Diffraction géante d'un miroir artisanal de récupération

[Fred_76]

Diaphragme de 200 mm de diamètre en Canson noir fait et installé. A l'œil, en regardant une ligne bien droite réfléchie sur le miroir, on distingue bien le bord rabattu sur environ 2 mm de large. Le diaph de 200 mm retire donc un peu plus que ça, ainsi que les griffes antichute et la quasi totalité des deux piqures. Si ça ne suffit pas, j'ai de quoi en faire d'autres.

 

Barillet réhaussé de 15 mm, comme ça plus de pb de tube de PO sur le chemin optique.

 

Il n'y a plus qu'à récupérer l'étoile artificielle du club parce que la météo ne prévoit rien de bon avant ... pffff, des lustres !

Modifié 1 février 2016 par Fred_76

[Fred_76]

Bon, ça y est, j'ai fait un WinRoddier sur le miroir avec une étoile artificielle à 12.10 m de distance (WinRoddier 3 tient compte de l’aberration de sphéricité induite par la proximité). Le miroir, outre ses défauts de fabrication, n'a visiblement pas apprécié les 20 années posé à plat dans son télescope, et serré à la taille par ses 3 cales (des vis, 2 à 90° et un opposée).

 

J'ai déjà diaphragmé le miroir à 199 mm de dia, au lieu de 206.5 mm pour retirer son bord rabattu, mais il faudrait le diaphragmer encore plus.

 

Lambda/1.9 en PTV et Lambda/9.2 en RMS : les miroirs Synta font mieux... je pense que ce miroir va rejoindre la remise.

Modifié 6 février 2016 par Fred_76

[olivdeso]

Il faut peut être pas le jetter tout de suite pour 2 raisons:

- quand tu libère les contraintes, ça ne reviens pas forcément tout à fait dans la position initiale immédiatement. Parfois reste un petit défaut qui met un peu plus de temps à disparaitre.

- avec un test à l'horizontale, le miroir va se plier en selle à cheval, ce qui donne de l'astigmatisme tout à fait du genre qu'on voit sur le front d'onde. Il y a plusieurs facteurs qui contribuent:

- épaisseur du miroir

positionnement des butés latérales sur le centre de gravité ou pas

- angle entre les butés latérales : 120 degrés nettement moins bon que 90 degrés.

- matière du primaire : verre basique nettement plus mou que le pyrex lui même plus mou que le zérodur.

 

Bref peut être lui donner une deuxième chance sur le ciel dans quelques jours, sur une étoile au zénith (capela). Liberer les contraintes avant le test en soulevant un peu le primaire du barillet.

 

Le fichier "psf réelle" est une image faite dans ces conditions peut être?

[Fred_76]

Le barillet du test a été fait "dans les règles de l'art", avec 3 touches sur le dos du miroir à 120° et à 45 mm du centre (optimum sous PLOP). Les 3 touches latérales sont aussi à 120° et sur le plan de gravité du miroir. Les touches sont en nylon. Il n'y a pas de contrainte dans les touches latérales (on peut glisser une feuille de papier entre le bord du miroir et la touche latérale).

 

Ca maintenant un mois que j'ai "libéré" le miroir de la prison empoussiérée où il se trouvait depuis plus de 20 ans.

 

Quant à soulever le miroir du barillet... dur dur, il est au fond d'un tube !

 

La PSF réelle est celle donnée par WinRoddier.

[olivdeso]

Ok. Pas encourageant, mais c'est pas perdu.

 

Reste que si tu teste à l'horrizontal avec des butées latérales à 120 degrés, ça peut faire ça même sur un bon miroir. Le miroir n'est en appui que sur les butés latérales dans ce cas, le barillet n'intervient pas.

Il faudrait avoir des touches latérales à 90degrés (des vis nylon), ou mieux : un câble sur le plan du centre de gravité. Mais tu va pas refaire le barillet juste pour ça...

 

Il faudrait retenter sur le ciel à la verticale. Là Tu vera vraiment si l'astigmatisme disparait ou pas.

 

si tu ne peux pas accéder au miroir, secoue un peu le tube avant le test pour que le miroir se décole du barillet et des touches latérales.

 

L'astigmatisme se voit très bien à l'oculaire en alternant intra et extra focale.

[Fred_76]

Le télescope est pour de l'astrophoto, sur monture équatoriale, les touches à 90° ne sont pas adaptées pour cet usage. J'ai refait un test en faisant ce que tu avais dit. Les résultats sont meilleurs mais je me suis rendu compte que WinRoddier 3 ne déduisait pas l'aberration de sphéricité induite par la proximité de l'étoile artificielle, même si on rempli correctement les valeurs... Encore un bug.

 

Comment calculer la valeur à soustraire ?

 

Mes données :

- focale miroir = 909 mm

- diamètre utile miroir = 199 mm

- distance étoile artificielle = 12.10 m

 

Il faut donc calculer l'aberration à déduire, en nm.

[Fred_76]

Pour le second test, j'ai réduit la défocalisation à 5 mm au pied à coulisse (WinRoddier calcule 3.3 mm... je ne sais pas comment il calcule ça). Pour le premier test, j'avais défocalisé de 17 mm ce qui donnait une image de 145 px de rayon (selon WR), contre 85 px de rayon avec le second test (WR recommande un rayon compris entre 50 et 100 px, le premier test était donc au delà des valeurs recommandées).

 

J'ai renseigné 12.10 m dans la case distance étoile artificielle, mais quelque soit le chiffre que je saisi à cet endroit, WR3 retourne toujours les mêmes résultats... il ignore donc ce point.

 

J'ai suivi les conseils d'Olivdeso en "libérant" un peu plus le miroir. Il a aussi été tourné de 90° par rapport au premier test. Il n'y a apparemment quasiment plus d'astigmatisme.

 

Les résultats sont meilleurs :

- PTV = lambda/2.6

- RMS = lambda/15.3

- Strehl = 0.59

 

Si je retire l'aberration de sphéricité (Z11=0), on a :

- PTV = lambda/4.6

- RMS = lambda/29.7

- Strehl = 0.67

Modifié 8 février 2016 par Fred_76

[Fred_76]

Au fait, WinRoddier peut retirer l'aberration de sphéricité induite par la proximité d'une étoile artificielle, mais le calcul est bugué. Il faut bidouiller.

 

Voici comment je dois faire :

0) ouvrir les images intra/extra

1) saisir les caractéristiques de son miroir et de son APN dans la page Paramètres du test

(par exemple Diamètre = 200 mm, focale = 1000 mm, taille pixels = 4.68 µm), puis cliquer sur la calculatrice pour déterminer la défocalisation des images

2) dans l'onglet Source, cliquer d'abord sur "Source au rayon de courbure", une valeur (2x la focale) s'inscrit dans la case "Distance source" et une valeur de correction de sphéricité se calcule automatiquement : on s'en fout !

3) maintenant, cliquer sur "Etoile artificielle (source à distance finie)" et saisir la bonne distance, par exemple 20 m. Cliquer sur la calculatrice : voilà, la valeur est maintenant correctement renseignée (dans l'exemple 44.26 nm), on peut ensuite lancer le calcul du front d'onde, l'aberration de sphéricité induite par la proximité de l'étoile artificielle sera déduite de l'analyse.

 

MAIS

 

Sur la page http://www.telescope-optics.net/star_testing_telescope.htm, la formule (a) donne une relation pour déterminer la correction. Et elle donne des résultats complètement différents de ceux retournés par WinRoddier (dans l'exemple, -148.44 nm)... mystère, on ne sait pas comment WR calcule la correction.

Modifié 8 février 2016 par Fred_76

[olivdeso]

bonne nouvelle et merci pour l'info. Le RMS parait très bien.

[spacetimepictures]

Le miroir, outre ses défauts de fabrication, n'a visiblement pas apprécié les 20 années posé à plat dans son télescope, et serré à la taille par ses 3 cales (des vis, 2 à 90° et un opposée).

 

Le verre à vitre flue d'environ 10nm par milliard d'années

[Fred_76]

Oui tu as raison ! Si le miroir a des défauts c'est :

- soit parce que le test a été mal fait

- soit parce que celui qui a fabriqué le miroir les a laissés

 

Comme celui qui a fait le miroir avait la réputation d'être un perfectionniste, je ne pourrais pas me permettre de remettre en cause son travail. C'est donc moi qui doit me remettre en cause et affiner la méthode de test !

 

Cela dit, le gros chanfrein et le bord rabattu existent bel et bien et font perdre 2 cm de diamètre au miroir, soit 18% de sa surface collectrice, et font 570 g de poids de verre pour rien.

Modifié 8 février 2016 par Fred_76

[OrionRider]

Essaie de refaire le test sur une étoile proche du zénith, pour éviter l'astigmatisme induit et les abberrations dues à l'étoile artificielle.

 

L/4 pour un test Winroddier, c'est très bon. Il ne faut pas comparer avec les valeurs incroyables affichées par certains opticiens d'outre-manche.

Comme tu as pu le constater, pour avoir un bulletin flatteur à L/12 il suffit de décocher quelques cases.

[Fred_76]

Je suis plutôt à L/2.6 que L/4.

 

Oui, j'arrive même à L/59 en décochant presque toutes les cases

 

Mais pour l'instant, si je veux pouvoir retrouver rapidement mon télescope, j'ai intérêt à ne pas le laisser trainer dehors pointé vers le zénith avec 134 km/h de vent en rafale. Remarque ça ferait une belle déco sur le toit du voisin...

Modifié 8 février 2016 par Fred_76

[Astrovicking]

 

Comme celui qui a fait le miroir avait la réputation d'être un perfectionniste, je ne pourrais pas me permettre de remettre en cause son travail. C'est donc moi qui doit me remettre en cause et affiner la méthode de test !

 

 

 

C'était quelqu'un de connu?

-On a vu de très bons opticiens rater des miroirs, ils sont humains, ça arrive.

-On a aussi vu des miroirs opticiens ayant eu une très bonne réputation qui produisaient des miroirs avec des bulletins à L /XX (j'ai vu un L/70 chez Mosser et il y a peut-être "mieux" encore..........) dont les miroirs s'avèrent très banals quand on les recontrôle aujourd'hui, avec aussi des états de surface proches de l'Ohio;).

Modifié 9 février 2016 par Astrovicking

[Fred_76]

Non non c'était un des membres fondateurs du club, malheureusement décédé depuis.

[exaxe]

salut,

Juste pour savoir, vaut mieux utiliser winroddier 2 que le 3 ? Pour cette histoire de bug?

Merci

Stephane

[CaptainCavern69]

Bonjour

J'ai eu le même type de tâches de diffraction après avoir voulu régler mon secondaire. Je n'avais pas touché au primaire cette fois là et le défaut etait apparu immédiatement.

J'avais attribué cela à un défaut de parallélisme des branches de l'araignée par rapport au tube, mais je ne suis pas expert.

En y retouchant cela avait un peu amélioré les choses.

[banjo]

Bonjour,

Une question : le fait de faire un Rodier sur un miroir ,avec le secondaire (L/x) ,avec le risque de défaut de colimation ,peut fausser grandement les résultats,non?

L'idéal serait de te faire prêter un Foulcaut par un astam ou un club.

Le Rodier est super pour vérifier une chaîne optique complète , où sur un banc d'essais dont les défauts de la chaîne optique sont connus .

Mon propos n'est pas une critique mais simplement un questionnement

Bonne journée

Paul

Modifié 9 février 2016 par banjo

[Fred_76]

Exaxe : aucune idée. Je n'ai pas utilisé WR2. Mais WR2 ne prend pas en compte la proximité de l'étoile artificielle. On doit supprimer l'effet à la main. Par contre j'ai testé hier soir plusieurs hypothèses et il semble que le chiffre donné par WR3 n'est pas si mauvais que ça. Quand je saisi le chiffre donné par Telescope-Optics, j'arrive à une horreur où il n'y a quasiment que de la sphéricité, or le miroir n'est quand même pas si mauvais que ça ! Si je mets une étoile à l'infini dans WR3, l'aberration de sphéricité déduite des images (et donc entachée par la proximité de l'étoile artificielle) est proche de la valeur que WR3 propose de déduire quand je saisi la distance de l'étoile artificielle. Bref, je pense plutôt que c'est la formule de TO qui n'est pas adaptée.

 

CaptainCavern69 : quand les branches du support du secondaire ne sont pas parallèles, les aigrettes se dédoublent en V, l'angle du V étant l'angle du défaut de // des branches. Ca ne provoque pas une grosse tâche diffuse autours de l'étoile. Voici quelques défaut typiques et leur effet sur une étoile saturée :

 

 

Banjo : tu as tout a fait raison, d'autant plus que le secondaire que j'ai n'est certainement pas un foudre de guerre, c'est le secondaire d'origine de mon Skywatcher, collé sur son support, et que visiblement ma collim est douteuse (mais difficile à faire car le barillet provisoire que j'ai fabriqué n'a pas beaucoup de jeu pour permettre une collim parfaite). Le problème avec le Foucault, c'est que 1) je ne sais pas m'en servir, 2) c'est difficile à faire sur un miroir aluminisé, 3) je n'en ai pas un sous le coude, 4) la mesure est quand même très subjective...

Modifié 9 février 2016 par Fred_76

[Leimury]

Bonsoir

 

J'ai récupéré un miroir artisanal de 909 mm de focale et 210 mm de diamètre (206 mm aluminés), soit un F/D de 4,40. Il avait reposé une vingtaine d'années dans un placard, installé sagement dans son télescope (il était tenu par une vis et 2 cales) vampirisé (plus de secondaire ni de PO). J'ai l'intention de lui refaire une jeunesse car celui qui l'a taillé avait la réputation, dans le club, d'être assez tatillon sur la qualité.

 

Je l'ai installé dans mon Newton 200/1000 à la place du miroir d'origine, après avoir modifié provisoirement le barillet (3 points, calculés avec PLOP).

 

Au startest, j'ai clairement un bord rabattu (image intrafocale floue et peu contrastée, image extrafocale bien nette). Je vais me fabriquer des diaphs de divers diamètres et je verrais bien si ça règle le problème...

 

Bonjour,

 

Le fait que le miroir soit artisanal n'est pas forcément garant d'une qualité exceptionnelle.

Tu devrais peut être simplement te fier à tes yeux.

 

Grosso modo entre le miroir de série et l'artisanal rien ne change à part le primaire.

 

Vu ce que tu constates au test sur étoiles est ce que le Skywatcher s'en tire mieux ?

 

Quelquefois les choses sont simplement ce qu'elles paraissent.

 

Bon ciel

[banjo]

Le problème avec le Foucault, c'est que 1) je ne sais pas m'en servir, 2) c'est difficile à faire sur un miroir aluminisé, 3) je n'en ai pas un sous le coude, 4) la mesure est quand même très subjective...

 

1) bonne occasion pour apprendre;)

2) à bon tous les tests des magasines se font en désalluminant les miroirs

3) essaye au foyer de ton tube avec ton étoile artificielle et une lame de cuter sur le Po.(il fut une époque (argentique) ou l'on faisait la mise au point sur les appareils photo de cette façon et de mémoire sur étoile brillante on voyait la forme globale du miroir)

c'est pas de moi donc fiable

 

L'œil à coté de l'étoile, on voit le fond du ciel. Ensuite l'étoile commence à éclairer le miroir puis la totalité lorsque l'œil est au bon endroit. A ce moment un faut appliquer le couteau sur les rails intérieurs du boîtier, est entre les rails extérieurs. Faites glisser (lentement) le couteau devant votre œil jusqu'à éteindre la lumière. Essayer d'arrêter le couteau au moment ou la lumière disparaît. En cas de difficultés, vous pouvez fixer le couteau sur les rails au moyen de scotch, est utilisez alors les mouvements motorisés de la monture pour couper le faisceau. Si le miroir s'éteint dans le même sens que le couteau, ce dernier est placé en avant du foyer. Si le miroir s'éteint dans le sens contraire du couteau, il est placé après le foyer. Si le miroir s'éteint partout en même temps, vous êtes à la bonne mise au point. En fait, a la bonne mise au point, le miroir ne s'éteint pas partout à la fois, mais par zones. Ce que l'on voit à ce moment, c'est directement les défauts du miroir (lorsque la turbulence est faible).

 

4) ça va pas faire plaisir à F.G qui je crois vérifie ses miroirs avec cette méthode (et d'autres en complément)

 

bonne journée

Paul

[Fred_76]

Bonsoir,

 

Je viens de retester le miroir artisanal diaphragmé à 190 mm et mon miroir Skywatcher. Rien qu'à l'allure de la tâche d'Airy, le Skywatcher est visiblement meilleur que le miroir artisanal, ce que les mesures WinRoddier confirment.

 

Je teste avec une étoile artificielle ce qui induit une forte aberration de sphéricité, que WinRoddier retire de façon curieuse, je dois désactiver sa prise en compte (Z11=0 et Z22=0). Les résultats ci-dessous excluent donc tout défaut de sphéricité, et devront être confirmés avec une vraie étoile.

 

Résultats WinRoddier (toutes les valeurs sont en PTV).

 

Miroir SW (202 mm de diamètre aluminé, focale réelle = 1005 mm)

. lambda/4 astigmatisme inclus

. lambda/12 sans astigmatisme

. défauts d'ordres élevés (Z>32 : mamelonnage, bords, zonages) : lambda/17, bord irrégulier sur 2-3 mm, zonage circulaire en bosse sur le 1/3 extérieur du rayon

CONCLUSION : le miroir Skywatcher mériterait d'être diaphragmé de 5 mm environ pour retirer son bord irrégulier, soit 195 mm de diamètre utile (au lieu de 202 mm). Il mériterait aussi un barillet mieux conçu pour réduire l'astigmatisme.

 

Miroir artisanal (206 mm de diamètre aluminé, focale réelle = 909 mm)

- diaphragmé à 199 mm :

. lambda/3 astigmatisme inclus

. lambda/5 sans astigmatisme

. défauts d'ordres élevés (Z>32 : mamelonnage, bords, zonages) : lambda/6, gros bord rabattu visible

- diaphragmé à 190 mm

. lambda/3 astigmatisme inclus

. lambda/5 sans astigmatisme

. défauts d'ordres élevés (Z>32 : mamelonnage, bords, zonages) : lambda/9 bord rabattu toujours bien visible

CONCLUSION : le miroir doit être diaphragmé encore plus, à 180 mm au moins, c'est dommage pour un disque de 210 mm de diamètre...

 

Bref, le miroir artisanal est visiblement de qualité inférieure au miroir Skywatcher qui équipe mon télescope. Il va rejoindre le placard...

 

Il me reste un miroir à tester, un 210 F/5.5 non aluminisé mais je dois lui faire un nouveau barillet car je ne peux pas atteindre le foyer avec mon tube SW...

 

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PS : la réalisation d'un test complet prend environ 1h00 depuis la collimation, la prise de vues et le traitement d'images. Je pourrais faire une formation du Vendredi à la SAH sur ce sujet, si vous êtes intéressés !

 

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Quelques considérations sur l'étoile artificielle

 

1) la distance L (m) entre l'étoile artificielle de diamètre d (µm) et le miroir de diamètre D (mm) doit être telle que :

 

L > D x d / 333

 

Par exemple si je suppose que l'étoile fait 50 µm de diamètre, avec un télescope de 200 mm de diamètre, on trouve :

 

L > 200 x 50 / 333 = 30 m (en pratique on peut diviser cette valeur par 2, j'étais à 12.10 m, le max possible dans ma maison... donc un peu en dehors des clous)

 

2) pour limiter à Lambda/20 l'aberration de sphéricité, la distance L (m) à laquelle on doit placer l'étoile artificielle, pour un miroir parabolique de focale F (mm) :

 

L > D^4 / (14 x F^2)

 

Par exemple, avec le télescope de 200 mm de dia et de 1000 mm de focale, on a :

 

L > 200^4 / (14 x 1000^2) = 114 m (j'étais à 12.10 m, donc l'aberration était très prononcée).

Modifié 11 février 2016 par Fred_76

[OrionRider]

Merci pour ces infos, c'est intéressant.

Tu peux toujours revendre le 'mauvais' 206mm en tant que 'blank', ou le faire retailler par MS, c'est un peu moins cher qu'un neuf.

Ou alors le donner à un jeune qui pourra se bricoler un 170mm f/6 honnête.

[Chtit Bilou]

TOUT BONNEMENT GENIAL !!!

 

Bonjour Fred,

 

Ton problème est en train de résoudre le mien.

En clair : lorsque je regarde une étoile forte telle que Sirius, on peut voir avec le miroir que j'ai fait une miriade d'aigrettes !!! Des dizaines, fines, qui partent dans tous les sens, d'intensité équivalente. Je n'y retrouve même pas LES aigrettes venant de l'araignée.

 

Fort de la lecture de cette discussion, je cours me faire un anneau en carton permettant de cacher un gros centimètre du bord du miroir et ....

 

TADAAAAAA !!!

Quatre aigrettes. Bien fines comme il faut.

 

La vache, c'était donc vrai. Bords rabattus mon Capitaine.

 

Un grand merci à toi d'avoir posté et partagé. Sam soulage.

Par contre, l'autre question que je me pose maintenant est de savoir si c'est facilement reprenable lors d'un prochain atelier de taille ... ? Une idée en attendant de replonger dans la littérature Tex/Leclerc ?

 

Bon ciel !

[tortue84]

Je prend le sujet en cours fort intéressant. Les infos glanées ici et ailleurs : http://www.astrophotography.fr/startest/startest.htm , finalement je me retrouve avec un ensemble miroir primaire, secondaire sur mon 200 pas si mauvais que ça pour ne pas dire plutôt bien ! Une chance.

Quelle aubaine d'avoir toutes ces informations, merci.

[Fred_76]

Bonjour,

 

Je viens d'avoir une réponse de Glenn sur le forum WinRoddier au sujet du calcul de l'erreur d'aberration de sphéricité induite par la proximité de l'étoile artificielle :

 

Both are correct! The WR3 value is in nm rms (subtracted) and Vlad's on the site you referred to calculates the peak aberration. The zernike balanced aberrations listed in WR3 are in nm rms.

 

For a smooth geometric aberration like pure primary spherical the rms and peak values are related by a factor of 1.5*sqrt(5) hence

 

44.26 nm rms spherical ==> 1.5*sqrt(5)* 44.26 = 148.45nm PV.

 

For a wavelength of 550nm this is a little over 1/4 lambda PV. At 15m you would be looking at ~ 0.35 lambda PV.

 

Donc la valeur calculée par WR3 est une aberration RMS alors que celle de TO est en PTV. D'où l'écart. Bref, le coef calculé par WR3 est correct.