fase preparatoria en la prueba de Foucault (III)

NOTA per los que van a leer este artículo que tiene previamente leer los dos artículos 1) “Prueba de Foucault; ¿qué es y cómo funcionar” y2) “Configuración del ensayo en Foucault”, será interesante para encontrar respuesta a eso es por su propia, que es: “Pero cuando se tiene que empezar a ejecutar la prueba de Foucault”?

La respuesta es que lo hace la primera "política" de prueba con Foucault, sin el uso de la máscara Couder, cuando se ha llegado al final de pulido, y corrieron todos los cráteres dejados por el último grano, y ejecutarlo:

una) para conocer de la forma real de pseudo-esfera que se genera automáticamente con el uso de una herramienta de diámetro pleno,  que tiene el mérito intrínseco de regulariza toda la superficie utilizando la misma vez que la aplicación de las carreras(“trazos”) con pivote de 1/3 re “Con el Centro” (Centro a centro)  respetando también la basculación lateral de 1 / 6D.

segundo) O tomar conciencia de la forma generado con herramientas sub-diámetro, sin embargo aconsejado imposible para la regularización de toda la superficie con la que estos se pueden lograr, dada la infinitesimal (hablamos de nanómetros)  tolerancias “pico / valle”en juego, y que a menudo obligan a estabilizar la superficie con una herramienta de diámetro lo más cerca posible a la medición del diámetro del espejo.

(NOTA: El diámetro herramientas sub son, sin embargo, necesario para lograr espejos focales igual o inferior a F4, ya que tienen un plato cóncavo muy pronunciada que es imposible generar herramientas de diámetro pleno: Así que un principiante debe evitar la pretensión de lograr un espejo F4 o menos como su trabajo antes, debido a la falta total de experiencia en la producción de la más alta probabilidad de no tratar con ellos).

Al final de pulido es de hecho interesante comprobar qué tipo de tanto la deformación de la superficie de nuestro espejo de corriente, que puede ser de una esfera perfecta, o tener un inicio de forma parabólica, o aún para ser ya demasiado deformado más allá de la forma parabólica a una hipérbola.

Recordando que la deformación (aberración) la superficie se calcula utilizando la relación hm ^ 2 / R

Donde hm ^ 2 es el cuadrado de “altura media” de “ventana” en el área del espejo examinado, dividido por el radio de curvatura que es dos veces la longitud focal del espejo.

Calculamos los valores para el centro y el borde de la parábola teórica tomado como referencia para nuestra mecanizado, y restar del valor del borde al centro, la obtención de una “borrador” que representa el centro general de la deformación de valor borde de la parábola perfecta.

Foucault luego realice la prueba en el centro y en el borde de nuestro espejo y también restar el cuadro principal hasta el borde, la obtención de un cierto valor numérico.

Si este valor es cero, es una señal de que nuestro espejo actualmente tiene una superficie esférica perfecta (la bola tiene un único radio de curvatura y por tanto no se deforma).

Si en lugar de este valor demuestra entre cero y el valor teórico de la diferencia calculada en la parábola de referencia. Entonces es el caso más común, porque ya había empezado en presencia de una parábola.

Si este valor demuestra mayor que el teórico calculado, entonces ya habría superado la forma parabólica a una hipérbola (defecto que se obtiene cuando se pule con carreras demasiado tiempo y / o demasiado cieno izquierda derecha).

Una hipérbola es imposible corregir haciendo regresión en la forma de una parábola, Por eso en nuestro trabajo podemos simplemente quitar el vidrio, mientras que en este caso ya habríamos eliminado demasiado, y no se puede añadir. Entonces usted tiene que ir hacia la bola de nuevo y siempre trabajando con la herramienta en diámetro completo, la aplicación de las carreras de costumbre 1/3 c.o.c.; pero esta vez teniendo cuidado de no supere los desbordamientos de adelante-atrás 1/3 c.o.c. y lado y aquellos en la dirección derecha-izquierda de 1 / 6D.

De esta manera se cancela el error y vuelve hacia el balón; es decir, hacia una deformación de la superficie que es inferior a la que debería derivar de impresionar en nuestro espejo la parábola referencia perfecta.

Fin de la nota.

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Este artículo trata de las habilidades técnicas para la prueba de Foucault, preludio de otros artículos futuros que documentará la secuencia de la práctica de las sesiones de las diez de la prueba, con las decisiones de corrección de vez en cuando se aplica de acuerdo a los resultados de las pruebas,  para la realización de un espejo 200F6, con lo que poco a poco a la mejora de su superficie hasta el final con una lambda / 10.4 error final.

Por lo tanto, es necesario refrescar algunas nociones preliminares.

¿QUÉ DIFRACCIÓN muesca o aireado DISCO

Sabemos que el fenómeno de difracción es una característica de la forma de onda de la energía de la luz, de cuyo encuentro de dos longitudes de onda “bienestar”  de Loro (o dos longitudes de onda tanto “creciente”), Se deriva de un extremo positivo que produce una suma de la luz o incremeno; mientras que, por el contrario, el encuentro de dos longitudes de onda en oposición de fase (o un aumento y una disminución) Se puede derivar el extremo opuesto de lo negativo oscura, para la aniquilación mutua de las dos ondas. Obviamente entre la luz extrema y oscuridad extrema están presentes todas las gradaciones intermedias progresivas de acuerdo con el poseedor de componentes de la fase.

El comportamiento ondulatorio de la luz hace que una fuente punto vista de gran aumento con un instrumento óptico (incluyendo el ojo, que está obligado a ver borroso porque está demasiado cerca), No se le ve como un simple punto brillante pero va a percibir una patrón de difracción (consulte la figura siguiente) formado por un punto central que contiene el 84% de la luz, rodeado por un anillo oscuro y un primer anillo más exterior transparente que contiene el 7% , a continuación, por un anillo oscuro más y un segundo anillo todavía borrar más externa que contiene el 3% , y así sucesivamente junto con varios otros anillos menos evidentes.

Aireado

Figura 1

El radio de la muesca de difracción se utiliza en los cálculos de prueba Foucault y aplica:

Form1

¿Dónde está lambda 0.56 micrón, longitud de onda de luz amarilla-verde, que el ojo humano es más sensible, y F / D es la relación focal del instrumento.

Cualquier defecto óptico de los contribuye instrumento a los anillos para transferir una parte de la luminosidad punto central, lo que intuitivamente, agrandando el punto central en un lugar más difusa, y menos luz, Se va a disminuir el límite de magnitud observable, y con ello la eficiencia del instrumento.

CRITERIOS PRINCIPALES calidad "

que deben observarse en el funcionamiento ópticos son dos, y que se persiguen con precisión en la ejecución de la prueba de Foucault.  ellos son: El criterio de lord Rayleigh, y el criterio de Couder.

CRITERIO DI Lord Rayleigh

Se refiere a la perspectiva de poder de resolución (también dicho separador), y establece que las dos imágenes de difracción de sus estrellas cercanas, Ellos son perceptibles como separado, siempre que la distancia entre ellos no caiga por debajo del haz de Airy (muesca de la mitad de difracción), siempre que el máximo de la imperfección del espejo, medido aguas abajo del pico de la onda reflejada, es igual o inferior a un cuarto de la longitud de onda de 550 (la 560 en algunos textos) ya se ha mencionado anteriormente.

Ese cuarto de onda se expresa por el término "cuartos lambda" o lambda / 4

SUS EFECTOS SOBRE EL TRATAMIENTO cristal del espejo son que este último debe ser trabajado con un doble precisión, desde un’onda  reflejada por una superficie óptica que contiene un error en el cristal, Se dañó dos veces: Un primer incidente de tiempo sobre la superficie reflectante, y una segunda emergendovi tiempo. Eso es el doble del daño determina que el error sobre la ola de una longitud de cuarto de onda, en el cristal debe ser reducido a la mitad a octavos lambda, porque 1/8+1/8= 1/4.

 Para el registro 1/8*550 nanómetro es igual a 68.75 nanómetros. y estos 68.75 millonésimas de milímetro una tolerancia por lo tanto representan "sindicato mínimo" para considerar el punto de vista apenas aceptable.

CRITERIOS Couder

Protege la formación completa de la muesca de difracción, y establece que, de modo que pueda tener todas las características de la forma canónica, todos los rayos de luz reflejados por toda la superficie de un espejo parabólico, Deben llegar al fuego que pasa en el interior del círculo de la muesca de difracción, que tiene un radio igual a la de la alimentación del instrumento resolver, y se calcula utilizando la fórmula ya se ha visto en relación con la muesca de difracción:

Por lo tanto, aplicando la fórmula para el espejo 200F6 de los cuales vamos a seguir el procesamiento, que tendrá un tendrá un radio igual a la muesca de difracción:

r = (1.22*0.56)/6 = 4.1 micrón

En otras palabras, el criterio de Couder vigilia en que la ranura de difracción no está dañado por la ausencia de la contribución a su formación por cualquiera de las áreas de espejos que reflejan hacia fuera.

El criterio de Couder, aunque en relación con la formación de la muesca de difracción, No se refiere a la distribución de la energía luminosa en que suena, cuya posible dispersión es responsable de la pérdida de contraste de las imágenes proporcionadas por el instrumento. Hay en este sentido, el criterio Francon que expresa un límite superior de excelencia, la cual es muy difícil de lograr en la práctica, y que no es indispensable respetar amateurly.

Francon establece que la perspectiva de lambda / 4 ya está afectada por una caída de la eficiencia 62%, donde en lugar de un lambda / 16 instrumento tendría una eficiencia de 92% más allá del cual debe ir porque habría dejado de notar ninguna mejora, y la óptica es perfecta para ser considerado.

Sin las condiciones técnicas cualitativas, nos encontramos con

ESPEJO LISTO PARA PARABOLIZZAZIONE

Imaginemos entonces un fundido de entrada en un espejo Ø200F6 listo para parabolizzazione, por lo tanto, que ya ha sufrido al menos un número de horas de trabajo, con las operaciones de:

  • Desbaste de la que tiende curva inicial a la esfera con C60 abrasivo con la flecha cavado llegar (profundidad en el centro en comparación con el borde) de 2.084mm, necesaria para obtener la focal 1200 deseado.
  • Rodaje "matrimonio" de las curvas tiende a la esfera, herramienta convexa, y espejo cóncavo. Hasta la uniformidad perfecta denunciado por la ausencia de burbujas de aire entre las dos curvas superpuestas húmedo.
  • Pudelado de las superficies esféricas con granos abrasivos reducido a la mitad gradualmente de tamaño del grano: A partir, por ejemplo, a partir del grano 180 (con granos de 50 micrón) - a continuación, 320 (30 micrón) - 500 (20 micrón) - 800 (13 micrón); cuyo intercambio se ha producido como que en un examen microscópico, los cráteres de la nueva grano más fino, Todos habían sustituido el más grano grueso generada por el anterior.
  • Pulido con la herramienta recubierta con quadretti lanzamiento, y fino tipo abrasivo óxido de cerio o circonio refinado (tamaño de grano ~ l micras) hasta la desaparición de cada reflexión espuria del sol incidente sobre la superficie del espejo, cuya luz debe pasar en ella sin emitir ningún reflejo en el punto de incidencia, cómo pasar las paradas superficie del agua, par desprovisto excelencia de abajo rugosidad a nivel molecular.

En este punto nuestro espejo 200F6 tendrá una superficie pseudo-esférica, con un radio de curvatura de 2400 mm, que implica una distancia focal de 1200 mm, brillante calidad, transparente y adecuada para ser parabolizzata, es decir, rendimiento parabólico, o acampanada hacia el borde de un valor total de 0.9 micrón (0.0009mm).

PARABOLIZZAZIONE la superficie de una BALL

Aborda típicamente la realización de las carreras de la herramienta en forma de insistente W más o menos en el centro o en la periferia del espejo,dependiendo de los resultados de la prueba de Foucault, recordando que las tres reglas del juego universal para rayar vidrio también se aplican en régimen parabolizzazione y son.

1) Obtener la parábola profundizando el centro de la bola. Poner la herramienta en el banco y la maniobra del espejo. Se profundiza el centro. La operación, sin embargo, implica la eliminación de una gran cantidad de vidrio y, en principio, no es conveniente.

2) Obtener la quema parábola sólo el borde. poner el espejo en el escritorio, y maniobrar las obras de herramientas sobre todo el borde. La operación implica la eliminación de una cantidad media de cristal.

3) Obtener el plato alternando los dos modos anteriores.

Esta última es la forma más eficiente, lo que permite eliminar el cristal mínima para trabajar el borde y el centro, respectivamente, a partir de 70% el diámetro del espejo, y siendo que el diámetro 70% impuesto como un punto de referencia que pertenece a la parábola de referencia, la eliminación de vidrio para la corrección será más pequeño y más conveniente.

En el curso de procesamiento, sin embargo,, a veces cometer algún retoque mal, Puede llegar a ser la pena continuar por algún trabajo a distancia con uno de los otros dos métodos.

INSTALACIÓN DE EDDY TEST

Para aquellos que aún no lo hayan hecho, usted debe leer en este mismo artículos del blog “Prueba de Foucault; ¿qué es y cómo funciona” y “Configuración del ensayo en Foucault” , con imágenes que pueden ayudarle a recordar lo siguiente:

La prueba de Foucault es preferible que se practican en locales sin fluctuaciones de temperatura, tales como sótanos o bodegas, porque tales voladizos corresponden variaciones dimensionales del espejo en cuestión, lo que son capaces de distorsionar las mediciones que se realizan. No olvide que las tolerancias se miden en nanómetros, es decir millonésimas de milímetro, que corresponden más o menos a los valores que haría que la expansión térmica en el vidrio normal, y un poco menos en Pyrex.

A continuación, coloca el espejo sobre su soporte vertical para la prueba, lugar al doble de la distancia focal por Foucault probador, que por lo tanto es en el centro de curvatura de la esfera impresas en el espejo.

Una vez que la inclinación del espejo, especialmente si usted acaba de terminar su tratamiento y, si no se han utilizado de los guantes aislantes térmicamente en su manejo, se deja descansar y aclimatarse durante varias horas. Esta necesidad se debe al hecho de que en ambos casos el espejo estará demasiado caliente, por la misma razón ya mencionada de expansión térmica.

Por lo general, colocamos el espejo al final del trabajo tarde, y medir al día siguiente. Unas horas En cambio, es suficiente si el espejo está en borosilicato de Pyrex.

 (Tenga en cuenta que, una hora después de manipular el espejo, Foucault probador aún muestra las manos seudo termografía turbulenta en los lugares donde tuvieron lugar las garras sin guantes)

Para la corrección de las medidas, debe realizar los siguientes dos alineaciones fundamentales entre los probadores y espejo. La primera de las cuales proporciona que tanto la línea central de la hoja de la tester que la hendidura de la fuente de luz debe estar a una altura desde el suelo igual al centro del espejo; y que el transporte del probador debe deslizarse en paralelo al eje del espejo óptico.
Por entonces la fuente de luz LED, la luz emitida por la rendija orientada en el espejo y se refleja hacia atrás de ella, Se tendrá que ser trazado en el medio ambiente y el flujo en el espacio que está entre la fuente y la cuchilla, será colocado donde el operador es ojo (El Una su webcam).

NOTA: La instalación de una cámara web y la observación de las sombras en un monitor es más conveniente debido a los fenómenos de la difracción de la luz que se forman en el borde de la hoja y en los bordes de las ventanas se eliminan con la aparición de franjas verticales que alteran la percepción de colores planos.

También sería interesante probar con otro método, que en los años 90 estaba usando una cámara, y que hoy podría beneficiarse de una webcam, Se propone en 1994 por Ken Ramsey en Sky revista estadounidense y del telescopio, donde la máscara Couder fue colocado en el espejo, pero no directamente en la pantalla del monitor de TV.

En tal Modo, el gran número de zonas y sus ventanas necesaria cuando se trabaja un espejo de gran diámetro, Pueden ser observados de cerca con una gran ventaja y comodidad.

Volviendo a la alineación de la fuente, esto se hace mediante la eliminación temporalmente la hendidura de su asiento en frente de la fuente de luz, de manera que el punto es así más brillante de lo, y más fáciles de seguir. A continuación, la orientación de un hoja de cartulina blanca en la zona detrás del probador para averiguar dónde el punto. Y, por último, orienta poco a poco el espejo o el soporte del muelle a fin de lograr el punto en la posición útil, finalmente, la puesta en marcha de la rendija.

Después de completar estos alineamientos, que debe mantenerse durante toda la sesión de medición, dado que las medidas están relacionadas y vinculadas, Si por desgracia algún elemento también se movió muy poco, debe volver a la alineación y medidas de nuevo.

Después del tiempo de aclimatación del espejo puede iniciar la sesión de pruebas.

Detalles técnicos de normalización METER

Para Convención constructiva generalizada, El medidor entrará en la hoja refleja siempre de derecha a izquierda. La fuente de luz (en este tipo de probador que tiene la sorgene independiente del movimiento de la cuchilla), Usted siempre será a la izquierda de la hoja. Mientras que las Disposiciones sobre las lecturas del micrómetro de ajuste longitudinal del carro del probador, aumentará al aumentar la distancia de la hoja de espejo (situación requería “verniero positivo”). de lo contrario el “Verniero” Será negativo y las medidas serán marcados con un signo menos. En todo caso, los datos de procesado softwares requieren el tipo de vernier posee el probador utilizado.

LA PRUEBA DE FOUCAULT y su principio básico

Consiste en encontrar el punto focal (…más precisamente, el centro de curvatura que se corresponde con el fuego) de cada zona en la que el espejo está nocionalmente dividido por la máscara que se describirá en breve, a través del desplazamiento del carro longitudinal del probador, y la detección sombra en "spot" que se encuentra en el centro de curvatura, producida por la cuchilla instalada en el carro.

Lama de que los cables de operador para interceptar el cono de luz de la fuente reflejada, la determinación de la aparición de una sombra visible desde su punto de observación.

esta sombra, de acuerdo con el principio básico sobre el que se basa toda la prueba, (consulte la figura siguiente):

  • Se ve venir desde la derecha (o concordante con el movimiento de la cuchilla) si la hoja entra en la reflexión ante el fuego (posición intrafocale) ubicación 1 en la figura 3,
  • o bien se veía venir desde la izquierda (o en la dirección opuesta al movimiento de la cuchilla) cuando la hoja entra en la reflexión sobre el punto focal, en el que se cruzan los rayos de reflexión . (ubicación 3 en la figura 3)
  • finalmente, (ubicación 2 en la figura 3) cuando la hoja entra en la reflexión en el punto exacto de enfoque, sombra oscurece la visión en un denominado "plano llano", como resultado del cierre de un diafragma circular. En otras palabras, oscurece la zona se refleja sin que el operador puede decir que se trata de la derecha o izquierda.
La prueba de Foucault

Figura 3

El objetivo del operador es encontrar el punto de distancia del espejo que se obtenga para cada campo de exploración, la mancha de color que indica el punto focal de cada área, registrar el valor del "proyecto", o del desplazamiento relativo del carro entre las diferentes zonas que constituye la curva parabólica..

La máscara de la Couder

(Véase el artículo titulado "Cerradocouder la máscara: lo, ¿Por qué, cuándo y cómo”).

Ya se realiza como se describe en el artículo que acaba recomienda, Se presentará siete ventanas que compiten con 4 áreas que vamos a examinar (Tres coronas circulares con dos ventanas cada una,, además de un disco central), y estará listo para ser instalado delante del espejo.

Couder máscara 200F6

Figura 4

Vamos a escribir la tabla de multiplicar en la máscara con los datos de cada uno de los indicados 4 áreas en las que se divide:

  •  Los cuatro valores hX  indicar la distancia desde el centro del espejo 'fuera extrema de cada ventana.
  •  Los cuatro valores hmetro indicar la altura media de la ventana, entendida como la distancia desde el centro del espejo, el centro de la corona circular que constituye cada zona (Figura flecha hmetro Indica la línea central de la zona 3).
  •  Mientras que los valores de hmetro2/R  Son valores de aberración longitudinales de la parábola con respecto a la esfera, y son los valores para los que esforzarse en mm.

En otras palabras, estos valores indican para esa zona, el número de milímetros de “borrador” la parábola perfecta del centro de la ventana de cada una de nuestra área de máscara. los valores hmetro2/R  Ellos serán comparados con las mediciones, y los resultados serán utilizados para identificar qué tipo de acciones correctivas a tomar, en el camino de otras correcciones y criterios progresivos, que nos llevará a acabar el espejo con la mejor calidad óptica posible.

La tabla de multiplicar en la máscara en el ricopieremo también señala bloque , o "cuaderno de rascador", vamos a utilizar para realizar cálculos a mano .... Por supuesto, sólo con el fin de saber cómo derivar manualmente los mismos datos que vamos a ver de tratamiento informatizado con una hoja de cálculo adecuado, o XP con las figuras de los programas, u otros programas para los resultados de las pruebas de Foucault. El conocimiento del cálculo manual no es esencial, pero a menudo tiene que tomar un atajo útil, que se negó a aquellos que no saben cómo reconocer.

TOLERANCIA DE FABRICACIÓN del espejo

Ellos determinan su calidad, y que están determinadas, en particular, por los criterios establecidos anteriormente, sino también por la desviación de los valores detectados en las mediciones de los dibujos de las zonas, en comparación con ejecuciones del parábola perfecta teórica, y las desviaciones recientes deben apuntar a cero de modo que la más alta calidad, es sólo una cuestión de tiempo. pero eso, precisamente porque es una cuestión de tiempo, Con qué frecuencia satisfacer al aficionado a la astronomía “rascador de gafas” de un valor no sobresalido, pero que sin duda será mucho mejor que cualquier espejo del telescopio comercial.

Prueba de sensibilidad 'DE EDDY

La prueba de Foucault es capaz de amplificar acerca 600 mil veces el defectos superficiales haciéndolos visibles y cuantificado, aunque los de dimensiones infinitesimales.

Importancia práctica de entrenamiento para FOUCAULT TEST

El principio de funcionamiento sencillo e ingenioso de la prueba de Foucault, fundada en la única regla de los tres casos de origen de las sombras, (Justo en intrafocale, de izquierda a derecha y todos extrafocal 360 grados de ángulo alrededor de la mancha de color), Se produce en una superficie perfectamente esférica, sombras de intensidad idéntica en toda la zona del espejo a medida que avanza cuchilla para cortar el cono de luz reflejada.

En la práctica, la sombra será homogénea y casi idéntico o ligeramente más matizada de la obtenida en los discos numéricos 1, 2 y 3 de la figura 3.

Pero las cosas se complican en la práctica, con el hecho de que el espejo es por lo general ya no es una esfera perfecta, pero ya tiene áreas con radio ligeramente diferente en la forma de la parábola. Y entonces la sombra proporcionada ya no homogénea como en la esfera es, pero muestra el cambio mínimo en la curvatura del radio de la superficie reflectante, los relieves como áreas más claras que se desvanecen en las cavidades como las áreas más oscuras, que puede a su vez la aparición gradual de relieves más claras posteriores, etc..

Por esa razón, la instalación de la máscara couder es de ayuda primordial para poder definir perfectamente la específica par de ventanas en las que centrar su atención. (A parte la zona centrale, que si el espejo no está perforado tiene una sola ventana).

Queda, sin embargo, la dificultad del neófito enfoque en la búsqueda de la simultáneo e idéntico plana de color en dos ventanas diametrales de su interés, en presencia de datos de diversos trastornos de la luz y la oscuridad de las ventanas adyacentes, y las franjas de difracción producidos por una buena escisión por 10 micrón.

Aquí es esencial que cada uno enseña así a hacer malabares en el espejo de sus sombras, el aprovechamiento de las primeras sesiones de parabolizzazione para probar, y permanendovi adquirió hasta una mayor seguridad.

En la prueba de Foucault y la progresión de las sombras detrás de una máscara Couder, Hoy en día hay una serie de textos en la red,  imágenes y películas de la muestra que posiblemente pueden ser muy útiles, o confusión. La propia experimentación, teniendo en cuenta los tres orígenes de sombras, Es todo lo que necesita, y todavía sigue siendo la mejor manera de alcanzar la competencia.

y estamos listos para realizar la pruebaque vamos a ver el uso práctico de los resultados de los dibujos de cada zona, comenzando con una evaluación sólo se realiza manualmente, y luego continuar con otra “informática”.

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