2012 天文望遠鏡製作班 (2017-2-24 前社長敗訴,中大有跟進行動)

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Re: 2012 天文望遠鏡製作班

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社長 » 2012-07-20, 00:14

學生把鏡片帶回家中自行拋光,昨日再聚集一起進行修正及拋物面化,鏡面陸續完成,個別未能完事的學生會於八月到火炭工作室完作拋物面化工序,先分享一些照片。

大體上鏡片較多呈扁橢球面形態,個別呈高邊或低邊問題,但只限外圍三兩毫米濶的範圍,不會花時間再修正了,日後鍍鋁後用黑漆或咭紙蓋掉便可以。

因為要進入拋物面化工序,原來偏硬的瀝青模已不適用(亦是造成扁橢球面的主因),改倒一個較軟的瀝青模。
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Re: 2012 天文望遠鏡製作班

文章社長 » 2012-07-20, 00:24

重新倒一個較軟的瀝青模後便進入拋物面化工序,以其中一片鏡片的修正過程為例:

1. 拋光完成 > 扁橢球面 (有低邊問題)

2. 修正一段時間 > 輕微扁橢球面,近球面

3. 繼續修正 > 長橢球面

4. 完成修正 > 進入容許誤差區間內的拋物面

5. 以Couder Mask輔助刀口儀測定拋物面70%區,注意這鏡面在測定90%區時仍有未完全解決的低邊問題,集中在最外徑的數毫米區域。

不過要說明一下,其實這些小鏡片,是不用測試這麼多區,個別有經驗製鏡者,製作20公分以下的反射鏡,測定一下中央及週邊的讀數,然後看看鏡面形態是否平滑對稱(沒有散光問題)便已能確保鏡面在要求精度之內。

因此無論讀數推算出來的拋物面精度如何,在刀口儀下鏡面是平滑及對稱度其實更為重要,例如以下的鏡面,全拋光之餘,除最外徑數毫米區域,拋物面測定讀數亦達到容許誤差範圍內,對首次學習磨鏡的學生來說已十分理想,但跟著名光學師製作,售價高昂的高精度拋物面鏡,當然仍有明顯距離。

註:最後兩幅圖片,鏡面上的是手指模及水跡,鏡面未抹乾淨便測試,並非花痕。
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Re: 2012 天文望遠鏡製作班

文章社長 » 2012-07-20, 11:00

再上另一片鏡片的修正拋物面過程,這片鏡片最外圍約有兩三毫米的砂眼未清掉,是磨砂時手勢控制不夠理想造成的,由於拋光時間不少,建議鍍鋁後把鏡面外圍用黑漆或咭紙蓋掉,縮小口徑如5至10毫米便算。

鏡面一樣是由扁橢球面 > 近球面 > 長橢球面 > 拋物面這樣的次序修正下去。

我的做法是,當拋物面的分區測定讀數達標,刀口儀下的形態尚算平滑便停工,很難在課程中逐一幫助每一位學生出品一片絶高水平的拋物面鏡。正如David的目標會是教好多些學生入讀大學,但是否成為公開試狀元,則是學生需個人付出努力去爭取。

也借最下面的一幅圖片說明一下,拋物面的下端看來有一處條狀的高底位,那不是鏡面問題,而是測試時時間緊迫,關了空調未及讓室內空氣温度穏定下來便拍攝,拍了好幾張都或多或少受氣流影響,只能選最好的一張展示。所以用刀口儀或其他試鏡方法,是要注意離開散熱源、風扇等東西的。若要求嚴格,鏡片最後也要放置一段時間消除鏡材內的Gradient才測試,否則測出來的數據也會有點誤差。另外鏡面上也是有些水跡指模等,沒有抹乾淨便測試,但不是鏡面問題。
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Re: 2012 天文望遠鏡製作班

文章社長 » 2012-07-30, 18:58

樓上兩位學生的鏡片製作至拋物面已經完工,餘下幾位暫定八月下旬多花一天到火炭工作室製作拋物面。

另外有一位自修生,跟我買了6" Pyrex玻璃主鏡材(見下),依指引回家自行磨製,現已完成#2000,之後再多磨一號砂,便可以進入拋光程序。

我有信心這次磨鏡班,百份百學生可以製成拋物面,我們也初步構思,明年三月下旬帶裝好的自製鏡到我西藏天文台觀看那顆負一等的明亮彗星,以及到納木錯湖看水面的銀河倒影 :D
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Re: 2012 天文望遠鏡製作班

文章社長 » 2012-08-08, 09:00

我把樓上的其中一片學生自製拋物面鏡刀口圖貼到Cloudynights上,獲得評價很高的。王國維說造學問的第三境界是 “衆裏尋他千百度,回頭蓦見,那人正在,燈火闌珊處。",對幾位磨鏡班學生,或許某天他們在西藏的星空下架起這台望遠鏡觀星,又或者進入大學後在相關學科深造,才有機會體會到這幾天工作的價值所在。

http://www.cloudynights.com/ubbthreads/ ... art/1/vc/1

Quote :

- The figure is smooth, the edge is quite nice.

- This mirror shows none of the zoniness or rough surfaces... to me, it is an example of a hand-polished, as opposed to a machine-polished mirror.

- I just wanted to make sure that you saw my latest post concerning that 17 year old ATM's mirror. It really is quite good, and I want both you and him to know how good it is.

- There may be some minor defects without the zonal mask, but that mirror looks darned good to me. If it is an f/5 like yours, I'd say that mirror is sure good to go.

- You can tell that 17 year old ATM for me that he has done a very nice job and that he should get that mirror into a telescope and some starlight as soon as possible.
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Re: 2012 天文望遠鏡製作班

文章社長 » 2012-08-08, 09:46

昨天為那位用Pyrex主鏡的自修生造了瀝青模,由於在#2000及拋光之間加了一個工序,若正常的話三五小時便可完成拋光,希望下週五可以在火炭工作室進入拋物面化工序。
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Re: 2012 天文望遠鏡製作班

文章社長 » 2012-08-09, 11:05

自修生回家自行拋光,4小時後用自己的Ronchi光欄看到的情況,我看有丁點偏離球面,但最穏妥還是在全完拋光後用刀口儀看一下。

自製望遠鏡有很多不同的風格及測試技巧,很難說什麼是最好,只有最適合個人的方法。例如不同的試鏡法,Ronchi或Foucault test,都各有優點與限制,而我個人對刀口測試最鍾情,因為敏感度及精度極高,磨製拋物面時亦有一套標準量化的方法去檢定,有時在Ronchi下看來不錯的鏡面,在刀口下會看到原來尚有不少問題。

而這兩片鏡片,其中一片甚至標上1/20PV精度的,是以double pass autocollimation測定的,但在刀口儀下問題郤表露無遺,在Cloudynights.com上也被評為一文不值,有興趣的Astrocafers,也歡迎把手上的一些鏡片拿上來火炭工作室看看。

viewtopic.php?f=20&t=1566#p13559

viewtopic.php?f=20&t=3166
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Re: 2012 天文望遠鏡製作班

文章社長 » 2012-08-17, 22:59

繼早前部份鏡片完成拋物後,今天有五位同學到火炭工作室進行最後階段的修正階工作,其中自修生按指示自行在家中磨製,進度慢一點,今天首次做刀口測試,預計下週可以完成拋物面工序,亦即是次磨鏡班全部鏡片皆能磨製成拋物面。

以下為女同學C Chan的修正過程。

- C Chan在磨砂階段進度最慢,甚至大家進入拋光工序時,她要帶#2000砂回家趕工,但完成拋光後首次刀口測試,郤是非常接近球面的形態。

- 但進入製作拋物面工序時,郤裹步不前,有一段時間甚至偏向扁橢圓面,最後花了一整天也只停留在長橢圓面狀態,連拋物值的50%也沒有

- 最後要重倒一個較軟的瀝青模才成
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Re: 2012 天文望遠鏡製作班

文章社長 » 2012-08-17, 23:06

今天到了火炭工作室,重新倒了一個較軟的瀝青模後,C Chan同學的拋物面化進展神速,僅用了50分鐘便把鏡面從球面磨製成標準拋物面。

因為辦公室有不少散熱源,刀口測試時總受到一些干擾,今天的幾片鏡面其實是很平滑的,但照片拍出來受氣流影響,看來有點不規則區域性問題,其實並非鏡面實際情況。

以下為完成拋物面後不同區域的刀口形態。
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Re: 2012 天文望遠鏡製作班

文章社長 » 2012-08-17, 23:11

C. Lee女同學的鏡面修正過程可謂最曲折,完成拋光時鏡面為扁橢圓面,重新倒模後修正一段時間,各方面因素影響,扁橢圓面修正了,郤換來中央一個洞,之後洞修正了,又餘下一些環狀區域,花了一整天來回修正,最後在接近球面的狀態下進入拋物面化工序。
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Re: 2012 天文望遠鏡製作班

文章社長 » 2012-08-17, 23:19

C Lee進入拋物面化工序,過程尚算順利,期間一度過度修正約10%成為微雙曲面,之後再修正回來,讀數上已在要求的正負1/8波長之內,但從整體形態看,當然跟最理想最平滑的拋物面有些許差距,在40%區有些過渡不夠平滑,這個在極高倍看低對比度行星,如木星表面雲層次,或許有些許柔化情況。但正常拍攝,深空或對比度目標如土星、月面等目視不會有容易看得出的分別,或者說影響終極光學表現的因素,例如目鏡、副鏡、光軸、散熱等,遠遠大於這丁點微不足道的問題。
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Re: 2012 天文望遠鏡製作班

文章社長 » 2012-08-17, 23:27

A Chong的情況也相似,完成拋光後刀口測出是扁橢圓面,花了一整天才修正至近球面。
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Re: 2012 天文望遠鏡製作班

文章社長 » 2012-08-17, 23:29

A Chong 今天重新倒模,造拋物面的進度也是比較緩慢。但他知道九月入讀港大醫科後,可能有好幾年也沒時間再磨鏡,最後堅持至傍晚時份,從80%修正值,推至90%,然後最終達至標準拋物面。

以下是鏡面不同測試區域的刀口形態。
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Re: 2012 天文望遠鏡製作班

文章社長 » 2012-08-17, 23:36

今天其中三位同學合照。

這次磨鏡班,不計預計下週完成拋物面的自修生,正式活動參與者,已經全體學員磨製出正式拋物面,對這批十七八歲第一次磨鏡的同學來說,他們付出不少努力,也誠心跟從指示一步步工作,最後全部能造出理想鏡面,實在值得欣賞。

我們的計劃是明年三月一起到西藏看亮度達零等的C2011 L4彗星,也很希望到時能用這些自己造望遠鏡,看看在極地星空下的威力。

他們會分別入讀中大港大科大等,不知又會否在該校天文學會,引起同學們對自製望遠鏡或西藏星空的興趣?
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Re: 2012 天文望遠鏡製作班

文章社長 » 2012-08-17, 23:44

以下是自修生的鏡面,鏡材是美國Pyrex玻璃,今天尚未完成拋光測試一下,屬混合問題鏡面,但作了一些調整後,相信回家工作數小時便可以造出球面,下週回來開始拋物面工序。

正如在活動開始前,我在本帖一樓提過,從任何準則去看,我都不是一位製作望遠鏡的高手或什麼大師神人,目標只是輔導每一位學生親手製作出一面達標的拋物面鏡,可謂功德完滿了。

而推行這類課程,後面有一定的教育理念,而非純技術的傳授。例如我計劃中為自己的西藏天文造的500 f4牛頓鏡,將會是我在西藏科普工作的一環,以行動去示範給當學生,我們是可以透過親自動手,實踐科學技術計劃的。
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主鏡 - Officina Stellare 500 口徑f3.8 RiFast攝星儀、APM/TMB 254 f9 APO、SkyWatcher Dob 18、305 f8.5 牛頓鏡、Paramount ME 赤道儀
配件 - 2 full sets of Supermonocentrics、Baader Mark V Binoviewer、Ethos、Canon 5D Mark II Mod、FLI Proline 16803冷凍相機、Mercedes SUV
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Re: 2012 天文望遠鏡製作班

文章David » 2012-08-19, 14:57

社長 寫:Ronchi或Foucault test,都各有優點與限制,而我個人對刀口測試最鍾情,因為敏感度及精度極高,磨製拋物面時亦有一套標準量化的方法去檢定,有時在Ronchi下看來不錯的鏡面,在刀口下會看到原來尚有不少問題。


據我理解,全港唯一公開收生的磨鏡班 (即是太空館一年一次的班) 用的是Ronchi Test,而非我們用的Foucault Test,這會否因為Ronchi比較容易讓學員掌握,比較適合大班教學?
APM 80/480, SW 120mm Equinox, C8, Obsession 18"UC with Argo Navis & StellarCat
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Re: 2012 天文望遠鏡製作班

文章David » 2012-08-19, 15:05

社長 寫:我們的計劃是明年三月一起到西藏看亮度達零等的C2011 L4彗星


冇假 :cry:
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Re: 2012 天文望遠鏡製作班

文章社長 » 2012-08-19, 15:28

David 寫:
社長 寫:我們的計劃是明年三月一起到西藏看亮度達零等的C2011 L4彗星


冇假 :cry:


不是說復活節假3月29日開始?

那我們幾位Astrocafers集中農曆新年的活動好了,要在納木錯湖拍銀河倒影 :twisted:
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Re: 2012 天文望遠鏡製作班

文章社長 » 2012-08-19, 16:22

David 寫:
社長 寫:Ronchi或Foucault test,都各有優點與限制,而我個人對刀口測試最鍾情,因為敏感度及精度極高,磨製拋物面時亦有一套標準量化的方法去檢定,有時在Ronchi下看來不錯的鏡面,在刀口下會看到原來尚有不少問題。


據我理解,全港唯一公開收生的磨鏡班 (即是太空館一年一次的班) 用的是Ronchi Test,而非我們用的Foucault Test,這會否因為Ronchi比較容易讓學員掌握,比較適合大班教學?


任何測鏡的方法都有其優點及限制,也有些個人的因素。

APM的Markus Ludes有50公分直徑1/20PV的平面鏡可以做自準直測試,但還是用Parallel Beam去測試他的望遠鏡,在Aberrator上看到不少他的報告。我手上有高精度的光柵,但對我個人的情況來說,Foucault測試直觀而敏感度高得多。在Cloudynights上不少有經驗的愛好者,甚至著名製鏡者Mike Lockwood都同意,Foucault是很有效的測試。一片好的鏡不會通過不了刀口測試,只是在一些特殊情況下,例如極短或極長的焦比,或要求一些極端精度例如什麼99% Strehl,刀口儀力有不逮,干涉儀會更好。

看Mike Lockwood用刀口檢定了一些市面上的鏡片的各種問題,亦即說明,自己磨的鏡在刀口下表現理想的話,應該可以好過一般厰製鏡:

Mike Lockwood's Foucault testing hall of shame,

http://www.loptics.com/ATM/mirror_makin ... _hall.html

長年以來,太空館磨鏡班沒有特別詳細分享學員們的修正及測試過程,也沒有太多例子,像我們間中把組裝起來的望遠鏡目視或拍攝測試 (按理搞了廿多年學員基數比我們大得多):

viewtopic.php?f=6&t=286#p3680

相對來說,今年有比較多的個人分享,但暫時沒看到一個完整的拋物面化過程及技術指導,以現時網上看到的Ronchi圖像,焦點內外看來問題沒那麼嚴重的,焦點上郤呈現不規則、狗餅、散光等問題,有可能是光柵質量造成,當然也可能是鏡面形態問題:

http://hkastroforum.net/viewtopic.php?t ... c&start=30
http://hkastroforum.net/viewtopic.php?t ... c&start=15
http://hkastroforum.net/viewtopic.php?t ... sc&start=0

這個鏡面有機會用Foucault對照測試,但呈現不對稱鏡面,可能是鏡面也可能是刀口儀本身問題(例如光源跟刀口不平衡):

http://hkastroforum.net/viewtopic.php?t=7128

要理解一點,焦點上Ronchi圖像就是焦點上的Foucault圖像,但以Focault測試來說,有些尷尬形態,最少同時測一下焦點前後兩個位置會更準確判別形態,例如以下這個鏡面,那情況下Ronchi的表現能力會差多:

viewtopic.php?f=20&t=3166#p20549

對我來說,刀口測試十分簡單,也不時業餘的幫人家測一下望遠鏡,甚至一些號稱"1/20PV"鏡片,其真實形態也在刀口下表露無違,另外一些厰製鏡面,則恰如其份的表現出應有水準,所以我仍會用刀口測試去製作自己的西藏天文台用的50公分f4牛頓鏡,全在那片5萬元的蜂巢鏡材上動"刀"。

viewtopic.php?f=20&t=1566
viewtopic.php?f=20&t=3166#p20549

我們的其他業餘望遠鏡測試活動:

viewtopic.php?f=22&t=890
viewtopic.php?f=14&t=763
viewtopic.php?f=14&t=744

對我來說,自製望遠鏡的另一得著,是學懂一些基本的鑑定望遠鏡技巧及天文鏡基本光學智識,以後不用人云亦云,例如"XX攝星是最好"、"XX 127ED 好過 TMB 175 APO"、"XXX反射鏡是1/20PV"的之類。
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Re: 2012 天文望遠鏡製作班

文章David » 2012-08-20, 11:20

社長 寫:以現時網上看到的Ronchi圖像,焦點內外看來問題沒那麼嚴重的,焦點上郤呈現不規則、狗餅、散光等問題,有可能是光柵質量造成,當然也可能是鏡面形態問題


我估計這是大班教學難免出現的結果。我的學生參加你的磨鏡班,是小班教學,而且學生能專注多天整日磨鏡,相信和大部份太空館磨鏡班的學員情況不同,不能直接比較。

其實以往你都有公開磨鏡班,形式和太空館的很不同:
http://www.astro.hk/97.html
http://www.astro.hk/telescopemaking.html

卻引來一些批評:
http://www.hkastroforum.net/viewtopic.p ... c&start=15

相信都是因為大家不理解兩個磨鏡班背後理念的異同。如果我們接受磨鏡班的形式是多元的,而非只有一種所謂「正統」的做法,很多誤會都不需發生。

我個人比較適合短期整天的磨鏡班,反而太空館的形式 (多個星期,每次數小時) 不太適合。記得那時大膽試試和學生跟你學磨鏡(和你也不太認識,否則便不用付錢了!),付出的錢比太空館多 (好似是每人一千元多少少) ,但我們多次加時補課試鏡你都不介意,記得有一次到清水灣觀星都不忘教我磨鏡試鏡,有次我們更在Starbucks做 (那Starbucks已結業),一千元多元的學費簡直超值,和外界一些討論說你眼中只有錢非常不同。

以我和學生磨6吋鏡的經驗,如果只有兩天時間,是有可能的。第1日整日順利的話可以完成粗磨幼磨和弄好拋光模,第2日便可以整日拋光。做完後,可能未完全完成拋光,亦未做拋物化,但是要求一般的人,其實已可把鏡鍍鋁裝起去試玩。如果要求高,便自行在家拋光和找社長補課。
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