Velký achromát vs. APO vs. zrcadlo
Napsal: 26. 12. 2012, 13:20
Rád bych podotkl ten fakt, že existuje několik možností, jak rozumně realizovat dvojzrcadlové systémy.
1/ Ty první byly navrženy koncem 17. století Gregorym a pak Cassegrainem jako dvojzrcadlové systémy s vhodně navrženými profily sekundárů.
Ve dvacátém století pak Schwarzschild objevil dvojzrcadlovou soustavu anastigmatickou. Ve 20. letech bylo vyrobeno aplanatické řešení Ritchey-Chretiéna.
Ve třicátých letech pak Dall s Kirkhamem v Anglii řešili rovnici pro sférickou aberaci dvojzrcadlového systému a položili b2-asféričnost sekundáru rovnou nule. Sekundár měl tvar sféry, primár byl elipsoid. Kdesi se objevil i název systému Pressmann-Camichel se sférickým primárním zrcadlem a sekundárem o tvaru zploštělého sféroidu. Takové dalekohledy ale vyráběl i Bernard Schmidt již na počátku 20. století.
Každý systém má své výhody a nevýhod, některé lze snadno vyrobit,ale mají velkou komu atd. Jiné se vyrábějí těžko, avšak soustava je aplanatická. Ale pořád jsou to soustavy jen a jenom o dvou zrcadlech s rozdílnými asferičnostmi.
2/ Podobný případ platí u Schmidt Cassegrainů. Ten nejlepší s nejmenšími zbytkovými vadami je anastigmatický,dlouhý a se zakřiveným polem, je koncentrický Schmidt-Cassegrain. Zrcadla ve tvaru sfér mají společný střed křivosti a ten leží na vrcholu asférické dasky. Je anastigmatický, bez astigmatismu.
Chcete-li anastigmát s nekoncentrickým systémem zrcadel a desky, máte možnost jej realizovat s asférickými zrcadly. A tady začnou výrobní problémy a také mechanické, protože ty asféričnosti Vám značně zvýší nároky na přesnost zrcadel a desky vůči sobě. Třeba o řád.
Komerční SCT, jak se prodává, byl velice fikaně navržen tak, aby byl krátký a zároveň aby ukazoval. Staré verze mají komu a nezanedbatelnou barevnou vadu, ta je ale na úrovni docela pěkně drahých apochromátů. Když v USA v 60. letech začali ämatéři vyrábět na kolenách své SN a SCT, navrhovali je s primárními zrcadly 1/3-1/4 a pokud asférizaci dasky zvládli, dalekohledy byly lepší než dnešní komerční přístroje. Tenkrát jim dalekohled o délce 750-1000 mm nevadil.
3/ Vše, co se napsalo o SCT, platí i o Maksutov Cassegrainech.
I Maksutov Cassegrain má řešení s velice podobnými zbytkovými vadami jako koncentrický SCT. Jen má navíc v obraze chromatismus zvětšení. Znamená to ale, že menisek leží poměrně daleko před sekundárem, pro který je potřeba vyrobit pavouka.
Pokud uděláte toto nejlepší obecné řešení u Maksutov - Cassegrainu, můžete se snadno u průměru 200 mm dostat i na světelnost 1/8 s obrazy na úrovni velikosti obrazů difrakčních a to na polích o průměrech 2 stupně v docela širokém spektrálním oboru. Pokud snížíte světelnost systému na 1/10, pak u obecného Maksutov - Cassegrainu můžete jít na průměr okolo 600 mm a budete mít dalekohled dlouhý okolo 2500 mm.
I u M - C dalekohledu můžete použít asférický primár, jak to navrhl Děrjužin a vyrobit kompaktní verzi Spot-Maksutova, ale jeho nejlepší varianta má optimální světelnost tak 1/15. Pokud by někdo chtěl světelnější, dalekohled už nemusí být dobrý.
4/ Další řešení dalekohledů pocházejí ze 60.let a vymysleli je hlavně v Rusku-Klevcov a jiní. Ty se objevily na trhu až v posledních 10-15 letech a těžko lze o jejich řešení psát, protože zatím nebylo možné dalekohledy oměřit.
Velká část komerčních dalekohledů byla navržena tak, aby se za rozumnou cenu dala vyrobit v masovém měřítku. To, že Maksutov má malé zorné pole a světelnost, je jenom věcí optického návrhu, pro který na nějaké výrobní poradě zvedli technologové ve fabrice ruku.
Nedovedu posoudit, kdy někdo začne vyrábět optické systémy, které z daných řešení, budou nejlepší.
Mohu potvrdit z praxe, že mezi komerčními přístroji a těmi na míru, jsou parádní rozdíly.
S pozdravem J.S.
1/ Ty první byly navrženy koncem 17. století Gregorym a pak Cassegrainem jako dvojzrcadlové systémy s vhodně navrženými profily sekundárů.
Ve dvacátém století pak Schwarzschild objevil dvojzrcadlovou soustavu anastigmatickou. Ve 20. letech bylo vyrobeno aplanatické řešení Ritchey-Chretiéna.
Ve třicátých letech pak Dall s Kirkhamem v Anglii řešili rovnici pro sférickou aberaci dvojzrcadlového systému a položili b2-asféričnost sekundáru rovnou nule. Sekundár měl tvar sféry, primár byl elipsoid. Kdesi se objevil i název systému Pressmann-Camichel se sférickým primárním zrcadlem a sekundárem o tvaru zploštělého sféroidu. Takové dalekohledy ale vyráběl i Bernard Schmidt již na počátku 20. století.
Každý systém má své výhody a nevýhod, některé lze snadno vyrobit,ale mají velkou komu atd. Jiné se vyrábějí těžko, avšak soustava je aplanatická. Ale pořád jsou to soustavy jen a jenom o dvou zrcadlech s rozdílnými asferičnostmi.
2/ Podobný případ platí u Schmidt Cassegrainů. Ten nejlepší s nejmenšími zbytkovými vadami je anastigmatický,dlouhý a se zakřiveným polem, je koncentrický Schmidt-Cassegrain. Zrcadla ve tvaru sfér mají společný střed křivosti a ten leží na vrcholu asférické dasky. Je anastigmatický, bez astigmatismu.
Chcete-li anastigmát s nekoncentrickým systémem zrcadel a desky, máte možnost jej realizovat s asférickými zrcadly. A tady začnou výrobní problémy a také mechanické, protože ty asféričnosti Vám značně zvýší nároky na přesnost zrcadel a desky vůči sobě. Třeba o řád.
Komerční SCT, jak se prodává, byl velice fikaně navržen tak, aby byl krátký a zároveň aby ukazoval. Staré verze mají komu a nezanedbatelnou barevnou vadu, ta je ale na úrovni docela pěkně drahých apochromátů. Když v USA v 60. letech začali ämatéři vyrábět na kolenách své SN a SCT, navrhovali je s primárními zrcadly 1/3-1/4 a pokud asférizaci dasky zvládli, dalekohledy byly lepší než dnešní komerční přístroje. Tenkrát jim dalekohled o délce 750-1000 mm nevadil.
3/ Vše, co se napsalo o SCT, platí i o Maksutov Cassegrainech.
I Maksutov Cassegrain má řešení s velice podobnými zbytkovými vadami jako koncentrický SCT. Jen má navíc v obraze chromatismus zvětšení. Znamená to ale, že menisek leží poměrně daleko před sekundárem, pro který je potřeba vyrobit pavouka.
Pokud uděláte toto nejlepší obecné řešení u Maksutov - Cassegrainu, můžete se snadno u průměru 200 mm dostat i na světelnost 1/8 s obrazy na úrovni velikosti obrazů difrakčních a to na polích o průměrech 2 stupně v docela širokém spektrálním oboru. Pokud snížíte světelnost systému na 1/10, pak u obecného Maksutov - Cassegrainu můžete jít na průměr okolo 600 mm a budete mít dalekohled dlouhý okolo 2500 mm.
I u M - C dalekohledu můžete použít asférický primár, jak to navrhl Děrjužin a vyrobit kompaktní verzi Spot-Maksutova, ale jeho nejlepší varianta má optimální světelnost tak 1/15. Pokud by někdo chtěl světelnější, dalekohled už nemusí být dobrý.
4/ Další řešení dalekohledů pocházejí ze 60.let a vymysleli je hlavně v Rusku-Klevcov a jiní. Ty se objevily na trhu až v posledních 10-15 letech a těžko lze o jejich řešení psát, protože zatím nebylo možné dalekohledy oměřit.
Velká část komerčních dalekohledů byla navržena tak, aby se za rozumnou cenu dala vyrobit v masovém měřítku. To, že Maksutov má malé zorné pole a světelnost, je jenom věcí optického návrhu, pro který na nějaké výrobní poradě zvedli technologové ve fabrice ruku.
Nedovedu posoudit, kdy někdo začne vyrábět optické systémy, které z daných řešení, budou nejlepší.
Mohu potvrdit z praxe, že mezi komerčními přístroji a těmi na míru, jsou parádní rozdíly.
S pozdravem J.S.