Изготовление эллиптического диагонального зеркала


При создании телескопа системы Ньютона любитель астрономии помимо главного зеркала должен изготовить и вторичное. Чаще всего, для облегчения процесса, любители останавливаются на круглом сечении диагонального зеркала, т.к. его наиболее проще сделать. 

Однако, давно известно, что для уменьшения потерь света при экранировании, более оптимальным является зеркало с эллиптическим сечением. Будучи поставленным под 45 градусов к оптической оси главного зеркала, оно будет проецироваться на него в форме круга. Поэтому многие любители, не смотря на трудности, берутся именно за изготовление эллиптического диагонального зеркала.

Этим путем пошел и я при создании 165-мм телескопа Ньютона. Первая моя задача состояла в придании заготовке эллиптической формы. Это задачу можно выполнить несколькими способами. В книгах часто советуют для этой цели воспользоваться деревянным цилиндром распиленным под 45 градусов. Заготовка вклеивается в распил, и выступающие части сошлифовываются. 

Еще один способ предлагает Л.Сикорук. Он заключается в том, что круглая заготовка помещается под 45 гр. вметаллический стакан, далее все это заливается гипсом, и после застывания высверливают эллипс сверлом.

Я же воспользовался способом, предложенным когда-то в журнале "Земля и  Вселенная". Для начала, из куска стекла я высверлил известным способом три стеклянных диска диаметром 90 мм и толщиной 10 мм. Затем изготовил приспособление представленное на рисунке. Знакомый токарь выточил мне металлический цилиндр с внутренним диаметром 45 мм и толщиной стенок 10 мм и сверло, с небольшим трением входящее в цилиндр. Внутренний диаметр сверла был 42 мм при толщине стенок около 1.5 мм.  

Затем один из концов цилиндра был сточен под 45 гр. и была изготовлена поддерживающая лапка, которая могла крепиться к цилиндру с помощью скобы и винтов. Следующая часть работы заключалась в вклеивании стеклянной заготовки в полученное устройство. Для этого взяв один из трех стеклянных дисков, с помощью наклеечной смолы, я наклеил на него с двух сторон защитные стекла толщиной по 2 мм, и с помощью той же смолы вклеил, стараясь расположить его симметрично,  полученный стеклянный блок в устройство для сверления. После этого прикрепил болтами поддерживающую лапку  и оставил все остывать.  

Для работы, я поместил все устройство на сверлильный станок, и закрепил его в тисках. Сверло было закреплено в патроне станка, и после тщательной проверки, я приступил к делу. Для сверления я использовал самодельный порошок с размером зерна около 0,25 мм.

Сверление шло на самой малой скорости с обильным добавлением порошка и воды. На работу у меня ушло примерно полчаса. После того как заготовка была вырезана окончательно, я опять нагрел все на электрической печке, и стянул зеркало с устройства. После удаления защитных стекол и промывки в бензине, моему взору предстала эллиптическая заготовка идеальной формы. Сколов на краях почти не было. поэтому я ограничился небольшими фасками около 0,3 мм шириной.

Однако, как известно, придание заготовке эллиптической формы - это только конфетки. Основная трудность заключается в обработке зеркала не круглой формы. Поэтому в этом случае обычно пользуются вспомогательными стеклами, которые дополняют эллиптическую заготовку до идеальной окружности. 

В своем случае, я воспользовался обрезком круглой формы, который остался у меня после вырезания в нем эллипса.  Я взял второй стеклянный диск, нагрел, поместил на него сверху обрезок эллиптическим отверстием, в это же самое отверстие поместил свое диагональное зеркало. Между заготовкой и дополняющим обрезком  оставалась равномерная щель шириной около 2 мм. Но в остальном получившийся блок ничем не отличался от обычного круглого диска. 

Для шлифовки и последующего изготовления полировальника я использовал последний оставшийся у меня стеклянный диск. На этих этапах я испытал не мало трудностей, но это уже другая история... 

Королев Сергей Николаевич   korsen@mail.ru

P.S. Ещё немного порывшись в "закромах" обнаружил некий аналог (а точнее - предшественника) описываемой выше приспособы. На фотках внизу видим подробности - кто то начал было вырезать, да бросил... так она и валяется уже добрый десяток лет.