Télescope Richtey-Chretien : influence du back focus sur la qualité optique sur l'axe

[christian viladrich 7 672]

Salut à tous,

Pour le partage. Je me suis rendu compte très récemment que sur un RC, la qualité optique sur l'axe (donc pour la haute résolution lunaire ou planétaire) était très semble au backfocus (autrement dit, à la distance entre les miroirs primaire et secondaire).

Sur un RC 500 mm f/3-8 (proche du design de l'Astrosib RC 500), le rapport de Strelh descend en-dessous de 0.9 dès que l'on s'écarte de plus de 20 mm du backfocus nominal.

 

Un peu plus d'info ici :

http://astrosurf.com/viladrich/astro/instrument/sensitivity/sensitivity-analysis-RC.htm

 

[lyl 4 485]

c'est normal, le coefficient conique entre linéairement en compte dans la formule du front d'onde de l'aberration sphérique qui impacte tout le champ.

https://www.telescope-optics.net/two-mirror.htm#First

 

Primaire (Aberration Sphérique, Coma, Astigmatisme)

Secondaire (Aberration sphérique)

Note pour la suite : D₂ ~ kD₁ (secondaire minimal) mais le ratio D₂/R₂ est proche de D₁/R₁ en restant supérieur pour faire sortir le foyer.

Les coefficients de W_s2 sont pondérés par k par rapport à W_s1 => au premier regard, forte contribution du primaire à cause du terme en puissance 4.

 

Les coniques des RC sont plus élevées (primaire hyperbolique/secondaire hyperbolique) que les cassegrains (parabolique/hyperbolique) et encore plus que les DK (elliptique/sphérique)

 

Ps : j'ai été surprise qu'un primaire parabolique ne souffrait que du défocus dans l'axe (W_s1=0 pour K=-1). C'est le secondaire qui amène de l'aberration sphérique quand on change la distance s=d(M₁,M₂)

Mais c'est logique sinon le newton simple avec miroir parabolique aurait des problèmes rien qu'avec le défocus.

 

Pour l'aplanétique (le Ritchey - Chrétien aplanétic Cassegrain ), voici le calcul des coefficients (merci Schwarchild)

 

Par convention : f1, f2, s et i sont négatifs, f, i' positif.

 

m= magnification apportée par le secondaire (2.5 à 4 sur les RC)

Note (cf schema cassegrain) : valeur absolue ( f2 + s ) > valeur absolue (f1) sinon ça marche pas

m =  -i'/i = -i f₂ / (( i - f₂ )  * (f₁ -s )) = -i f₂ / ( f₁ -s - f₂) * i => 

 

Obstruction k :

Avec kd (taille minimum de secondaire) (0<k<1), d étant le diamètre de M₁

En général k~0.25 pour m=4 (plutôt 0.28 pour un grand champ illuminé)

A la louche : k est proche de 1/m et 1-k se rapproche de 1 si m augmente

 

En reprenant l'aberration du miroir M₁ primaire, formule générale aplanétique. C'est K₁ +1 et un faible résiduel pour l'AS.

=> on enlève le -1 et on approxime 1-k ~1 en regardant W_S1 ~> est entre -3.2/m³ et -2/m³
pour m=2.5, W_s1 ~ -0.213

m=4, W_s1 ~ -0.021

 

Apport du miroir secondaire M₂ ;

Notes :

Ω-1=(m+1)/(m-1)=(2ρ/k)-1

 

=> le premier terme négatif de la conique va s'annuler (approximation°) avec le terme (Ω-1)² => en (m+1/m-1)²  du W_s2

 

 

il reste le 2eme terme qui est fort à m faible à cause de m-1 en dénominateur (mêmes approximations pour k en 1/m) mais en décroissance pour tendre vers -2/m²

m=2.5 => M_2b ~ -2.47

m=4 =>  M_2b ~ -0.37

 

même pondéré par k ~1/m  ~0.4 (obstruction) => avec un RC c'est toujours la conique du secondaire qui importe le plus.

 

Et donc : autour du point d'équilibre des deux Wsx, dés que tu fais varier la séparation : la conique pour rééquilibrer l'aberration sphérique bouge plus vite sur le RC que sur le Cassegrain et carrément minimaliste avec le DK.

Modifié 1 novembre 2021 par lyl
erreur : rectification convention signe

[christian viladrich 7 672]

Merci pour les compléments Myriam !

[la louche du Nord 823]

bonsoir @christian viladrich

 

je profite du post pour partager cette procédure du fabriquant DSI pour affiner la collimation d'un RC après une collim classique au laser ou au collimateur taka.

 

http://www.deepskyinstruments.com/truerc/docs/DSI_Collimation_Procedure_Ver_1.0.pdf

 

en résumé : supprimer la coma en ajustant le primaire puis corriger au mieux l'astigmatisme avec le secondaire.

 

Pas encore testé de mon coté sur mon RC10, mais si ça peut être utile à d'autres...

[christian viladrich 7 672]

il y a 14 minutes, la louche du Nord a dit :

bonsoir @christian viladrich

 

je profite du post pour partager cette procédure du fabriquant DSI pour affiner la collimation d'un RC après une collim classique au laser ou au collimateur taka.

 

http://www.deepskyinstruments.com/truerc/docs/DSI_Collimation_Procedure_Ver_1.0.pdf

 

en résumé : supprimer la coma en ajustant le primaire puis corriger au mieux l'astigmatisme avec le secondaire.

 

Pas encore testé de mon coté sur mon RC10, mais si ça peut être utile à d'autres.

 

C'est une bonne idée de rappeler ce document. La méthode a l'air fort intéressante pour le ciel profond. Pour la HR planétaire/lunaire, je me contente du réglage de la coma sur l'axe en jouant sur l'assiette du primaire.