Question sur objectif de Petzval / Triplet

[vincent 2]

Attention ne lisez qu'à vos risques et périls!

Ce message est tout d'abord adressé à Fabrice2, mais une personne ayant les compétences nécessaires en optique et en mécanique pourra tout autant y répondre.

Que de questions!

Fabrice, j'ai cru comprendre en lisant une de tes contributions qu'un Objectif type Petzval judicieusement calculé serait (théoriquement) plus performant qu'un triplet. Tu confirmes? En quoi cette supériorité se manifesterait-elle? La présence du diaphragme dans le Petzval permetterait-il de s'affranchir du bafflage du tube d'une lunette? Est-il possible de créer un super apochromat avec un Petzval comme je pense que cela est possible avec un triplet? (tu me dis si je me trompe). Tu mentionnes aussi le problème de la courbure de champs du Petzval. Quelle est la figure de révolution typique (sphère, paraboloïde, ellipsoïde, hyperboloïde)? Est-elle convexe ou concave? (d'ailleurs j'aimerais bien connaitre la figure de révolution du foyer objet de différents type d'occulaires, cela permetterait de choisir les mieux adaptés à un typle d'objectif donné). A diamètre et ouverture numérique égale (disons 8) et à champs égal, la courbure du champs est-elle plus importante pour un Petzval que pour un triplet? Est il plus simple de concevoir un aplanisseur de champs + réducteur de focal pour un Petzval que pour un triplet super apo?

Maintenant la partie mécanique:

Je suppose qu'un barillet pour triplet est autrement plus complexe qu'un barillet pour doublet, aussi je pense que pour un Petzval, ce sera encore pire! Quid des possibilités de collimation d'un Petzval et de la stabilité de la collimation? Pour obtenir des performances identiques, a diamètre utile identique et à ouverture numérique identique, quid des tolérances de coaxialité, de position et de parallèlisme sur les différentes lentilles d'un Petzval par rapport à un triplet Super Apo?

Merci de pour vos réponses

Note: Si tu connais Fabrice un ouvrage (en français ou en anglais) qui me donne toutes ces réponses, et permette de faire des calculs fiables, je suis intéressé.

[fabrice2 1]

Salut,
Donne moi un peu de temps pour répondre à tout ça! Sinon pour le bouquin c'est celui là: http://www.willbell.com/tm/tm6.htm
Tu n'y trouveras pas tout (notamment pas de petzval) mais pas loin.
A plus tard
Salut

[vincent 2]

Merci pour l'info sur le livre.

Pourrais-tu évaluer les performances du Petzval suivant extrapolé d'informations glannées ça et là: Astigmatisme, coma, chromatisme secondaire et sphéro-chromatisme? Pourrais-tu éventuellemnt m'indiquer ce qui pourrait améliorer ses performances chromatiques (autres verres, etc.)?

Merci d'avance.

Petzval

Diamètre 100mm

Crown glass K5 n=1.522 v=59.5
R1=554mm convexe
R2=554mm convexe

Epaisseur 9mm

Flint Glass F2 n=1.620 v=36.4
R3=554mm concave
R4=22800mm concave (à ajuster pour une correction chromatique optimale)

Epaisseur 7.2mm

Crown et flint séparés par 0.02mm (air)

Second Groupe

Diamètre 65mm

Crown glass K5 n=1.522 v=59.5
R5=314mm convexe
R6=314mm convexe

Epaisseur 9mm

Flint glass F2 n=1.620 v=36.4
R7=314mm concave
R8=4000mm concave (à ajuster pour obtenir le champs le plus plan)

Epaisseur 4.6mm

Crown et Flint séparés par 3.25mm (à ajuster pour obtenir le champs le plus plan possible)

Les deux doublets sont séparés par 700mm (depuis la surface frontale)

Focale resultante: 750mm, ouverture numérique résultante 7,5.

[fabrice2 1]

Hou la la. Bon je viens de regarder ton système et j'ai regardé ce que cela valait sur 2° de champs. C'est pas trop mal. C'est achromatique mais pour les autres aberrations ça va être long si je dois tout te dire. Patiente un peu, tu vas pas tarder à pouvoir faire cela toi même (enfin si Zirkel veut bien!). pour info ton système resoud 60 paires de lignes à 20% de contraste. C'est le chromatisme secondaire qui a l'air de limiter le système.
Salut

[fabrice2 1]

Mais au fait, ou tu l'a trouvé la formule?
Salut

[vincent 2]

Merci encore pour tes informations.

J'ai trouvé la formule sur groups.google.com sur les forum astro US en tapant 'petzval' comme mot clé pour la recherche. Voici le lien
http://groups.google.com/groups?q=+%22petzval%22+group:*astro*&hl=fr&selm=20000405095629.09043.00000911%40ng-ft1.aol.com&rnum=1

(a tes souhaits si l'adresse n'apparait pas comme un lien hypertexte).

L'auteur de ce poste n'est autre que Roland Christen, himslef, qui proposait un astrographe de 280mm (11 pouces) ouvert à 7,5 utilisant un objectif de Petzval ainsi que le truc pas compliqué en fait) à son extrapolation pour des diamètres... plus raisonnables.

Salut

[vincent 2]

A autre chose: Roland Christen affirme qu'un tel système ne présenterait pas d'astigmatisme ou de coma sur un champs de 2° et que le champs pourrait être parfaitement rendu plan par le deuxième doublet et que les deux doublets sont en fait assez faciles à réaliser du fait que de nombreuses surfaces sont en fait conjugées. Interessant, non? Maintenant, il ne reste plus qu'a trouver le verre de bon indice qui transformera l'achromat en apochromat. (Je crois qu'on peut rêver!)

[fabrice2 1]

J'ai fait une rapide modif sur ta formule. J'ai laissé libre les rayons de courbure (plus d'équiconvexité) et j'ai lachement introduit de la fluorine avec le verre qui va bien. Résultat super apo sur la bande 435-700 (voir plus j'ai pas vérifié), même sur 400-700 nm c'est encore très bon. 200 cycles par mm, on est à la limite de la diffraction sur 2° de champ. Evidemment, tout ça, c'est très théorique : Pour atteindre les performances du calcul il faut une rigoureuse sélection du verre associé à la fluorine un centrage nickel des surfaces des lentilles et des lentilles qui composent le système et puis bien sur, des surfaces pas trop déformées. Cela explique le prix d'une super lunette.
pour les autres questions, on verra cela plus tard, si tu te balade de temps en temps sur ce forum.
Salut.

[vincent 2]

Je serais curieux de connaitre les nouveaux rayons de courbure ainsi que les verres.

Pour ce qui est du centrage nickel, cela signifie-t'il une tolérance de 0.01mm ou plutôt de 0.001mm pour la coaxialité? (ordre de grandeur)

Merci pour tout.

[fabrice2 1]

Je sais pas ou tu veux en venir? Tu veux te le fabriquer ce petzval? Ca va te couter une fortune! Tu montes une boite. Si tu veux que je te fasse un calcul, dis le, ce sera plus simple. En attendant, je te donne les paramètres du système corrigé (on peut encore mieux faire!). Sache que les verres sont un peu mince là.
R1=+422.7
Ep.=9 Matière: CaF2
R2=-652.5
espace d'air=0.3
R3=-589.6
Ep.=7.2 Matière: KzFSn2 (flint court Schott)
R4=+5110
espace d'air=449.22
R5=+389.1
Ep.=9 Matière: CaF2
R6=-342.1
Espace d'air=41.58
R7=-276.3
Ep.=4.6 Matière: KzFSn2
R8=-1302
Tirage=441.15
Le groupe de tête à un diamètre de 100. la deuxième lentille peut être positionné par contact sur plat de fermeture sur R2. Le second groupe a un diamètre de 45 (moins pour la quatrième lentille).
Pour les tolérances, c'est une autre histoire. Le centrage des surfaces doit être bon à 2' d'arc voir mieux. Le montage des lentilles dans leur barillet impose un jeu d'au moins 0.03mm. Pour parfaire le système, il est peut être possible de monter le deuxième groupe en compensateur (par déplacement radial fin)...enfin tout ça ,cela s'étudie. C'est pas si facile de te répondre car c'est du boulot! Sache toutefois que ce sont les décentrements et basculements des éléments qui ont un effet terrible sur le résultat final. Quoique avec un apo de cette qualité, il faut tout prendre en compte.
Salut

[indochine 0]

Hello

Très interessant votre discussion, même si je ne capte rien...

[doublon_Vincent 0]

En effet, le prix d'un tel système optique doit être... astronomique!

Je n'ai pas l'intention de construire un tel système, pas encore, et encore moins l'intention de monter ma propre boîte: mon domaine c'est plutôt la mécanique et je suis en train de dessiner une monture EQ allemande ainsi qu'un porte occulaire sur douille à billes, le tout parfaitement inébranlable, mais invendable et encore moins transportable.

Je cherchais au départ une optique plus simple, un doublet APO de 100mm environ ouvert entre 12 et 15, quand je suis tombé sur la proposition de Roland Christen. Elle a l'intérêt d'être basé sur un simple achromat à 15 et donc utilisable tel quel, et transformé en Petzval par le deuxième doublet, ce qui permet de faire évoluer le système optique ultérieurement (quitte à réduire la longueur du tube optique pour installer le second doublet). Elle avait aussi le grand avantage de permettre de tester trois des quatres surfaces du doublet assez facilement du fait de la condition d'équiconvexité (au prix toutefois d'une reflexion gênante une fois le système monté).

Aurais-tu éventuellement sous la main une proposition de doublet APO ouvert entre 12 et 15, nettement plus simple à réaliser et suceptible d'être ramené à f/8 (par ex) ultérieurement sans modification importante du tube optique? Vaut-il mieux acheter les lentilles nécessaires (et où les trouver!) et se focaliser (sic) sur la réalisation mécanique de l'ensemble?

Cordialement,
Vincent.

PS: T'est-il possible de calculer facilement un correcteur de coma/aplanisseur de champs pour un newton ouvert à 6? Quels sont les paramètres nécessaires à ce calcul?
Merci d'avance.

[fabrice2 1]

Figure toi que j'en fais pas mal de mécanique! (j'utilise Mechanical Desktop). Toi, t'es un indécis et tu sais pas quel f/d choisir. Et tu aimerais bien avoir un instrument à focale variable. Pas simple. La solution à Christen, je l'ai regardé d'un peu plus près....bof.. le doublet de départ est vraiment pas terrible. Je crois que le mieux pour toi, c'est de partir sur un instrument ouvert et d'allonger la focale au besoin avec un genre de barlow. Quant à ta question sur un doublet apo, oui, facile à concevoir, mais il faut le réaliser. Cela impose une fabrication sur mesure, on prend pas pas des lentilles "standard" que l'on assemble (t'es près à le faire faire?). Pour le correcteur de coma (aplanir le champ, c'est une autre histoire), Il me faudrait la focale ou le diamètre (car tu as donné l'ouverture) et le champ que tu souhaites. Mais même problème pour la fabrication des lentilles. C'est faisable par un amateur (les Américains font ça depuis longtemps, quand on me parle du système D français je rigole, aux US y'a des gars qui ont coulé des fourches en alu dans leur jardin!!) mais c'est pas de la tarte et cela réclame pas mal d'outillage et de moyens de controle.
Salut

[doublon_Vincent 0]

Couler une fourche en alu dans son jardin... y'en a qui n'ont pas froids aux yeux! Et puis bonjour la réalisation du modèle (cire perdue?)

Pour ce qui est de la réalisation d'un doublet APO, je crois en effet que c'est au-delà de mes moyens...

Pour ce qui est du correcteur de coma le newton en question est un très classique 200. J'ai mesuré (grossièrement) la focale à 1203 +-5. Le projet est d'utiliser un miroir de 74mm de petit axe env. (37% d'obstruction) pour la photo du ciel profond d'objets relativement étendus. Le champs de pleine lumière sera alors de 1,5°.

A+