michel06330

réflexion sur les miroirs

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Bonjour,

Voilà un site où les caractéristiques des différents matériaux utilisés pour faire des miroirs sont indiquées, ainsi que leur coût relatif. http://www.oldham-optical.co.uk/

Pour moi, si j'en crois le site des télescopes "Obsession", il n'y a plus de Pyrex; ils auraient même acheté les derniers blanks.

Si je compare donc le Suprax et le BK7, je vois que le coefficient de dilatation thermique du Suprax est de 4,3 alors que celui du BK7 est de 7,1.
Le Suprax se dilate donc moins à température donnée.

Les coefficients de conductivité thermique des deux matériaux sont en revanche très proches (1,2 pour le Suprax et 1,11 pour le BK7); partant d'une température donnée, il atteignent donc la même température ambiante en gros à la même vitesse.

En clair théoriquement, le miroir en Suprax ne sera guère plus rapidement collimatable donc utilisable, que celui en BK7 et ce, même si au départ le BK7 s'est plus dilaté.

Voilà ce que les chiffres permettent de déduire.

Cette conclusion semble contraire à ce qui se dit; je la soumets donc à vos critiques.

Michel

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salut

Le SUPRAX peut en effet remplacer le pyrex;certes, il a un coefficient de dilatation un peu plus élevé que le pyrex mais sans être au niveau des verres a vitre par contre il a un "léger" avantage il se met en température un poil plus vite que le pyrex;
Il y a aussi le borofloat:même caractéristique que le pyrex mais limité en épaisseur de 25mm
Certains fournisseurs ont des stocks de pyrex;donc,il y aura toujours une possibilité de se fournir. http://www.willbell.com/ATMSupplies/ATM_Supplies.htm
Amicalement.

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Ou bien les spécialistes dorment , ou bien on n'aime pas trop les chiffres qui dérangent .

Sur le forum d'en face, un prof de physique que je connais m'a donné une réponse sur laquelle nous sommes en discussion.

Pour faire simple, selon lui, effectivement les miroirs refroidissent dans le même temps, mais très près de l'état d'équilibre, il y a un moment où bien qu'à la même température, la déformation résiduelle du BK7 est encore optiquement perceptible alors que celle du Suprax ne l'est plus.

Le tout serait de chiffrer en minutes, voire en heures (pourquoi pas !!) le décalage de temps entre le moment où le Suprax permet d'utiliser le miroir et celui où c'est le cas du BK7.

Qui s'y colle ?? Je pense que ça permettrait de parler des différents matériaux des miroirs avec un peu plus d'objectivité et sans soulever tant de polémique.

Michel

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Y a le Zerodur aussi. C'est le top non ?

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Oui, c'est un autre débat mais effectivement le Zerodur est le produit qui a le moindre coefficient de dilatation. En revanche, toujours selon le site cité, il est 10 fois plus cher que le verre.

Le produit qui semble le plus prometteur est le BVC, vitrocérame produit au Canada de couleur noire.

J'ai pris l'avis de David à ce sujet; selon ce que j'ai compris, il semble que la non transparence de ce produit présente des inconvénients durant la fabrication du miroir.

A suivre mais pour l'instant, j'espère encore avoir des avis sur le sujet initial.

Michel

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Le raisonnement poussant à utiliser du Suprax est simple: On fait avec ce que l'on trouve et avec le budget que l'on a. Pour notre 600, ça a été vachement simple comme raisonnement: YA en Suprax et c'est pas cher ! Ya pas en autre chose !

Certainement, quand on a de tout sous la main, ou un budget illimité, ou l'envie de rêver, on peut faire de la science et la fine bouche... On fait ça aussi pour se rassurer après avoir acheté du Suprax... Voir notre site internet sur la taille du 600, j'y ai mis les chiffres que j'ai trouvé.

Pour le raisonnement, il est clair que ça peut bien prendre toute la nuit à se mettre en température (c'est le cas d'un zérodur très épais par exemple) pourvu que les dilatations soient rapidement inférieures aux tolérances. Les grands miroirs ne sont jamais en température... la preuve, ils ne gèlent pas! C'est l'argument qui me fait ne pas regretter le Suprax a priori. Mais on verra dans la pratique ce que ça donne.

Pierre

PS1: Pour les verres noirs, il y a le problème de vérifier qu'il n'y a pas de contraintes internes avant d'attaquer au carbo 36. Si le recuit n'est pas bon, ça vous casse à la figure (après la fin de garantie du constructeur...).

PS2: Et aussi, il faut bien voir s'il reste des piqûres. Mais j'imagine que ça peut marcher en baladant un laser et en cherchant des points de diffusion.

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Pour faire un 600, je ne pense pas que j'aurais envisagé le BK7 de toutes manières; le Suprax, c'est parfait.

Mon interrogation prolongeait une discussion sur le LightBridge 16" que je venais d'acheter et qui me donne parfaitement satisfaction alors que certains, surtout ceux qui ne l'ont pas le critiquent.

Je souhaitais aborder ce sujet avec des chiffres et non avec des opinions subjectives.

Michel

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C'est rarement ceux qui l'ont qui le critiquent!

Mais ceux qui ne l'ont pas connaissent peut-être qq'un qui l'a et ont ainsi pu l'essayer...

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Pour aller plus loin que la contemplation des deux constantes de la physique, il faut une simulation de mise en température d'un miroir dans des condition assez réalistes... J'ai pas, mais ce serait intéressant !
Pierre

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Bonsoir,

Entièrement d'accord avec P Strock sur le côté "je fais avec ce que mon budget me permet" et "je fais avec l'outillage dont je dispose" ... (tant que je n'ai pas gagné à la loterie )

Malgré nos moyens d'amateurs je pense qu'on peut arriver à sortir un tube largement supérieur à toutes les chinoiseries que l'on peu trouver sur le marché (actuellement mais... pour combien de temps ? )

JP

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Heu... pour la mise en temp. une bonne batterie de ventilos qui tournent à fond les gamelles pendant 1 heure, ça ne peut pas faire l'affaire ?

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Oui, je sais pas, non...

Oui: Ca aide et ça marche sur les petits miroirs.
Non: Je suis assez certain que sur les verres épais, ça reste chaud à coeur et que c'est jamais bien bien.
Je sais pas: Où est la limite entre les deux. Pour ça il faut de la simulation, comme déjà dit... Houdini à voir...

Pierre

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Merci à tous pour vos réponses que je découvre ce matin après une nuit passée avec Bernard en observation sur les pentes de la Bonnette Restefond.

Je reviens à notre propos et je réponds globalement.

Le constantes physiques expriment que le Suprax et le BK7 refroidissent à peu près dans le même temps. Aucun des deux ne semble donc avantagé sur ce point; les ventilateurs accélèreront la mise en température de la même manière pour l'un et l'autre.

En revanche, très près de l'équilibre thermique, la déformation du miroir en Suprax deviendra optiquement imperceptible quand celle du miroir en BK7 sera encore visible. C'est la réponse d'un agrégé en physique que je commais, qui colle très bien avec les chiffres.

Considérant deux miroirs géométriquement identiques (diamètre, épaisseur, lambda), l'un en Suprax et l'autre en BK7, il faudrait avoir une idée de l'écart de temps qui sépare leur mise en température pratique (celle qui permet de collimater le miroir), pour un observateur à l'oculaire (et non pour un pro au Foucault).

Si cet écart de temps est très important, ça vaut la peine qu'on en fasse état, sinon c'est un faux argument.

Oldham ne semble pas particulièrement pousser à l'utilisation de matériaux à faible coefficient de dilatation jusqu'à des diamètres de 12".

Michel

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Michel
Pour répondre à ta question de départ:
Effectivement vu que la coefficients de conductivité thermique sont les même, les miroirs vont se mettre en température aussi vite l'un que l'autre.
Quand ils ne sont pas encore en température, les bords externes plus épais se dilatent plus que le centre (moins épais) et donc on peut avoir un écart à la parabole parfaite (je pense que ça fait de l'abbération de sphéricité)
Vu que le coef de dilatation thermique du BK7 est quasi 2 fois plus fort que celui du Suprax ben en fait "l'écart à l'idéalité" pour le BK7 peut être au départ plus fort que le Suprax.
En fait le problème "d'écart à l'idéalité" est plus marqué au départ, lorsque les miroirs sont loin de l'équilibre thermique.
Lorsque les 2 miroirs s'approchent de l'équilibre (et effectivement à la même vitesse), même si le BK7 a un coefficient de dilatation thermique plus fort, ben c'est plus trop grave puisqu' il se déforme presque plus vu qu'il est proche de l'équilibre.
Qualitativement, je vois ça comme cela.
Par contre la vrai question que tu poses est : quantitativement est ce que ça se voit à l'oculaire?
Là je dirais : normalement non, mais ça peut quand même arriver.
Je m'explique :
Normalement non car classiquement les miroirs sont suffisament épais pour que le rapport des épaisseurs entre le bord et le centre soit fable. Du coup les bords externes ne sont pas beaucoup plus épais en proportion et ils ne se dilatent pas trop en proportion.
Des exemples un peu cons pour m'expliquer :
1) Un miroir de 200 de diam et qui fait 50 ou bord et 47 au centre.
2) Un miroir de 200 de diam et qui fait 20 ou bord et 17 au centre
Ben vu le ratio des épaisseur est nettement favorable au premier miroir

Donc en gros je pense que pour voir l'effet il faut aller taper dans des miroirs minces et de rapport f/d court...
Mais en même temps le miroir mine a pour lui l'avantage de se mettre plus vite en température qu'un miroir épais...
Enfin, je vois cela comme cela personnellement, mais je peux me gourer.
Chui pas opticien
Raphaël

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salut,

l'effet à l'oculaire se fait ressentir vite en temps avec les petits diamètre,et est plus sensible avec des miroirs de faible rapport épaisseur/diamètre c-a-d avec des miroirs mince qu'avec les rapports "standards" pour un même temps donné de mise en équilibre thermique car les quantité de verre mise en jeu sont petites;Qu'en est-il des grands diamètre,dehors par une nuit d'été ou la température chute assez vite pour que le miroir ne soit jamais en équilibre et fait du yoyo?Une chose est sûr,un miroir mince se met en équilibre plus vite qu'un miroir standard(épais) surtout avec les grand diamètre;en effet,il faut considérer le rapport "surface en échange thermique avec l'air/quantité en masse de verre"

ex:un miroir cassegrain de grand diamètre évacuera plus vite la quantité de chaleur emmagasinée durant son séjour à domicile qu'un newton du même diamètre et même épaisseur en matériau identique car les verres ont tous approximativement la même capacité calorifique massique,seul la conductivité calorifique et le coefficient de dilatation variant avec la nature du verre.

Faudrait voir pour faire des simulations mais vaut mieux se faire une réalité sur le terrain et tu verras que tu sera probablement loin de la théorie.

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Bonjour Raphaël,

Oui, tu as bien saisi mon interrogation.

Tout est parti de mon envie d'avoir aussi un 400 comme Bernard-le-grand-dormeur . Eh Oh, c'est lui même qui l'avoue, voir le fil "Restefond en Septembre".
Pour d'autres raisons (tchatche au coin du feu), j'ai eu le 600 de David pas mal à disposition lors d'un semaine astro au printemps.
Bref, l'envie d'un plus gros diamètre me tenaillait, au moins pour installer sur ma terrasse puisque je n'ai pas le véhicule pour le transporter.

J'ai cherché partout du disponible: rien en vue chez les marchands et rien en occasion.
La patience n'est pas mon fort et je suis si vieux que je n'ai plus le temps d'attendre .

J'ai donc acheté un LightBridge 16" chez Optique et Vision, livrable sous 8 jours.
Equipé d'un Paracorr et d'un Nagler 26, son champ est très net et les étoiles bien piquées; la qualité me semble tout à fait comparable à celle de mon 300 à miroirs OOUK hilux.
Pas de vrai problème de mise en température puiqu'il reste à poste à l'extérieur, bien protégé.

Honnêtement, j'étais un peu inquiet, il y a pas mal de critiques sur cet instrument qui circulent.
Bref, je suis favorablement surpris et même si ma technicité d'ingénieur est loin, j'ai souhaité tenté de comprendre en chiffres ce qui pouvait distinguer ces deux matérieux, du point de vue de l'utilisateur à l'oculaire.

Le F/D doit sans doute intervenir par la différence d'épaisseur entre le centre et la périphérie, sur des valeurs différentielles de l'ordre de la plage de longueur d'onde du spectre visible. C'est l'explication donnée par le prof de physique dont j'ai parlé.

Dommage que David ne soit pas branché, il aurait probablement des chiffres pertinents à avancer.

A partir de ces chiffes, je pourrai enfin me faire une opinion objective sur ce qui distingue pour moi, astram moyen, un miroir en BK7 d'un miroir en Suprax.

Michel

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