/mirrorsupport.html

Nå man kan nu ikke linke mere??

[Torben TaustrupAdminNeutron star]

Hej Jens

Tak for kommentarer. Princippet er jo kendt. Jeg har forsøgt at få fat i dokumentation på spejlcellen på Ole Rømer Observatoriets 50 cm teleskop.

Her hviler spejlet på korkbelagte støttepads.

Jeg kan ikke forstå, at en stor hvileflade ikke kan fungere, hvis man har en plan spejlunderside…..

Billede på vej

TOC Observatory - "http://tocobs.org -14.5″ – f:4,2 Newt - Atik383 - ZWO2600-mono – SXV H9 - QHY8L-color - SkyWatcher 80 mm ED refraktor - 60 mm F:6 apocromat - TAL Apolar 125 f : 7,5.

[jens.jacobsenDeltagerNeutron star]

Tja, det gør det altså ikke. Læs Lockwood’s dokument.

Kork duer heller ikke, det griber for hårdt i spejlets underside. Det brugte man måske for 50 år siden, men teleskoperne fra dengang var jo heller ikke kendt for at give de bedste billeder. Men laver man glasset tykt nok, så går det måske.

Men det er spild af tid at bøvle med de store pads, det er prøvet utallige gange og det duer ikke.

mvh
Jens

[Torben TaustrupAdminNeutron star]

Hej Jens

Man skal selvfølgelig lytte til specialisterne, så det kan godt være, at vi skal holde fast ved 18-punkts spejlcellen. Man kan sige, at hvis man går i andres fodspor, så kommer man aldrig foran, så nogen gange må man tage en chance 🙂 – dem har jeg hen ad vejen taget mange af, og nogle gange er det gået godt, og andre gange er det ikke gået som forventet.

Som lovet kommer et billede af spejlcellen til 50 cm spejlet på Ole Rømer Observatoriet. Desværre har jeg endnu ikke kunnet få fat i et mere informativt billede af cellen, men man kan se, at der sidder forholdsvis store støttepads under spejlet.
Ud fra det viste billede er det svært at se, hvilket princip der er benyttet, men der er ingen tvivl om, at der indgår vippearme og kork.
Som tidligere nævnt, så er det et fuldtykkelsesspejl – dvs. at tykkelsen er 1/6 af diameteren.

Den første tre-punkts spejlcelle til vores 12,5″ Newton havde teflonbelagte pads. Valget af teflon gik på teorien om, at spejlet ikke skulle fastholdes til pads, men kunne bevæge sig frit.
Det er rigtigt, at kork i høj grad forhindrer spejlet i at glide – det fungerer lidt som bremseklodser, men når tubus peger lavt på himlen, så vil det nok miste sit greb i spejlundersiden, og sidestyrene må tage over.

http://tocobs.org/celltri.jpg

Du har ret i, at de tykke spejle ikke er så kritiske mht. understøtning, og jeg kan forsikre dig om, at billeddannelsen er lige efter bogen. Jeg har set nogle billeder taget med instrumentet, og der kan ikke sættes en finger på billedkvaliteten. Kim Lang har brugt instrumentet i forbindelse med sine studier, så måske kan han supplere med informationer.

mvh
Torben

TOC Observatory - "http://tocobs.org -14.5″ – f:4,2 Newt - Atik383 - ZWO2600-mono – SXV H9 - QHY8L-color - SkyWatcher 80 mm ED refraktor - 60 mm F:6 apocromat - TAL Apolar 125 f : 7,5.

[jens.jacobsenDeltagerNeutron star]

Hej Torben.

For så tykt et spejl er understøtningen relativt ukritisk. Du kunne sikkert lægge det på en flise og det ville stadigt give runde stjerner.

Men til spørgsmålet om afbildningen er lige efter bogen, så tror jeg næppe at et jern&glas monster i den størrelse nogensinde når at blive akklimatiseret i Danmark. Måske med aktiv køling, hvad den næppe har. Så stjernebileldet vil efter alt at dømme, under høj forstørrelse, være ret dårligt. Der vil altid være et eller andet der afgiver varme, eller spejlet vil sikkert hele natten igennem være under afkøling eller opvarmning.

Så glem alt om den 50 cm, det er gårsdagens teknologi. Der er ingen der bygger på den måde mere.

Kork duer ikke som understøtning, da det griber for meget. Teflon duer heller ikke, da de flyder under tryk, som Mike Lockwood også påpeger. Delrin eller Nylon er at foretrække. Punkterne der støtter spejlet skal være rimeligt små, ikke 8-10 cm i diameter som vist på billedet af 50 cm teleskopet.

Et lille uddrag:

felt pads, furniture slides, and cork have much higher friction and can stick to the back of the mirror, which can cause distortion as the telescope is moved around or as the temperature changes.  They also compress slightly under load, causing slight collimation shifts.  The felt furniture slides may work fairly well at first, but they will absorb moisture and dirt and will eventually stick.  They can rust, as seen in the image at right which was provided by one of my clients.  So, plastic support pads have more than one advantage.

 

Husk, det er ikke at tage en chance hvis man ignorerer den erfaring andre øser af. Sky & Telescope er fyldt med spændende spejlceller. Jeg husker en der havde limet et 16″ spejl fast med en masse siliconeklatter. Det gav selvfølgeligt et forfærdeligt billede, da det trak voldsomt i glasset. Han beskrev så hvorledes billedet gradvist blev bedre, da han savede siliconen igennem ude fra kanten.

Der er også folk som har understøttet spejlet på et stykke gulvtæppe, indpakningsplastic etc. Alt er prøvet.

Men dine runde 3-punkts understøtninger, det er innovativt! Det kan jeg godt lide. Meget mere fikst end trekantede punkter.

mvh

Jens

 

[Torben TaustrupAdminNeutron star]

Hej Jens

Nu har jeg læst artiklen fra Loptics, og jeg er ikke uenig i de opstillede designregler.

Hvis cirkelformede støttepads skal fungere, så forudsætter det naturligvis, at de er i fuld kontakt med spejlundersiden hele vejen rundt. Anvender man en O-ring, som jeg nævnede, vil der være en mindre sammentrykning, som i forbindelse med en meget flad spejlbagside vil sikre fuld mekanisk kontakt. Fordelen vil være, at spejlet understøttes på en større flade, hvorved den uundgåelige deformation af spejlet reduceres i forhold til den konkurrerende trepunktsunderstøtning.
Ulempen ved dette design er, at understøtningen vil give sig, når tubus skifter deklinationsvinkel. Når tubus står lodret, vil sammentrykningen være størst, og den vil så mindskes i takt med faldende deklination i forhold til lodret. Der vil sandsynligvis være tale om få hundrededele af en millimeters forskel, men det har selvfølgelig indflydelse på fokus, men så vidt jeg kan bedømme næppe nogen indvirkning på den optiske akses placering – hvis sidestyrsmekanikken er i orden.
En anden ulempe kan være, at O-ringene hænger godt fast i spejlundersiden, men dette problem kan muligvis løses ved at smøre dem med silikoneolie.

På den anden side kan man sige, at tre punkter altid vil være i fuld kontakt med spejlundersiden, og man har således en veldefineret understøtning – men også denne konstruktion vil kunne give sig ved varierende deklination – alt afhængig af, hvor solid den er.

Det er i øvrigt planen, at hele spejlcellen skal laves i kulfiber. Vi har fået materialer hjem, kulfiberdug, epoxy og en honeycombplade, som skal bruges til tubusbund/spejlcelle. Vi skal have fundet ud af, hvor tykt et lag kulfiber der skal på de to sider.

TOC Observatory - "http://tocobs.org -14.5″ – f:4,2 Newt - Atik383 - ZWO2600-mono – SXV H9 - QHY8L-color - SkyWatcher 80 mm ED refraktor - 60 mm F:6 apocromat - TAL Apolar 125 f : 7,5.

[jens.jacobsenDeltagerNeutron star]

Hej Torben.

Hvorfor skal de være i kontakt hele vejen rundt?? Du kan da blot lave tre punkter på cirklen?

Hvis du læser nøjere efter, så skal understøtningerne netop IKKE give efter, de skal være knaldhårde! Gummi duer ikke, ligesom filt, kort mm. O-ringe vil være ekstra dårligt, da de vil hænge kraftigt i glasset.

En god spejlcelle tillader at spejlet skal kunne roteres uden at løsne en skrue. Den skal være glat!

Jeg forstår ikke ideen med at du vil bruge bløde underlæg? De punkter spejlet skal hvile på skal være hårde, faktisk kunne f.eks kugler fra et kugleleje være et godt understøtningspunkt. Det er vippearmene der skal sørge for at fordele vægten ligeligt, ikke en flade af filt eller kork.

Der skal ikke være fuld mekanisk kontakt, spejlet skal hvile på veldefinerede understøtningspunkter som komprimerer mindst muligt, og ikke “klæber” til spejlet.

 

[Torben TaustrupAdminNeutron star]

Hej Jens

En omskrevet ring vil give bedre støtte end tre punkter i kraft af sit større areal.

Jeg har skam læst nøje efter, men har du læst mit svar nøje? 😉 – men jeg tror, at vi er enige.

TOC Observatory - "http://tocobs.org -14.5″ – f:4,2 Newt - Atik383 - ZWO2600-mono – SXV H9 - QHY8L-color - SkyWatcher 80 mm ED refraktor - 60 mm F:6 apocromat - TAL Apolar 125 f : 7,5.

[jens.jacobsenDeltagerNeutron star]

Hej Torben.

Det er muligt at jeg har misforstået dig. Jeg læste det som om at du overvejer at bruge en o-ring som kontaktflade mod spejlet., hvilket nok lige har overrasket mig. Korriger mig hvis jeg tager fejl.

Ideen med et fleksibelt “mellemlag” mellem vippearmene og glasset er iøvrigt tillokkende, men forkert. Det hører hjemme i samme kategori som gulvtæpper og bobleplastic. Det er prøvet, men det duer ikke.

Jeg citerer lige lidt mere fra Mike:

I have actually seen, with my own eyes, intermittent and unpredictable astigmatism in a 32″ telescope that was caused by felt pads/slides used for contact points, so I know that the phenomena is real.  Lifting the mirror up slightly and setting it back down would release the stiction, and then the shape of the stars would return to round.  After moving the telescope around the sky, the stiction would return, and the mirror would need to be un-stuck yet again to provide its best performance.  The owner of the telescope replaced the felt pads with Delrin and the problem disappeared.

This distortion was readily visible at medium power, so it was likely 1/4-wave or more in amplitude.  Small forces create significant distortions in today’s modern, fast-cooling, thin mirrors.  In short, it is my opinion, supported by experience, that cork and felt are outdated mirror contact materials for the modern, high-quality telescopes.
Problemet er at det “tager fat” i glasset og ikke tillader at kræfterne fordeles korrekt mellem spejlets bagside og kant ved synsretninger der ikke er imod Zenit. Derved deformeres glasset og spejlet vil ikke yde hvad det kan.

Når spejlet så peger op imod Zenit, vil alle kræfter gå igennem spejlets bagside. Her kan programmer som PLOP være glimrende til at beregne de optimale punkter som spejlet skal hvile på, for at deformationerne på spejlets overflade bliver så små som muligt.

Hvor PLOP kommer til kort, er understøtningerne langs kanten.

Her har Mike også et forslag. Brug vippearme med rullere der kan rulle “på langs” af spejlet, dvs mellem front og bagside:

Dette var det bedste af de testede..

[Torben TaustrupAdminNeutron star]

Hej Jens

Det er rigtigt, at jeg har overvejet at bruge O-ringe, og jeg har omtalt både fordele og ulemper ved disse i mit forrige indlæg.

Her kan man se strukturen af den honeycombplade, som skal bruges til tubusbund/spejlcelle. Pladen er ca. 26 mm tyk og den skal ende med at passe i bunden af tubus – som vi regner med snart ankommer.

Når man bruger kulfiber til spejlcelle, så har man et materiale, som ligger meget tæt på glassets CTE. Det betyder, at man vil kunne køre med finere tolerancer, fordi de to materialer ikke bevæger sig så meget i forhold til hinanden. Derfor vil jeg tro, at anordninger som ruller på sidestyr nok vil være overflødige.

TOC Observatory - "http://tocobs.org -14.5″ – f:4,2 Newt - Atik383 - ZWO2600-mono – SXV H9 - QHY8L-color - SkyWatcher 80 mm ED refraktor - 60 mm F:6 apocromat - TAL Apolar 125 f : 7,5.

[jens.jacobsenDeltagerNeutron star]

Hej Torben.

 

O-ringe har ingen fordele. Gummi mod glas duer ikke. Punktum.  Kontaktfladen mod glasset skal være så lidt kompressiv som muligt.

Et spørgsmål: Hvad er CFE? Termisk varmefylde?

Men uanset hvilket materiale man laver spejlcellen af, så slipper man ikke for sidestyr, det er muligt at kulfiber kan bruges til vippearmene, som vist ovenfor. Men rullerne som lægger ind mod glasset skal igen være så lidt kompressive som muligt, og tillade fri bevægelse af glasset op og ned.

Hvis jeg skulle vælge materiale til spejlcellen, havde jeg nok valgt et simplere materiale end kulfiber, som tillader huller på vilkårlig position, og også er lige stærkt i alle retninger. Det er kulfiber i honeycomb ikke.

Havde jeg adgang til f.eks TIG/MIG svejsning, var rustfrit stål et oplagt valg. Men også aluminium i passende tykkelse vil gøre det godt.

Husk at fri luftpassage omkring spejlet er et must for at undgå termik og skorstenseffekt.

mvh

Jens

 

[Torben TaustrupAdminNeutron star]

Hej Jens

Det bedste er selvfølgelig, at støttepunkterne på spejlundersiden ikke kan give ‭sig. Det samme gælder resten af den bærende mekanik.

CTE : Coefficient of Thermal Expansion.

Jeg vil mene, at det ikke er spejlet der arbejder men spejlcellen. Anvender man et materiale, som har samme termiske egenskaber – eller tilnærmelsesvis samme som spejlet, så må det være at foretrække.

Jeg vil undersøge honeycombpladens termiske egenskaber. Bunden skal være meget solid og termisk stabil.

Jeg er enig med dig i, at rustfrit stål vil være fint til spejlcelle. Det er faktisk en af de løsninger, som har været i spil – og ikke helt udelukket endnu.

Vi har tidligere haft en blæser i bunden af tubus, men vi har ikke kunnet bevise, at den har haft en positiv effekt på billeddannelsen, så nu er bunden lukket helt.

mvh Torben

TOC Observatory - "http://tocobs.org -14.5″ – f:4,2 Newt - Atik383 - ZWO2600-mono – SXV H9 - QHY8L-color - SkyWatcher 80 mm ED refraktor - 60 mm F:6 apocromat - TAL Apolar 125 f : 7,5.

[jens.jacobsenDeltagerNeutron star]

Det undrer mig at i vælger at lukke bunden helt til. Det havde jeg selv på 16″eren, og seeingen i teleskopet blev aldrig helt god.

Den bedste instrumentseeing har mani teleskoper hvor luften kan passere uhindret rundt om spejlet.

Det vil da næsten være synd at benytte en kulfibertubus, som netop besidder nogle af de bedste termiske egenskaber, og så lukke bunden, så tubus fungerer som et skorstensrør? Eller pønser i på at lukke tubus i toppen? Optisk vindue?

mvh

Jens

[Torben TaustrupAdminNeutron star]

Hej Jens

Som tidligere nævnt har vi ikke kunne konstatere en forbedring af billedkvaliteten med åben bund, så derfor lukkede vi den.
Skorstenseffekten opstår vel først, når der er hul igennem? Når tubus er lukket, er det kun termiske forskelle der kan afstedkomme lufturo i tubus. Det er ikke lige på tale at sætte optisk vindue i.
Røret skal isoleres. Indtil videre er det planen, at der skal bruges liggeunderlagsmateriale. I den nuværende tubus er der foret med et lag filt.

Jeg husker WKO-instrumentet –  en 12″ Newton med en brændvidde tæt på de to meter. Tubus var er lavet af stål, og var udvendigt nærmest forkromet. Indvendigt var den foret med et lag kork. Den blanke yderside vil ikke være så påvirkelig over for termisk stråling, og isolationen vil være med til at forhindre, at luften inde i tubus ændrer temperatur.

TOC Observatory - "http://tocobs.org -14.5″ – f:4,2 Newt - Atik383 - ZWO2600-mono – SXV H9 - QHY8L-color - SkyWatcher 80 mm ED refraktor - 60 mm F:6 apocromat - TAL Apolar 125 f : 7,5.

[Forfatter]

Indlæg