Cay2

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Messages posté(e)s par Cay2


  1. il y a 17 minutes, Mehdi a dit :

    autant je valide l'approche conceptuelle à la main à 200 % autant si on m'avait debranché mon pc pendant que je bosse .....bouuhhh j'aurais ronflé de l'orage !  :D

    :D

    Certes mais bon, ma démarche n’était pas systématique... Et au final on se marrait bien :D Genre 'gaffe les gars', il arrive !!  basculez sur Excel !!!


  2. il y a 27 minutes, Pascal C03 a dit :

    on peut même aller jusqu'à la modélisation de la partie déformable en éléments finis...

     

    Quand jetais responsable de bureau d’études, il y a un moment..., et que je voyais les jeunes et moins jeunes ingénieurs se jeter sur leurs ordis pour faire des éléments finis  au moindre pb et dimensionnement, sans passer par la case réflexion et dimensionnement analytique (le papier, le crayon, et le cerveau), je les regardais faire ... Circonspect, sans rien dire ...
    Puis au bout de quelques heures je passais à leur bureau et débranchais brutalement la prise de l'ordi ... Pas le temps de faire une sauvegarde ... 

    :D:D:D:D

    Ensuite on se mettait devant un tableau et on bossait normalement et logiquement ... 9_9

    Aujourd'hui il faudrait malheureusement souvent débrancher les bureaux d’études dans leur totalité :(

    ....

    Marc  

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  3. il y a 1 minute, Pascal C03 a dit :

    Mais c'est pas tout à fait impossible. Si les déplacements restent faibles (et ils doivent l'être) on peut même aller jusqu'à la modélisation de la partie déformable en éléments finis...

     

    Une précision sur ce mécanisme à flexion : il s'agit d'une combinaison de barres en traction/compression (étage du haut) et en flexion (étage du bas). Ces barres sont articulées en flexion par réduction locale des section  :

     

    image.png.25d35c3f116a468e733d4f161bc8397f.png

     

    Au premier ordre cela se modélise facilement, c'est de la géométrie. Les éléments finis permettent de vérifier la cinématique et surtout de calculer les contraintes.  

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  4. Il y a 5 heures, Mehdi a dit :

    Je m'y suis intéressé il y a quelques temps et j'avais proposé des design se basant la dessus , mais en Europe c'est trop neuf et on m'a recommandé de rester classique .

    Aux USA par contre ils trouvent ça tellement plus fiable que les mécanismes classiques qu'ils s'en servent de sécurité de lancement pour missile balistiques nucléaire

     

    Étonnant que tu dises cela. On trouve ce genre de mécanismes un peu partout dans le monde de l'optomecanique, en Europe. Sous différentes formes.

    En tout cas sur mes projets 9_9
    Je fais mettre dans les specs, quand je le juge nécessaire : 'la transmission mécanique de l’élément x ne doit pas inclure de mécanisme a friction'.

    :/^_^:D

    Les industriels pleurent un peu mais au final mécaniques simples et efficaces :)

     

    Marc

     

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  5. Les actuateurs du M1

     

    Suite à la demande de jackbauer 2,  jetons un coup d’œil sur les actuateurs. :)

    Commençons par le début : à quoi ils servent ?

     

    1/ Au moment du lancement les segments sont en position ‘rétractée’. Leur mécanique de support vient s’appuyer sur des limiteurs qui modèrent les vibrations/résonances lors du lancement. Donc il faut une fois là haut mettre les segments à leur position de travail : il faut les monter de 12.5 mm.

    2/ Une fois à leurs positions de travail, il faut aligner tout le monde par rapport au M2 et au M3. Chaque segment est déplacé de façon à donner un mouvement d’ensemble au M1 (piston, tip, tilt).

    3/ Ensuite on fait du ‘stacking’. C’est-à-dire que chaque segment est positionné de façon à ce que les 18 images d’une étoile soit a la même place sur le détecteur.

    4/ Puis on fait du ‘phasing’. Il faut que non seulement toutes les images soient à la même place mais en plus la surface du miroir soit ‘cohérente’, sinon la PSF du machin, ou son Strehl, est ras les pâquerettes. Là il faut positionner les segments à des fractions de longueur d’onde, il faut des résolutions nanométriques (en fait 10 nm pour JWST).

     

    Une illustration ci-dessous. A gauche (de la figure de droite) les segments sont 'stackés'. Une seule image d’étoile mais Strehl pourri. A droite après mise en phase, on obtient la PSF d'une vraie optique, cohérente 

     

    image.png.0e8dc4b93e899a274219c0e0b3e76abf.png

     

    5/ Ce Phasing doit être maintenu en opération. Toutes les une à deux semaines, il faut contrôler le phasage et le réajuster si nécessaire. Rien n’est stable aux échelles nanométriques.

    La mesure de position relative des segments pour Phasing est faite en ‘star test’ avec des wavefront sensors, mais c’est une autre histoire....

     

    Donc il nous faut des actuateurs:

    - de grande course (spécification 20 mm),

    - avec une précision de 10 nm ou moins,

    - qui bossent soit à température ambiante soit en cryo à 35K,

    - fiables pour une durée de vie d'au moins 10 ans une fois là haut (après JWST n'a plus de fuel  :().  

     

    Sortez vos cahiers, vous avez deux heures. La calculette est autorisée :D 

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  6. il y a 38 minutes, asp06 a dit :

    https://apertureos.com/off-axis/zero-expansion-ceramic-mirrors/

    j'avais trouvé cette référence comme alternative possible au SiC en espérant un prix plus raisonnable pour un budget amateur.

    le SiC c'est aussi particulier que le Be pour faire des miroirs, sinon plus..

    La Cordierite, oui. On gagne un peu par rapport aux vitrocerams. Mais attention ce n'est pas forcement abordable pour les amateurs (ou alors les riches amateurs ? :ph34r:)

    :)

    Marc

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  7. il y a 23 minutes, dg2 a dit :

    Il y a un piège ! Le béryllium-7 est radioactif et se désintègre en 50 jours environ. Donc effectivement, il en est qui est produit lors de la nucléosynthèse, mais il ne survit pas longtemps (comme le tritium). Sur votre schéma qui ne montre que quelques heures, on ne voit bien sûr pas cette décroissance, bien trop lente.

     

    Le béryllium-9 est le seul isotope stable et il est produit quand les plus abondants des noyaux un peu plus lourds (C, N, O) sont cassés par les rayons cosmiques. Je doute qu'il soit possible de prédire facilement l'abondance de  béryllium (ou bore, ou lithium) en fonction de celle de C, N, O, mais on peut quand même imaginer que la première est proportionnelle aux secondes.

     

    Mille mercis :)

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  8. il y a 1 minute, asp06 a dit :

    est ce que l'inox a les mêmes défauts d'anisotropie que le béryllium ?

    est ce que des miroirs en inox sont réalisés de la même manière (frittage de poudres) pour des installations au sol ou dans l'espace?

    si oui, les coûts intégrés sont ils finalement si différents?

    L'inox n'est pas un métal pur : on part d'un acier qui est Fer-Carbone qu'on allie avec en général avec du Chrome et du Nickel. C'est par exemple le 304 ou le 316, ou pour utiliser les anciennes appellations, plus parlante, le Z6CN 18-10 de nos couteaux de cuisine (18% de Chrome, 10% de Nickel).  

     

    Plusieurs problèmes pour faire des optiques avec ça:

    1/ L'acier a une densité de 7.8, et une rigidité de E=200 GPa. C'est fichtrement lourd, et même si c'est raide le ratio Rigidité/Densité (E/Rho= 26) n'est pas plus élevé que celui de l'aluminium (E/Rho= 26) ou le verre (E/Rho= 28). Ce ratio permet de comparer des structures a géométries équivalentes : ces trois matériaux sont a peu prés équivalents du point de vue déformée sous gravite ou fréquences propres. Avec du SiC (instrument NirSpec de JWST) on est a E/Rho= 117 et  avec le Béryllium E/Rho= 162. Autrement dit l'acier n'apporte rien par rapport à l'alu ou le verre d'un point de vue mécanique. Le SiC et le Be sont 4.5 et 6.3 fois meilleurs que les matériaux courants, respectivement.

     

    2/ L'inox, d'un point de vue métallurgique est multi-phases. Même si on peut lui faire du polissage esthétique ou d'augmentation des propriétés mécaniques (fatigue),  obtenir une très basse rugosité pour des optiques de haute performance n'est pas possible. La métallurgie des poudres n'y changera rien.

     

    3/ L'inox est une machine à gradients thermiques. Il ne conduit pas bien la chaleur et il lui faut  du temps pour s’homogénéiser et évacuer les gradients de chaleur. Pour des optiques les gradients thermiques sontl' ennemi no. 1. Gradients + fort coeff de dilatation = forme pourrie et pas stable.

     

    Voila en gros pourquoi on n'utilise pas l'Inox. Et la métallurgie des poudres n'apportent pas de gain, on est limite par les propriétés de l'acier. 

    :)

    Marc     

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  9. il y a 24 minutes, dg2 a dit :

    Oui, puis non. Le Be n'est pas produit dans les étoiles, mais pas lors du Big Bang non plus. Il est uniquement produit dans le milieu interstellaire par spallation (noyaux de C, N, O cassés par des rayons cosmiques en lithium, Be et bore).

    Ah ... Désolé mais je ne suis pas un spécialiste de la question  :(

    Je me suis toujours appuyé sur ce que j'avais pu lire dans les 3 premières minutes de l'Univers de S. Weinberg et que je retrouve dans les publis diverses et variées sur le sujet, par exemple : 


    image.png.ffc75e24c4ac6207eb98bb60269a054d.png

     

    Source : https://books.openedition.org/editionscnrs/11570?lang=fr

     

    'Il est uniquement produit dans le milieu interstellaire par spallation (noyaux de C, N, O cassés par des rayons cosmiques en lithium, Be et bore).'
    Fichtre : mais alors l'abondance de Be est gouvernée par quoi ? Par la nucléo primordiale ou par le mécanisme de spallation que tu  mentionnes ? Mon latin se perd :)

    Il me semble en tout cas que la conclusion reste la même : il y en a si peu ... ?

    Marc

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  10. Il y a 2 heures, zirkel 2 a dit :

    Cay2 Euuuh c'est indiqué au moins pour le verre ED : Hoya.

    Oui, je sais bien que le verre est du Hoya :D

     

    Mais il est dit sur certains sites : optics made in Japan...

    J'ai fouillé un peu. Je pense qu'effectivement les lentilles sont estampillées Hoya.

    Le groupe Hoya a une usine de fabrication optique en Thailande:

    http://www.hoya-opticalworld.com/english/products/kenma.html

    Ils peuvent ainsi être compétitifs :

    - Verre Hoya = pas de marges supplémentaires d'achat de verre

    - Fab des lentilles en Thailande : coût de main d'oeuvre moyen dans l'industrie 350 euro/mois (chine 930 Euro/mois)

     

    Maintenant quid de la qualité optique ???

    Il faut savoir que les lentilles non-artisanales sont réalisées sur des centres CNC, en très grande majorité des machines allemandes:
    Optotech (https://www.optotech.de/), Schneider (https://www.schneider-om.com/) ou encore LOH (https://www.satisloh.com/precision-optics/polishing-1).

    Pour des optiques de la gamme 80-120 mm, par expérience ces équipements sortent la demi-frange (@632.8 nm) sur l'onde par face.

    Le quart de frange si machines vraiment bien réglées et si les critères de qualité sont établis ainsi.  

    Donc :

    - Une face de lentille avec défaut mécanique de 632.8/2/2 = 160 nm PTV, soit en gros  160/5 = 30 nm RMS.

    - On bosse en transmission donc un défaut meca d a une influence sur 'onde transmise de D = d.Delta (n)~d.(1.5-1)~0.5 d  = 15 nm RMS

    - Pour un triplet, 6 faces la résultante RMS triplet   = racine (6)*RMS faces = 36 nm RMS sur 'onde.

    Pour un critère de diffraction limite à lambda/14 RMS = 39 nm RMS dans le visible à lambda=550 nm, et Strehl ratio correspondant S=0.80.

    36 nm RMS sur 'onde, ca fait un Strehl = 0.83

    Le même calcul pour des faces au quart de l'onde donne 18 nm RMS  (le prix monte évidemment...)

    Le Strehl ratio correspondant vaut S=0.96 à lambda=550 nm

     

    Il faut rajouter les erreurs de front d'onde dues:

    - au design optique

    - au respect des prescriptions optique (courbures, épaisseurs, indices, ...)

    - aux erreurs d’Intégration du triplet (entre-verres, décentrements, tilts, ...)

     

    En négligeant ces dernières contributions, on peut imaginer que les triplets de l'industrie, quand ils sont non-triés, ne sont pas si mauvais et peuvent même être très bons (loterie). En sortie de machines les lentilles se baladent plutôt entre le quart de frange et la demi-frange , disons entre le tiers et la demi-frange... Le Strehl variant avec le carré des défauts de surface, obtenir des Strehl vers les 0.9 n'est pas débile.

     

    Tout cela pour dire:

    - Le verre FCD100 Hoya est l’équivalent du FPL53 de Ohara (voire aussi : https://www.stellarvue.com/optical-glass-types/)

    - La correction du chromatisme est normalement très bonne.

    - Il est probable que Hoya livre aussi des lentilles fabriquées dans leur usine de Thaïlande

    - Si l'usine est pas trop pourrie, les lentilles qui en sortent doit être de qualité acceptable et pas trop chères

    - Si on a de la chance ça peut être bon voire très bon.

     

    Si on veut acheter la TS, ou l'Explore Scientifique, ou la Saxon (connaissais pas ...) : il faut demander un bulletin de contrôle (100 Euro chez TS), pour voir si on a gagne a la loterie. Le loto c'est payant.

     

    Quelques test optiques pour corroborer ce qui est dit ci-dessus :

    https://interferometrie.blogspot.com/2015/06/115800-ts-triplet-apos.html?view=flipcard

    Il y a plein d'autres exemples sur leur site.

     

    Bons cieux :)

    Marc