remy-33

Lunette 240 mm F/15 : c’est parti !

Recommended Posts

Advertising
By registering on Astrosurf,
this type of ad will no longer be displayed.
Planetary Astronomy
Observing, imaging and studying the planets
A comprehensive book about observing, imaging, and studying planets. It has been written by seven authors, all being skillful amateur observers in their respective domains.
More information on www.planetary-astronomy.com

C’est grandiose comme projet!

j’ai l’impression que la motivation n’est pas seulement le pragmatisme d’avoir un résultat excellent avec grand diamètre. :) 

ptite question d’ignare : on fait des barillets pas possibles pour des miroirs. Comment se comportent des lentilles d’un tel diamètre sous l’effet de leur propre poids ? (Bien sûr les conséquences sont moindre à f15 qu’à f4)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Il y a 16 heures, Adamckiewicz a dit :

Comment se comportent des lentilles d’un tel diamètre sous l’effet de leur propre poids

Sans problème, le comportement est en n-1, additionné ou compensé par l'autre face, n étant l'indice de réfraction par rapport à x2 pour la réflection.

Crown : 0.52, Flint : 0.62, miroir : 2

Pour mémoire, on ne s'intéresse pas aux problèmes de flexion sur les miroirs avant 110mm alors bon ...

Avec la formule pour les miroirs plans : e2>R4/1000 (donnée par Couder bien reconnu pour son talent sur le sujet des supports pour optiques)

Sur un miroir de 25cm ça fait 5cm d'épaisseur, environ 50% pour une lentille crown BK7 (car ça évolue au carré)

En général sur les verres qui ont la même rigidité que le BK7 (E=80MPa, v=0.205, G=33.2MPa) on prend D/10 d'épaisseur finale au centre soit 25mm, c'est une meilleure sécurité que sur le pyrex Corning/Borofloat33 de référence (E=64Mpa,v=0.2,G~25MPa)

cf : https://fr.wikipedia.org/wiki/Module_de_cisaillement

image.png.b6e8ce2fabce6f954937268e26d914e9.png

et D/15 pour les flints qui ont des bords épais. On ajuste en racine du ratio sur les verres moins rigides.

Voilà ce que ça donne pour un 240 crown (12.2 au bord) et le flint fait 19.2 au bord. Il serait sans doute un peu plus large (23,5 au bord soit 19 ou 20 au centre) avec du PBM2Y qui est à 2/3 de la rigidité du crown.

(PBM2Y ; E=57.1MPa, v=0.223, G~22.3MPa)

Si vous regardez les doublets anciens le flint était fait dans ce verre : il est visiblement plus épais.

image.png.d6a9f13ac3beb0eaa9e2285bbacc21b4.pngimage.png.d307ab8c7e66c615fbf59052eb8e2b28.png

Au delà de 25cm il faut réfléchir à la question de la flexion. Couder avait regardé ce sujet sur la grande lunette de Strasbourg.

--------------------------------

Note : pour le SF5 / H-ZF2 de Bertrand : E=83.21,v=.241,G=33,52MPa

Très bon verre avec beaucoup de qualités optiques, mécaniques et thermiques

Edited by lyl
  • Thanks 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
il y a une heure, Adamckiewicz a dit :

C’est grandiose comme projet!

Merci ! Mais n'exagérons pas...

C'est un projet sur lequel je réfléchis depuis 20 ans, mais ce qui m'a motivé il y a trois ans  c'est la qualité des images lunaires données par ma Clavé 150 repliée et aussi la déconverte d'une source (CDGM en Chine) de Flint type SF5 (qui permet d'avoir une correction parfaite dans le champ, hors chromatisme, avec un doublet assemblé par film d'huile).

Pour le montage des lentilles qui seront assemblée avec un liquide d'indice 1,5 ce qui est à très peu près l'indice de la lentille frontale en BK7, ce qui évite d'avoir à contrôler la surface convexe au contact de la face d'entrée du Flint. La lentille frontale pèse en gros 2,5 kgs pour un dia mécanique de 250 mm et le Flint (verre SF5 de densité 4,08 vs 1,5 pour le BK7) pèse en gros 4 kgs.

Les épaisseurs au centre sont de 23,6 pour la lentille BK7 et 19,8 pour la lentille en SF5.

J'ai prévu un appuis axial du doublet sur un joint en Viton d'épaisseur 1,5 mm, de dia exter 252 et inter 244 mm (le diamètre du barillet en gros 252 mm  sera plus grand que les lentilles car j'ai prévu de mettre pour chacune des lentilles 4 butées latérales en plastique dur avec le jeu qui va bien (sans doute 0,1 mm à voir) soit 8 butées en tout.

Ceci permet  en théorie de maîtriser le glissement latéral d'une lentille par rapport à l'autre sur le film d'huile. Mes calculs Zemax ont montré qu'il était préférable de ne pas dépasser un glissement latéral de 0,1 mm d'une lentille par rapport à l'autre (plus n'est pas un désastre, mais bon best effort comme disent les américains.

Je n'ai aucune certitude que la conception du montage que j'ai imaginée marche...

Roland Christen dans Sky and Telescope de 1981 (à l'époque il débutait donc il donnait ses trucs et astuces) parle d'un appui sur un joint torique, et non plat comme moi.

Merci à Myriam de m'avoir confirmé que la flexion des lentilles n'est pas critique.

Après une pause estivale, je viens de terminer le douci au 400 et aujourd'hui même je fignole les chanfreins.

Je vais mettre des détails sur le post, mais priorité au travail en atelier :D

Bertrand

 

  • Like 1
  • Thanks 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ca me fait beaucoup penser aux lunettes Zerochromat : http://www.zerochromat.net/

 

L'alignement de l'ensemble ne doit pas être une mince affaire,  mais bon 240mm ouvert à F15, ça vaut le coup d'être ingénieux pour trouver une solution pour replier le chemin optique.

En tout cas félicitations !

Share this post


Link to post
Share on other sites

Je découvre ! Superbe projet et réalisation ! Passionnant à suivre ! Merci pour votre partage et merci Lyl pour les compléments

Christophe

Edited by Chris277

Share this post


Link to post
Share on other sites
Le 22/09/2021 à 13:13, lyl a dit :

Une petite information concrete provenant d'un fondeur de verre pour les "grands" réfracteurs.

 

Myriam , j'avais zappé cette info extrèmement intéressante... J'avais contacté OHARA en 1999 et ils m'avaient proposé du F2 à un prix acceptable en diamètre 200 mm je crois. Mais il y a en gros 5 ans et de mémoire, ils m'avaient fait un devis de plus de 5000 Euros (car il fallait de re-moulding) pour un blank de 250 ep 25.

Idem en prix équivalent chez Schott.

D'où la bonne surprise du prix CDGM via sinoptix.eu  pour de l'équivalent SF5.

Donc bonne nouvelle si Ohara fait jusqu'à 250 mm à un prix acceptable en PBM2Y. Par contre j'insiste sur l'intérêt d’avoir R2=R3 pour assemblage film d'huile, et comme tu le sais BK7 + F2 dans ce cas est pas très bien corrigé dans le champ (voir Spot ci-après) Avec BK7 + SF5 pour mon objectif de 240 F/15 j'arrive à un Strehl calculé par ZEMAX et tenant compte de la diffraction qui est supérieur à 0,98 dans un champ de diamètre 25 mm au foyer. à la longueur d'onde de repli 556 nm

Bertrand

Clairaut 230 mm Remy BK7 et F2 oct 2019.JPG

Share this post


Link to post
Share on other sites
Il y a 20 heures, bruno thien a dit :

Superbe projet, bravo de vous être lancé!

Merci ! J'avance lentement mais surement :D

Share this post


Link to post
Share on other sites
Le 22/09/2021 à 22:39, gagarine a dit :

L'alignement de l'ensemble ne doit pas être une mince affaire

La collimation ne m’inquiète pas: sur ma 150 Clavé repliée, je l'ai faite une seule fois il y à 4 ans en regardant simplement à l'oeil le centrage des miroirs... Le champ bien corrigé est large à F/15 car il n'y a pas de Coma, donc c'est pas critique. Sur la 240 mm le Strehl (avec des lentilles supposées parfaites, ce qu'elles ne seront pas) calculé par ZEmax à la longueur d'onde de repli de 556 nm est encore de 0,98 à 12,5 mm de l'axe. J'ai même prévu un barillet démontable pour l'installation sur ma G11 car depuis que j'ai une sciatique le poids est une grosse contrainte.

Bien entendu il y aura un piontage à quelques 0,1 mm mais je suis quasi certain qu'il n'y aura pas besoin de re collimation (12 mm de champ au foyer à 3600 mm correspond à un tilt du barillet de diamètre mécanique de 270 mm égal à  : (270/3600)*12 mm soit 0.9 mm . Mon repositionnement sera bien meilleur que cela.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Il y a 2 heures, remy-33 a dit :

Par contre j'insiste sur l'intérêt d’avoir R2=R3 pour assemblage film d'huile

Je confirme. L'idée était de simplifier l'aspect optique et aussi dans une certaine mesure l'aspect mécanique et thermique.

Optique : le point de repliement se déplace vers le jaune, c'est favorable

Mécanique : répartition de pression, suppression partielle de la déformation sur r2=r3

Thermique : bon comportement

------------------

Pour le PBM2/PBM2Y, il fallait poser la question, c'est vrai que pour 3kg, le prix valait le coup, les opérations de recuit ayant déjà été faite sur un gros volume on en bénéficiait.

... des éléments que les habitués des designs connaissent déjà.

 

L'avantage du PBM2/PBM2Y : la dispersion qui diminue vers le bleu et augmente vers le rouge est plus adaptée au crown.

Les ingés d'Ohara sont bons en chimie, leur composition est digne du vieux F2 que Schott produit et qui n'est pas sur le graphique. On se rend compte que d'autres constructeurs font aussi l'effort sur la plage visuelle/photo. Bien entendu ce n'est pas gratuit mais on s'y retrouve.

OE_54_10_105112_f004.png.9468227fa52be7aa2a4a298dc8b70274.png

Edited by lyl

Share this post


Link to post
Share on other sites
Le 22/09/2021 à 13:54, jldauvergne a dit :

le polissage en cravate

Euh le seul accessoire vestimentaire que j'ai évoqué dans ce topic est la "casquette" (Wedge en Anglais, variation d'épaisseur d'une lentille au bord). Je ve crois pas avoir mentionne une cravate xD:D

Un grand merci pour ton commentaire élogieux

Share this post


Link to post
Share on other sites
il y a 3 minutes, lyl a dit :

le point de repliement se déplace vers le jaune

J'ignorais totalement : merci.

N'oublions pas également le très important relâchement de tolérance sur le polissage de R2 (face convexe de sortie du Crown) d'un facteur théorique 50 (interface BK7 vs air remplacé par interface BK7 vs liquide d'indice dont l'indice de réfraction diffère d'en gros 0,01). Pour le relâchement sur le polissage de R3 face entrée Flint, on compare une interface air vs SF5 d'indice de mémoire 1,67 avec une interface liquide d'indice (d'indice 1,50) et le même SF5. Donc gain de (1,67-1)/(1,67-1,5) soit un gain de 4 si je ne me trompe.

Et pour la réal des lentilles trois couples de verres à à travailler (Crown sur outil / crown sur Flint et Flint sur outil) au lieu de 4 et besoin de 2 outils au lieu de 4 : ca change tout.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Le 24/09/2021 à 10:37, remy-33 a dit :

le très important relâchement de tolérance

C'est très important en effet, Albert König a conçu le triplet B sur ce même principe.

Mais on prépare cette interface assez tôt et c'est doublement gagnant :

pour le façonnage, doucissage et polissage. Une fois réalisé, on n'y touche plus, voire même on lui colle une protection temporaire en plastique adhésif pour empêcher les rayures. Stellarvue procède ainsi pour ses triplets.

 

Pour le grand achromat de Bertrand, ça va réduire les modifications dues à la différence de température centre-bord, réduire la diffusion due à l'état de surface sur les parties les plus impactantes du doublet.

La face arrière est peu courbée mais à fort différence d'indice -> contribution contrôlée.

La face avant est la deuxième moins courbées mais à indice faible -> contribution contrôlée également.

 

Il faut espérer une grand stabilité de comportement.

 

Apparté pour les triplets : le "flint idéal"

On constate que les verres participants gagnent à être à fort indice de réfraction et à dispersion différente (verre Kz et verre SF). Le fait de cémenter ou huiler les verres permet de procéder comme ce qu'on appelle une "surface enterrée" quand les indices sont proches. (ici 1.58 rouge et 1.61 bleu clair)

La variation de courbure du doublet génère peu d'aberration de champ elle même due à l'interface mais modifie beaucoup le chromatisme final : la dispersion des focus (force du focal shift)

image.png.4e7eec81f2b30a05e82224672d3e7771.pngimage.png.d3c183f0af4686b4e4990bfbabdaf856.png


L'ajustement principal se passera entre le crown (vert) et la face du verre spécial (bleu). Avec potentiellement peu de modification sur la face extérieure (rouge).

-> Un faux "doublet" mais avec ça on peut faire une apo 153/1300 sans verre SD mais avec le vieux FPL51, plus stable.

Edited by lyl

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now