T450

Aigrettes et diffraction

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Bonjour,

Je suis en train de réfléchir au tube de mon 450 mm. Pour des raisons de conception, j'aurais préféré avoir une araignée à trois branches plutôt qu'à quatre branches, mais cela fait 6 aigrettes au lieu de 4. Toutefois, au-delà du problème esthétique (un peu d'originalité ne peut pas faire grand mal ;) ) je voudrais savoir si la quantité de lumière diffractée est supérieure ou inférieure, car ce que je crois comprendre c'est qu'il y a en fait 8 aigrettes dans une araignée à 4 branches, confondues deux à deux. Si tel est le cas, l'énergie dispersée serait plutôt moindre avec 3 branches, mais répartie en six aigrettes.

Ça ne va pas chercher bien loin sans doute, mais si c'est plus pratique (et pour moi ça l'est) et moins "photonvore", je pourrais bien m’accommoder du côté esthétique...

Nathanaël

 

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J'ai pas la réponse, mais quitte à avoir des aigrettes, je préfère les étoiles avec 6 aigrettes plutôt que 4 :)

Je trouve ça plus esthétique ;)

Bonne journée,

AG

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Les masques anti-aigrettes, comment dire.... c'est de la m...! En fait, à épaisseur égale, le contraste (c'est à dire la capacité à distinguer par exemple des nodosités à la surface de Jupiter -WOS, du moins si l'instrument est collimaté correctement) dépend de la somme cumulée des longueurs de branches de l'araignée. Les considérations esthétiques tant sur le plan de l'aspect visuel de l'araignée que sur le nombre d'aigrettes visibles à l'oculaire n'entre pas en considération dans l'évaluation de la diminution du contraste consécutive aux branches d'araignée, sachant que ce n'est pas la composante principale générant de l'obstruction. Après pour de gros instruments (à la grosse louche > T450...), une araignée 4 branches s'impose souvent pour des questions de rigidité. Il ne faut pas transiger la dessus. A cet égard, on a vu parfois des instruments avec des lames courbes... là c'est défense de rire: outre que cela rallonge les longueurs de branches, on a la nécessité impérieuse qu'elles soient suffisamment épaisses pour conserver certaines propriétés de rigidité... Si visuellement on a disparition des aigrettes, la diffraction se répartira alors sur tout le champ, entravant la magnitude limite potentiellement observable pour un oculaire donnée... Les masques anti-aigrettes, on en parle même pas! Autant cacher complètement le tube de son instrument :D Pour conclure, pour un instrument moyen 3 branches c'est bien (et j'aime aussi l'esthétique de 6 faibles aigrettes à l'oculaire ;) , pour un instrument "méchant" genre T600 je m'orienterais vers une 4 branches. Sur le lien cité, il y a beaucoup de théorie parfaitement clair mais en pratique si l'araignée est faible elle peut plier en se décolimatant un poil au raz de l'horizon, donc la condition qui doit primer avant tout c'est la RIGIDITE.

Edited by maire

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Nathanaël les images de la PSF fonction des différentes araignées présentées plus haut, montrent bien les influences sur la géométrie de la PSF, mais pas leurs intensités, ce qui est aussi un facteur important en imagerie. 3 branches c'est mieux que 4, seul pb c'est la rigidité mécanique à résoudre.

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Le truc a bien comprendre, c'est que l'énergie diffractée dépend de la surface frontale de l’araignée, pas du nombre de branche ou de la forme de l'araignée.

Donc ce qui est mieux, ce n'est pas trois ou quatre banches, c'est l’araignée qui présente la surface frontale la plus faible.

Autrement dit, la question est : pour une surface donnée, quelle araignée donne la plus grande rigidité ?

 

Je laisse la réponse aux mécaniciens ;-)

 

Sinon, les simu donnent bien l'intensité (sinon, elles n'auraient aucun intérêt). Les tableaux donnent les valeurs numériques.

 

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il y a 39 minutes, christian viladrich a dit :

pour une surface donnée, quelle araignée donne la plus grande rigidité ?

4 branches fines comme ça : (>o<), ou 3 branches un peu plus épaisses comme ça : (>o--), moins rigide en torsion ; réservé à ceux qui tiennent absolument à leurs 6 aigrettes ;) ou construisent délibérément un serrurier minimaliste à seulement 6 tubes  :)

Cependant un autre facteur est à prendre en compte que cette diffraction idéale théorique, comme on n'observe pas ici dans le vide de l'espace : la réfraction dans la couche limite de quelques mm d'épaisseur au contact de chaque côté des branches, qui se superpose et interfère avec la diffraction...

C'est pourquoi la solution mécanique la moins perturbante dans le chemin optique au final, reste une araignée à 4 branches déportées comme schématisée ci-dessus.

Il est préférable que ces branches soient ajourées s'il faut en augmenter la hauteur (dans le sens de l'axe optique) en particulier si elles doivent soutenir un secondaire quelque peu massif, ou un ensemble imageur au foyer primaire, afin de leur conserver la meilleure résistance possible aux porte-à-faux et couples de torsions tout en minimisant l'épaisseur à traverser par le flux optique de cette fameuse couche-limite ;)

Mes deux sous (sexy j'espère :D)

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Arrêtez toutes vos salades : le mieux, c'est la fine aigrette...! :D

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Ok, j'ai lu pas mal de vos post sur le sujet, que pensez-vous de la solution ci-dessous, pour une caméra au foyer?

Avec 3 "branches", c'est forcément "aligné" et ça permet en outre de faire la collimation "secondaire", étant entendu que chacun des 6 fils peut-être tendu indépendamment. Avec un tube "porte-caméra" aussi long qu'on le souhaite ou du moins seulement limité par le couple obstruction (diamètre) / vignettage (longueur).

Nathanaël

araignee%20en%20fils.JPG

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Il y a quand même un gros paradoxe à vouloir optimiser, d'une façon ou d'une autre, le support et l'araignée, et dans le même temps, mettre une caméra avec roue à filtres et câbles, au milieu du tube... dans mon cas (primaire 450mm) ça se discute, un secondaire pour une modeste caméra ne ferait que 100mm. La moindre roue à filtre (5 positions) en fait autant, elle est excentrée et il y a des câbles partout (ci-dessous).

Du coup, je me demande s'il ne vaut pas mieux choisir entre caméra dans le tube avec montage "à l'arrache" ou secondaire avec montage aux petits oignons... ;)

Nathanaël

P1010774.jpg

 

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Le 28/10/2018 à 17:53, christian viladrich a dit :

Le truc a bien comprendre, c'est que l'énergie diffractée dépend de la surface frontale de l’araignée

 

Surface frontale ??? Épaisseur des branches de l'araignée en regardant le tube de face (partie la plus fine des branches) ou surface des branches parallèlement à l'axe optique du tube ?

 

Je déterre ce post  car j'envisage d'acquérir un tube pour de l'observation planétaire. Quand on observe une planète lumineuse comme Jupiter ou Mars la présence d'aigrettes dégrade- t-elle vraiment l'image ou est-ce simplement esthétique ? Perso cela me gêne dans ma concentration pendant l'observation.

On perd vraiment optiquement ?

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Il est vieux ce post :-)

Surface frontale, c'est bien la surface vue du trajet des rayons lumineux. Il s'agit donc bien de l'épaisseur de l'araignée, par exemple 1 ou 2 mm. Et pas de leur hauteur, par ex 20 - 30 mm.

La dégradation dépend de la surface interceptée (voir les simu).

Le principe est donc d'avoir une araignée suffisamment rigidité, mais pas trop "épaisse". Cela étant posé, on fait avec en observation planétaire. L'essentiel étant d'avoir du diamètre, une bonne qualité optique et mécanique, une bonne collimation, et une obstruction raisonnable.

 

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Le 29/10/2018 à 10:07, Toutiet a dit :

Arrêtez toutes vos salades : le mieux, c'est la fine aigrette...!

C'est vrai que la G...astronomie c'est de la fine...aigrette !!  :ph34r:

.......

 

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il y a 9 minutes, JML a dit :

C'est vrai que la G...astronomie

Plagieur :)

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il y a 2 minutes, ALAING a dit :

Plagieur

Oui, je m'en suis rendu compte ....

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Merci pour cette précision.

Pourtant je me souviens avoir possédé un Vixen VMC260 qui avait des branches d'araignée fines  (vues de face) mais très larges car le secondaire, qui comporte une lentille, est assez lourd. On avait des aigrettes qui ne me plaisaient pas du tout......J'ai vendu l'engin....

Donc préjudice uniquement esthétique pour vous ? Je parle toujours en observation visuelle planétaire.

Edited by mustagh

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Je ne pense pas que la largeur de l'araignée influence la tache d'airy. Son épaisseur (rigidité), et sa longueur (faut bien s'accrocher au tube) oui, mais pas le reste.

Après tu dis que c'est fin ... je ne me rend pas bien compte mais sur cette image l'araignée semble faire plus d'1 mm d'épaisseur non (peut être bien 2) ?

710990-1.jpg

(image source astromart pour illustrer le propos).

Sur CN, certains disent avoir retravaillé les branches pour les réduire à 1,5mm (contre 5mm ce qui me semble exagéré, après le système métrique échappe sans doute aux américains :) ).

 

Par contre, j'aurais eu tendance à penser que la couleur (noir mat) serait le mieux, mais dans certaines lectures, "on dit" que le métal brossé "nu" serait le meilleur.

 

Marc

 

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il y a 15 minutes, patry a dit :

"on dit" que le métal brossé "nu" serait le meilleur.

Parait-il...pour réduire l'émission thermique

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Pas brossé : poli brillant - le plus brillant possible !

L'araignée du VMC, désolé, cumule les défauts de conception, et n'est pas d'une finesse exemplaire vu ses performances :

1) pour éviter toute flexion du support de secondaire, et donc conserver de parfaits alignements optiques quelle que soit la hauteur de pointage du tube, chaque branche devrait avoir un profil triangulaire, avec un côté le plus haut possible solidaire du support secondaire ; soit au moins 2 points de fixation côté secondaire, écartés au maximum en hauteur, afin de combattre les flexions dues à son poids en porte-à-faux.

On fait alors d'une pierre deux coups, car on peut dès lors réduire l'épaisseur des branches, sans réduire significativement leur raideur dans le seul sens qui nous intéresse. 

(contrairement à un newton, on se fout ici d'empêcher la rotation du support secondaire, puisqu'on renvoie le faisceau dans l'axe optique du tube, au centre du primaire)

Sur le VMC, chaque branche n'est fixée que sur 1 point côté secondaire : impossible dans ce cas, quelle que soit la tension appliquée, d'empêcher le support de basculer sous le poids du bloc optique secondaire, dès qu'on incline le tube.

Ceci a forcé Vixen à épaissir ses branches et à les rendre pleines et massives - avec cette forme d'ailette profilée peu efficiente - sans parvenir pour autant à une rigidité optimum.

2) pour limiter cette fois la formation d'une lame d'air d'indice de réfraction différent de part et d'autre de chaque branche, qui a des effets délétères sur l'image, on doit respecter deux impératifs :

   a) minimiser l'émissivité de la lame de façon à ce que la couche limite affectée par ses effets thermiques soit la plus mince possible (en effet cette couche se comporte optiquement comme un "épaississement" de la lame dans le champ : c'est ainsi qu'on se retrouve avec des aigrettes beaucoup plus présentes que l'épaisseur physique des branches ne le laisserait prévoir)

Ce critère est atteint, comme souligné par JML, en bannissant toute peinture noire sur les lames, mais en les polissant finement au contraire, afin de les rendre les plus réfléchissantes possible.

(si elles sont métalliques ; mais d'autres matériaux plus émissifs mais moins conductifs peuvent aussi être employés avec profit - composites carbone notamment)

On agit là sur l'épaisseur de cette couche limite perturbatrice.

   b) réduire autant que possible la hauteur des branches (donc vues de profil) toujours dans le but d'atténuer les effets de cette lame d'air réfringente indésirable.

Ce critère, qui semble contradictoire avec le point 1), est tout simplement atteint en ajourant les lames (tout en maintenant leur profil triangulaire pour - comme son nom l'indique - la triangulation).

Il s'agit cette fois de réduire la hauteur cumulée de la lame d'air perturbée, à savoir la profondeur totale affectée par cette perturbation dans le faisceau optique.

Nous avons déjà, dans des fils plus anciens, discuté abondamment de ces sujets ; une petite recherche ne fera pas de mal, pour avoir toutes les réponses sans qu'il soit besoin de se répéter sans fin ;)

Edited by Alain MOREAU
précision
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Çà c'est de la réponse  :)

Et je confirme les aigrettes du VMC260 étaient , pour moi, gênantes en visuel.......

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il y a 47 minutes, mustagh a dit :

Çà c'est de la réponse 

Jean Marc

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Il y a 4 heures, Alain MOREAU a dit :

en bannissant toute peinture noire sur les lames, mais en les polissant finement

 

Une peinture spéciale (métallisée ???) sur les lames serait-elle efficace ?

........Pour ceux qui ont déjà des branches noires..

Edited by mustagh

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Voir la réponse très nette de Pierre ici : http://www.astrosurf.com/topic/33573-effet-de-peau-thermique-lames-daraignématériau/

Sinon, je te propose de lire à tête reposée les 4 pages de l'échange suivant, en t'efforçant de bien saisir chaque argument apporté par les intervenants (dont les compétences sont indiscutables ;)) :

http://www.astrosurf.com/topic/59657-effets-de-la-diffraction-par-laraignée-du-secondaire/

 

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    • By fljb67
       
      Bonjour ou bonsoir.
       
      - Optique concernée : Maksutov 127/1500 de chez Sky-Watcher.
       
       
      J'ai testé cette bestiole avec une caméra ZWO 294 MC ( 4144 x 2822 ; pixels de 4.63 micro mètres ) sur la Lune.
       
      Bref :  j'ai été - positivement - étonné  que la Lune "entre" aussi facilement ( car le champ théorique avec 1500 mm de focale était vraiment "limite" d'après les calculs avec f = 1500 mm ).
       
       
      Après une prise de vue "full frame", le diamètre de la Lune est de ~ 2600 pixels ) :
       

      (  Etant une burne niveau traitement "planétaire", c'est un "one shot" ... donc désolé pour la qualité de l'image ).
       
       
      Sachant qu'au moment de cette prise de vue ( 09/11/2019 ), la Lune avait un diamètre apparent de 1790,1 " :
       
      Cela donne un échantillonnage :  E = 1790,1/2600 ~ 0,6885 "/pixels.
       
       
      Du coup, avec la formule E ~ 206,3 x p/f   ( avec E en "/pixels ; p = largeur des pixels en micro mètres ; f = focale en mm ), cela donne :
       
      f ~ p / ( E/206,3 ) ~ 1387 mm ... au lieu des 1500 mm annoncés. ( donc ~ 7,5 % de moins ).
       
       
      Donc : si le miroir a bien 127 mm de diamètre, cela correspondrait à un rapport f/D de ~ 10,9 au lieu de ~ 11,8.  ( ce qui ferait une "luminosité" photographique ~ 17 % supérieure ).
       
       
      Voilà : c'était pour info. ^^
       
       
    • By AstroSylv1
      Salut tous, suite à une occasion, suis allé voir à deux reprises une vieille Manent de 1930-1935 près de chez moi... elle était hyper bien conservée, couverte de taches de gras, de crottes de mouche, d’huile (peut-être pour la protéger de corrosion éventuelle), de poussière, mais un fort potentiel de « belle lunette » une fois sa toilette faite. Pour faire court, voilà le résultat, une mécanique exceptionnelle. Nettoyage uniquement avec une microfibre humide, zéro produit, je le souligne parce que c’est bluffant de voir la peinture qui a toujours son vernis d’origine, le laiton si brillant après 90 ans, et sa mécanique toujours précise... Pour les optiques, idem. Mais elle a deux trois trucs à réparer : il manque 2 vis au chercheur, la base en bois est fendue, le réticule du chercheur est détendu, l’optique mérite d’être nettoyée en profondeur, et je dois me trouver un adaptateur coulant 27mm —> 31,75mm. Hélioscope en accessoire avec 2 oculaires et un filtre variable, tout est opérationnel !




















    • By Hyphene
      Bonjour à tous,
       
      Tout est dans le titre ! Enfin presque... J'ai besoin d'un petit coup de main. Je souhaite faire construire un dobson de 508mm par un artisan à l'étranger. Je dois donc commander les miroirs au préalable et lui envoyer. Mais je suis une tache en calcul et je ne suis pas sur d'avoir bien compris l'effet du paracor sur la taille du miroir secondaire.
       
      En clair: Quelle taille de miroir secondaire choisir pour un primaire de 508mm à 3,7 avec un paracor type 2 ?
      Si vous avez des conseils diverses et variés n'hésitez pas !
      Merci d'avance!
    • By christian viladrich
      Salut à tous,
       
      Vu la longueur de certains posts, l'ennui semble être en train de saisir certains Astrosurfiens :-)
       
      Aussi, je vous propose un article sur l'influence des micro-mouvements de l’œil sur la résolution. C'est un point que j'avais un peu effleuré dans le bouquin Astronomie Solaire au sujet de la détection de la granulation dans de petits instruments.
      Attention, c'est technique et en plus en anglais :
      http://jov.arvojournals.org/article.aspx?articleid=2599741
       
      A noter que ce type d'étude est réalisée avec des techniques d'optiques adaptatives.
       
      Bonne lecture !
       
       
    • By jean dijon
      Bonjour
       
      il y a quelque temps j'avais ouvert un post décrivant le concept du telescope que je suis en train de réaliser . A savoir un télescope de wright assez fermé F/D=6 pour obtenir des images planétaires de qualité "APO"
      Ce telescope est aplanetique donc corrigé de la coma ce qui le rends insensible aux problemes de décollimation par contre son miroir a un coefficient de déformation de +1 contre -1 pour une parabole par rapport à une sphère il présente un bord relevé et une bosse centrale, il ressemble a la deformation d'une lame de schmidt. La réalisation d'un tel profile est difficile et les technique classique de parabolisation ne marchent pas. Par contre il est possible de le tailler sur une cuve à vide. Le principe est simple on met le miroir sur une cuve tres plate ou l'on peut faire le vide, le miroir repose sur sa périferie. lorsque l'on pompe la difference de pression entre la cuve et l'atmosphere deforme le miroir que l'on taille en forme de sphere . En relachant la pression le miroir devient asphérique et si la pression était la bonne on obtient la forme cherchée.
      J'ai déja réalisé une lame de cette façon et je réutilise l'outillage mis au point à cette occasion.
       

       
      la casserole tournée dans une piece d'alu massive pour éviter sa deformation, fait 305mm de diamétre avec la portée sur laquelle repose le verre ce qui fixe le diametre du miroir ( le diametre optique sera compris entre 295 et 300mm suivant les problemes de bord) reste à définir l'épaisseur du miroir et la pression a appliquer.
      Si le miroir est trop épais on ne peut pas déformer suffisament le miroir s'il est trop mince il sera délicat à supporter dans le telescope. Pour pomper j'utilise un vieux systeme d'hypersensibilisation qui a une pompe à main et permet de descendre d'aprés le manometre à un vide de l'ordre de la préssion atmosphérique. 
      Tout calculs faits j'ai choisi une épaisseur de blank de 30mm qui pour obtenir la déformation voulu nécessite une dépression de l'ordre de 0.25 atmosphere. Le miroir n'est pas trop mince R4/e2=7000 environ donc ne necessitera pas un barillet trop complexe. Reste un point à résoudre à savoir faut il tailler un ménisque ou un miroir à dos plat peut il faire l'affaire?
      Les calculs sont simples pour un ménisque avec une faible fleche qui se comporte comme une lame à faces parallele du point de vu de sa déformation.
      Pour un miroir à dos plat il faut utiliser une théorie beaucoup plus complexe.
       
       
      Le ménisque deformé fourni exactement la déformation du miroir souhaitée (points vert image de gauche) par contre le miroir avec un  dos plat s'écarte de la forme ideale comme on peut le voir sur la figure de doite. L'écart  représente lambda/15 ptv sur l'onde. Comme il me faut roder soigneusement le dos (pour éviter l'astigmatisme et faire l'étancheité avec la casserole ) j'ai decidé de tailler un menisque pour eviter de rajouter des erreurs systematique de methode à la forme du miroir.
      Le miroir aura donc la forme d'un menisque de 27mm d'épaisseur.
      Pour minimiser les problemes thermiques j'ai décidé de réaliser le miroir en quartz, le zerodur étant bien trop cher pour moi. J'ai donc commandé un blank de 305mm de diametre et de 30mm d'épaisseur chez Terence Pelletier.
      Pour tailler les deux faces du miroir j'ai réalisé deux outils en staturoc recouverts de carreaux de grés ceram de 20mm de cotés.
       

      outil concave
       

      outil convexe
       

      Miroir pendant le doucissage
       
      C'est la premiere fois que je travail du quartz et le matériaux est beaucoup plus dur que le pyrex. L'ébauchage au carbo 80 a été relativement long environ 10h par face pour une fléche de 3,1mm. Le doucissage conduit à la main n'avançait pas, il a fallu au moins que je double le nombre de séchées par rapport à du pyrex. Je pense que le grés ceram n'est sans doute pas assez dur ce qui rallonge le travail. Il a fallu également que je rainure le platre entre les carreaux pour éviter les rayures lors de l'utilisation des émeris fins.  J'a fait tout le travail à la main meme si le miroir est posé sur ma table à polir sur l'image ci dessus.
      Suite au prochain numéro pour le polissage.
       
      jean
       
  • Images