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请问如何磨制天文望远镜镜片? - 自制DIY器材 - 牧夫天文 …

时间:2018-01-04 10:34来源:未知 作者:admin 点击:
1. 回答人: 匿名 时间: 07-22 22:59:14一支望远镜的质数好不好取决于它的分辨本领,这与统一口径的望远镜相比,就是口径6寸,也就是150毫米望远镜,理论上它的分辨能力能提高0.765秒。大家知道,这个要很合适天气的稳定度、透明度,因为你可以看到这个望远镜的分辨本领从这里超过去了,公式我可以计算的。就你买回的望远镜是不是真正漂亮呢,我们要根据实际的测试才知道的。分辨本领,我现在给你们一个概念,就是口径127毫米,你会看到大约这么多的细节,当然口径大点的话,可以看到目前表面更精细的结构。这里有5幅图象(见图),口径是由小到大的,第一幅是60mm,第二幅是80mm,大家可以看到土星表面的细节有什么变化?磨制材料,主要是由两块厚玻璃,手上的这种,那玻璃究竟要多厚才可以呢,通常是直径的1/6。但是厚的玻璃是非常难找的,通常我们是找1/8或者1/10的厚玻璃来代替。玻璃通常分两大类,第一类是青玻璃,第二类是派勒斯玻璃,青玻璃就是我们普通门窗用的玻璃。从侧面看是青蓝色的,派勒斯玻璃是黄色的,侧面是有点淡黄色的,青玻璃比较便宜,派勒斯玻璃比较贵,为什么呢?是因为派勒斯的膨胀系数比较小,什么是膨胀系数呢?就是玻璃受温度影响的变化是比较小的。现在大型望远镜用一些零度膨胀系数的玻璃磨制。中国制作大口径的望远镜都是用这玻璃磨制的。 北京千里眼望远镜磨镜材料与工具:金刚砂,这是磨镜磨玻璃的材料,金刚砂分很多号,有80号、120号、200号,从大到小大,我们通常分六种,大小是代表每一寸里面有多少粒金刚砂,号数越小代表它的金刚砂的颗粒越粗,号数越大代表它的金刚砂的颗粒越硬。所以当我们用完金刚砂磨完镜子的时候,发现镜面是很粗糙的,有很多小洞。我们会用抛光粉把镜面打磨的很光滑,抛光粉以前也是用(?二氧化连)代替的,以前是红色的。现在是亚花色,像泥土的颜色。为了把这个主镜抛光的更光滑,我们不可以用原来的玻璃面来代替。它用什么力气防止和表面摩擦呢?大家看这个两个很高的凳子(见图片),其实是磨镜时的工作台,高度通常在我们的腰间,除了工作台以外还有磨刀石和放大镜。还有个名词,大家需要了解一个名词,就是磨程,磨程就是主镜工具板的总距离,大家也看到了,是什么呢,这个镜子由前向后,向前位置是一寸,向后的距离也是一寸,1+1是2寸,我们通常会用2/3的磨程去磨,因为这样两块镜片是比较吻合的。如果口径是6寸的,前一寸、后一寸2/6得出的是1/3的磨程,磨程越长,就越容易把主镜磨成凹面,磨程越短,镜面就越容易吻合。如果你想把主镜磨的很凹的话,需要一个很长磨程,除了磨镜手法之外,还有一个基本的磨镜的动作。有三个动作:第一、主镜前后推动;第二、主镜的转动;第三、磨镜向另外相反的方向转换角度转动。绿色是代表磨镜的人,上面是主镜,下面黑色是工具板,当你磨完一个磨程以后,再转动方向去磨,就是说,镜子转左边,磨镜就要向相反的方向转动,你发现镜子和人的转动角度是不一样的。因为不同的角度有个好处是,经过很多次以后,大家走到统一角度。这个是平均磨一万多次,平均原理——就是经过一万多次以后,磨成的镜面是成个球面。通常买回的玻璃边缘很锋利,会伤到手,所以需要磨刀石,把镜的边缘削掉,因为如果你不把玻璃的边缘削掉的话,主镜会弄花,所以在磨镜的时候,一定要把玻璃的边缘削到零度。大家现在看到的是工具板(见图),三个绿色是代表什么呢?代表三个小木头,他们的作用是固定主镜,红色代表主镜,然后主镜的工具板分三个角度,每个角度分120度,然后用一个小木塞把主镜和小木头固定,不让主镜移动。大家看到工具台上标了很多的刻度,里面是人转动的刻度,是60度,外面标的刻度是镜子的刻度,大约是45度,你也可以里面标45度,外面标60度,里外无所谓,另外,你可以在主镜外面画一个记号。开始时,会听见金刚砂和玻璃互相摩擦而发出刺耳的声音,约1至2分钟后,那些声音越来越轻,这时候便要更换一批新的金刚砂了。每次加砂,最好把工具板抹干了,再放进新的。主镜要磨成一个弧面性,就要把平面至弧面MANB的玻璃磨掉,弯曲面的中心深度AB镜面深度,它们的关系由镜面深度公式表达出来,主镜弯度和半径成反比。直接测量焦距,一定要和阳光的方向是竖直,焦距会有很大的误差,如果你准确的话,误差大约是半寸左右,如果你想更加准确的话,我们可以反复测试四次左右,它的误差为0.4寸左右。吻合度可观察在两之间加水后的期气泡而鉴定,若镜面弯度太深,主镜中间和工具板可见一个大的气泡停留在中心位置,气泡是平均分布的话,是一个球面。大家会发现,第一幅图,它周围是铅笔消失掉了,边缘没有,但是中间还有一些痕迹存在,就说明中心的位置接触不良,是不吻合的。还有,大家看下面,那幅图是和上面相反的,中间残留一些铅笔痕,周边接触很好,但是镜子中心接触不良,如果我们继续磨制下去,是一个完全球面的话,你会发现两个的镜子磨完后没有铅笔痕。两个因素影响着,一个要两个镜面接触时间的那个压力,原来你把主镜侧面时候,侧面受压力是最大的。大家会看到我会把主距分为三部分ACB(见图),C的部分无论是向前还是向后,都是接触工具板,所以经过长时间的初磨,你会发现上面的镜是凹下去的,下面的镜是凸出来的。怎么说这个原理呢?因为如果你懂这个原理后,你才会磨那个镜面,所以,为什么说长磨程会磨成凹面呢?因为长磨程的压力很大,接触的时间很长,能磨成凹面。那个镜面太凹,怎么办呢?就有方法桥正,上面是工具板,下面是我们要的主镜,当你把那个凹的深度减少,磨制成平的,没有那么凹,磨成一点点,下面的方法可以延长镜面的焦距,所以无论是镜子是焦距是长还是短,都可以校正到的。开始时一定要把所有的工具洗干净,同时用刷子把工作台上,最上一号的金刚砂完全洗掉,两块玻璃和水桶也要彻底清洁。单一粒金刚砂也会变成灾害,一条深的坑纹,可要花费一、二小时才能磨走。磨镜的学生都知道我对磨镜是很挑剔的,指甲里不能残留一颗粒砂子。因为我用完80号后,就换新砂子,倒主镜的中央,加小量或直接加钢砂和水。砂眼大小平均(见图):幼磨前阶段(120至320),以3或4倍的放大镜,用反射光验砂眼。通常砂眼最多的部分是镜子的边缘,是最后才磨掉的。如果镜子的砂眼没有磨掉的时候,到抛光阶段是磨制的阶段出现的。而后阶段(600和120),以6-8倍的放大镜,用投射光验砂眼。大家可以看到图片(见图)都是我们的学员,他在看他有一个灯源光的光暗度,就是决定砂眼的大小。通常如果是完美的话,光的影象是很平均的,如果大小不平均,会有很亮的,周围很暗,中间得很小,可以说周围存在砂眼,所以周围的影象很暗。通常是中间比较光亮,为什么镜子的周围是比较暗的呢?因为通常周围磨,再到边缘,所以是很正常的。在这个我们是需要长时间大约三个小时左右,就能把边缘的砂眼磨掉了。现在,我们完成了第一个条件,还有最后一个条件,就是每一颗粒砂角度是多少呢?这是我们不能再用之前的尺子来量那个镜面的,我们需要一个必须精确度比较高的阳光测试法。在这个阶段,测焦距是非常重要的,因为幼焦距到了1000多号以后,焦距到了抛光的时候是改不了的,在这个时候一定要认真,你要的究竟是多少?幼磨至600号时候,意外随时发生!若真是粘在仪器上,可用木块或木锤敲打镜面,或放在温水或热水中浸片刻,再轻轻地把玻璃垂直敲击木板。 但切勿用铁锤敲击玻璃,或把玻璃垂直用边缘大力撞击石地面,这样做很容易把玻璃弄碎,缓缓来小心点。大家可以看到(见图),当你幼磨(1200)的时候,你会发现六个字,幼期磨这个镜面很怪,中间穿了个洞,这是1999年我自制的牛顿卡式镜,大家发觉这个是初磨后,根据不透明的,看不到影象到了320号,可以看到小孩后面的衣服。为什么我们不能直接把磨好的镜面不泡水就直接放沥青中?水是热的,玻璃的温度是冷的,沥青是模热的,沥青很容易变成硬的。吻合度就下降了,泡了水了,镜子的温度是软的,沥青的温度压出来就可以抛光了。首先我们会在主镜围一个纸条,大约是4mm。准确一纸条或薄铝纸,旧报纸也可以。它的开度比工具板大1/4时,长度则能够围一周以上为准。把这样程度完成后,就可以放沥青模了。气泡逼走以后,可以加上重物压数分钟,热水浸后压主镜叫热压法,每次约压5分钟,不要压得太久,也不要超过5分钟,否则会黏住。研磨的的磨粉大小从46,80,120,240,500,1000到2500,材料是氧化铝.因为镜子的材料BVC较软的缘故,所以磨粉号数可以两倍的速度更换(例:120-240).若是较用较硬的玻璃材料,一次就只能变1.5倍(例:120-180).双手掌心的连线通过镜心,四指靠在镜边缘,握太外面或太里面(太上或太下)都不好施力,磨的时候掌心不能超过底下的工具.范围约前后1/6~1/4个直径,不能超过1/3,两手的力量最好一样,边磨边向下施力.前后磨的路径要直,不要左右晃.先进行一个小程序:前后来回磨4~6次,逆时针旋转镜子约 45度,握着镜子人顺时针转约30度.重复小程序至人顺时针走到底,再继续小程序,唯换成握着镜子逆时针转30度.重复至人逆时针走到底,即完成一个程序.磨粉一汤匙,用水将粉充分喷湿,喷散.镜子放上工具后,镜子的圆心绕工具的圆心绕几圈,使磨粉均匀后在开始磨.用奶粉的汤匙舀磨粉有异常的妙用,汤匙底部有小洞,可以慢慢的让磨粉流出来,这样便可以均匀且少量的洒在镜面上.当工具和镜面接触良好时,磨粉便要慢慢减少,因为颗粒越小的磨粉越容易粘成大的团块,易刮伤镜面7年前我开始自己磨制天文望远镜,从当初的114mm口径的牛顿镜片到后来的305mm的牛顿镜,几经周折,尝尽了磨镜的艰辛.唯有灿烂的星空在心中.相信很多朋友都有磨制的冲动,相信粗磨阶段大家会有不少办法解决,而大多数朋友的问题会集中在细磨的解决和抛光的问题上,所以这次我直接跳过粗磨阶段的事项.将以我总结出的细磨的一些好的方法与同好们一起探讨,希望大家能够在学习中不断精进自己的手艺.关于粗磨和抛光方面的具体细节如果有不懂的朋友欢迎和我联系,我再写相应的文章上来进行说明.其实很多磨镜的资料上所说的那些不同型号,不同细度的刚玉通常不容易购买到,而仔细思考一下,这些不同细度的刚玉我们可以通过变相的手法来实现.接下来,我一步步说明.采用这样的手法的原理是利用悬浮在水中的砂颗粒的大小不同,浮力不同,因此沉淀的时间有长有短,先沉淀下来的是粗砂,后沉淀的是细砂.于是我们利用沉淀时间不同来得到不同细度的砂.根据时间不同,一般我使用过的一般是沉淀5秒(且命名为5秒砂,下同),20秒砂,40秒砂,一分砂,5分砂等这几种,一般如果想抛光比较轻松完成,还可以延长沉淀时间来得到更细的砂,比如20分砂(这样的细度磨出来的玻璃通透度已经很高,抛光容易的多.二:将沉淀下来的砂分容器放置,最好记住是几分砂,然后将其再次用于研磨,研磨下来的砂水再沉淀,这样循环得到更细的砂.在以后空余的时间里,我会陆续写一写关于细磨时精度控制,以及抛光的一些好的方法,以及检测等各种方法,希望与各位同好探讨一些实用的磨镜方法,初学者往往磨镜片在浇铸抛光模时遇到不均匀,容易烫坏镜胚的问题.我刚开始采用建筑瓷砖代替的方法解决,选择理由是瓷砖容易加工,耐高温度,并且光泽度也可以,所以今天写上来和大家探讨一下,希望给大家一些启发.不过瓷砖的缺点是比较薄,同时刚性也不是十分的理想.当然做为替代镜胚制抛光模也可以考虑一下,实际运用效果不错. (责任编辑:admin)
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