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翻译完的John Nichol的19寸主镜磨制介绍

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quanta 发表于 2006-11-9 17:35 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国–北京–北京 联通

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原作者:John Nichol,网站不见了,所以我会陆续翻译贴出来。今天下班前先贴
翻译得不好,大家将就一下吧。

第一贴,粗磨和细磨。

19寸厚玻璃板主镜

粗磨和细磨


当提到在这么大的一块镜子上弄出一个曲面时,我很幸运的是我家中有一台装备了8英寸直径的金刚石切割片的铣床。我以后会把这台机器的详细情况贴出来。另外一个选择是使用一个稍小的工具在镜子上进行研磨。工具的直径相当于主镜的50%就可以了。另外两件有用的东西是大量的80号碳化硅(或类似)磨料和研磨机。我的磨镜机的设计资料稍后再贴。我曾经用石膏(plaster)和水泥(cement)做过工具,但是我更喜欢水泥工具,它们很结实而且可以很快做好。在粗磨出曲面后,一个大约相当于镜面直径70%的工具将适合用来进行细磨。小一点的工具更有益是因为它比大的更容易被推动,手臂或者机器都更省力!记住,大的工具研磨的更快。


                               
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下面的图片显示的是我的Hindle型的磨镜机正在使用12寸的工具细磨19寸的主镜。如果在上一道砂研磨没有留下砂眼,我将每3小时换一道砂(小的镜子需要时间较少些),经常改变摆动(stroke)的位置,从中间到边缘,以确保动作均衡地覆盖整个镜面。使用一个透镜和光源来检查镜面的砂眼。我通常30分钟停下来机器然后把镜面旋转180度。主镜应该放置在一些适合的材料上以减少弯曲带来的散光。我使用碾压地板,效果很好,它很便宜而且绝对不怕水。


                               
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我的研磨砂顺序依次是80,120,220,320,400,600,800。我通常使用碳化硅磨料。过去我也使用过氧化铝用来细磨(400号以上)。

下面的图片显示的是19寸主镜细磨后的样子。表面从边缘到中间已经十分光滑。放在报纸上大的字已经可以透过来了。

                               
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machine.jpg

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dcp00043.jpg

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800grit.jpg

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成都巽风 发表于 2006-11-9 19:51 | 显示全部楼层 来自: 中国–四川–成都 电信
可以直接贴出来么?做成连载!
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 楼主| quanta 发表于 2006-11-10 10:37 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京 联通

第二贴 制作沥青抛光盘

制作沥青抛光盘

这儿记述的抛光盘使用直径12寸,厚度1.5寸的胶合板为基础制成。以前的抛光盘是用重新研磨后得到的7/8寸厚14寸直径的厚玻璃板为基础再重新抛光主镜。

从一块质地优良的至少1.5寸厚的胶合板上切割下来一块需要的直径的圆形。用清漆刷一遍然后晾干。剪一条厚纸带围住圆板(高度要超过圆板),以防止融化的沥青流出来。在一个旧而干净的容器中缓慢加热沥青,并用一根干净的棍棒搅拌。在浴室中用热水加热主镜。把融化的沥青均匀地倒在抛光盘表面。等到凉下来,但是不要凝固!!刻出一条沟(就像切蛋糕),这有助于判断沥青的粘性。

在镜子表面涂上肥皂水并且压在抛光盘上,沟槽允许空气排出。重复这个过程直道完全接触。如果需要,可以再加入一点沥青。在仍旧热的沥青上盖上格板并且用镜子压。重复直道沟槽尽可能的深。拿开格板,在抛光盘上加上一点氧化铈抛光液,再压。冷却一个晚上。

从镜子看去抛光盘就像这样:

在冷压过程中,沥青抛光盘会粘到镜子上。这可能是个问题。我的解决方案是,用一张烘焙用的羊皮纸垫在中间。这很管用。

冷压后,方块间的沟槽可能没了,可以用手锯小心地再割开。

这是完成的沥青抛光盘在抛光19寸主镜一小时后的样子。

moltenpitch.jpg

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lap11.jpg

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press2.jpg

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lapsaw.jpg

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coldpress.jpg

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成都巽风 发表于 2006-11-10 10:44 | 显示全部楼层 来自: 中国–四川–成都 电信
这样就方便大家观看了哈……等更新到一定帖数后,我就加精华了!嘎嘎※
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 楼主| quanta 发表于 2006-11-10 10:51 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京 联通

第二贴 续图

附件个数有限制,没办法。

pitchlap.jpg

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 楼主| quanta 发表于 2006-11-10 12:58 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京 联通

第三贴 抛光

抛光

在细磨的期间,每道砂开始前都要仔细检查镜面,确保上一道沙没有留下大的砂眼。这可以用一个低倍的目镜和一个光源配合在镜面上进行检查。开始时从边缘逐步向中间移动。如果你怀疑镜面不够均匀,那么继续研磨直道表面看起来均匀为止。如果表面还有砂眼或者小坑就不要进行抛光。

在开始抛光前,要确定抛光盘和镜面保持良好的接触。移动主镜上的抛光盘,摩擦力应该比较大而且拖拉起来很均匀。把主镜放在抛光盘上并且慢慢四处移动,从主镜背面看,接触不好的地方应该会显现出来。主镜应该在平的表面上进行抛光,并且在抛光动作中不能摇晃,任何的弯曲都会导致散光。在合适的材料上支撑主镜很有帮助,我过去曾经使用地毯,但是它吸水而且在改变研磨尺寸后就得清洗或者被丢弃。这块镜子我使用双层厚度的碾压地板。这种材料便宜而且不怕水。使用这种材料支撑不能保证避免散光,所以我建议定期(每30分钟)把主镜旋转180度。这应该能够有助于减少产生散光的可能性。

在开始抛光前,要确定抛光盘和镜面保持良好的接触。移动主镜上的抛光盘,摩擦力应该比较大而且拖拉起来很均匀。把主镜放在抛光盘上并且慢慢四处移动,从主镜背面看,接触不好的地方应该会显现出来。主镜应该在平的表面上进行抛光,并且在抛光动作中不能摇晃,任何的弯曲都会导致散光。在合适的材料上支撑主镜很有帮助,我过去曾经使用地毯,但是它吸水而且在改变研磨尺寸后就得清洗或者被丢弃。这块镜子我使用双层厚度的碾压地板。这种材料便宜而且不怕水。使用这种材料支撑不能保证避免散光,所以我建议定期(每30分钟)把主镜旋转180度。这应该能够有助于减少产生散光的可能性。

使用12寸的抛光盘工作29个小时后我认为19寸主镜已经完全被抛光了。表面看起来非常好,但是这不能推断出最后的图象如何。镜面镀铝后表面的划痕看起来不好看但是实际上它们对最后的成像影响很小。我记起一个发生在美国天文台的真实的故事。Apparently, some lunatic (pun intended) had seen fit to empty a hand gun into the surface of a large telescope mirror, subsequent use of the instrument revealed no apparent degradation in the telescopes performance! I wonder if the offender was a frustrated amateur who finally broke under the pressures of a figuring job?


测试显示我的19寸主镜有严重的卷边,我尽最大努力也没有修正它。所以我决定使用原来的12寸陶瓷工具返工至400号砂,使用14寸抛光盘重新抛光。

主镜采用工具在上8寸磨程(差不多1/2主镜直径?)抛光,抛光盘和主镜中心偏离从2-4寸变化。主镜在16个小时后被完全抛光(比较的,12寸用了29个小时)。14寸的抛光盘配重10磅,12寸的配重5磅,增加配重和抛光盘尺寸可以帮助减少抛光时间。偶尔在14寸抛光盘和主镜间的摩擦力太大,所以我减去了10磅的配重。大概中途的时候抛光盘上的沟槽又被我用锯重切了一下。为了保证良好的接触,也重新把主镜放在抛光盘上压了一次(用烘焙时用的羊皮纸分开抛光盘和主镜)。

经过一小时的抛光,主镜检测看起来棒极了。没有卷边出现了,镜子很光滑,只需要用小抛光盘进行很少的修正。在抛光中,要多次检验。增加抛光盘和镜子中心的距离可以使镜子向平的方向发展,减少距离则相反。

polished_mirror.jpg

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14inchlap.jpg

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成都巽风 发表于 2006-11-10 13:14 | 显示全部楼层 来自: 中国–四川–成都 电信
给你加了精,希望保持更新哈!这些资料对刚开始学磨镜的很有帮助的。
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 楼主| quanta 发表于 2006-11-10 14:14 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京 联通

第四贴 Figuring

Figuring

Figuring我不太知道应该如何翻译,这个步骤应该是我们所说的该抛物面和修改的过程。

最初的尝试修改主镜失败了。严重的卷边几乎无法修改。索性我决定重新从400号砂研磨。我有点不喜欢用12寸的抛光盘(它太慢了),于是我决定使用14寸的抛光盘。

抛光结束检验发现状态不错。显示出了一个光滑的表面,修正也很明显。没有迹象显示卷边。有一点很重要就是主镜最好放置一段时间等它冷却下来再检测。当镜子冷却下来后,我发现有戏剧性的变化。光栅检查有轻微的's'变形表示有散光,当镜子冷却下来后,我很高兴得发现有很大改观。

14寸的抛光盘太大了,以至于不能带来足够的修正,所以我做了一个8.75寸,3/4厚的抛光盘。为了更好地控制修改我决定手工开始工作,而主镜在机器的转盘上旋转。我使用了经典的'W'手法。17分钟后,检测发现引入了更多的修正,然而,镜子仍然需要更多的工作来使它向需要的抛物面发展。我使用了光栅检测,大概没17分钟一次,总共大概需要1小时45分钟。

这时光栅图和光栅的样板匹配的非常好了,下一步的弗科(刀口检测)我使用了5区检测。我使用的是红色发光二极管做光源。细节下一章介绍。

图片显示完成19寸主镜修改用的8.75寸抛光盘。

8.75inchlap1.jpg

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8.75inchlap4.jpg

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14inchlap.jpg

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 楼主| quanta 发表于 2006-11-10 14:24 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京 联通

第五贴 检验

这章没有什么好翻译的了,都是图片,原来的一些关于检测的连接不知道为何都失效了。真是遗憾。不过刀口的计算方法,牛玉石老师的那本书上有介绍,这里就不重复了。

原文作者采用的是5个环带检测法来检查抛物面精度的。

image1.jpg

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老咸鱼 发表于 2006-11-10 16:34 | 显示全部楼层 来自: 中国–上海–上海 电信/Intel中国北京或上海研发中心

Re: 第五贴 检验

这个叫做Couder Mask,是非常出名的检测工具,用在刀口仪上可以精确计算面形。

[quote:5b5ddb443b="quanta"]这章没有什么好翻译的了,都是图片,原来的一些关于检测的连接不知道为何都失效了。真是遗憾。不过刀口的计算方法,牛玉石老师的那本书上有介绍,这里就不重复了。

原文作者采用的是5个环带检测法来检查抛物面精度的。[/quote]
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 楼主| quanta 发表于 2006-11-10 16:46 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京 联通
是的,就是不知道couder mask该如何翻译。 ops:
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老咸鱼 发表于 2006-11-10 17:03 | 显示全部楼层 来自: 中国–上海–上海 电信/Intel中国北京或上海研发中心
这种名词我觉得不翻译为好,看惯了英文的人看到不熟悉的翻译还要想一想才能反应过来
比如说我看到傅科仪还要想一想,哦这是Foucault tester

[quote:3f6d749f03="quanta"]是的,就是不知道couder mask该如何翻译。 ops:[/quote]
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苏鲁锭 发表于 2006-11-10 17:28 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–盐城 电信
这么大这么厚的玻璃不好买。
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苏鲁锭 发表于 2006-11-10 17:36 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–盐城 电信
这么大的镜子仅用碾压地板支撑,够戗!
用朗奇检测 加刀口检测几个法线,镜子的精度也不会很高。
这个业余爱好者在国外也只能算一般吧!
国内的业余高手 赶超他们只是个资金和时间问题,技术上没有问题了。
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