christian viladrich

Effets de la diffraction par l'araignée du secondaire

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Bonjour à tous

 

Cette discussion, bien qu’ancienne, contient des informations très intéressantes, d’autant que je suis en train de finaliser la conception d’une cage secondaire pour un newton de 600. Cette cage secondaire va embarquer un train optique complet pour de l’imagerie CP (correcteur, caméra, focuser, rotateur, …) au plan focal.

 

Suite à la lecture de cette discussion, il me reste néanmoins quelques interrogations concernant les branches de l’araignée, et si vous pouviez m’apporter des éléments de réponse, je vous en serais reconnaissant.

 

De cette discussion, je retiens que la « branche idéale » est une branche en acier inox de faible épaisseur, et dont on polit les surfaces. Ce polissage permet de réduire l’emissivité de la branche.

 

Ma première question concerne le terme « poli ». Que cherche t’on a obtenir comme état de surface ? Je suppose qu’on cherche une finition très fine, présentant le moins de rugosité possible.

Pour y parvenir, que faut il utiliser comme abrasif ? Du papier de verre à l’eau tel qu’on utilise pour de la peinture de carrosserie auto, avec un grain de 600, voire plus ?
Dans ce cas, la surface finale doit être plutôt d’aspect mat ou brillant ? N’y a t’il pas à ce moment le risque de réflexions parasites sur les surfaces polies ?

 

Ma deuxième question concerne la conception de la branche d’araignée. Mettre le train optique au niveau de l’araignée nécessite d’alimenter les différents équipements. Il est nécessaire de disposer de 12V. Pour cette tension, une première solution consiste  à utiliser 2 branches, chacune passant une polarité. L’isolement électrique de chaque banche est bien évidement une nécessité. J’utilise actuellement ce principe sur un newton de 300 pour alimenter la résistance du secondaire et ça fonctionne sans soucis.


Même avec une branche de 1mm d’épaisseur, la section passante (ainsi que celle des vis de fixation) permet de transiter une intensité amplement suffisante.

Reste maintenant à piloter les équipements par l’intermédiaire d’un cordon USB3. La caméra étant une ASI2400, cette dernière dispose d’un hub intégré comprenant 2 connecteurs USB2 ; 1 pour la caméra de guidage et 1 destiné à connecter l’électronique de gestion du focuser, du rotateur et de l’alimentation de la résistance de désembuage du correcteur (en clair, c’est un Arduino qui va se charger de gérer tout ça via pilote Ascom).

 

Ceci étant dit, la première solution que j’avais adopté s’appuyait sur l’utilisation de branches en aluminium de 3mm d’épaisseur avec une rainure de 1,5mm de large et de 5mm de profondeur sur toute la longueur de la branche afin de pouvoir placer les différents câbles (plat USB et éventuels conducteurs 12V). Ce genre d’usinage ne présente pas de problème particulier.

60113d93d0b55_Branchearaigneeavecrainure.jpg.9ee9b8e24f12bc246f314143d88bf656.jpg

 

Si j’opte pour une branche en inox de 1mm, exit la rainure pour passer le câble. Cela signifie que le câble USB va dorénavant être dans le champ.  Si le câble n’est plus guidé, il me semble préférable de passer en câble rond, le câble plat n’ayant pas assez de rigidité, risque de vriller et de présenter une surface plus importante qu’un câble rond.

 

Quel peut être l’impact de la présence de ce câble sur l’image finale ? Si on gagne sur les aigrettes, quel est le risque de générer un artefact sur les images avec ce câble ?


Y’a t’il une manière de passer le câble afin de réduire l’impact éventuel ? Ex : fixer le câble le long d’une branche ou plutôt le placer en courbe ?

 

La surface du câble (plutôt brillante d’origine) doit elle présenter un état de surface préférentiel ? Par exemple un passage à la toile émeri fine pour rendre la surface mat ?

 

Merci de m’avoir lu.

 

Jean-Pierre

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il y a 49 minutes, Discret68 a dit :

Y’a t’il une manière de passer le câble afin de réduire l’impact éventuel ? Ex : fixer le câble le long d’une branche ou plutôt le placer en courbe ?

 

Bonjour,

 

Il y a ce lien pour le câblage en réduisant la diffraction :

 

https://www.cloudynights.com/topic/681476-diffraction-minimizing-wiring-loom-for-rasahyperstar/

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Il y a 9 heures, Discret68 a dit :

Mettre le train optique au niveau de l’araignée nécessite d’alimenter les différents équipements. Il est nécessaire de disposer de 12V. Pour cette tension, une première solution consiste  à utiliser 2 branches, chacune passant une polarité

 

Sur le dobson T600 que j'ai réalisé j'ai choisi pour une araignée pyramidale un profilé carbone/aramide de 4,2mm  d'épaisseur en 4 branches. L'intérêt de cette solution est que l'on peut "mouler un câble" qui amène le 12v dans une branche sans que cela affecte les qualités mécaniques de la dite branche. Après l'inox 1mm, je suppose que les lames seraient en tension?

Modifié par maire
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Il y a 2 heures, maire a dit :

L'intérêt de cette solution est que l'on peut "mouler un câble" qui amène le 12v dans une branche sans que cela affecte les qualités mécaniques de la dite branche

C'est un peu similaire à la solution initiale à laquelle j'avais pensé, mais avec des branches en aluminium de 3mm d'épaisseur et une rainure de 1,5x5mm sur toute la longueur de la branche pour encastrer le câble.

 

Pour alimenter les équipements en 12V, j'utilise directement 2 branches de l'araignée comme conducteur. Au niveau du support central de l'araignée, il y a des rondelles et canons isolants au niveau de chaque vis de fixation pour isoler électriquement chaque branche. Avec ce système, pas de problème de câble.

 

Il y a 2 heures, maire a dit :

Après l'inox 1mm, je suppose que les lames seraient en tension?

Tout à fait. On met sous tension les branches et on les accorde à l'oreille. J'exagère un peu, mais pas tant que ça.
 

Il y a 3 heures, maire a dit :

Sur le dobson T600 que j'ai réalisé j'ai choisi pour une araignée pyramidale un profilé carbone/aramide de 4,2mm  d'épaisseur

 

Coté aigrettes, ça donne quoi ?

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Il y a 9 heures, Discret68 a dit :

Coté aigrettes, ça donne quoi ?

 

C'était une araignée 4 branches pyramidale. Avec un T600 on ne discute plus trop sur l'épaisseur des lames si je puis dire. La contribution de l'épaisseur des lames à la diminution du contraste est plutôt résiduelle. Ce qui est plus important c'est la qualité du miroir et celle du barillet et pour un diamètre conséquent la stabilité stricte de l'araignée et de la cage secondaire. Après à épaisseur égale, la diminution du contraste dépend de la somme totale des longueurs de branche (ce qui exclu de fait des lames courbes...). Si pour un T300-400 trois branches pyramidales façon Strock amélioré c'est extra. Mais quand on monte en diamètre je serai moins joueur... surtout si le F/D est court --> d'où les 4 branches avec un peu d'épaisseur et en carbone. Ce n'est pas les 1mm de plus qui vont jouer.

Et si tu as un miroir de qualité (hors questionnement dû au barillet et à collimation optimale), cela se voit sur les aigrettes en observant une étoile de forte magnitude: "un miroir de courtoisie" aura tendance à te donner des aigrettes continues, un peu épaisses avec une forte diffusion autour de l'étoile, un miroir top qui respecte les critères de Francon et Couder donnera une faible diffusion autour de l'étoile et des aigrettes en pointillés, joliment contrastées, sur un fond très noir.

 

Modifié par maire
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Je plussoie entièrement à ce que vient de dire Maire : sur un 600, à fortiori dédié imagerie et équipé lourdement en porte-à-faux au foyer primaire, ce serait une erreur totalement contre-productive de vouloir gratter trop sur l’épaisseur physique des lames au détriment d’une rigidité "béton".

Ce concept-même impose de toute façon de passer de la filasse dans le champ : autant en profiter pour dimensionner confortablement l’épaisseur des lames, ce qui permettra de les ajourer généreusement sur leur hauteur (avec les bénéfices illustrés en début de fil par David).

S’obséder sur la seule épaisseur des lames est une hérésie commune mais non pragmatique : tout gain effectué d’un côté se paye de l’autre.

Il faut absolument sur un instrument adopter un raisonnement global pour aboutir à des solutions homogènes, cohérentes entre elles, sans s’imaginer naïvement qu’on pourra gagner simultanément et sans inconvénients sur tous les tableaux à la fois.

Cela vaut d’ailleurs pour la conception entière du télescope.

Si ta nappe USB peut effectivement se loger dans une rainure de 1,5mm d’épaisseur crée dans l'épaisseur de la lame, et s’effacer ainsi totalement dans son profil, c’est sans hésiter la solution que j’adopterais personnellement.

Les pros se font moins de nœuds au cerveau pour ce genre de trucs : ils dimensionnent généreusement la mécanique de toute la cage secondaire pour ne pas être emmerdés derrière par des flexions à la con, sachant qu’on finit toujours par mettre plus de poids au foyer qu’on avait prévu au départ.

Puis sans se dégonfler, ils passent dans le champ sans autre forme de procès tous les câbles (voire les tubes de refroidissement !) dont ils ont besoin, juste fixés avec des serflex le long des branches... et basta ! :D

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Le 27/01/2021 à 14:19, Discret68 a dit :

Que cherche t’on a obtenir comme état de surface ?

Poli brillant. Le plus poli et le plus brillant possible.

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Le 27/01/2021 à 14:19, Discret68 a dit :

Ceci étant dit, la première solution que j’avais adopté s’appuyait sur l’utilisation de branches en aluminium de 3mm d’épaisseur avec une rainure de 1,5mm de large et de 5mm de profondeur sur toute la longueur de la branche afin de pouvoir placer les différents câbles (plat USB et éventuels conducteurs 12V). Ce genre d’usinage ne présente pas de problème particulier.

60113d93d0b55_Branchearaigneeavecrainure.jpg.9ee9b8e24f12bc246f314143d88bf656.jpg

La meilleure solution à mon avis si tu disposes des moyens d’usiner cela facilement.

Par contre l’inox serait préférable à l’alu pour réaliser cela : pas de formation d’une couche d’alumine en surface, qui va altérer progressivement les propriétés de faible émissivité du poli brillant.

Modifié par Alain MOREAU

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il y a 4 minutes, Alain MOREAU a dit :

Poli brillant. Le plus poli et le plus brillant possible.

sachant que moins y a de surface, mieux c'est....!

Donc lames épaisses, bien rigides, au pire métal brut et surtout pas peintes, et surtout surtout , ajourées au taquet pour limiter au max la surface d'échange avec l'air ambiant.

Sur mon Stellarzac, Fred avait mis des lames inox de 3mm. Il a eu des scrupules et a fait des 4mm^_^. Et surtout elles sont ajourées...

Franchement, à l'oculaire c'est un régal.

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Marrant ce post qui remonte, je me souviens de ces échanges.

 

Avec le recul et suite à ce post en partie  d'ailleurs, ma maigre expérience va dans le sens de ce qui vient de se dire, à savoir on ne se prend pas la tête avec les fils si ça dépasse un peu, on fait assez épais et ajouré, idéalement en Inox brillant. Concrètement de mon coté cela donne ça (conception et réalisation Axis Instruments + l'alim de l'A7S passe au dessus de la branche on la devine sur la gauche):

 

JMB-Axis.jpg.e69bcb23f7924af2934afb2a6d615346.jpg

 

JMarc

Modifié par JMBeraud
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Bonjour,

 

Avant les araignées du clavius 480 étaient en inox poli. 2mm d'épaisseur.

De grandes aigrettes étaient visibles. Mais j'avais des pb de reflexions car la perpendicularité parfaite n'était jamais là entre le primaire, le relais et les branches d'araignée. Aussi polir encore plus, ajourer ce n'était pas une solution dans des branches de 35mm de hauteur.

 

Après avoir lu un post d'un allemand ayant fait des tests sur son newton, j'ai fini par mettre de la feutrine noire sur les branches.

20210128_130635.jpg.a6b1ab534f594ad2243b917893e89533.jpg

Les aigrettes ont enormément diminuées, voirent disparues sur les étoiles qui ne sont pas très brillantes sur les photos ou en visuel. Moins de pb de reflet.

J'ai trouvé que le contraste a aussi été augmenté en visuel sur les planètes et peut être sur le ciel profond aussi.

Je n'ai pas observé de pb avec la rosée qui se met dessus en fin de nuit.

Le cable d'alimentation de la resistance du secondaire est plat en cuivre. 2x 10mm de largeur isolé. Il passe passe dessous et n'ajoute aucune epaisseur.

Aussi j'ai gardé depuis deux ans cela en place.

Peut être à tester pour ceux d'entres vous qui ne pourront pas usiner leurs branches d'araignées ?

 

Cyrille

 

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Il y a 7 heures, Cyrille Thieullet a dit :

j'ai fini par mettre de la feutrine noire sur les branches.

c'est original et assez facile à mettre en oeuvre mais pour revenir à la situation antérieure si ça ne plaît pas c'est peut être galère, non?

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Bonsoir,

Peut-être faut-il distinguer deux cas concernant l'impact des araignées?

Premier cas, on cherche à minimiser les effets optiques indésirables pour obtenir une image la plus propre possible. Dans ce cas, ça vaut le coup de chercher à optimiser la surface frontale, l'émission des lames, mais il faut alors à mon sens poursuivre sur l'obstruction centrale, la turbulence instrumentale et revenir à l'usage d'un secondaire.

Deuxième cas, on cherche à optimiser le setup photo, on met au centre de son tube un radiateur, dont on va brasser la chaleur avec un ventilo, on fait passer des câbles en travers... et ce n'est peut-être plus trop la peine de se prendre la tête avec le poli et l'épaisseur des lames.

Enfin, c'est un point de vue, et je conçois aisément qu'il puisse ne pas être partagé par tous :)

Nathanaël

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@asp06

J'ai eu la même crainte, j'ai fait un test avant sur un morceau d'inox. Ca se décolle facilement.

Enfin pour la feutrine que j'ai acheté et sur de l'inox poli. Ca serait plutôt un manque d'adhérence.

Et puis c'est relativement solide et un peu élastique aussi ca ne se déchire pas en tirant dessus.

Modifié par Cyrille Thieullet
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Bon, ben je constate que cette discussion attire toujours autant les foules. Et c'est tant mieux ! Merci à tous les intervenants pour leur partage d'expérience.

 

Finalement, si je veux associer rigidité maximale et emissivité minimale, le mieux serait effectivement d'utiliser des branches ajourées en inox de 3mm d'épaisseur avec un bon polissage. L'inox, à contrario de l'aluminium n'aura pas tendance à voir sa surface devenir mate.

 

Pour ce qui est du passage du câble, vu que je vais faire transiter le 12V par 2 branches de l'araignée, il reste le câble USB à faire transiter vers le centre , soit en utilisant un câble rond avec un rayon de courbure (voir discussion CloudyNight dont Marc S a mis le lien), soit simplement fixé le câble à l'aide de colliers le long d'une branche. Avec 3mm d'épaisseur, il serait possible de placer une gorge de 1,5mm de largeur et de 5mm de haut telle que prévue dans une branche en alu, mais l'inox, c'est une horreur à usiner.

 

Je réfléchis également à une solution wifi. Si l'ajout d'un petit module wifi est possible pour l'Arduino (pilotage focuser, rotateur et désembuage), je ne vois pas quoi utiliser pour la gestion des 2 caméras, sans tomber dans une usine à gaz qui ne ferait que compliquer le système et rajouter du poids. Même le Raspberry Pi devient dans ce cas un peu trop envahissant.

 

Concernant la remarque de T450 sur l'obstruction centrale, le système étudié engendre une obstruction de 25%. Je pense que c'est pas mal comme résultat. Avec un miroir secondaire, la valeur serait plus importante.

 

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On peut travailler avec des plateformes encore plus light que le Raspberry Pi comme le Raspberry Pi Zero W. J'ai testé un OrangePi Zero H2+, mais même si ça faisait le job, le packaging thermique est très limite et m'a donné de grosses frayeurs. Donc si vous avez des alternatives à proposer, je les accueille à bras ouverts :)

 

Concernant le passage de courants, data, on peut aussi passer par des peintures conductrices (Barebone conductives par exemple) ou des nappes epoxy métalisées plates, mais c'est déjà plus épais et il faut gérer un collage. L'ordre de grandeur de tensions et courants me semble compatible. Mais je n'ai peut-etre pas pensé à tout? (résistivité qui pourrait engendrer un dégagement thermique non désiré?)

 

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Il y a 15 heures, Discret68 a dit :

il reste le câble USB à faire transiter vers le centre , soit en utilisant un câble rond avec un rayon de courbure

 

Je dis peut-être une  bêtise mais n'as-tu pas intérêt à virer la gaine du câble et à coller les fils   les uns au-dessus des autres sur le côté d'une branche ? La surépaisseur serait assez minime

Modifié par danielo

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Il y a 2 heures, Jijil a dit :

le packaging thermique est très limite et m'a donné de grosses frayeurs

Pourrais tu préciser ce que tu entends par "packaging thermique" ?Et quelles sont les grosses frayeurs que tu as eu ?

il y a une heure, danielo a dit :

Je dis peut-être une  bêtise mais n'as-tu pas intérêt à virer la gaine du câble et à coller les fils   les uns au-dessus des autres sur le côté d'une branche ? La surépaisseur serait assez minime

Le plus simple est de prendre directement un câble plat USB 3 qui peut se coller le long d'une branche d'araignée :  https://www.amazon.fr/Lindy-Câble-plat-Type-noir/dp/B0085ZM2N0?th=1

Avec une épaisseur de 1,5mm et une largeur d'environ 5mm, c'est assez discret.

Je vais quand même essayer d'usiner une gorge par petites passes dans un bout d'inox de 3mm d'épaisseur pour voir ce que ça donne. Mais je pense que ça va être sport !

 

Il en existe même encore plus mince (1,05mm), mais plus large : https://fr.aliexpress.com/item/4001287842421.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.64075546wDRl08&algo_pvid=9728630e-4237-478e-883a-289d908a1a5b&algo_expid=9728630e-4237-478e-883a-289d908a1a5b-4&btsid=0b0a050b16119371731234125e1ada&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_,searchweb201603_

Modifié par Discret68
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Il y a 1 heure, Discret68 a dit :

Pourrais tu préciser ce que tu entends par "packaging thermique" ?Et quelles sont les grosses frayeurs que tu as eu ?

La carte (du moins le processeur) chauffe assez rapidement à des temperatures élevées (>65°C dès qu'on passe 50% CPU, avec des pointes à 73%). Au repos, (<30% CPU) j'étais à 45°C. Ceci dans le petit boitier d'origine, assez joli, bien pensé, et à priori ventilé (car il y avait des fentes pour ça).

Je l'utilisais comme serveur d'imprimante 3D, avec satisfaction.

Cet été, il descendait rarement à moins de 60°C. Un jour, je n'arrivais plus à communiquer en réseau avec. Et je n'étais pas chez moi. Au retour, j'ai retrouvé un boitier fondu... Il n'y a heureusement pas eu de conséquence, mais je ne renouvellerai pas l'expérience.

Oui, si on prend un processeur + gros, à priori, ça chauffera moins (sauf si on en profite pour lui faire faire plus), mais on repart vers ce que tu souhaitais éviter. Dans l'ensemble j'étais assez content sinon. Juste que la dissipation thermique pourrait être améliorée (j'ai vu par la suite que le probleme était fréquent et que certains ajoutaient un ventilateur au boitier. Mais je préférerais du passif pour de si petits composants).

 

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il y a 2 minutes, Jijil a dit :

Au retour, j'ai retrouvé un boitier fondu...

Effectivement, ce genre de situation, ça fait froid dans le dos !!! C'est un peu comme un peltier xD

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Allez, pour le fun, une petite vue d'ensemble de la cage secondaire avec le train optique complet en 3" (correcteur, focuser, réglage de tilt, rotateur, DO, caméra MGEN3, porte filtre à tiroir et ASI20400) :

 

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Bon, je vais faire une petite digression par rapport au sujet initial : Y'a t'il une règle applicable pour déterminer le diamètre intérieur minimal de la cage secondaire du newton, dans le cadre d'un système à prise de vue au foyer ?

 

J'ai trouvé des explications concernant l'impact optique du diamètre du tube dans le cadre d'un newton avec miroir secondaire, mais j'avoue ne pas savoir si c'est vraiment exploitable dans une configuration au foyer.

 

 

 

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bonjour a tous

personne n'as pensé a une lame en circuit imprimé double face doré qui incluerai les 8  fils usb 3 et l'alimentation 12 v camera

8 pistes 1 mm pour usb et 2 pistes 10mm pour le 12v

pour ce qui est de la resistance a la traction des lames  1 mm X 80mm de largeur 80mm² avec une contraire de 10kg par mm² on est a 800kg on ne craint rien

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on trouve aussi facilement des bandes de nickel de l'ordre de 1/10mm epaisseur pour raconrder les batterries

on peut les coller sur une plaque de epoxy fibre ed verre ou kelvar epoxy pas carbone car c'est conducteur

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