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[分享] 一种反射镜制镜设想请有条件的爱好者试验

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wxxyz 发表于 2003-7-23 14:15 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 上海市浦东新区 电信

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旋转熔融体制镜法(抛物面凹面镜)

因为没有实践机会,特此公开思路希望有兴趣有条件的朋友或相关院所公司做实验验证。

一,来源:
用绳子吊一个水桶,转动水桶,水桶里的水会逐渐与水桶的旋转同步,相对静止,这时水桶里的水面是一个抛物面。或者用手旋转搅动水盆里的水,过一会,水面成抛物面。

二,证明:
用高等数学的一般知识可以推导出该旋转水面的解析式为一抛物面方程。

三,实验:
旋转熔融体至稳定状态下逐渐冷却。
1, 镜体材料,
a, 玻璃。如何对旋转中的玻璃加热使其长时间保持融态可能有点困难。当然也可能很简单,把玻璃熔融体倒入旋转容器(模具),等玻璃固化时可能已经成型,看实验了。玻璃的热胀冷缩可以使自身碎裂,所以口径不能做太大。
b, 金属,如锡等。如果口径不是很大,用电涡流加热应该比较方便,加热设备与旋转容器(模具)没有任何机械接触,减少震动。大口径的镜体受热张冷缩影响大,产品化时必须考虑。至于根据口径计算转速、精密控制更是后话。
2, 旋转设备,
a, 整个设备或者至少是旋转容器(模具)应当有很好的防震措施,动力传动平稳,
b, 旋转容器(模具)配合实际需要设计,如热胀冷缩调整,方便安装切割等,不见得一定是个水桶形,但必须保证良好的对称,质量分布与容器内空部分都要对称。
c, 关键在于动力与模具的连接,因为开始实验时设备简易,模具外表必然也很热。并且要防止动力带来的震动振荡。
3,   制成,抛光。如果防震措施不是很好,估计仍然需要稍微打磨一下,但比起从头开始磨自然是天壤之别。相对传统磨镜,这种方法适合大批量生产,尤其是制造大口径的镜,速度快成品率高。

四,展望:
也可以用这种方法制造模具,用于大型导流罩,抛物面切片等。

园外作坊 yuanwai@263.net
为防止某些人申请专利独占,请下载保存,谢谢。
starsnail 发表于 2003-7-23 14:39 | 显示全部楼层 来自: 安徽省合肥市巢湖市 电信
真是辛苦你啦!这个思路很好,就 是比较麻烦,特别是旋转中心的的对准,我也很希望有条件的星友能做一做实验!
qiushuo 发表于 2003-7-23 17:15 | 显示全部楼层 来自: 北京市 联通

没什么不可以,只是没条件做实验

请参考以前的讨论
feng1734 发表于 2003-7-23 19:47 | 显示全部楼层 来自: 辽宁省本溪市 联通
现在的许多大镜子也就是这么做出来的。这样在磨镜时不用太费劲。
神话324 发表于 2003-7-23 20:24 | 显示全部楼层 来自: 江西省宜春市 (樟树市)电信
夸张?
这是真的吗?
很复杂的!
gaowei_nj 发表于 2003-7-26 09:52 | 显示全部楼层 来自: 江苏省南京市 电信

实际上要复杂得多

主意是好主意,许多人也都想到过.
该思路仅仅是理想化的数学-物理模型,但实际上问题要复杂得多,至少:
1.任何被选用的镜料,都需经过时效处理(如光学玻璃镜料的精密退火).该设计制成的原始镜面冷却后的形变将毁掉一切(需知稍好一点的反射面表面精度为1/8到1/16光学波长).
2.材料的不均匀性对表面成型精度显然也不可忽略.
3.由于没有偶板,最后的修整抛光难度加大.
4.原设计已考虑到了,旋转制作过程中的振动也是难以逾越的鸿沟.
至少,对于天文爱好者,最简单也是最好的方法仍然是磨镜.
qiushuo 发表于 2003-7-26 10:41 | 显示全部楼层 来自: 北京市丰台区 /西城区联通
上周还看过一个片子,介绍用旋转炉将派勒斯玻璃铸造到陶瓷支架上并退火。主要为了减少玻璃的用量,降低成本。效果很好
qiushuo 发表于 2003-7-26 10:48 | 显示全部楼层 来自: 北京市丰台区 /西城区联通

回复: 实际上要复杂得多

最初由 gaowei_nj 发表
[B]主意是好主意,许多人也都想到过.
该思路仅仅是理想化的数学-物理模型,但实际上问题要复杂得多,至少:
1.任何被选用的镜料,都需经过时效处理(如光学玻璃镜料的精密退火).该设计制成的原始镜面冷却后的形?..


其实问题不大,想要直接出完美抛物面基本不可能,修正一下就可以了。我上面说的镜子也是铸造后抛光的。偶板很好办,用水泥铸造一块就可以了。
panchen 发表于 2003-8-7 15:21 | 显示全部楼层 来自: 上海市长宁区 电信

批量生产根本不用这么复杂

玻璃烧软了放在模具里压一下就成了。
这个方法另一个不实用的地方在于,玻璃烧化了是胶状的,需要很长时间保持温度和旋转才能形成抛物面。而且大镜子很容易有气泡的。
qiushuo 发表于 2003-8-7 18:03 | 显示全部楼层 来自: 北京市东城区 联通
好像那个镜子是现今最大的反射镜,还用不着批量生产
老顽童 发表于 2003-8-8 13:52 | 显示全部楼层 来自: 陕西省西安市 电信
球面研磨很容易而且可以达到很高的精度,而球面与抛物面相差很小,所以球面改抛物面比较容易,且精度较高。抛物面的精度主要是靠一遍研磨、一边检测形成的。
旋转浇注抛物面精度太差,没有实用价值。

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