250mm口径F/2.8轻量化高速摄星目视望远镜光学设计和制作-续

又是好久没来了，上篇帖子因为超过180天没更新已经关闭，只好重开一帖。最近又有时间重新搞天文，才继续开始制作250mm F2.8的镜子，终于设计出第三版结构，相比第二版的像差还要减少一半，不过第三版的校正镜组要用到三胶合透镜，比第二版的双胶合略难一些。主要特点如下：
1.成像在3.4度视场，即40mm像场直径内，都达到衍射极限，满足全画幅相机拍摄条件。2.主镜是极难制作的双曲面，在抛物面的基础上还要加一倍程度的非球面。焦比是F/4，相对比较容易自己制作。这个只能自己慢慢磨制，用的是直径260mm，厚度20mm的石英，背面掏空成蜂窝状以减轻重量。石英的热膨胀系数极低，面型不容易受温度影响，而且表面光洁度容易做到很高。目前还在缓慢掏空阶段，重量已经从2800克降到19xx克了。
3.副镜和牛反系统类似，也是45度平面镜，直径遮挡比我定在32%左右，这样对目视的影响小，拍摄则会有边角失光的情况，可以通过后期补偿。
4.改正镜4片2组，安装在调焦座位置，含一片FPL51 ED玻璃，同第二版一样，在这个结构中用FPL51反而比用FPL53/55的成像要更好。其它玻璃也都是相对比较容易找到和加工的玻璃，这套改正镜肯定是要请光学厂加工了。
5.后焦距为60mm，足够连接目镜、相机、CCD等设备。
6.系统各个表面对加工误差不敏感，这点远超马牛结构，而这个系统比同样不敏感的Lurie-Houghton系统更轻便、更快速； 简单来说就是在双曲面反射镜的焦点前引入一组改正透镜以修正各种像差，并且将焦比从F/4变快一倍到F/2.8，更快的系统对于深空摄影是非常有效的。

下图左边是光线追踪，中间上部是像散；中部是形变；下部是垂轴色差，右上两个分别是轴向色差和彩色光焦距偏移，这些都是越小越好。右下角是结构示意图。



国内外能做到F/2.8全像场衍射极限系统的不多，据我所知有：
中国锐星15028HNT，口径150mm，焦比F/2.8
日本高桥E180-ED，口径180mm，焦比F/2.8
奥地利ASA H400，口径400mm，焦比F/2.4

你这是要做镜子吗？

桔红色的X 发表于 2020-9-24 18:33
你这是要做镜子吗？

对，摄影和目视两用的。

主镜背面掏空快完成了，用25mm平头金刚钻一个一个钻出来的 细小的地方用10mm平头钻修成所要的形状

太强大了！单是掏空镜子这件事就很考耐心

老咸鱼 发表于 2020-9-24 20:04
对，摄影和目视两用的。

牛逼！

老咸鱼 发表于 2020-9-24 20:04
对，摄影和目视两用的。

弄个不用调光轴的牛返，我第一个买

双曲面牛反？

持续减肥中，目标小于1900克

一看250mm F/2.8就点进来了 以为楼主要自制镜头呢

taylorcastel 发表于 2020-9-25 11:12
一看250mm F/2.8就点进来了 以为楼主要自制镜头呢

按镜头的规格写法是700mm F/2.8

减肥成功，镜胚质量现在只有1900克，下一步将是制作石膏磨具及粘贴瓷砖，据外国同好说效率会比工具玻璃高一倍

石膏模具制作：
1. 在马云家买好防水仿瓷石膏粉，
2. 在镜胚上套好塑料袋保护，
3. 然后在镜胚边缘绕一圈硬纸皮用透明胶封口，
4. 估算需要的石膏模具量，按卖家建议的石膏粉和水比例分别称量好，再将石膏粉倒入水中，迅速搅拌均匀后倒到镜胚上，静置等石膏浆凝固后再取出备用。
普通的石膏不防水，使用前还要在外表面上一次环氧树脂胶保护。为了简单起见，我买的是防水的仿瓷石膏粉，做好后可以直接使用了，当然有钱人也可以买更贵的牙科石膏粉。

下一步将是在石膏模具上粘贴小瓷砖用于磨镜。

这是石膏浆刚刚倒下去时的样子，旁边一圈象日饵一样的是保护镜胚的塑料袋

厉害啊，自己做镜子

仿瓷石膏磨具已经干了，用铅笔画上瓷砖位置，准备用环氧树脂一个一个粘上去

AB环氧树脂水晶胶按厂家的比例3：1混合搅拌均匀后，倒到石膏上，用木棒抹匀整个表面，然后将马赛克瓷砖一片一片放上去排列整齐，静置等环氧树脂水晶胶完全凝固后才能使用。

粗磨开始，80号碳化硅

顶老咸鱼

期待大牛大作

磨到一半时，瓷砖耗损较多，只好停工再多粘一层瓷砖， 顺便将一些瓷砖敲碎补上圆的缺口