

-----------------------------------

Doru Dragan

11 Mai 2009 07:47


Masurarea calitatii oglinzilor

-----------------------------------

Un slefuitor de oglinzi are nevoie sa-si controleze munca. Pentru aceasta trebuie sa obtina niste imagini pe care sa le interpreteze. Imaginile pe care poate sa le obtina sunt prin mai multe metode. Cele mai cunoscute sunt Foucault, Ronchi, Maxutov si interferograma. Nu o sa le descriu pe fiecare aici pentru ca se lungeste povestea. In cazul oglinzilor sferice, simpla imagine (Foucault, Ronchi, Maxutov) e lamuritoare pentru calitatea oglinzii. In cazul parabolizarii lucrurile incep sa se complice si asa a aparut testul zonal. Testul zonal este un test care se face cu o masca (o bucata de carton decupata) care imparte oglinda care trebuie masurata in zone circulare care se considera mici oglinzi asupra carora se face testul Foucault. Zonele circulare sunt repartizate simetric de-a lungul unui diametru iar observatiile care se fac sunt de asa zisa "egalizare fotometrica" adica se observa momentul in care doua zone aflate simetric la distante egale se intuneca simultan. (Urmarea in numarul viitor - trebuie sa plec la serviciu :()


-----------------------------------

marius78

11 Mai 2009 09:57



-----------------------------------

Imagini test foucault .


-----------------------------------

marius78

11 Mai 2009 10:00



-----------------------------------

Daca se poate acest topic sa fie dedicat defectelor oglinzilor si remedieri acestora .Rog ca fiecare sa vina cu contributi in acest sens.

Multumesc.


-----------------------------------

Doru Dragan

11 Mai 2009 15:54



-----------------------------------

Rezultatul testelor asupra unei oglinzi poate fi calitativ sau cantitativ. In cazul unui rezultat calitativ raspunsul este: "e buna" sau "nu e buna". Ceea ce intereseaza este insa un rezultat de tip cantitativ adica cat de buna sau cat de ne buna este oglinda. Cu alte cuvinte "care este abaterea de la oglinda perfecta?". Chiar si mai interesant decat atat ar fi un raspuns la intrebarea "unde, in ce zona se abate oglinda de la perfectiune?" sau "unde ar mai trebui slefuit pentru a ajunge cat mai aproape de perfectiune?". Pentru asta trebuie luate in seama cateva consideratii:
1. Un bun slefuitor de oglinzi trebuie sa parcurga niste etape. De la oglinzi mici (10-15 cm) spre oglinzi mari (20-30 cm) pana cand obtinerea unei suprafete sferice nu mai constitue o problema. 
2. Aplicarea testelor zonale presupune ca suprafata este "de rotatie" adica fara astigmatism. Pentru evidentierea astigmatismului prin aceasta metoda trebuie sa fie aplicata pe mai multe diametre.
3. Trebuie sa se tina cont ca nu exista o "oglinda perfecta" ci o familie de oglinzi perfecte. Este suficient ca oglinda rezultata la final sa se apropie de unul din membri acestei familii.
Pentru cei care sunt ferm hotarati sa transforme o suprafata sferica in una parabolica o sa afisez un program care l-am scris acum mai multi ani, program care face toate calculele pentru a transforma rezultatele testelor zonale intr-un raspuns cantitativ privind calitatea oglinzii:


-----------------------------------

Doru Dragan

11 Mai 2009 16:44



-----------------------------------

OPEN "oglinda" FOR INPUT AS #1
MX=1E+16:INPUT #1,UM$,D,R,N 'Diametrul oglinzii, raza curbura, numar zone
DIM T(14,N+1),M(1,N+3):VL=.00055:IF UM$="IN" THEN VL=VL*.03937! 'Lumina vizibil
F=R/2:FD=F/D:DD=1.22*VL*FD 'F, F/D si Discul de difractie
T(2,1)=0
'Centrul zonei T(3 - Latimea zonei T(2
FOR I=2 TO N+1:T(1,I)=I-1:INPUT #1,T(3,I):T(2,I)=2*T(3,I)-T(2,I-1)
'T(4 Parabola - T(5 Aberatia transversala in planul focar - T(6 Mille Lacroix
T(4,I)=T(3,I)*T(3,I)/R:T(5,I)=T(3,I)/(4*F):T(6,I)=2*DD*R/T(3,I)
NEXT I
FOR I=2 TO N+1:INPUT #1,T(8,I):NEXT I 'Masuratori
C1=0 'C1=(T(8,N+1)-T(4,N+1)+T(8,N)-T(4,N))/2 'initializare eventual C1=0
DO 'Cauta Constanta Potrivita "COC"
FOR I=2 TO N+1:T(11,I)=T(5,I)*(T(8,I)-T(4,I)-C1)*100000!:NEXT I
M1=MX:M2=-MX
FOR I=2 TO N+1
IF T(11,I)>M2 THEN M2=T(11,I)
IF T(11,I)<M1>=.00001 THEN C1=C1+D1/2500!
LOOP UNTIL D1<.00001
'Valori ajustate - aberatia reziduala
FOR J=2 TO N+1:T(9,J)=T(8,J)-C1:T(10,J)=T(9,J)-T(4,J)
T(12,J)=(T(11,J)/100000!)/DD:T(13,J)=-T(11,J)/F*10
NEXT J:T(12,1)=2*T(12,2)-T(12,3)
M(1,1)=-MX:M(1,N+3)=-MX
FOR J=1 TO N:M(1,J+2)=(T(2,J+1)-T(2,J))*(T(13,J+1)/1000000!)+M(1,J+1):NEXT J
L1=N+3:L2=L1
FOR J=2 TO N+2
IF M(1,J)>M(1,J-1) OR M(1,J)>M(1,J+1) THEN L2=J
IF M(1,J)>=M(1,L1) THEN L2=L1:L1=J ELSE IF M(1,J)>=M(1,L2) THEN L2=J
NEXT J
X1=M(1,L1):X2=M(1,L2):Y1=T(2,L1-1):Y2=T(2,L2-1)
K=(Y1*Y1*X2-Y2*Y2*X1)/(Y1*Y1-Y2*Y2):P1=(Y2*Y2)/(4*(X2-K)):W=MX
'X calculat D masurat, Eroarea convertita in milimicroni si lungimi de unda
FOR J=2 TO N+1
Y=T(2,J):X=ABS((Y*Y+4*P1*K)/(4*P1)):D2=ABS(M(1,J+1))
IF J+1<>L1 AND J+1<>L2 AND X<>D2 THEN E=VL/ABS(X-D2):T(14,J)=E:IF E<W THEN W=E
NEXT J
PRINT
PRINT "DIAM. OPTIC "; " RAZA CURB. "; " FOCAR   "; "   F/D"
PRINT USING "#######.##";D;R;F;FD
PRINT "CONST.:";:PRINT USING "##.###";C1;:PRINT " DISC DIFRACTIE:";:PRINT USING "###.######";DD
PRINT
FOR I=1 TO 14:READ D$:PRINT D$;TAB(17);
FOR J=2 TO N + 1:PRINT USING "####.####";T(I, J);: NEXT J
PRINT
NEXT I
PRINT
PRINT "EROAREA MAXIMA A FRONTULUI DE UNDA ESTE 1/";:PRINT USING "##.#";W
INPUT "Doriti sa tipariti la imprimanta?:";I$
DO WHILE I$="d" OR I$="D"
LPRINT
LPRINT "DIAM.OPTIC:";D;" RAZA:";R;" FOCAR:";F;" F/D:";:LPRINT USING "##.##";FD
LPRINT "CONST.:";:LPRINT USING "##.###";C1;:LPRINT " DISC DIFRACTIE:";:LPRINT USING "###.######";DD
LPRINT:RESTORE
FOR I=1 TO 14:READ D$:LPRINT D$;TAB(17);
FOR J=2 TO N+1:LPRINT USING "####.####";T(I, J);:NEXT J
LPRINT
NEXT I
LPRINT
LPRINT "EROAREA MAXIMA A FRONTULUI DE UNDA ESTE 1/";:LPRINT USING "##.#";W
LPRINT:I$="n":LOOP
DATA "ZONA","h(x)","h(m)","h(m)^2/R","h(m)/4f","Mille-Lacroix","D","D(1,2)","D(1,2)-eq"
DATA "Lambda c","Lambda f*1E5","Lambda F/rho","u*1E6","Eroare de unda"
DO:INPUT "AMPLIFICAREA :";AM:CLS:IF AM=0 THEN END
AM=5600*W*AM*DD!:IF UM$="IN" THEN AM=AM*100
SCREEN 12:ZZ=640/T(2,N+1)
LINE(0,20)-(0,620),7:FOR Y=20 TO 620 STEP 10:LINE(0,Y)-(5,Y),8:NEXT Y
AX=160:LINE(0,AX)-(639,AX),7
FOR I=2 TO N+1:LINE(T(3,I)*ZZ,157)-(T(3,I)*ZZ,163),8:LINE(T(2,I)*ZZ,155)-(T(2,I)*ZZ,165),15:NEXT I
FOR I=2 TO N
LINE(T(3,I)*ZZ,AX+AM*T(6,I))-(T(3,I+1)*ZZ,AX+AM*T(6,I+1)),14
LINE(T(3,I)*ZZ,AX-AM*T(6,I))-(T(3,I+1)*ZZ,AX-AM*T(6,I+1)),14
LINE(T(3,I)*ZZ,AX-AM*(T(9,I)-T(4,I)))-(T(3,I+1)*ZZ,AX-AM*(T(9,I+1)-T(4,I+1))),10
NEXT I:AM=AM/9
AX=320:LINE(0,AX)-(639,AX),7
FOR I=2 TO N+1:LINE(T(3,I)*ZZ,317)-(T(3,I)*ZZ,323),8:LINE(T(2,I)*ZZ,315)-(T(2,I)*ZZ,325),15:NEXT I
FOR I=1 TO N
LINE(T(3,I)*ZZ,AX-AM*T(12,I))-(T(3,I+1)*ZZ,AX-AM*T(12,I+1)),11
LINE(T(2,I)*ZZ,AX-AM*T(2,I)*TAN(T(13,I))/9)-(T(2,I+1)*ZZ,AX-AM*T(2,I+1)*TAN(T(13,I+1))/9),12
NEXT I
LOOP UNTIL AM<0
END


-----------------------------------

Stanescu Octavian

11 Mai 2009 17:51



-----------------------------------

Doru va dat o varianta functionabila la care a lucrat mult.
Sigur ca sunt multe de spus despre ecranul Couder. si egalizarea fotometrica.
Eu va dau si adresa de unde puteti avea un program mai modern indragit de cei mai multi . Figure Xp  ce ajuta la tot calculul: ferestre, valori teoretice , citiri , rezultat in L/. star test , si altele.
http://astro.umsystem.edu/atm/ARCHIVES/OCT04/msg00196.html


-----------------------------------

Doru Dragan

12 Mai 2009 06:54



-----------------------------------

Programul pe care l-am dat eu are si o valoare didactica. La vremea cand l-am facut m-am inspirat din mai multe surse. Ca punct de plecare a fost un program din Sky & Telescope. M-am straduit sa inteleg fiecare linie de program ce face asa incat programul este documentat. Peste tot unde vedeti un apostrof, dupa el urmeaza un comentariu (text) care explica ce se face in linia respectiva. In felul asta se poate intelege mai usor intregul mecanism. In cele ce urmeaza o sa incerc sa dechid discutia despre PV (Peak to Valey), RMS (Root mean square) si Strehl ratio :) si pana la urma cred ca o sa mai lamurim putin cum e cu calitatea oglinzilor. Cei care sunt dezamagiti ca nu se vorbeste aici despre unde sa apesi si cat sa apesi si cum sa apesi pentru ca sa iasa oglinda buna trebuie sa inteleaga ca lucrurile astea nu sunt chiar asa de simple. In primul rand ca subiectul este foarte vast, sunt foarte multe de spus si in al doilea rand nu exista o reteta unica sigura. Dupa ce un optician incepe sa inteleaga cum stau lucrurile, isi dezvolta o metoda de lucru proprie.


-----------------------------------

marius78

12 Mai 2009 10:37



-----------------------------------

Domnu Dragan .In ce este facut programul (aplicatie) ? ,cam slab in coduri ,incerc sa rulez dar nu merge sau este mai mult o schita de program.


-----------------------------------

octopus

12 Mai 2009 10:40



-----------------------------------

Poate ai uitat sa bagi  emoticons-urile ! :shock:


-----------------------------------

marius78

12 Mai 2009 10:55



-----------------------------------

Mie mi se pare ca este in C++ sau Pascal ,sau poate in ''visual Basic'' nu sunt sigur ,trebuie sa apara Doru sa ne spuna.


-----------------------------------

marius78

12 Mai 2009 13:03



-----------------------------------

Dupa rulare programul a dat 101 erori ,nu stiu ce fel de prog este si cum se remediaza erorile.


-----------------------------------

Doru Dragan

12 Mai 2009 14:55



-----------------------------------

Este un program scris in BASIC. Merge in GW-BASIC, QBasic sau TurboBasic. QBasic a existat in versiunile WINDOWS pana la XP. Poate fi dat jos de aici:
http://www.petesqbsite.com/sections/introduction/intro.shtml


-----------------------------------

Doru Dragan

12 Mai 2009 15:26



-----------------------------------

Probleme care influenteaza acuratetea masurarii oglinzilor:
A. Legate de materialul din care se face oglinda:
    1. Coeficientul de dilatare termica. Sticlele obisnuite care au un coeficient de dilatare mare dau probleme in timpul prelucrarii si dupa aceea in timpul utilizarii. La prelucrare temperatura se modifica din cauza contactului cu mana, din cauza frecarii sau pur si simplu din cauza ambientului. Tinand cont ca precizia suprafetei in cazul oglinzilor de telescop trebuie sa fie de ordinul nanometrilor variatiile de temperatura pot influenta considerabil relieful oglinzii. Sticlele termorezistente (Pirex, borofloat, Suprax etc.) dau mai putine probleme. Zerodur, AstroSital etc. nu pun practic nici un fel de probleme (in afara de pret :))
    2. Tensiunile interne. O sticla care nu a fost "recoapta" pentru inlaturarea tensiunilor interne poate da probleme in timpul prelucrarii.
    3. Grosimea discului de sticla. Un disc de sticla prea subtire poate da probleme de stabilitate mecanica atat la prelucrare cat si in timpul utilizarii. Exista in ultimii ani tot felul de slefuitori care sustin ca au gasit tot felul de metode pentru utilizarea unor discuri subtiri. Asta nu inseamna ca problemele nu exista ci doar ca unii sunt dispusi sa riste :)
B. Probleme legate de laboratorul de optica.
    1. Laboratorul unde se fac prelucrarile si testarile trebuie sa nu fie influentat de vibratii si curenti de aer. Din aceasta cauza se recomanda ca laboratoarele de optica sa fie amplasate in subsoluri iar aparatura sa fie pusa pe mese de granit, sine fara joc etc.

