Kolimace newtonova dalekohledu
Napsal: 27. 04. 2010, 13:17
Vzhledem k tomu, že se téma kolimace newtona vyskytuje velmi často, a je omílané stále dokola, pokusil jsem se o takový stručný návod, jak na to.
Kolimaci lze dělat s různým záměrem. V minimálním požadavku jde o pouze o kolimaci optických prvků v tubusu, aby byla zajištěna kvalitní kresba parabolického zrcadla. Druhá věc je kolimace dalekohledu a justáž optiky do stavu, kdy je optická soustava souosá s osou tubusu, zaručuje symetrickou vinětaci a zároveň je zkolimovaná. Zatímco první případ je s laserovým kolimátorem práce nejvýše na pár minut, druhý případ může být dlouhá práce, spojená i se zásahy do dalekohledu.
Kolimace newtonova dalekohledu pro první případ (pouze kolimace optiky):
Vezmeme laserový kolimátor, a přesvědčíme se, že on sám je zkolimovaný, tedy že při otáčení s ním kolem osy, třeba v okulárovém výtahu, svítí stále na stejné místo. Pokud ne, napravíme to. Obvykle jsou na něm justážní šroubky.
Podíváme se, zda je na primárním zrcadle označený jeho střed. Pokud není, vyznačíme ho tam (malým kroužkem lihovou fixou, vyseknutým prstencem ze samolepky a podobně).
Zasuneme do výtahu zapnutý kolimátor (nejlépe nastavený na takový jas, aby tečka byla ostře definovaná bez přesvíceného okolí, něteré typy svítí na nejvyšší jaz zbytečně moc a snižuje to přesnost kolimace)
Pomocí justážních šroubů na držáku sekundárního zrcátka (v hantýrce tzv. pavouk) naklopíme sekundární zrcátko tak, aby paprsek z kolimátoru dopadal na označený střed primárního zrcadla. Naklápění je obvykle řešené trojicí justážních šroubů a jedním aretačním šroubem uprostřed. Nejprve lehce povolíme ten aretační, pak pomocí manipulace těmi justážními provádíme naklopení zrcátka do správné polohy a nakonec zajistíme polohu dotažením toho aretačního. Pozor, vše musí jít lehce, utahujeme s citem !
Poznámka: v tomto případě kolimace příliš nezáleží na přesné poloze sekundárního zrcátka. Předpokládáme, že je na držáku nalepeno správně, buď symetricky, případně s patřičným offsetem. Pohledem do výtahu je možné zkontrolovat, zda není nalepené nějak výrazně nakřivo, nebo že dalekohled neutrpěl nějakou výraznou deformaci "pavouka". Z místa okuláru bychom ve správně seřízeném sekundáru měli vidět celou plochu primárního zrcadla.
Nyní přistoupíme ke kolimaci primárního zrcadla. Paprsek nám již dopadá na jeho střed. Teď je třeba seřídit polohu primárního zrcadla tak, aby odražený paprsek dopadal zpět na čelo kolimátoru a promítal se do otvoru, odkud vychází. To provedeme tak, že povolíme obvykle tři aretační šrouby na spodku tubusu, a dalšími třemi justážními (které jsou blízko nich) jemně naklápíme primární zrcadlo, až se svazek paprsků vrací, odkud vyšel. Pak opět zajistíme lehkým dotažením aretační šrouby. Co jsou aretační a co justážní šrouby, zjistíme buď z návodu k dalekohledu, nebo metodou pokus omyl tak, že povolíme všech šest, a pak s nimi lehce zatočíme, a zjistíme, pomocí kterého ze dvojice se hýbe zrcadlem. Obvykle jde s větším odporem, kdežto ten aretační jde po povolení otáčet velmi lehko.
U světelného dalekohledu může být vhodná a někdy i nezbytná kolimace na hvězdě. Musí jí předcházet kolimace sekundárního zrcadla (svazek z kolimátoru dopadá po odrazu od sekundáru na střed primáru). Následně postupujeme takto: Zamíříme VYTEMPEROVANÝ dalekohled na nějakou hvězdu vysoko nad obzorem, s jasností takovou, aby příliš neoslňovala, a při velkém zvětšení (2D) a malém rozostření byly dobře patrné difrakční kroužky (k tomu je obvykle, hlavně u velkých průměrů zrcadla, potřeba i malý seeing). Vycentrujeme hvězdu v zorném poli, a zhodnotíme symetrii difrakčních kroužků. Pokud jsou soustředné, je kolimace v pořádku. Pokud ne, je třeba jemné doladění kolimace. Otáčíme proto správným justážním šroubem primárního zrcadla tak, aby se hvězda v zorném poli posouvala na tu stranu, kde jsou difrakční kroužky nejvíc rozestoupené od sebe. Hvězdu po každém posunutí zpět vycentrujeme pomocí jemných pohybů dalekohledem. Tento proces opakujeme tak dlouho, až je difrakční obrazec symetrický. Pozor, tato metoda je velmi citlivá a šrouby je třeba otáčet málo, aby hvězda neutekla mimo zorné pole, a průběžně sledovat difrakční obrazec. U většího dalekohledu, kde nedosáhneme na justážní šrouby při současném hledění do okuláru, je lépe dělat to ve dvou lidech.
Poznámka: Pokud je difrakční obrazec nesymetrický, i při správné kolimaci, a není ani eliptický, nýbrž nějak zdeformovaný, jde s největší pravděpodobností o zdeformovanou plochu zrcadla (nevytemperované, příliš přitažené v objímce či jiném uložení, nebo dokonce vadné z výroby).
Kolimaci lze dělat s různým záměrem. V minimálním požadavku jde o pouze o kolimaci optických prvků v tubusu, aby byla zajištěna kvalitní kresba parabolického zrcadla. Druhá věc je kolimace dalekohledu a justáž optiky do stavu, kdy je optická soustava souosá s osou tubusu, zaručuje symetrickou vinětaci a zároveň je zkolimovaná. Zatímco první případ je s laserovým kolimátorem práce nejvýše na pár minut, druhý případ může být dlouhá práce, spojená i se zásahy do dalekohledu.
Kolimace newtonova dalekohledu pro první případ (pouze kolimace optiky):
Vezmeme laserový kolimátor, a přesvědčíme se, že on sám je zkolimovaný, tedy že při otáčení s ním kolem osy, třeba v okulárovém výtahu, svítí stále na stejné místo. Pokud ne, napravíme to. Obvykle jsou na něm justážní šroubky.
Podíváme se, zda je na primárním zrcadle označený jeho střed. Pokud není, vyznačíme ho tam (malým kroužkem lihovou fixou, vyseknutým prstencem ze samolepky a podobně).
Zasuneme do výtahu zapnutý kolimátor (nejlépe nastavený na takový jas, aby tečka byla ostře definovaná bez přesvíceného okolí, něteré typy svítí na nejvyšší jaz zbytečně moc a snižuje to přesnost kolimace)
Pomocí justážních šroubů na držáku sekundárního zrcátka (v hantýrce tzv. pavouk) naklopíme sekundární zrcátko tak, aby paprsek z kolimátoru dopadal na označený střed primárního zrcadla. Naklápění je obvykle řešené trojicí justážních šroubů a jedním aretačním šroubem uprostřed. Nejprve lehce povolíme ten aretační, pak pomocí manipulace těmi justážními provádíme naklopení zrcátka do správné polohy a nakonec zajistíme polohu dotažením toho aretačního. Pozor, vše musí jít lehce, utahujeme s citem !
Poznámka: v tomto případě kolimace příliš nezáleží na přesné poloze sekundárního zrcátka. Předpokládáme, že je na držáku nalepeno správně, buď symetricky, případně s patřičným offsetem. Pohledem do výtahu je možné zkontrolovat, zda není nalepené nějak výrazně nakřivo, nebo že dalekohled neutrpěl nějakou výraznou deformaci "pavouka". Z místa okuláru bychom ve správně seřízeném sekundáru měli vidět celou plochu primárního zrcadla.
Nyní přistoupíme ke kolimaci primárního zrcadla. Paprsek nám již dopadá na jeho střed. Teď je třeba seřídit polohu primárního zrcadla tak, aby odražený paprsek dopadal zpět na čelo kolimátoru a promítal se do otvoru, odkud vychází. To provedeme tak, že povolíme obvykle tři aretační šrouby na spodku tubusu, a dalšími třemi justážními (které jsou blízko nich) jemně naklápíme primární zrcadlo, až se svazek paprsků vrací, odkud vyšel. Pak opět zajistíme lehkým dotažením aretační šrouby. Co jsou aretační a co justážní šrouby, zjistíme buď z návodu k dalekohledu, nebo metodou pokus omyl tak, že povolíme všech šest, a pak s nimi lehce zatočíme, a zjistíme, pomocí kterého ze dvojice se hýbe zrcadlem. Obvykle jde s větším odporem, kdežto ten aretační jde po povolení otáčet velmi lehko.
U světelného dalekohledu může být vhodná a někdy i nezbytná kolimace na hvězdě. Musí jí předcházet kolimace sekundárního zrcadla (svazek z kolimátoru dopadá po odrazu od sekundáru na střed primáru). Následně postupujeme takto: Zamíříme VYTEMPEROVANÝ dalekohled na nějakou hvězdu vysoko nad obzorem, s jasností takovou, aby příliš neoslňovala, a při velkém zvětšení (2D) a malém rozostření byly dobře patrné difrakční kroužky (k tomu je obvykle, hlavně u velkých průměrů zrcadla, potřeba i malý seeing). Vycentrujeme hvězdu v zorném poli, a zhodnotíme symetrii difrakčních kroužků. Pokud jsou soustředné, je kolimace v pořádku. Pokud ne, je třeba jemné doladění kolimace. Otáčíme proto správným justážním šroubem primárního zrcadla tak, aby se hvězda v zorném poli posouvala na tu stranu, kde jsou difrakční kroužky nejvíc rozestoupené od sebe. Hvězdu po každém posunutí zpět vycentrujeme pomocí jemných pohybů dalekohledem. Tento proces opakujeme tak dlouho, až je difrakční obrazec symetrický. Pozor, tato metoda je velmi citlivá a šrouby je třeba otáčet málo, aby hvězda neutekla mimo zorné pole, a průběžně sledovat difrakční obrazec. U většího dalekohledu, kde nedosáhneme na justážní šrouby při současném hledění do okuláru, je lépe dělat to ve dvou lidech.
Poznámka: Pokud je difrakční obrazec nesymetrický, i při správné kolimaci, a není ani eliptický, nýbrž nějak zdeformovaný, jde s největší pravděpodobností o zdeformovanou plochu zrcadla (nevytemperované, příliš přitažené v objímce či jiném uložení, nebo dokonce vadné z výroby).