déformation de miroir mince

[anonyme7 0]

J'ai posté sur le sujet un post un peu trop "délire" dans la section délires astronomiques, mais il était un peu excessif et j'ai eu peu de réponses, j'aimerais bien en avoir d'autres, alors je retente ici, de façon un peu plus sérieuse.

Ma question est la suivante : si l'on fabrique des miroirs sphériques minces, serait-il possible d'utiliser cette minceur pour courber le miroir et le rendre parabolique en plaçant judicieusement les points de contact du barillet ?

En se basant sur cette image,

on voit que si l'on place les points de contact le long les cercles verts et sur le point central, il serait sans doute possible de déformer le miroir selon la forme voulue.

Je me pose donc les question suivante : cette technique serait-elle réalisable ? si oui, quel pourrait être le rapport diamètre/épaisseur à donner au miroir pour qu'il ait la bonne elasticité afin le déformer de la meilleure façon possible ?

vos avis ?

[Ce message a été modifié par anonyme7 (Édité le 03-04-2007).]

[eq6mod-fr 0]

Salut,

Un système semblable existe déjà sur les gros télescopes, notamment le VLT. C'est le domaine de l'optique active, à ne pas confondre avec l'optique adaptative, et ça consiste à faire reposer le miroir primaire sur des centaines de vérins piezzo-électriques, qui changent de longueur selon la position du télescope, afin de compenser la déformation du miroir sous son propre poids (y'a aussi du gros calculateur derrière tout ça ! ).

Dans le cas du VLT, j'avais pu voir une vidéo réalisée pendant les tests du système, et les ingénieurs étaient parvenus à déformer le miroir de façon à engendrer plusieurs défauts optiques qui permettaient, à partir de la lumière d'une étoile, de dessiner successivement les trois lettres V L T. C'était carrément hallucinant, ça indique bien l'aboutissement et la maîtrise du système !!

Pour revenir à ta question, ba c'est théoriquement possible de déformer le miroir d'un télescope d'amateur, mais dans la pratique euh, va falloir s'accrocher avant d'écrire son nom avec une étoile volontairement déformée par la courbure du miroir... c'est de la très haute précision, surtout que c'est un peu le chat qui se mord la queue : pour que le miroir soit déformable en reposant sur des points particuliers, il faut qu'il soit très mince, et du coup il aura aussi tendance à se déformer sous son propre poids selon la direction pointée par le télescope.
Bref, à mon avis cette idée n'est pas réalisable pour du matos d'amateur, mais elle a le mérite d'exister !

Paul

PS : je n'ai plus en tête les dimensions exactes d'un primaire du VLT, mais je crois qu'à l'échelle ça fait environ 30 cm de diamètre et 1 cm d'épaisseur, autant dire que c'est super mince !

[eq6mod-fr 0]

Attends, je vais te retrouver la vidéo, faut pas rater ça...

EDIT : yes la v'là !!! (clic droit --> Enregistrer la cible sous, sinon ça rame...)
http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-1999/video/vid-07eb-99.mpg

Ciao!
Paul

[Ce message a été modifié par eq6mod-fr (Édité le 03-04-2007).]

[CIRON Philippe 1]

il y a eu un article très sérieux dans un ancien n° de Sky and telescope où quelqu'un présentait la technique...

Un miroir sphérique posé sur une "couronne" avec une espèce de ventouse dessous, au centre du dos du miroir, qui tire pour déformer la sphère en une parabole...

Peut être quelqu'un aurait un lien ou une copie de l'article ?

[anonyme7 0]

pour que le miroir ne se déforme pas selon la direction du telescope (et aussi pour pouvoir controler la force appliquée au miroir, qui peut être positive ou négative), il suffirait de "coller", de rendre solidaire, les points de contacts avec le miroir (je pense moi-même pour cela à des aimants).

[Ce message a été modifié par anonyme7 (Édité le 03-04-2007).]

[sguisard 121]

Tiens eq6.... marrant que tu ressortes cela....c'est moi qui ai fait les calculs, tests et video avec Lothar un collegue....c'etait parti d'un pari que j'avais lance au chef du projet a l'epoque qui ne croyait pas qu'on en etait capable ni que c'etait possible.... on avait ecrit "E""S""O" aussi....

Stephane

[sguisard 121]

sinon pour repondre au post....oui c'est possible....tout est possible...on connais les equations, meme literrales, de la deformation d'un menisque....par contre tu parles de quel diametre....?
Le probleme, en supposant que la theorie soit connues, c'est la technique pour la realisation, le controle des forces, la mesures du front d'onde, car si le miroir est mince il se deformera des que la cellule qui le supporte se deformera en inclinant le telescope, ou que la temperature changera....etc....

Ce dont tu parles c'est ce que l'on fait au VLT quand on passe du foyer Nasmyth (=combinaison Ritchey Chretien a f/15) au foyer Cassegrain (=combinaison presque Cassegrain a f/13.6)...on change la courbure et le coefficient d'aspherisation du miroir primaire en changeant les forces sous le miroirs (150 verrins dont on connait la force a quelques centiemes de Newton).

Stephane

[Kentaro 0]

J'avais déjà évoqué ce sujet il y a longtemps sur ce forum. On appelle cela des "flex mirrors".

Le monsieur qui aurait eu l'idée ou en tout cas, l'aurait adaptée à la technique amateur serait Bill Kelley.

Taki san, le messieur de l'atlas, et également à l'origine de PLOP, a fait un papier la-dessus en concluant que cela devait marcher: http://www.asahi-net.or.jp/~zs3t-tk/index.htm

Mais on ne trouve pas grand chose sur le net à ce sujet. Cela n'a semble t'il pas fait beaucoup d'adeptes.

[anonyme7 0]

J'ai trouvé un site web d'un type qui développe le concept :
http://storm.prohosting.com/~lisaphot/gil/flex/index.htm

et les images obtenues avec son "flex mirror"
http://storm.prohosting.com/~lisaphot/gil/flex/adler.htm

Et l'article sur sky & telescope :
http://pqasb.pqarchiver.com/skyandtelescope/access/886414491.html?dids=886414491:886414491&FMT=CITE&FMTS=CITE:PAGE&date=Nov+2000&author=Alan+Adler&desc=Flexing+Spheres+into+High-Qu ality+Telescope+Mirrors

Ca a l'air convaincant, et le concept intéressant pour 2 raisons :

- il est plus facile de fabriquer un miroir sphérique et donc moins cher (c'est bon pour le portefeuille)

- il est plus léger qu'un miroir traditionnel et donc facilement transportable (c'est bon pour les dobsoniens)

[Ce message a été modifié par anonyme7 (Édité le 03-04-2007).]

[l blanc 0]

La monture elle déchire... je sais pas si son système est à la hauteur de celle ci mais ça promet du bricolage de chez bricolage. (ne jetez plus le carton de vos rouleaux de PQ, on peut faire un dob 1 pouce avec!)
A+, lio.

[Strock Pierre 228]

Pour que ça marche en visant ailleurs que le zénith, il faut être sous contrainte.

J'ai retenu des calculs de T. Taki et des articles de S&T que c'est vite limité en diamètre si l'on souhaite une bonne qualité et on ne gagne pas énormément en épaisseur.

Voir: http://www.asahi-net.or.jp/~zs3t-tk/

Pierre

[eq6mod-fr 0]

quote:

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Tiens eq6.... marrant que tu ressortes cela....c'est moi qui ai fait les calculs, tests et video avec Lothar un collegue....c'etait parti d'un pari que j'avais lance au chef du projet a l'epoque qui ne croyait pas qu'on en etait capable ni que c'etait possible.... on avait ecrit "E""S""O" aussi....

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Ouaaaaahouuuuuu !!!! Ca alors Stéphane, le monde est petit ! Respect pour ce boulot impressionant en optique active !

En fait j'avais étudié le système d'optique adaptative du VLT (NAOS et CONICA) pour mon TIPE de Math Sup, il y a maintenant 2 ans, c'est d'ailleurs l'un des seuls trucs avec lesquels je me suis vraiment éclaté à cette époque ! Les joies du Shack-Hartmann et des polynômes de Zernike, entre autres... ah ça doit être le panard de bosser là-dedans !
(tu connais peut-être Laurent Demailly, un caennais qui a fait une thèse sur l'optique adaptative, en 1996 ?)

Encore bravo !
Paul

PS : concernant le TIPE sur NAOS, j'ai pas eu l'occasion de passer l'oral : direction l'Université après un an de prépa...

[anonyme7 0]

Il y a Serge Bertorello qui a fait une étude sur la flexion des miroirs et a utilisé le logiciel PLOP : http://serge.bertorello.free.fr/support/support.html

Sans doute ce logiciel pourrait-il aider à valider ou non le concept. Cependant, impossible de dézipper le soft...
http://www.davidlewistoronto.com/plop/

quelqu'un a-t-il déjà utilisé ce soft ou volontaire pour m'aider ?

[Houdini 0]

Sur un forum néerlandais il y a un message très intéressant de quelques amateurs belges qui mettent ce système en pratique.

Ils partent d'un miroir sphérique, puis mettent un disque sur le dos du miroir pour tirer et un anneau sur la circonférence pour pousser. Le plus grand miroir parabolisé de cette façon jusqu'à présent est un 420 mm f/6 d'épaisseur 25 mm.

Voici le lien: www.astroforum.nl/viewtopic.php?t=6685. Même si vous ne comprenez pas le texte, les images expliquent bien le système.

Ils n'ont d'ailleurs plus besoin de triangles flottants ou support latéral, le miroir est entièrement soutenu par ce système de traction/compression!

Robert

[Ce message a été modifié par Houdini (Édité le 05-04-2007).]

[eq6mod-fr 0]

Ah oui Robert là c'est du sérieux !! Super intéréssant tout ça ! (dommage que je ne pige rien au néerlandais... )
En effet, dans le principe il n'y aurait plus besoin de barillet avec leviers astatiques et autre support latéral, mais qu'en est-il de la précision du réglage de la parabole ? Le foucault montre une belle forme, as-tu des valeurs concrètes pour se faire une idée de la précision optique ?

Merci pour toute info !
Paul

[Houdini 0]

Le système de réglage est très simple: la vis centrale (M6 pour le 420, M3 pour le 250) contrôle la force entre le disque de traction et l'anneau de compression. A la première session d'observation on tourne l'écrou de la vis centrale jusqu'à ce qu'on obtienne des étoiles parfaites dans l'oculaire... c'est remarquable par sa simplicité . La longueur focale finale peut diminuer de plusieurs centimètres par rapport au miroir sphérique initial.

Il ne donne pas de valeur numérique de la qualité optique finale.

Robert

[eq6mod-fr 0]

Absolument génial, je sens que je vais me pencher sérieusement là-dessus ! Merci anonyme7 d'avoir lancé l'idée !!!

Paul

[anonyme7 0]

c'est en neerlandais but l'article sur sky & telescope is in english et c'est pas très expensive (only 3 euros, acceptable pour ma bourse, je viens juste de l'acheter)

[Chriske 0]

Hello,

Sorry to post in English I understand and even speak very fluently French but I can not write it down, so sorry. Maybe someone on your forum will translate my message...?

Olivier Durant asked me to explain some more about flexing mirrors.

Flexing mirrors is quit simple, In fact we will never again parabolize our mirrors the old fashion way (with pitch) ever again...!!

You need two parts, The puller part

and the pusher part

The nice thing about flexing, you do not need a Foucaulttestingdevice at all..! You only need to perform a startest to see if the device has the correct tension. You just pull the device until you have a perfect starimage. On the Foucaultstand we measured better than 1/20 lambda. It all depends on how well the spherical mirror was finished.
I'm planning to flex in the near future two 500 mm disks into a parabola, we already flexed a 420 mm so these big disks should not be a problem. I did not buy these 500 mm mirrors, I grinded and polished them myself. These two mirrors will be used to make myself a giant binocular. It'll be my second bino. If you're planning to flex mirrors do not use thick glass. The thickest glass we've used until now is 25 mm and had no problem with it.
Second advantage of this flexing-thing : you do not need to support your mirror with these special mirrorsupports like the ones used in PLOP( 6 point, 9-point, ..etc...). Even when looking at a very low altitude there is no trace of optical deformation at all.

If you want some more info about building a flexingdevice just let me know

Chris

How do I add pictures on this forum..?

[Ce message a été modifié par Chriske (Édité le 08-04-2007).]

[Houdini 0]

Chris,

Le 420 mm à f/6.2 a une longueur focale très élevée. Je ne sais pas si c'est par hasard ou si c'est une limitation de la technique.
Serait-il envisageable de faire par exemple un miroir 420 mm f/4 de qualité avec ce système ?

Robert

P.S. Welkom op astrosurf - het beste sterrenkunde forum dat ik ken . Beelden kan je gewoon tussen img tags zetten, zie http://www.astrosurf.com/ubb/ubbcode.html .

[Rydel_Charles 12]

Anonyme 7, avez-vous contacté la SAF concernant cette manip ? L'ancien Président m'en a parlé mais le mail que j'ai ne fonctionne pas...

[Ce message a été modifié par Rydel_Charles (Édité le 08-04-2007).]

[Chriske 0]

Robert,

I do not know if a f/4 system would work with this flexing device. I myself would try it if I was planning to make one. Problem is I can not guarantee it.

Try it and let me know...;-)

Just testing to add an image. This is the 420 mm f/6.2 mirror.
Ignore the durt on the surface of the mirror.

Greetings,
Chris.

[Ce message a été modifié par Chriske (Édité le 08-04-2007).]

[Ce message a été modifié par Chriske (Édité le 08-04-2007).]

[Ce message a été modifié par Chriske (Édité le 08-04-2007).]

[anonyme7 0]

Pour ma part je n'ai aucune expérience dans le polissage de miroir et j'avais effectivement l'intention d'aller à l'atelier d'optique de la SAF pour me renseigner s'il était possible de polir un miroir sphérique mince afin de tester la chose. J'étais allé une fois à l'atelier d'optique il y a quelques années mais la personne responsable m'avait donné l'impression d'être assez classique : pas de possibilité de polir un miroir > à 300 mm car c'est, parait-il, presque infaisable etc...alors je suis sceptique quant à l'accueil pour ce genre de projet, de plus, étant débutant et pas très dégourdi, je ne suis guère crédible. Je pense que le mieux serait que des personnes d'expériences qui ont la possibilité de polir des miroirs rapidement, comme les professionnels par exemple, fassent eux-même l'expérience. Sinon, va falloir que je me bouge un peu le c*** pour essayer de polir un miroir ou essayer de m'en procurer un, ce qui me parait déjà être une tache presque insurmontable.. :-)

[Ce message a été modifié par anonyme7 (Édité le 09-04-2007).]

[Chriske 0]

....la personne responsable m'avait donné l'impression d'être assez classique....

What a pitty and what a waste of time!!! ...there are lots of new things to discover, techniques to try out.
We as amateurs here in Belgium(Hove near Antwerpen) always pushing our limits again every day. This flexing techniques works perfect. We're going to flex one of these days mirrors even thinner than the ones that have been adviced by the inventor of Flex (Mr. Adler) I think it is possible to flex mirrors 12 mm thick and maybe even thinner. I also will try to make resin mirrors. I know there are opical limitations but why not just try it. Maybe, just maybe, in a few decades no one will use a heavy mirror made out of glass ever again in his telescope. This all sounds weird I know, but would you have believed in 1968 they would walk on the moon 1 year later...?

Greetings,
Chris

[Ce message a été modifié par Chriske (Édité le 09-04-2007).]

[Z80 5]

Traduction :

quote:

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Olivier Durant m'a demandé quelques explications supplémentaires à propos de la flexion de miroirs.

Fléchir des miroirs est en fait simple ; en fait, nous ne paraboliserons plus jamais de miroirs par la méthode traditionnelle (avec de la poix).

Vous avez besoin de deux parties : tirante (1er schéma) et poussante (2ème schéma).

Ce qu'il y a de bien avec la flexion, c'est que vous n'avez même pas besoin d'appareil de Foucault ! Vous n'avez besoin que de tester sur une étoile pour vérifier que le montage est réglé à la bonne tension.

Vous n'avez qu'à tirer le miroir jusqu'à obtenir une image parfaite. Sur le banc de Foucault, nous avons mesuré un résultat meilleur que que lambda/20. Tout dépend de la finition du miroir sphérique.

J'ai l'intention de paraboliser par flexion deux disques de 500 mm très prochainement, nous avons déjà fléchi un 420 mm, de telle sorte que ces grands disques ne devraient pas poser de problème.

Je n'ai pas acheté ces miroirs de 500 mm, je els ai taillés et polis moi-même. Ils serviront à me construire une paire de jumelles géantes : ce sera ma seconde.

Si vous avez l'intention de fléchir des miroirs, n'employez pas de verre trop épais. Le plus épais que nous ayons employé jusqu'à présent mesurait 25 mm et nous n'avons rencontré aucun problème.

Le second avantage de la flexion, c'est que vous n'avez aucun besoin de soutenir votre miroir avec les barillets claculés par PLOP (6 points, 9 points, etc.). Même lorsque vous observez à très basse altitude, le miroir ne présente aucune trace de déformation.

Si vous souhaitez obtenir plus d'informations à propos de la contruction d'un support de flexion, faites-le moi savoir.

Chris

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Eh bien, justement, je me suis permis de parcourir le répertoire contenant les images, et on y trouve pas mal d'autres schémas et photos du système, apparemment réalisé en MDF (découpé à la défonceuse), et effectivement, j'ai du mal à comprendre certaines choses.

Sur les schémas de principe, le miroir semble isolé de la tige filetée par les pièces (2) et (3), alors que dans tous les exemples que j'ai trouvé aileurs sur Internet, un écrou ou une pièce tirante est collée directement au cul du miroir (pour pouvoir le tirer, justement), ce qu'on retrouve par ailleurs sur une des photos du site (une pièce de bois).

Donc, si la vis tirante n'est pas collée directement au miroir, comment celui-ci peut-il être tiré alors qu'il est isolé de la tige filetée par la pièce (3), manifestement non percée sur le schméma ???

Par ailleurs, les autres photos montrent que certaines parties semblent réalisées au moyen d'anneaux concentriques de MDF, avec un espace entre eux, qui se trouve ensuite rempli de colle ou de mastic... Là aussi, j'aimerais savoir à quoi tout cela sert... ^^

Merci d'éclairer notre lanterne, svp, Chris.

[Ce message a été modifié par Z80 (Édité le 09-04-2007).]