Centrage mécanique des optiques C14
Problématique
La collimation des schmidt-cassegrain est finalisée de nuit en jouant sur le tilt du miroir secondaire. Mais l'optimum sur la figure d'Airy ne peut être atteint que si les optiques sont alignées mécaniquement. Autrement dit, il faut que le miroir principal, la lame de schmidt et le miroir secondaire soient coaxiaux. Ce contrôle peut être fait visuellement en se plaçant devant l'ouverture du scope : il faut alors juger de la concentricité des divers éléments et reflets. Positionner précisemment son oeil dans l'axe du primaire et de manière stable n'est pas chose aisée : cela devient rapidement fatiguant et il est délicat d'obtenir une précision inférieure à qq millimètres.
Préalables
Le miroir primaire coulissant sur le baffle, il suffirait de contrôler que le support du secondaire au centre de la lame soit concentrique au baffle pour que le primaire, la lame et le secondaire soient alignés.
Toutefois, il faut vérifier préalablement avec une jauge de profondeur que :
- le miroir secondaire lui-même soit centré sur le disque sur lequel il est collé,
- le support de secondaire au centre de la lame soit bien au centre de la lame.
Enfin, on supposera que le baffle est perpendiculaire au barrillet AR et que le miroir principal n'est pas tilté sur son coulisseau. Pour cette fois, on fera momentanément confiance à Celestron (?) mais il est parfaitement possible de vérifier ces points. J'y jeterai un oeil lors d'un prochain démontage complet du télescope, on ne sait jamais...
Solution
L'objectif est de vérifier la concentricité du support de secondaire au centre de la lame avec le baffle sur lequel coulisse le miroir primaire. Pour cela, il faut matérialiser l'axe du baffle via un laser monté au centre d'un cylindre ajusté au diamètre intérieur du baffle. Le faisceau laser vise une cible montée à la place du miroir secondaire. Ce démontage du miroir secondaire est seulement possible sur un Celestron de type Fastar.
Les quatre vis de calage de la lame sur son barillet permettent de centrer la cible sur le spot laser en provenance du baffle.
Le système
Le montage est composé de trois éléments :
- Un cylindre long (2xD) usiné au diamètre inter du baffle (-0.1mm) et percé pour recevoir le pointeur laser,
- Un pointeur laser de type crayon (Conrad),
- Un disque usiné comportant au centre un percage de 10mm et venant à la place du secondaire.
Le cylindre usiné en aluminium recoit dans sa partie arrière le crayon laser qui est maintenu en place et centré par un jeu de 2x3 vis à 120°. Le faisceau laser du pointeur doit être rendu coaxial au diamètre exter du cylindre. Cela est vérifié en visant une cible à plusieurs mètres : le spot doit rester sur la croix sur une rotation du cylindre. Pour l'essai, l'erreur à 5m était inférieure à 1mm, soit 0,1 mm pour la distance miroir-secondaire de 0,5m.
Le cylindre est ensuite introduit dans le baffle du C14 (diamètre inter de 54,5mm) :
Il faut alors démonter le miroir secondaire de son support au centre de la lame. Cela est extrêmement facile à faire avec le système Fastar. Il faut dévisser la bague moletée de serrage puis retirer le bloc supportant le miroir. Attention à ne pas choquer le miroir lors de son retrait et le mettre en lieu sûr...
Il suffit désormais de mettre à la place le disque qui servira de cible au laser en provenance du baffle. Ce disque est de même diamètre que le support de secondaire (95,6mm) et il est percé en son centre d'un trou de diamètre 10mm. Un morceau de papier à carreaux 5x5mm est centré sur ce trou grace à son maillage imprimé. La bague de serrage est revissée pour maintenir la cible.
Puis le laser est allumé et son faisceau vient illuminer la grille de la cible.
Si par chance le spot laser est pile au centre de la croix, le centrage est parfait. Mais cela ne sera certainement pas le cas...
Il faut alors enlever toutes les vis qui maintiennent la couronne retenant la lame sur son barillet, puis retirer cette couronne en faisant attention que la lame ne bascule pas en avant...
Il suffit ensuite de jouer sur les 4 vis du bariilet qui supportent radialement la lame. L'objectif est simple : il faut centrer la croix sur le spot laser matérialisant l'axe du baffle.
Le spot laser juste avant le dernier ajustement. Le défaut de centrage est à ce stade de 0,7mm. Il était à l'origine de 2,5mm.
Une fois le centrage effectué, la lame doit avoir un jeu radial de quelques 1/10mm pour éviter toute contrainte contre son barillet. Le jeu d'origine entre la lame et son alésage est suffisant pour autoriser un bonne latitude de réglage. Si la lame venait à butter contre son support avant la fin du réglage, cela révèle un problème plus sérieux comme par exemple un baffle non perpendiculaire au barillet ou un tube tilté par rapport au barillet du primaire.
Remettre en place l'anneau de maintient de la lame en veillant à ne pas trop serrer les vis.
Eteindre le laser et l'enlever du baffle.
Enlever le disque cible et remettre le miroir secondaire en place. Son orientation angulaire est imposée par une vis située sur la périphérie du disque support.
Ca y est ! La lame et le miroir secondaire sont enfin bien centrés par rapport au baffle supportant le miroir primaire. Un contrôle visuel classique le confirmera parfaitement.
Il ne restera plus qu'à ajuster le tilt du secondaire lors d'une collimation de nuit sur une étoile...