Comment calculer la diffusion créée sur un miroir par la poussière ?

[alaindumercantour 102]

Bonjour,

Existe t il des formules permettant de "calculer" la diffusion, dans le visible, apportée par de la poussière accumulée sur un miroir parabolique par rapport à ce que donnerait un miroir propre ? Comment cela dépendrait il de différents paramètres comme la taille du miroir, l'épaisseur de poussière, la taille moyenne des grains de poussière et leur forme ? L'homogénéité du diamètre des grains ?

En quoi cela modifierait il l'image obtenue (moindre réflexivité, perte de contraste, perte de pouvoir séparateur ?)

Si un ensemble d'équations existe pour quantifier ce phénomène, quel type d'étudiant et de quel niveau pourrait écrire un bilan là dessus, ou bien ce genre d'étude existe il déjà en mémoire ou thèse ?

 

Gougueule n'a pas été mon ami, il ne m'a offert que des tutos pour nettoyer son miroir et un article disant que la poussière ne degrade pas les performances...

 

Merci d'avance

alain

Modifié 27 août 2023 par alaindumercantour

[christian viladrich 7 695]

Le sujet est pas mal étudié en coronographie, voir partir de la page 17 :

 

https://mlso.hao.ucar.edu/COSMO/Sections/Technical Note Series/TN 04 Scattered Light in Reflecting vs Refracting Coronagraphs.pdf

 

Mais pas sûr que tu puisses en tirer grand chose. Il faut caractériser la taille des poussières, etc. Pas simple ...

 

Et puis faut voir quel est le but de la manip, c'est juste pour le fun, ou pour faire un coronographe à miroir ?

 

 

Modifié 27 août 2023 par christian viladrich

[alaindumercantour 102]

Merci Christian. Si, si, c'est pour savoir quel obstacle ce serait sur la Lune. La poussière et ses caractéristiques sont relativement bien connues, une thèse de 2016 à étudié son déplacement. Encore merci à toi. Cela va me permettre de débroussailler le sujet. Et notre équipe Pro-Am de l'Hypertélescope va pouvoir savoir si nos propositions sont correctes ou à côté de la plaque.

Alain

[a s p 0 6 845]

compte tenu du champ de l'hypertélescope relativement à l'angle dans lequel diffracte une poussière, il faudrait qu'il y en ait beaucoup et de grosse taille pour que ça pose un problème.

il faut chercher avec les bons mots clés en anglais sur scholar.

[lyl 4 487]

Intéressant : je diverge sur un sujet présenté dans le document sur la qualité de polissage

 

Citation

There is ample literature to suggest that scattering in reflectors will be
dominated by point defects in the coating, which could increase the scatter by a factor of
3 or more over the microroughness values.

Le super-poli a un effet évalué par comparaison (à un critère RG1000 que je suppose standard optique de précision : nbre de traces de gris / surface donnée)

Il améliore la qualité de l'aluminure qui arrive ensuite.

Pour la réfraction, les verres actuels sont suffisament bons (en tout cas la silice fondue) dans la masse pour que ce soit uniquement le polissage qui compte.

Ça par contre c'est pas cool pour la comparaison lentille contre miroir (toujours en prenant la silice fondue comme référence, ce qui n'est par contre pas vrai pour les verres FPL qui sont plus délicats)

 

On a un truc qui peut paraitre bizarre par contre sur l'effet du super-poli sur l'utilisation des revêtements diélectriques mais c'est bon à répéter.

C'est utile sur les hautes fréquences, défaut sub micronique donc à priori dans le visible

Et en plus basse fréquence c'est complétement inutile (miroir infra-rouge)

La limite indiquée est intéressante à étudier surtout quand on regarde l'échelle de la PSD de 10^4 à 10^6 dés qu'on ressere la taille des défauts.

C'est en faveur du super-poli dans le visible.

 

Mais je reviens sur l'aspect poussière

C'est un site propre professionnel, on voit que l'on a un doublement semestriel qui part de 0.04 à 0.3 % de diffusion (je suppose que les couleurs représente la taille des particules de 1 à 100um)

mais que c'est de 1 à 20um que c'est important (défini par la norme MIL-STD1246C)

Citation

Due to the steep slope of the 1246C distribution, the fractional coverage is strongly dominated by the particles in the 1-20μm range.

 

Bref, eux, ils nettoient 6 fois en 3ans donc ça doit les gêner.

 

=> La diffusion entraine une perte de contraste.

On peut pratiquer un test de fente (de Lyot) pour se demander si c'est encore utilisable

 

http://airylab.fr/le-test-du-contraste-de-phase-ou-test-de-lyot/

 

La sensibilité du test de Lyot amplifie environ 1000x le problème de diffusion

Bonne lecture

Modifié 27 août 2023 par lyl

[christian viladrich 7 695]

Il y a 3 heures, alaindumercantour a dit :

Merci Christian. Si, si, c'est pour savoir quel obstacle ce serait sur la Lune. La poussière et ses caractéristiques sont relativement bien connues, une thèse de 2016 à étudié son déplacement. Encore merci à toi. Cela va me permettre de débroussailler le sujet. Et notre équipe Pro-Am de l'Hypertélescope va pouvoir savoir si nos propositions sont correctes ou à côté de la plaque.

 

Du coup, à ta place je contacterais Peter G. Nelson du projet COSMO (coronographe solaire de 1.5 m de diamètre). Ils ont l'air d'avoir un peu creuser la chose :

https://www2.hao.ucar.edu/cosmo/contact-us

 

[a s p 0 6 845]

c'est un problème proche de celui des observatoires spatiaux qui rencontrent les mêmes problèmes (les micrométéorites laissent des trous sur les surfaces optiques), il y a des études publiées qui sont certainement réutilisables telles quelles.

[alaindumercantour 102]

Merci à vous tous (Asp, Christian et Lyl). Je n'espérais pas autant ni si vite.