ATM
-Autokolimacijsko testiranje
teleskopa
AUTOKOLIMACIJSKO TESTIRANJE
TELESKOPA
Za ovaj princip
testiranja nije nam
potreban star test
na pravim zvijezdama.
Ovo se u stvari
temelji na star
testu, ali se vršiu zatvorenoj prostoriji
i što jenajbitnije, na stalnoj
temperaturi. To omogućava pravu
procjenu oštrine slike
budućeg teleskopa. Ako ste prethodno
izradili veliki teleskop
jako dobre optičke
kvalitete tada njega
možete koristiti za
testiranje manjih teleskopa.
Princip rada:
-U fokus autokolimatorskog teleskopa stavitmo točkasti izvor svjetlosti,
poznat kao umjetna zvijezda.
Cijev teleskopa stoji vodoravno.
Zrake svjetlosti koje dolaze
iz žarišta velikog
teleskopa odbijaju se
od sekundarnog i
glavnog zrcala i
izlaze van iz
cijevi teleskopa. Na ovaj način iz točkastog
izvora proizvodimo paralelne
zrake svjetlosti baš
kao i one koje stižu sa
veoma udaljenih objekata.
To je ujedno i
smisao ovog testiranja.
Tako pripremljen teleskop naziva
se autokolimator. Paralelne zrake što
izlaze iz tog teleskopa padaju
zatim na teleskop
koji namjeravamo testirati.
Taj teleskop zatim fokusira
te paralelne zrake
u svoj fokus
gdje mi tada
ispitujemo sliku umjetne
zvijezde.
U svrhu autokolimacijskog
testiranja mogu se iskoristiti veliki paraboloidni Newtonian, Maksutov ili
Schmidt-Cassegrain kao autokolimator. Autokolimatorski teleskop ne mora nužno
biti ogroman (300-400mm), može biti i samo par centimetara veći od teleskopa
kojeg testiramo.
Postoje tri načina
za ispitivanje slike.
To su okularni, Foucault i ronchi
test. E sad ono
što smo dobivali
testiranjem sfernog zrcala
u centru zakrivljenosti,
to sada dobivamo ovdje,
ali sa paraboličnim zrcalom.
To je kad zrcalo
pri testiranju vidimo
kao ravnu ploču.
Međutim sferno zrcalo treba
parabolizirati što zahtjeva
mjerenje pojedinih zona
na zrcalu, a ovdje
to nije potrebno
jer se parabolično
zrcalo pri autokolimacijskom
testu odmah vidi
kao ravna ploča
i tu je
izrada zrcala gotova.
A ako testiramo teleskop
vani na pravim
zvijezdama, moramo čekati mirnu
noć bez turbulencije.
Uz to kada tek iznosimo
teleskop iz sobe
vani u dvorište,
teleskop trpi nagle promjene
temperature što se
očituje u "kuhanju
slike" pa treba
čekati akomodaciju optike
na vanjsku temperaturu.
Osim toga kad se
teleskop tek iznese
van, glavno zrcalo postaje
malo potkorigirano
nego što ono uistinu
jest jer zbog
iznošenja teleskopa optika
trpi termalne šokove
prije nego se
prilagodi vanjskoj temperaturi
što star test
čini zbunjujućim. Zato ne smijemo
na prvi mah
prosuđivati pravu korekciju
zrcala, nego treba pričekati
temperaturnu stabilnost optike,
tj. prilagodbu na vanjsku temperaturu.
U protivnom bi kriva
procjena korekcije mogla
dovesti do prekorigiranosti
zrcala pa poliraj
opet sve ispočetka.
Koliko treba vani čekati
da se optika
akomodira ovisi o
promjeru zrcala, njegovoj debljini i
vrsti stakla. Ponekad treba na
akomodaciju optike čekati
i sat vremena!
Ovisi i o tome
kolika je temperaturna
razlika vanjske temperature
i temperature u
prostoriji iz koje
je iznesen teleskop.
Dakle poliranje pa čekanje
akomodacije optike pa
promatranje neke zvijezde
pa procjena korekcije
pa doleti sa
strane povjetarac toplijeg
ili hladnijeg zraka
i poremeti termalnu
stabilnost optike (nenadana
kuhanja slike). Pa čekaj
da to sve
prođe,…Ovo zaista usporava
testiranje. Zato se koristimo
autokolimacijskom metodom, naravno samo za
one koji imaju
veliki teleskop odlične
kvalitete da bi
mogli vršiti star
test u zatvorenoj
prostoriji sa stabilnom
mikroklimom.
Napomena: -Autokolimacijski
teleskop mora imati što je moguće
kvalitetniju optiku jer u protivnom
greške sa autokolimatorskog teleskopa se zbrajaju sa greškama ispitnog teleskopa pa se dobiva sasvim drugačiji rezultat testa!
Slika gore prikazuje 400mm teleskop autokolimator (lijevo). Desno su prikazana dva manja teleskopa 150mm promjera, jedan reflektor i dolje ispod njega refraktor koji se testiraju metodom star testa. Svjetlost lampice što dolazi
iz fokusa 400mm teleskopa
izlazi van kroz cijev u obliku paralelnih zraka i tako
omogućava testiranje.
Na ovoj slici
vidimo fokuser autokolimatora.
U njemu je LED
dioda koja svijetli unutra
kroz malu rupicu
na alu-foliji. Na taj sam
način proizveo umjetnu
zvijezdu.
Slika gore
pokazuje moj 250mm
f6.6 truss tube
dobson kao autokolimator
i 150mm f5
dobson kao test
teleskop. Greška na 250mm
zrcalu je samo
1/44 lambda i
strehl 0.999 pa
je stoga pogodan
za testiranje.
Pogled na teleskope sa
strane. Iza njih se
nalazi moj prvijenac
dobson reflektor 150mm
f8.
Na ovoj
slici vidimo testiranje
mog malog 80/500mm
refraktora
TESTIRANJE METODOM STAR TESTA
Metoda star
testa izvodi se na način
da se u
teleskop koji testiramo
umetne okular koji
daje veliko povećanje
i tako promatra
umjetna zvijezda sa
autokolimatora. Tom metodom dade
se jako dobro
uočiti sferna aberacija, astigmatizam, spušteni rub, pritegnuta optika
i sl. Evo nekoliko
primjera tih grešaka:
Test je prikazan
unutar fokusa, u fokusu i van fokusa
Greška u korekciji
ili lower order
sferna aberacija
LSA negativnog predznaka (potkorigiranost)
LSA pozitivnog
predznaka (prekorigiranost)
Zonalno nejednolika korekcijska greška ili higher order sferna aberacija (HSA)
HSA
negativnog predznaka
HSA pozitivnog
predznaka
spušteni rub
uzdignuti rub
astigmatizam
koma
pritegnuta optika
(pinch)
gruboća površine
(grbava nepravilna ploha)
kombinirana greška
Osobine teleskopa viđene na star testu
zasjenjenje spiderom
i sekundarnim zrcalom
offset sekundarnog
zrcala
idealna slika
(refraktor)
idealna slika
(reflektor)
Kada se
testira teleskop metodom
star testa, poželjno je
imati na računalu
i programe koji
uspoređuju svoja očitanja
s rezultatom testa. To
su Aberrator 3.0 beta test,
Aberrator 2.11 i Pocket
Aberrator. Njih možete naći
na www.aberrator.astronomy.net. Evo nekih primjera stvarnih testiranja.
Rezultati testiranja reflektora
Rezultati testiranja refraktora
Na ovom
testu vidimo rezultat
testiranja refraktora skinut sa
stranice Aberratora. Jasno se unutar
i van fokusa
vide kromatska i sferna aberacija
Testiranje metodom
ronchigrama
Ovaj način
testiranja se vrši
tako da se
umjesto okulara u
fokuser test teleskopa
umetne ronchigram.
Promatraju se pruge
i tako utvrđivamo
kvalitetu test teleskopa. Vrlo lako
se dade ustanoviti
gore navedeni niz
optičkih grešaka. Ako su
pruge ravne cijelom
dužinom tada je
optika zadovoljavajuće kvalitete.
Na ovoj
slici vidimo kako
su pruge izobličene
i to najviše
u sredini. To je
znak prisutnosti sferne
aberacije.
Ovdje zatim
vidimo na desnoj
slici da su
pruge na rubu
zrcala savijene u
kuke. To je znak
prisutnosti spuštenog ruba.
Ovdje vidimo
rezultat star testa
i ronchigram testa
jednog apokromatskog teleskopa.
Ja sam poslije koristio svoje 300mm
f5.7 paraboloidno zrcalo kao autokolimator i jedno od sekundarnih zrcala koje
sam dao aluminizirati u Ghetaldus je imalo u aluminijskom sloju mnoštvo sitnih
rupica od cca. 0.005 do 0.2mm i to mi je bilo idealno za „umjetno nebo“. Na
isti način su i ATM-ovci sa astroforen.de radili star test u autokolimaciji.
Zadnja strana ogledalca je matirana tako da se ravnomjernije raspršuje svjetlo
bijele LED diode koja svijetli straga na matiranu zadnju plohu. Evo tako i
mog star testa kojeg sam napravio testirajući Jaegers objektiv 103/1575 kojeg
sam kupio u Željka Andreića.
Test akromatskog
refraktora Jaegers 103mm f15 nutar fokusa
Ravno zrcalo i LED dioda
Jaegers na testiranju
Zrcalo 300mm autokolimator
Dio "umjetnog neba"
snimljen na manjem povećanju. Doima se kao pravo otvoreno zvjezdano jato