Tenká zrcadla (+ nabídka)

[Zbych]

Píši si s jedním Němcem, co prodává nevybroušené tenké kotouče. Mimo klasických zrcadel se nabízí udělat si nepokovené zrcadlo na Slunce(?). Po čilé korespondenci jsem se toho chytil a něco od něj vezmu. Podstatnou část korespondence sem s jeho svolením dávám přes překladač DeepL (německy neumím). Níže kopíruji originál.

Dávám to do tohoto vlákna z důvodu očekávání diskuze nad tenkostí zrcadel a jejich uložení. Něco mi k tomu psal i Martin M. a Zdeněk Řehoř.

Začátkem září si pro něco z jeho nabídky pojedu do Drážďan, bude-li někdo něco také chtít, můžeme se domluvit.

Borofloat 33:
620 mm / 25 mm – 590 EUR (3 kusy) (14 500 Kč)
510 mm / 21 mm, 1 kus – 365 EUR (9 000 Kč)
270 mm / 25 mm, 1 kus – 115 EUR (3 000 Kč)
130 mm / 15 mm, 1 kus
115 mm / 15 mm, 1 kus

Quarz (křemen):
652 mm / 37 mm, 1 kus – 3 900 EUR (101 000 Kč)

Zerodur:
205,8 mm / 34,9 mm, 1 kus
307 mm / 52,2 mm, 1 kus – 2 000 EUR (52 000 Kč)

Astrositall:
151 mm / 23 mm, F/8 vorgefräst

Order (ostatní):
Zrcadlová koule v držáku, průměr Zerodur: 240 mm pod F/1 (F/0,5 až F/0,8_?_). Zrcadlová koule Zerodur 1600 EUR (41 000 Kč) (zrcadlový povlak má několik teček). Díval jsem se na to, mám dokonce 2 sféry Zerodur.

Křemen / tavený oxid křemičitý je materiál, který má šestkrát nižší koeficient tepelné roztažnosti než borofloat. Křemen je proto mnohem dražší než borofloat.

Borofloat > 3,2 x 10^-6,
Quarz (křemen) > 0,5 x 10^-6,
Zerodur > 0,1 x 10^-6


Zerodur je nejlepší volbou, ale také nejdražší. Zerodur je dokonce dražší než křemen.
S borofloatem nevidím při pozorování Slunce žádný problém. Teplo vzniká jen v blízkosti ohniska a nepotažené je stejně mnohem menší.

Mohl bych si vyrobit zrcadlo, ale to by zabralo zase spoustu času a bohužel by se to vůbec nelíbilo mé ženě.

Ohledně montáže 620 mm nemám vůbec žádné obavy. Osmnáctibodová zrcadlová buňka je naprosto dostačující. Není to nijak složité na stavbu.

Boční umístění s prakem při 620 mm F/4 snižuje Strehl o 3 % při pozorování na horizontu a o 2 % při pozorování objektu ve výšce 45°. Při F/5 je to pouze 2 % na horizontu a 1 % ve výšce 45°.

To není rozpoznatelné ani orlíma očima. Boční podporu si můžete vypočítat zde: https://www.cruxis.com/scope/mirroredgecalculator.htm.
Výhodou tenkého zrcadla je, že se rychle přizpůsobuje teplotě.

Vím o 2 zrcadlech vyrobených z tenkých borofloatových kotoučů. 706 mm, tloušťka 21 mm, F/3,1 a 838 mm, tloušťka 25 mm, F/3,9. Obě fungují skvěle.

Sám jsem vyrobil dvě tenká menisková zrcadla, 360mm, 12mm tlusté, F/2,78 s 18bodovou zrcadlovou buňkou a 1052mm, 19mm tlusté, F/3,2 s 54bodovou zrcadlovou buňkou. Zrcadlo 360 mm funguje perfektně. Bohužel 1052mm funguje pouze v zenitu, při otáčení směrem k obzoru už hvězdy nejsou kulaté. Boční ložisko s prakem není dostatečné.

Musela by se postavit důmyslná podpěra, ve které je zrcadlo nahoře v mnoha bodech dodatečně vytaženo. To však není možné z důvodu nedostatku místa pro přenosný dalekohled.

Nebo by bylo možné zrcadlo zmenšit na průměr 850 mm nebo 800 mm. To je třeba vyzkoušet.

Hotové zrcadlo bych prodal za cenu materiálu + náklady na ohýbání do tvaru (v peci). To je 5 300 EUR. Je za tím více než rok práce a zrcadlo má 80% Strehl.

Polohy opěrných bodů si můžete nechat spočítat zde. To však uděláte až ve chvíli, kdy je zrcadlo hotové a je známa přesná ohnisková vzdálenost.
https://github.com/davidlewistoronto/plop

Zrcadlová buňka vypadá nějak takto: https://www.sgo-online.de/astro/die-spiegelzelle/.
Nebo jak je znázorněno na obrázku.

Jörg Peters
joeps (at) t-online.de

620mm Borofloat33.jpg

620mm Borofloat33_Dicke.jpg

Zerodur 250mm sphere.jpg

Zerodur 250mm sphere_b.jpg

18 Punkt Zelle.jpg

[Zbych]

Ještě originál v němčině:

Borofloat 33:
620 mm / 25 mm – 590 EUR (3 kusy) (14 500,-)
510 mm / 21 mm, 1 kus – 365 EUR (9 000,-)
270 mm / 25 mm, 1 kus – 115 EUR (3 000,-)
130 mm / 15 mm, 1 kus
115 mm / 15 mm, 1 kus

Quarz (křemen):
652 mm / 37 mm, 1 kus – 3 900 EUR (101 000 Kč)

Zerodur:
205,8 mm / 34,9 mm, 1 kus
307 mm / 52,2 mm, 1 kus – 2 000 EUR (52 000 Kč)

Astrositall:
151 mm / 23 mm, F/8 vorgefräst

Order (ostatní):
Verspiegelte Sphäre in Fassung, Zerodur Durchmesser: 240mm unter F/1 (F/0,5 bis F/0,8_?_). Die Zerodur Sphäre 1600 EUR (41 000 Kč) (die Spiegelschicht hat ein paar Punkte).
Ich habe nachgeschaut, von der Zerodur Sphäre habe ich sogar 2 Stück.


Quarz oder englisch Quartz / fused silica ist ein Material, dass einen 6 fach geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten (Coefficient of thermal expansion) als Borofloat hat. Deshalb ist Quarz sehr viel teurer als Borofloat.

Borofloat > 3,2 x 10^-6,
Quarz > 0,5 x 10^-6,
Zerodur > 0,1 x 10^-6

Zerodur ist die beste Wahl, aber auch die teuerste. Zerodur ist noch teurer als Quarz.
Ich sehe kein Problem mit Borofloat bei der Sonnenbeobachtung. Die Wärme entsteht ja erst in der Nähe vom Fokuspunkt und unbeschichtet sowieso viel weniger.

Ich könnte einen Spiegel herstellen, aber das kostet wieder viel Zeit, das gefällt meiner Frau dann leider gar nicht.

Bei der Lagerung des 620mm habe ich überhaupt keine Bedenken. Eine 18 Punkt Spiegelzelle reicht vollkommen aus. Diese ist nicht kompliziert zu bauen.
Die Laterallagerung mit einer Schlinge bei 620mm F/4 reduziert den Strehl bei Beobachtung am Horizont um 3% und bei einem Objekt in 45° Höhe um 2%. Bei F/5 sind es nur 2% am Horizont und 1% bei 45° Höhe.

Das ist auch mit Adleraugen nicht erkennbar. Hier kann man den Lateralsupport kalkulieren: https://www.cruxis.com/scope/mirroredgecalculator.htm
Der Vorteil eines dünnen Spiegels ist, dass er sich schnell an die Temperatur anpasst.

Ich kenne 2 Spiegel aus dünnen Borofloat - Scheiben. 706mm, 21mm dick, F/3,1 und 838mm, 25mm dick, F/3,9. Beide funktionieren wunderbar.

Ich selber habe zwei dünne Meniskus - Spiegel hergestellt, 360mm, 12mm dick, F/2,78 mit 18 Punkt Spiegelzelle und einen 1052mm, 19mm dick, F/3,2 mit 54 Punkt Spiegelzelle.
Der 360mm funktioniert perfekt. Der 1052mm funktioniert leider nur im Zenit, beim Schwenken in Richtung Horizont sind die Sterne nicht mehr rund. Die Laterallagerung mit Schlinge reicht nicht aus.

Es müsste ein aufwendiger Support gebaut werden, bei dem der Spiegel oben an vielen Punkten zusätzlich gezogen wird. Das geht aber wegen zu geringem Platz für ein transportables Teleskop nicht.

Oder man macht den Spiegel kleiner, 850mm oder 800mm im Durchmesser. Das muss man probieren.

Diesen fertigen Spiegel würde ich zum Materialpreis + Kosten für das in Form biegen (im Ofen) abgeben. Das sind 5 300 EUR. Es steckt mehr als ein Jahr Arbeit drin und der Spiegel hat 80% Strehl

Hier kann man die Positionen der Auflagepunkte berechnen lassen. Das macht man aber erst, wenn der Spiegel fertig ist und die genaue Brennweite bekannt ist.
https://github.com/davidlewistoronto/plop

Die Spiegelzelle etwa so: https://www.sgo-online.de/astro/die-spiegelzelle/
oder wie im Bild zu sehen.

Jörg Peters
joeps (at) t-online.de

[Zbych]

Zerodur 250mm sphere2.jpg (392.25 KiB) Zobrazeno 750 x

Zerodur 250mm sphere_s.jpg (337.22 KiB) Zobrazeno 750 x

[Zbych]

Prosím moderátory o prohození vláken (české první). Děkuji.

[seestar]

U tenkých zrcadel záleží hlavně na tuhosti uložení. Pokud někdo na tenké zrcadlo o průměru 600 mm udělá 18 bodové uložení, ale základnu tvoří 15mm Al plocháč, pak je to, jako by tam nebylo nic. 200mm vysoká 10mm silná karbonová žebra mají tak odpovídající tuhost, aby to 600 mm zrcadlo udržela v rovině. S ohledem na to, že si tu hrajeme na desítky nm, jiné uložení než do karbonu nefunguje. Musí to být dokonale tuhé a teplotně stabilní.
Viděl jsem i voštinovou konstrukci karbon/Nomex v pěti vrstvách po 10mm a to funguje taky. Je to jak beton. Ponese to 800mm / 30mm zrcadlo. Třívrstvá varianta úspěšně nosí 500mm/22mm s 18 bodovým uložením. Hlavní slabinou tenkých zrcadel je jejich tendence k silné deformaci pod 45°náklonu. Tohle se řeší mnohem hůř než rovinnost v zenitu.

[BertCZ]

Myslím, že v těchto rozměrech se již technologicky vyplatí sendvičová konstrukce od Hubble Optics.

[vla]

Docela by mě zajímalo, jak moc v praxi drobné deformace velkých zrcadel vadí. Řekněme, že mám tenké zrcadlo o průměru 800 mm uložené třeba na 18-ti bodech, což jak kolegové výše píší, může být problém hlavně při pozorovavání pod úhlem 45° a více. Jistě deformace budou zřejmě narůstat, jenže jaké si mohu dovolit zvětšení? Řekněme 400x, dle seingu, takže mi z toho vyjde zvětšení 0,5D. Poznám tím pádem že se mi zhoršila přesnost paraboly? Nebo to fakticky poznám až při zvětšení jedna, nebo dvě D? To ovšem použiji asi tak nikdy, nebo jednou za život? Jaký na to máte názor, či zkušenosti?

[Zbych]

Jedu za Jörgem 5. září, tak kdyby někdo něco z jeho nabídky chtěl, mohu přivést.

[Zbych]

Nepomohlo by větší bloky slepit dvěma kusy? Pokud ano, čím?

[Kami]

Konečně někdo další přispěl do úvahy o tenkých zrcadlech a meniskových zrcadlech.
Díky Zbychu.

Máme kapánek pár let zpoždění... na AF.

Nejlepší zdroj Mel Bartels

https://www.bbastrodesigns.com/tm.html

https://www.bbastrodesigns.com/30/30%20 ... 20log.html

https://www.bbastrodesigns.com/16/16%20 ... ml#bending


A teď se čiňte kluci.....

*Kami*

[Lisa]

Pěkný odkaz na DIY projekt. To si počtu. Kdyby na AF byl, dal bych palec nahoru. Díky