Kolimacija teleskopa tipa NEWTON z laserskim kolimatorjem

slika 1

NEWTON je vsekakor eden izmed takšnih teleskopov, ki bodo zagotovo potrebovali kolimacijo posebej po kakšnih potovanjih ali prevažanjih na boljšo lokacijo. Kolimacija je proces s katerim poravnamo primarno in sekundarno zrcalo, da dobimo kar najboljšo sliko, ki jo teleskop lahko nudi. Že manjše napake v kolimaciji lahko privedejo do slabšega kontrasta, težjega fokusiranja in povzročijo nekakšne žarke pri zvezdah, ki so tako podobne kometom. Kolimacija je precej težja pri teleskopih z nižjim f razmerjem, saj že majhne napake povzročijo popačenje slike. Pri njih se zato pogosto uporablja tudi ti. coma corrector s katerim si lahko privoščimo malo večje napake. Prav zaradi tega je zelo pomembno, da se naučimo pravilno kolimirati teleskop. Za to lahko uporabimo več različnih pripomočkov, ki so dandanes zelo izpopolnjeni in omogočajo zelo natančno kolimiranje. Mednje spadajo ti. sight tube, cheshire, autokolimator, laserski kolimator in še bi lahko naštevali. Prve tri je najboljše uporabljati skupaj, saj lahko tako pridemo do celo boljše kolimacije kot z laserskim kolimatorjem, a še vseeno lahko z njim dobimo dokaj natančno poravnavo primarnega in sekundarnega zrcala.

Ko kupimo laserski kolimator, bo verjetno potrebno poravnati njegov žarek. To naredimo tako, da vzamemo škatlo v katero zarežemo na vsaki strani v obliki črke V (slika 2) in nato vanj položimo laserski kolimator.

slika 2

Laser usmerimo v steno, ki naj bo vsaj 3m oddaljena od njega in bo imela kakšno označbo, da bomo lahko takoj opazili, če se je laser premaknil (slika 3).

slika 3

Ko imamo vse pripravljeno, lahko začnemo laser vrteti. Verjetno se bo projekcija laserskega žarka začela premikati in ne bo vedno na istem mestu. S pomožjo vijakov za nastavitev laserja spravimo laser v takšno stanje, da ko bomo vrteli kolimator, se točka ne bo več premaknila s prvotnega mesta. 

Pri uporabi laserskega kolimatorja je potrebno imeti označeno središče primarnega zrcala. Navadno ga označimo z nalepko, ki bo imela na sredini luknjo, da se bo lahko laser odbil od primarnega zrcala nazaj do sekundarnega zrcala. Najboljše so nalepke, ki se uporabljajo za utrditev lukenj pri aktovki. Ta nalepka ne bo ogrozila optične kvalitete teleskopa, če se bo nahajala v senci sekundarnega zrcala. Za izračun premera sence sekundarnega zrcala na primarnem zrcalu lahko uporabimo tole formulo:

d_s = s_b - (2 * rps * tan(rfov/2))

d_s - premer sence sekundarnega zrcala na primarnem
s_b - mala os sekundarnega zrcala
rps - razdalja med primarnim in sekundarnim zrcalom
rfov - pravo vidno polje okularja skozi teleskop

Če ne vemo dolžine male osi sekundarnega zrcala, lahko izračunamo njeno minimalno vrednost. Tako bomo sicer dobili manjši premer sence, vendar bolje manjši kot prevelik.

s_{b min} = d_p * g_rav/g_raz

d_p - premer primarnega zrcala

g_rav - razdalja med goriščno ravnino in središčno osjo teleskopa
goriščna ravnina - skupina goriščnih točk v fokuserju

g_raz - goriščna razdalja

Razdaljo med goriščno ravnino in središčno osjo teleskopa lahko izmerimo. Ponoči usmerimo teleskop v del neba, kjer je skupaj kar precej svetlih zvezd. Čez fokuser nalepimo zelo tanek papir in fokusiramo tako dolgo, dokler se na papirju ne projecirajo izostrene zvezde.

Razdaljo med primarnim in sekundarnim zrcalom lahko izračunamo s formulo:

rps = g_raz - g_rav

Pravo vidno polje okularja skozi teleskop se da dokaj natančno izračunati s sledečo formulo:

rfov = afov/pov

afov - navidezno vidno polje okluarja

pov - povečava, ki jo dobimo s tem okluarjem

pov = g_raz/g_ok

g_ok - goriščna razdalja okularja

Ta primer se nanaša na moj teleskop: 

d_p = 8''

g_raz = 48'' = 1219,2 mm

g_rav = 270 mm
Za okular sem vzel g_ok = 22 mm Nagler z navideznim vidnim poljem 82°. Seveda si ne lastim takšnega okularja, vendar se za izračun lahko uporabi ta podatek. Dobro je, da dobimo kar se da velik rfov.

pov = g_raz/g_ok = 1219,2mm/22mm = 55,4

rfov = afov/pov = 82°/55,4 = 1,48°

s_{b min} = d_p * g_rav/g_raz = 203,2mm * 270mm/1219,2mm = 45mm

rps = g_raz - g_rav = 1219,2mm - 270mm = 949,2mm

d_s = s_b - (2 * rps * tan(rfov/2)) = 45mm - (2 * 949,2mm * 0,013) = 20,5mm

Premer sence sekundarnega zrcala znaša okoli 2,1 cm, kar je povsem dovolj za nalepko, ki se uporablja za utrjevanje lukenj pri aktovki. Njen premer znaša okoli 1,4cm.

Torej, sam postopek kolimiranja se začne z označevanjem centra primarnega zrcala. Pri tem opravilu je potrebno biti zelo previden, da ne poškodujemo zrcala. Najprej je potrebno sneti zrcalo s teleskopa s pomočjo treh vijakov na zadnji strani, ne tistih s katerimi kolimiramo (slika 4). Dobro je, če si število zavojev štejemo, da bomo tako lahko brez skrbi nazaj privili primarno zrcalo.

slika 4

Ko smo to naredili, vzamemo velik list papirja (najboljše papir za zavijanje) in vanj vrišemo krog, ki ima enak premer kot je premer primarnega zrcala. Le-tega lahko najdemo v specifikacijah teleskopa. Krog nato izrežemo in ga dvakrat prepognemo, tako da dobimo četrtino prvotnega kroga (slika 5). Pomembno je, da se robovi res prekrivajo in da to natančno opravimo.

slika 5

Konico tega zloženega kroga malce odrežemo, tako da, ko ga bomo razvili, bo imel v sredini majhno luknjo v obliki kvadrata (slika 6).

slika 6

Nato razložen krog previdno položimo na primarno zrcalo, tako da bo povsem na sredini (slika 7). Pri tem pazimo, da papirja ne premikamo preveč po površini zrcala, saj lahko naredimo rise in mu s tem zmanjšamo optično kvaliteto.

slika 7

Vzamemo fin oz. natančen flomaster in označimo sredino zrcala. Previdno vzamemo papirnati krog z zrcala. Pika mora biti res na sredini, lahko naredimo tudi več meritev z roba zrcala, da se o tem prepričamo. Če smo sredino zgrešili, poskusimo ponovno in novo piko zarišemo zraven stare. Staro piko lahko tudi očistimo z majhno količino izopropanola, ki pa ga moramo takoj odstraniti z malo destilirane vode, saj bi drugače pustil madež na tistem delu zrcala, kamor smo ga nanesli. Tega alkohola ne nanašamo na celo površino zrcala, ampak samo izključno na center in z destilirano vodo prav tako izpiramo samo center. Dobro je uporabiti vatirano palčko namočeno v ta alkohol. Zrcalo ima zelo ranljiv premaz, zato se je potrebno izogibati kakršnim koli posegom na njegovi površini. Ko smo se prepričali, da smo piko zarisali na sredini, vzamemo nalepko in jo nekako pritrdimo na konico zobotrebca z lepilom, vendar ne preveč, saj je tako ne bomo mogli odlepiti od njega. Jaz sem uporabil vatirano palčko, na katero sem nanesel malo žvečilnega gumija (slika 8).

slika 8

Sedaj previdno premikajmo nalepko po zraku proti piki označeni s flomastrom, dokler ne bo pika vidna skozi luknjo v nalepki. Nato z veliko previdnostjo in počasi približamo nalepko zrcalu in jo nanj pritrdimo. Pri tem imamo le eno samo možnost, zato si je pri tem koraku potrebno vzeti dovolj časa, da postavimo nalepko res na sredino (slika 9). Da bo nalepka dobro pritrjena si lahko pomagamo z novo radirko na svinčniku, s katero pritisnemo na nalepko. Za piko označeno s flomastrom na sredini ni potrebno skrbeti, saj je njena površina manjša (če smo uporabili dovolj fin flomaster) od laserja in tudi dovolj odbojna. In tako je proces označevanja sredine primarnega zrcala zaključen.

slika 9

Sledi pritrditev zrcala nazaj na teleskop. To bo seveda lažje, če smo pred tem šteli število zavojev, ki smo jih porabili za snetje zrcala. Ko imamo zrcalo pritrjeno nazaj se lahko lotimo kolimacije. Najprej nas čaka groba kolimacija. Dober pripomoček, ki ga lahko pri tem uporabimo, je valjasta škatlica za fotografski film, če je naš fokuser 1,25''. Vse kar moramo narediti je, da na pokrovu napravimo majhno luknjico, dno pa odrežemo stran. Škatlico nato vstavimo v fokuser in približno nastavimo sekundarno zrcalo, tako da je koncentrično s fokuserjem. Ko to opravimo, lahko začnemo kolimacjo z laserskim kolimatorjem, ki ga isto kot škatlico vstavimo v fokuser. Opozorilo: Med kolimacijo ne dovoilte, da bi vam laserski žarek svetil, ali se odbijal od zrcala, v oči! Najprej začnemo s kolimacijo sekundarnega zrcala. Pozorni moramo biti na projekcijo laserskega žarka na primarnem zrcalu. Če je sekundarno zrcalo zelo slabo kolimirano, se lahko žarek celo odbije od primarnega zrcala in udie iz optične cevi, zato je priporočljivo vzeti list papirja in preveriti, če res uhaja iz sprednje strani. Skratka, naša naloga je, da projekcijo laserskega žarka spravimo v sredino nalepke, kjer je luknja. Pomagali si bomo s tremi vijaki, ki so locirani na sekundarnem zrcalu (slika 10).

slika 10

Dobro je, da vijake zavrtimo le za majhen obrat in da jih ne zategnemo preveč ali premalo. Priporočljivo je, ko hočemo spraviti laser v eno smer, da najprej zavijemo dva vijaka na eni strani in potem tretjega odvijemo ali obratno. Tako ohranjamo to ravnovesje.

Ko smo projekcijo laserja le spravili v center, lahko pričnemo s kolimacijo primarnega zrcala (slika 11). Za njegove tri vijake velja isto kot pri sekundarnem zrcalu (slika 12). Laserski žarek moramo poslati nazaj do njegovega izvora. Sedaj bi lahko rekli, da je kolimacija končana.

Z laserskim kolimatorjem je kolimacija precej lažja, a vendar je pa tudi precej odvisna od tega, kako posameznik presodi kje je center primarnega zrcala in pa kako je sam kolimator skolimiran. Da se res prepričamo, da je naša kolimacija dobro uspela, lahko preverimo na kakšni svetlejši zvezdi, tako da jo malo defokusiramo in mogli bi videti koncentrične obroče okoli nje, seveda, če je naša kolimacija zares dobra. Kakršnakoli popačenja pa pričajo o tem, da naš sistem ni dobro kolimiran ali pa, da pogoji niso dovolj dobri. Obroče lahko vidimo le ob zelo dobrih pogojih!

 

Gostovanje omogoča :         www.SLOhosting.com