Údržba dalekohledu Sky Watcher Newton 203/1000 a podobných

Transkript

1 Údržb dlekohledu Sky Wtcher Newton 03/1000 podobných Amtérský stronomický dlekohled je při použíání čsto ysten nárzům, poětrnostním liům elmi širokému rozshu okolních teplot, kůli kterým trpí jk smotné optické plochy- porchy zrcdel- tk se mění i jejich zájemná poloh ůči sobě, ůči okulároému ýthu smotnému tubusu. Tyto liy mohou působit čsem nežádoucí postupné zhoršoání ostrosti kontrstu obrzu, přípdně nesymetrickou inětci. Článek má pomoci ke zládnutí zákldní údržby uedeného, nebo podobného dlekohledu typu newton tk, by měl stále perfektní obrz bez ohledu n četnost intenzitu pozoroání s ním, nebo optrnost při použíání. 1. Kolimátor jeho seřízení Asi nejprktičtější pomůckou pro kolimci Newtono dlekohledu je lseroý kolimátor, který lze buď yrobit sépomocí z lseroého ukzoátk, nebo ronou zkoupit z přijtelnou cenu u prodejců stronomické techniky. Osobně jsem koupil kolimátor Lser SUPER C 01 u firmy ATC Přero, který byl tou dobou ( prděpodobně stále je) nejlenější n trhu, iz. protože sou funkčností plně yhouje, bude dlší část článku ěnoán práě jemu s tím, že u jiných kolimátorů je postup seřízení prděpodobně elmi podobný, ne- li stejný. Kolimátor je uzpůsoben n upíncí průměr 1,5 tk, že jeho upíncí álcoá ploch má okulároém dptéru znčnou ůli. K tomu čsto nemá kolimátor z ýroby dosttečně přesně seřízený spráný směr lseroého pprsku ( solidní prodejci n to předem upozorňují). Proto po upnutí do okulároého dptéru bude nutné spráný směr pprsku nstit z předpokldu, že kolimátor dptéru nezůstne upnutý již npořád, yžduje smozřejmě před kždým použitím seřízení znou. Ale i z předpokldu, že zůstne kolimátor okulároém dptéru ntrlo, je rozumné jeho přesné seřízení občs kontrolot korigot. Kolimátor má po obodu d seřizocí šroubky- čeríky, jejichž osy sírjí úhel 90 n protější strně od nich pk třetí šroub, který zjišťuje pružinu, tlčící lser, jenž je unitř těles kolimátoru, proti děm seřizocím šroubům. Směr pprsku kolimátoru se tedy nstuje pouze děm seřizocími šrouby n obr. 1. Jeli kolimátor noě koupený, jsou šechny tři šrouby zkryty rstou silikonu jeden i bezpečnostní smolepkou, které je před lstním seřizoáním nutné odstrnit tk, by byl přístup ke šroubům olný bezpečnostní smolepku přilepit n jiné místo kolimátoru. Asi nejjednodušší postup nstení spráného směru lseroého pprsku spočíá upenění 1,5 okulároého dptéru n tubus okulároého ýthu (není- li již upeněn), upnutí kolimátoru do dptéru jen lehkém poolení šroubků, zjišťujících 1,5 okulároý dptér jeho kuželoou plochou n okulároém ýthu tk, by byl kolimátor s dptérem práě olně otočný. Jemným pooloáním uthoáním seřizocích čeríků pk lze docílit stu, kdy při otáčení okulároého dptéru dopdá od sekundárního zrcátk održený lseroý pprsek zpnutého kolimátoru stále n jedno místo primárního zrcdl dlekohledu- tehdy je kolimátor spráně seřízený. Během otáčení celého dptéru je smozřejmě nutné jeho čelní Obr. 1.: Kolimátor C 01 plochu součsně přitlčot k čelní upíncí ploše okulároého ýthu udržot tk stálý směr osy dptéru s kolimátorem ůči nehybné ose okulároého ýthu. Práci n nstení kolimátoru elmi usndní npolohoání sekundárního zrcátk tk, by pprsek kolimátoru dopdl n středoou znčku primárního zrcdl, protože je pk lépe idět změn míst dopdu pprsku při otáčení- iz. dále.. Kolimce dlekohledu Je- li již lseroý kolimátor spráně nstený, pk smotná kolimce je elmi jednoduchá. Nejdříe se nstuje náklon sekundárního zrcátk třemi seřizocími šroubky tk, by lseroý pprsek dopdl doprostřed středoé znčky primárního zrcdl dlekohledu- tyto zpuštěné šrouby jsou n obr.. Při poolení jednoho seřizocího šroubku je nezbytné odpoídjícím způsobem dotáhnout zbýjící d nebo opčně nejdří poolit zbýjící d poté dotáhnout třetí šroubek tím ymezit zniklou ůli. Válcoý držák sekundárního zrcátk je totiž k prostřední části pouku připeněn středoým šroubem s jistou mezerou je odtlčoán seřizocími šrouby. Po sejmutí spodního krytu objímky primárního zrcdl (obr. 3) následuje jeho

2 seřízení - poolení tří retčních šroubů n čele objímky nstení náklonu zrcdl kolimčními šrouby tk, by se održený lseroý pprsek rcel doprostřed terčíku kolimátoru, tj. nebyl n terčíku idět. Tím jest dlekohled zkolimoán zbýá dotáhnout n objímce primárního zrcdl retční šrouby. Jejich dotžením se mírně změní nstení primárního zrcdl proto je dobré toto nstení kontrolot jejich jemným pooloáním, popř. dothoáním se snžit půodní nstení zchot. Obr..: Nstocí prky sekundárního primárního zrcdl dlekohledu. 3. Čištění zrcdel, demontáž zrcdel Asi po roce použíání dlekohledu je ýhodné očistit jeho zrcdl jednou z pět ž deset let je necht znou pokoit- sníží se tím rozptyl sětl n jejich plochách zýší celkoá odrziost porchů- obrz dlekohledu se tím rozjsní nroste jeho Obr. 3.: Objímk primárního zrcdl zrcdlo kontrst. K demontáži sekundárního zrcdl stčí yšroubot středoý šroub, kterým je upeněn držák zrcdl (ten je k zrcdlu npeno přilepen) zrcdlo yjmout z tubusu. Smozřejmostí je optrnost při demontážiporch žádného zrcdl se nesmí poškrábt, tktéž je nezbytné se yrot jkéhokoli dotyku odrzné plochy. Stejně optrná demontáž primárního zrcdl spočíá e yjmutí jeho objímky, e které je uloženo. K tomu stčí odšroubot postupně šest spojocích šroubů po obodu spodní části tubusu- iz. obr. 3 po yjmutí objímky se zrcdlem uolnit šest šroubů k zjištění úchytek zrcdl. Čištění optických ploch zrcdel lze proádět mnoh různými způsoby jeden z těch jednoduchých, lených, šetrných účinných je zde popsán. o umydl se npustí teplá od, do ní ětší množstí obyčejného JARu, nebo jiného chemicky negresiního čistícího prostředku (což se o mýdle nedá ždy s jistotou trdit), zrcdlo se poté ponoří pod odu nechá se si hodinu odmočit. Zůstnou- li n odrzné ploše zrcdl nečistoty i po odmočení, nezbýá, než je otřít elmi jemnými thy obyčejné ty- le rozhodně pod odou, jedině tk se zrcdlo nepoškrábe. Nejlepší pro optickou plochu šk je, nepřijde- li do styku s ničím jiným, než čistou kplinou. Po yjmutí zrcdl z lázně je nutné jej důkldně opláchnout nejpre obyčejnou odou posléze čistým, bezodým lihem, který je k dostání lékárnách. Líh rozpustí přídek nežádoucích silikonoých olejů JARu. Protože líh nemusí splňot poždky n dokonlou čistotu, je třeb ještě zrcdlo opláchnout elmi čistou destilonou odou, npř. AQUA PURRIFICATA- i t je k dostání lékárnách. K oplchu se osědčuje použití injekčních stříkček, protože kplin, dopdjící n plochu zrcdl pod tlkem s sebou lépe strháá rozpouští přípdné zbylé nečistoty. Zrcdlo se nechá bezpršném prostředí uschnout

3 poloze n boku, by mohly kpky destiloné ody stékt po jeho porchu, čímž je připreno k montáži zpět do tubusu dlekohledu, která je i se seřízením dlekohledu popsán níže. 4. Výpočet offsetu sekundárního zrcdl, znčk n zrcdle Ke spráné montáži sekundárního zrcdl dlekohledu je nezbytné znát jeho offset- yosení. Pprsky sětl pozoroného objektu, održené od primárního zrcdl, probíhjí kuželu (zástin sekundárním zrcdlem nebereme úhu), pro jehož rcholoý úhel α pltí: rctg, f kde je průměr optické plochy primárního zrcdl, f jeho ohniskoá zdálenost θ úhloý průměr pozoroného objektu- iz. obr. 4. Obr. 4.: Schém Newtono dlekohledu Vstupují- li pprsky do dlekohledu pod úhlem ětším než θ/ ůči optické ose, část pprsků, které se odrážejí od primárního zrcdl, nedopdá n sekundární zrcdlo tím se sníží množstí sětl, které se odrzí od sekundárního zrcdl do okuláru, nebo n CC mtici- dlekohled zčíná inětot (tj. ztrácí sětlo, stupujíli do něj pprsky pod ětším úhlem, než θ/ ůči optické ose). Ke stejnému problému dochází tehdy, je- li nespráně nstená poloh sekundárního zrcdl ůči optické ose primárního zrcdl ose okulároého ýthu (iz. obr. 4). Tehdy dlekohled lepším přípdě inětuje nesymetricky horším přípdě, kůli neúplně ysícenému sekundárnímu zrcdlu, ztrácí užitečné sětlo, nsbírné primárním zrcdlem i při pozoroání objektů n optické ose. Při nespráně nstené poloze sekundárního zrcdl klesá i rozlišocí schopnost dlekohledu níc je nesymetrická.

4 Spráné seřízení polohy sekundárního zrcdl yžduje znlost jeho offsetu. Veličiny, potřebné k ýpočtu offsetu, zkótoné n obr. 4, jsou (průměr primárního zrcdl), (zdálenost okrje primárního zrcdl od průsečíku osy okulároého ýthu s optickou osou primárního zrcdl) konečně (elká os sekundárního zrcdl). Průměr udáá ýrobce zdálenost lze zjistit měřením pomocí běžných délkoých měřidel. Asi nejprktičtějším způsobem určení elké osy sekundárního zrcdl je jeho položení n skener přes primitiní podložku, tořenou minimálně děm tenkými nitěmi skenoání součsně s klitním prítkem. Velká os zrcdl se pk dá ze souboru typu obrázek elmi lehce změřit s pomocí free grfických progrmů, jko npříkld ImgeJ. Viz. obr. 5. Obr. 5.: Bezpečné přesné měření sekundárního zrcdl Tkoýto způsob určení není sice nejjednodušší možný, le měření elké osy sekundárního zrcdl npř. pomocí posuného měřítk je čsto ztíženo elkou chybou kůli neronoměrnému sržení hrn zrcdl, ni přikládání prítk k odrzné ploše tktéž nelze doporučit kůli nebezpečí jejího poškrábání, nehledě n nízkou přesnost měření cc ±0,3mm. Pro ýpočet offsetu jsem zolil jko postup řešení sousty tří ronic o třech neznámých, sice: Z obr. 4 je zřejmé c nebo d tg o. l c d l l c tg d tg, (1,) po doszení (1,) do (3): c d. (3) tg l. (4) 1 tg ále šk pltí pro tgα po doszení (5) do (4) dostááme: Následuje yjádření l z (6): tg l, (5) l l l 4. (6) 4

5 l. (7) Smysluplné z obou řešení z (7) je l. (8) Z (1,) íme, že tg 1 tg l d c o (9) dosdíme- li (5) (8) do (9), dostááme pro offset sekundárního zrcdl dlekohledu po delších úprách následující zorec: 4 o. (10) Měříme- li yosení sekundárního zrcdl e směru jeho elké osy, což je podsttně ýhodnější pro prktické plikce, dostááme se po ynásobení odmocninou ze dou k ýrzu: 4 ' o. (11) Pro informci je ještě ýhodné ypočíst úhel α z (5), (8) r=/: rctg. (1) Vinětot bude dlekohled teoreticky od úhloého rozměru objektu, nebo zorného pole: rctg f rctg. Všechny tyto ýpočty byly n 10 pltných míst zkontroloány pomocí progrmu Auto Cd podle nich byl ytořen spredsheet e formátu xls ( ), který je n těchto stránkách tké olně k dispozici. Velmi oblíbený způsob nstení yosení sekundárního zrcdl při jeho montáži seřizoání lseroým kolimátorem je pomocí yznčení míst zlomu optické osy dlekohledu o 90 přímo n jeho eliptické odrzné ploše- místo má od středu plochy ypočtenou zdálenost o. Poté již jen stčí, bude- li lseroý pprsek kolimátoru dopdt práě n tuto znčku. Postup je jednoduchý, le yžduje jistou dáku pečliosti optrnosti. N ppír, nejlépe jemný ppír pro čištění optických ploch, se nrýsuje, nebo ještě lépe ytiskne přesnou tiskárnou obrys eliptické plochy sekundárního zrcdl podle nměřených rozměrů i se znčkou, která leží n její elké poloose od středu elipsy má zdálenost o. Znčk n ppíře se propíchne kružítkem, nebo špendlíkem pod. eliptický tr co nejpřesněji ystřihne nůžkmi, nebo yřízne žiletkou, iz. obr. 6. Ppíroá

6 pomůck se pk jemně přiloží n pokoenou strnu sekundárního zrcdl tk, by ji co nejdokonleji překrýl, respektie co nejdokonleji kopírol její obrys obrysem sým tk, by byl znčk n spráném místě zrcdl, tj. přibližně ose jeho držáku. Zbýá krátké přiložení hrotu lihoého CENTROFIXu doprostřed dírky n místě znčky- tím jest místo zlomu optické osy dlekohledu iditelně oznčeno. Obr. 6.: Pomůck pro oznčení průsečíku optické osy s pokoenou rstou sekundárního zrcdl 5. Nešední klitní postup seřízení zrcdel dlekohledu po smontoání Většině užitelů dlekohledů se yplácí, mjí- li optickou osu primárního zrcdl ronoběžnou, nebo ještě lépe shodnou s osou tubusu dlekohledu při součsném dodržení perfektní kolimce přístroje spráného yosení sekundárního zrcdl. Při nárhu dále prezentoného postupu byl proto klden důrz n co nejlepší možné zchoání předem nstené souososti optické osy primárního zrcdl s osou tubusu dlekohledu, úkolem je tedy nstit polohy náklony sekundárního zrcdl i okulároého ýthu pokud možno práě podle optické osy primárního zrcdl, niž by bylo nutné měnit její směr ůči tubusu. Z nstení primárního zrcdl ycházíme proto, Obr. 7.: Příprek z krytky tubusu pro nstení směru optické osy primárního zrcdl že její sesouhlsení s osou tubusu lze proést s nejmenšími reltiními chybmi měření úhlu odchylky osy tubusu optické osy hlního zrcdl jednoduchými prostředky. Seřízení směru optické osy primárního zrcdl je sndné rychlé z použití jednoduchého příprku n obr. 7. Je- li tento příprek yroben elmi pečliě, umožní nstení optické osy primárního zrcdl tk, že je její odchylk od osy tubusu n jeho stupu menší, než 0,5 ž 1mm, což prxi e lné ětšině přípdů yhoí. Přesně uprostřed krytky dlekohledu je yrtná dír o průměru cc 0,6 ž 1,5mm, čím menší, tím je příprek přesnější. ír slouží jko průhled pro pozoroání obrzů tří LE n primárním zrcdle. LE jsou nejlenější typy o průměru 3mm, nebo menším, jsou zpojeny do série proud při npájecím npětí 1V omezuje rezistor 8,kΩ. íry pro LE mjí průměr olený tk, by do nich šlo LE pohodlně peně zlisot (npř. Ø,8/3mm) leží n kružnici se středem e středu krytky tubusu poloměru, jenž je olen, zhledem k průměru středoé znčky primárního zrcdl průměru LE kolem 4mm. Orýsoání, stejně jko rtání děr do krytky yžduje pečliost přesnost- záisí n ní ýsledná přesnost souososti optické osy primárního zrcdl s osou tubusu. Přesnost záisí tké n tom, zd je střed primárního zrcdl dlekohledu ose tubusu- to zjišťuje jeho objímk spolu s jejím uchycením tomto ohledu ětšinou její konstrukce yhoí. Smotné spráné nstení směru optické osy zrcdl se pk proádí jko u kolimce pomocí kolimčních retčních šroubů s tím rozdílem, že záěru celého seřizoání dlekohledu bude možná ýhodné kolimční šrouby jemně přenstit, proto je ýhodné necht retční šrouby po seřízení zrcdl poolené. Krytk se třemu rozsícenými LE se nsdí n okrj tubusu tk, by spráně doléhl- ž ndorz, čelo krytky n čelo tubusu otorem uprostřed krytky se pozoruje obrz tří rozsícených LE, ytořený primárním zrcdlem. Aby byl středoá znčk primárního zrcdl iditelná, yžduje postup seřizoání ložení rozsícené bterky do tubusu, který je nejlépe e odoroné poloze. Kolimční šrouby se nstí tk, by byl obrz šech LE kolem středoé znčky zrcdl symetrický. Nepřesnost yrtání středoé díry lze eliminot otáčením krytky po 90 postupným sledoáním obrzů LE- ž budou šechny čtyři obrzy ůči sobě symetrické podle středu primárního zrcdl, je směr jeho osy seřízený s ýbornou přesností. Ještě před montáží obou zrcdel dlekohledu je třeb seřídit okulároý ýth, který má k dispozici tktéž tři seřizocí tři retční šrouby, které se použíjí stejně, jko kolimční retční šrouby hlního zrcdl dlekohledu (iz. obr. 8.). Postup seřízení optiky dlekohledu, nbízený tímto článkem, yžduje pouze, by

7 pprsek lseroého kolimátoru, upeněného seřízeného jko při kolimci, procházel roinou, kolmou k optické ose zrcdl (e zdálenosti od jeho okrje e směru jeho optické osy). Záleží tedy jen n zdálenosti míst dopdu pprsku kolimátoru n nitřní strnu tubusu od okrje zrcdl, která má být e směru osy hlního zrcdl ron, tj. stejná, jko zdálenost středu tubusu okulároého ýthu tké znčky n sekundárním zrcdle. Obr. 8.: Nstení okulároého ýthu. Výhodou postupu je tedy elmi jednoduchá relizotelnost tohoto poždku, kde stčí jen stndrdní délkoá měřidl přesnost několik desetin milimetru. Zjímé je i použití přesně ořezného kncelářského ppíru. I tto metod je nstíněn n obr. 8 je relizotelná jedině s přesnou znlostí zájemné polohy díry tubusu dlekohledu tubusu okulároého ýthu po smontoání. Výhod postupu je nezáislost n kolmosti čel (čel) tubusu ůči jeho ose po seřízení primárního zrcdl i ůči ose primárního zrcdl. Podmínkou je, by ppír doléhl k tubusu dosttečně těsně. Oznčení nlezeného míst dopdu pprsku kolimátoru n nitřní ploše tubusu dlekohledu lze relizot yrtáním díry o průměru 0,5 ž 1mm skrz tubus. Podrobnější ysětlení této metody ynecháme, protože je zřejmá z obr. 8. Pro dlší ýkld zeďme protočiou krtézskou souřdnou soustu. Os z nechť se shoduje s optickou osou hlního zrcdl dlekohledu (dále jen osou primárního zrcdl) je kldná e směru od držáku sekundárního zrcdl k primárnímu zrcdlu. Os x prochází středem tubusu okulároého ýthu, čímž definuje i počátek sousty je kldná směrem k okulároému ýthu. Os pk y odpoídá protočié krtézské soustě. Postup seřízení dlekohledu je následující: Zmontuje se primární zrcdlo jeho os sesouhlsí s osou tubusu seřídí se okulároý ýth podle předchozích odstců. Tepre potom následuje montáž pouku, není- li již zmontoán (záleží n postupu nstení okulároého ýthu mechnickém proedení pouku), přičemž polohu držáku sekundárního zrcdl ůči tubusu je ýhodné předem ycentrot pomocí měření obyčejným prítkem. Centroání se proádí součsným uthoáním pooloáním protilehlých nstocích šroubů- iz. obr. 9. Poté se upení sekundární zrcdlo s předem připrenou znčkou (iz. bod 4). Obr. 9: Stěcí šrouby pro nstení pozice sekundárního zrcdl osách x y. Lseroý kolimátor je připrený okulároém ýthu kpesním zrcátkem se sleduje místo dopdu pprsku n sekundární zrcdlo. Pomocí seřizocích šroubů pouk středoého šroubu (obr. ) se nstuje poloh sekundárního zrcdl e směrech os y z tk, by pprsek kolimátoru dopdl n dříe yznčený bod. Poté se seřizocími šrouby (obr. ) nstí náklon zrcdl tk, by održený lseroý pprsek dopdl n střed primárního zrcdl při součsné kontrole míst dopdu pprsku kolimátoru n znčku n sekundárním zrcdle přípdě potřeby je dobré polohu korigot. Pprsek kolimátoru by se měl při solidně nsteném okulároém ýthu rcet n jeho terčík. opdá- li pprsek n terčík tk, že je jeho souřdnice z kldná, znmená to, že je kldná i x- oá souřdnice znčky n sekundárním zrcdle opčně. lším krokem je tedy nstení zdálenosti sekundárního zrcdl od okulároého ýthu pomocí seřizocích šroubů pouku e směru osy x tk, by byl x- oá souřdnice znčky nuloá. I během tohoto seřizoání je smozřejmostí kontrol korigoání nstení předchozích kroků, zejmén náklonu sekundárního zrcdl, le částečně i souřdnic y z jeho znčkyzpridl yžduje spráné seřízení polohy e směru osy x íce kroků. Posledním nstením ke spráné kolimci dlekohledu beze změny směru osy primárního zrcdl je opr nepřesného nstení okulároého ýthu. opdá- li pprsek kolimátoru n terčík tk, že je souřdnice

8 y míst dopdu kldná, bude nezbytné změnit směr osy okulároého ýthu její rotcí roině xy e směru hodinoých ručiček při pohledu od stupu tubusu dlekohledu opčně. I tdy je hodná kontrol přípdná opr míst dopdu pprsku n střed primárního zrcdl znčku sekundárního zrcdl, četně kontroly nstení předchozích kroků postupu. Cílem je tedy, jk z postupu yplíá, dopd lseroého pprsku n yznčené místo n sekundárním zrcdle, poté doprostřed primárního zrcdl po třech odrzech nárt zpět doprostřed terčíku. Podří- li se toho dosáhnout, je dlekohled nejen zkolimoný, le tké symetricky inětuje jeho optická os se shoduje s osou mechnickou. robné korekce pro co nejpreciznější kolimci již lze proést jemnými změnmi nstení příslušných šroubů primárního i sekundárního zrcdl dotžením retčních šroubů objímky primárního zrcdl. Metod byl s úspěchem odzkoušen n dlekohledu Sky Wtcher Newton 03/1000- po její plikci je obrz rozostřené hězdy symetrický při pozoroání nostro pk ostrý kontrstní, to nejen díky očistě zrcdel. 6. Záěr Článek si klde z cíl pomoci áhjícím mtérům s údržbou sého dlekohledu. Neměl být ni přesným náodem, ni dokonlým teoretickým rozborem, spíše inspircí pomocí. Byl bych rád, kdyby sůj účel dokázl splnit. 7. Poděkoání Ptří kocouroi Mikroobludoi z jeho občsnou sistenci při psní článku, lidem, kterým n mě záleží, tké členům stronomického fór z jejich znlosti kritiku. 13. dubn 009 JG