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好东西不能独享,得分享,牛反光轴调节 十分详细 适合新手

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wk_9999 发表于 2008-11-7 23:14 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国–宁夏–银川–兴庆区 电信/安创网吧(中山北街595)

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牛顿式反射望远镜光轴的校准
    很多爱好者在使用反射式望远镜,特别是近年来越来越多的爱好者开始使用大口径、短焦距的抛物面牛顿式反射望远镜。说到望远镜的光学质量,人们比较关心的是主镜的口径及表面精度,而对于是否将反射镜的整个光学系统调整到最佳状态,似乎并没有给予足够的重视。我根据最近的一些实践经验,参考了网上的一些相关文章,把自己的体会写成此文。
反射望远镜光轴校准的重要性:
    如果你拥有了一架反射望远镜,并且主镜是抛物面的,当你满怀希望投入观测,却发现像质平平,甚至恒星都不能聚成一个点,这个时候先别急着换镜子,你拥有的可能是一架很不错的望远镜,问题仅仅出在镜片装配上,经过对光轴的重新调整,望远镜里展现出的可能是完全不同的景象。
抛物面反射镜的成像有个特点,在光轴上成像很完美,没有像差,但离开光轴就会有明显的彗差(星点带了小尾巴)。在光轴上,使用一般视场的目镜,视场中心的星点是很锐利的,实际上视场边缘的像差也不易察觉。而如果在光轴外,整个视场中的星点可能都不实,而且离光轴越远这一点越严重。

怎样才算调好光轴了?
    反射镜的光学系统中有两个光轴:主镜(物镜)光轴平行于主镜筒的轴线,经过副镜(小平面镜);目镜光轴垂直于主镜筒轴线,也经过副镜。当两个光轴都经过副镜上的同一点,且被副镜反射后二者完全重合,也就是成了一个光轴,那么光轴就算调好了。
在缺乏检验手段时,可以通过实际观测来判断光轴是否调好。找一个大气宁静度较好的晴夜,用望远镜的最高倍率(用毫米表示的主镜的直径数)看一颗恒星(如果没有赤道仪则可以看北极星)。把星点放在目镜视场中心(以减少目镜带来的像差),仔细调整焦距,从焦点外调到焦点,然后调到焦点内。如果光轴调整没有问题,可以看到如下图所示的从左到右一系列图象(图中的圆环是光的衍射引起的,散焦后实际上还会看到副镜及其支架的影子,图中没有画出)。


                               
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   在焦点上星像是否凝结得很实、很细、很锐利,散焦后衍射环是否是同心圆,这些都反映了望远镜的像质。如果散焦后可以看到几圈衍射环,但不象上图中那样完美,四周均匀地带有一些“毛刺”,这说明反射镜面的精度稍差,但光轴调整的还是好的。如果散焦后星点变成了一个小的扇形,而且在目镜视场中移动星象,扇形的发散方向不变,这说明望远镜的光轴需要调整了。
光轴调整步骤及辅助工具
光轴调整可按如下步骤进行:
调节目镜调焦筒使之垂直于主镜筒轴线
调节副镜使之位于主镜筒轴线上
调节副镜使之位于目镜调焦筒正下方
调节副镜指向,使目镜光轴经副镜反射后指向主镜中心
调节主镜指向,使其光轴与目镜光轴重合

  以上只是调光轴的大致方法,具体操作的过程中会有一些问题,有时很难控制精确度。这里首先介绍几个辅助工具:
带双十字线的窥管:
管的外直径同目镜接口直径,管的一端加盖,盖的正中心挖2mm直径的圆孔,管的另一端用白色棉线对称地拉上双十字线,两线间距3~4mm。管长用如下方法确定:从目镜调焦筒中放入窥管(窥孔在外),窥孔一端与目镜调焦筒外端口平齐,双十字线一端距副镜20~30mm。
做窥管的材料不限(如果你使用的是31.7mm目镜接口,可以考虑用柯达胶卷的黑色包装盒来做窥管),关键是插入目镜调焦筒后要稳固,不能晃动太大。双十字线要拉正,相交处的小正方形与窥孔的连线应该是目镜调焦筒的轴线。
主镜中心定位点
剪一片直径5mm的黑纸,用两面胶准确地粘在物镜的正中心。(因为主镜的中心区域并不参与成像,所以这个黑点不会有负面影响)
主镜筒开口处十字线
在主镜筒开口处用粗线拉十字线,要求两线相互垂直,交点过主镜筒轴线。(在主镜开口处拉上十字线可能会影响对副镜的操作,所以最好标记出十字线与镜筒的四个交点的位置,觉得十字线碍事时可以先把它拆下来,必要时再重新拉上。)
这三个工具制作并不复杂,但你很快会发现它们很有用。借助它们,现在我们可以开始一步一步地调整望远镜光轴了。

预调主镜指向
    取下副镜,调节主镜后面的螺栓,直到从镜筒开口前看过去,十字线交点、物镜中心黑点、十字线交点在物镜中所成的像三者成一条直线时,表明主镜指向基本正确。(下面专门有一步是调主镜的,预先加这一步操作可以使下面的操作更容易。)
调节目镜调焦筒使之垂直于主镜筒
    将窥管装入目镜调焦筒中,从窥孔中观察,可以看到从窥孔到双十字线的连线(实际就是目镜调焦筒轴线)再延长,会与主镜筒壁交于某一点,标记出这一点,用尺子测量其位置,再参考目镜调焦筒在镜筒的位置,我们就可以判断出目镜调焦筒是否与主镜筒垂直。
调节副镜使之位于主镜筒轴线上
    取下窥管,装上副镜,大致调节副镜指向,使眼睛从目镜调焦筒中可以看到经副镜反射所成的主镜的像,同时也应该可以看到副镜和十字线经两次反射后所成的像。从这些像中我们可以看出副镜和十字线的相对位置,如果副镜的圆心和十字线交点重合,说明副镜位于主镜筒轴线上,否则就需要做相应的调节。
调节副镜使之位于目镜调焦筒正下方
    从目镜调焦筒方向看进去,副镜显然已经位于调焦筒的下方,但经过这样看精度无法保证。此时,装入窥管,眼睛从窥孔看到的,最外圈是窥管的内壁(双十字线现在不起作用,可以不管),中间是副镜。副镜的外圆轮廓和窥管的内壁轮廓如果是同心圆,说明满足要求,否则要在主镜轴线方向调节副镜。(如果因窥孔太小、光线太暗而看不清楚,可以在窥管正对的主镜筒壁垫上一张白纸,如果窥管太细,看不到副镜的外圆轮廓,可以把窥管往外抽或缩短其长度。)
调节副镜指向,使目镜光轴经副镜反射后指向主镜中心
    在上一步的基础上,一面用眼睛从窥孔中观察,一面调节副镜指向,直到主镜在副镜中所成的像的外圆轮廓、副镜的外圆轮廓二者同心。
调节主镜指向,使其光轴与目镜光轴重合
    用手电筒照亮窥管的双十字线,眼睛从窥孔看进去,可以看到双十字线、主镜的中心点所成的像以及双十字线经两次反射所成的像。调节主镜背后的螺栓,使上述三者同心。
至此,反射镜光轴调节完毕。下面给出从窥孔中所能看到的图象,以供参考。
上述各个调节步骤中,根据副镜支架的不同设计,下一步操作会对前一步的结果带来或多或少的影响,所以必要时可以返回前面的操作,可能要有几次反复,最后才能得到满意的结果。第一次调节会费一些工夫,一旦调好后,只要副镜支架稳固,以后的工作就轻松得多,即使为了运输而将主镜重装,一般只需调节主镜后的螺栓就行了,借助于窥管,可以很快将望远镜调整至最佳状态。

补充说明
    一般认为光轴与副镜的交点在副镜的中心。在长焦距的望远镜中可以认为如此,但在大口径、短焦距的牛顿式反射望远镜中,副镜的尺寸也较大,副镜长边的两端到目镜的距离已经不能再近似认为是一样的了

出处【http://www.astron.sh.cn/astronomy/telescope%20home/article/ali_refl.htm
caihong325 发表于 2008-11-7 23:33 | 显示全部楼层 来自: 中国–四川–德阳 电信
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yeohw123 发表于 2008-11-7 23:39 | 显示全部楼层 来自: 马来西亚
谢了.很有用.收藏了.
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搜星星 发表于 2008-11-8 09:29 | 显示全部楼层 来自: 中国–广东–广州 联通
好东西,谢谢!
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