From :ATM Türk: Amatör Teleskop Yapımı

Revision as of 17:10, 13 May 2006 Curiosis (Tartışma | contribs) ← Previous diff		Revision as of 17:10, 13 May 2006 Curiosis (Tartışma | contribs) Next diff →
Line 9:		Line 9:
	'''Belirli bir odak oranı (f/D) hedefleyerek yola çıktımızı düşünürsek, tam o değere geldiğimizi nasıl anlıyoruz?'''		'''Belirli bir odak oranı (f/D) hedefleyerek yola çıktımızı düşünürsek, tam o değere geldiğimizi nasıl anlıyoruz?'''
-	Öncelikle bir aynanın tam olarak f/5, f/6 .. gibi tam sayı ile ifade edilen bir odak oranına sahip olması gerekmez. Herhangi bir ondalık sayı da olabilir: f/5.48, f/6.89, .. gibi. Odak oranı, aynanın çapına ve çukurluğa (sagitta) bağlıdır. Sagitta, s = r<sup>2</sup>/ 2R ifadesi ile bulunabilir. Burada s milimetre cinsinden derinlik olmak üzere, r yarıçapını, R ise ‘eğrilik yarıçapını’ göstermektedir ki bu da odak uzaklığının iki katına eşittir. Örneğin 20 cm çapında bir ayna için f/6 odak oranı hedefleniyorsa, bu aynanın, yarıçapı 10 cm, odak uzaklığı 120 cm olacak, dolayısıyla eğrilik yarıçapı R ise 240 cm olacaktır. Buradan s= (10*10)/(2*240) bağıntısıyla 2.08333 mm olarak bulunabilecektir. İnce aşındırma devam ederken ara sıra iki cetvel yardımıyla aynanın ortasındaki çukurluk ölçülerek 2 mm civarına gelindiği anlaşıldığıında ortayı derinleştirici TOT konumunun daha az tercih edilmesi, eğriyi derinleştirmekten çok yüzeyi düzeltmeye odaklanılması gerekir. Hedeflenen sagitta aşılırsa da MOT konumunda çalışıp kenarları aşındırarak sorunu gidermek mümkün olabilir. Ya da daha hızlı bir ayna elde etmeye razı olmalıyız. Bir de elbetteki direkt olarak aynanın odak uzaklığını ölçerek buradan sagitta’nın çok daha hassas ölçümünü elde etmek her zaman mümkündür.	+	Öncelikle bir aynanın tam olarak f/5, f/6 .. gibi tam sayı ile ifade edilen bir odak oranına sahip olması gerekmez. Herhangi bir ondalık sayı da olabilir: f/5.48, f/6.89, .. gibi. Odak oranı, aynanın çapına ve çukurluğa (sagitta) bağlıdır. Sagitta, s = r<sup>2</sup>/ 2R ifadesi ile bulunabilir. Burada s milimetre cinsinden derinlik olmak üzere, r yarıçapını, R ise ‘eğrilik yarıçapını’ göstermektedir ki bu da odak uzaklığının iki katına eşittir. Örneğin 20 cm çapında bir ayna için f/6 odak oranı hedefleniyorsa, bu aynanın, yarıçapı 10 cm, odak uzaklığı 120 cm olacak, dolayısıyla eğrilik yarıçapı R ise 240 cm olacaktır. Buradan s= (10<sup>2</sup>)/(2*240) bağıntısıyla 2.08333 mm olarak bulunabilecektir. İnce aşındırma devam ederken ara sıra iki cetvel yardımıyla aynanın ortasındaki çukurluk ölçülerek 2 mm civarına gelindiği anlaşıldığıında ortayı derinleştirici TOT konumunun daha az tercih edilmesi, eğriyi derinleştirmekten çok yüzeyi düzeltmeye odaklanılması gerekir. Hedeflenen sagitta aşılırsa da MOT konumunda çalışıp kenarları aşındırarak sorunu gidermek mümkün olabilir. Ya da daha hızlı bir ayna elde etmeye razı olmalıyız. Bir de elbetteki direkt olarak aynanın odak uzaklığını ölçerek buradan sagitta’nın çok daha hassas ölçümünü elde etmek her zaman mümkündür.
	'''Saydam cam, daha sonra nasıl yansıtıcı hale geliyor?'''		'''Saydam cam, daha sonra nasıl yansıtıcı hale geliyor?'''

---

Revision as of 17:10, 13 May 2006

Aşındırma sırasında aynanın değil de aracın içbükey hale gelmesini engelleyen şey nedir? Birbirleri üzerinde hareket eden aynı sertlikte iki cam diskten hangisinin içbükey hangisinin dışbükey aşınacağı, aslında bu hareketi yapan kişinin aynaya (ve alete) uyguladığı basınç kuvvetlerinin direkt sonucudur. Ayna, aracın üzerinde tam olarak ortalandığında, uygulanan kuvvet/ağırlık, alet yüzeyine eşit olarak dağılmaktadır. MOT durumunda ayna merkezi kenara yaklaştığında ise, ağırlık ve basıncın neredeyse tamamı aynanın merkezinde yığılır ve sonuç olarak da en çok burası aşınır. Buraya denk gelen aracın kenarı da aynı şekilde çok aşınır. Bu şekilde devam edilirse, ayna içbükey, alet ise dışbükey şekilde aşınırlar.

Tam bir küre oluşmaması olasılığı var mıdır? Eğer aşındırma hareketleri sırasında kasten özel bir şekilde aynanın ya da aracın bir yerine sürekli bastırılmaz, her ikisi de sürekli olarak yer değiştirilir, hareketler çok sayıda (~ 1000 kez) tekrarlanırsa, küresel aşınma dışında bir aşınma olamaz. Çünkü geometriden biliyoruz ki, sadece küre bir ayna ve aracın rotasyonel ve yanal pozisyonları nasıl olursa olsun serbestçe hareket etmesine izin vermektedir (düzlem de sonsuz yarıçapa sahip bir küre olarak düşünülebilir) İç içe iki küre yüzeyi, aralarında bir kısıtlama olmaksızın serbestçe hareket edebilirler. Cam aşındırma sırasında kusursuz küreler oluşabilmesinin iki sebebinden birisi, bu hareketlerin çok sayıda ve ‘rasgele’ doğrultularda yapılması diğeri de bunların ortalamalarındaki artı ve eksi sapmaların birbirlerini yok ederek sonuçta tam bir küre oluşmasıdır.

Bir makine ile bunu yapmak daha kolay olmaz mı? Büyük aynalar ya da endüstriyel teleskop aynaları makine ile yapılmakta ama son biçimlendirmeleri el ile yapılmaktadır. Makinenin sağlayacağı hareket, yeterince ‘raslantısal’ olmayacağı için, bir makinadan diğerine değişen çeşitli karakteristik kusurlar olacaktır. Bir ya da birkaç aynanın kar etme telaşında olmayan bir amatör tarafından biraz daha zaman harcanarak bitirilmesi daha ekonomik sayılmaktadır.

Belirli bir odak oranı (f/D) hedefleyerek yola çıktımızı düşünürsek, tam o değere geldiğimizi nasıl anlıyoruz? Öncelikle bir aynanın tam olarak f/5, f/6 .. gibi tam sayı ile ifade edilen bir odak oranına sahip olması gerekmez. Herhangi bir ondalık sayı da olabilir: f/5.48, f/6.89, .. gibi. Odak oranı, aynanın çapına ve çukurluğa (sagitta) bağlıdır. Sagitta, s = r²/ 2R ifadesi ile bulunabilir. Burada s milimetre cinsinden derinlik olmak üzere, r yarıçapını, R ise ‘eğrilik yarıçapını’ göstermektedir ki bu da odak uzaklığının iki katına eşittir. Örneğin 20 cm çapında bir ayna için f/6 odak oranı hedefleniyorsa, bu aynanın, yarıçapı 10 cm, odak uzaklığı 120 cm olacak, dolayısıyla eğrilik yarıçapı R ise 240 cm olacaktır. Buradan s= (10²)/(2*240) bağıntısıyla 2.08333 mm olarak bulunabilecektir. İnce aşındırma devam ederken ara sıra iki cetvel yardımıyla aynanın ortasındaki çukurluk ölçülerek 2 mm civarına gelindiği anlaşıldığıında ortayı derinleştirici TOT konumunun daha az tercih edilmesi, eğriyi derinleştirmekten çok yüzeyi düzeltmeye odaklanılması gerekir. Hedeflenen sagitta aşılırsa da MOT konumunda çalışıp kenarları aşındırarak sorunu gidermek mümkün olabilir. Ya da daha hızlı bir ayna elde etmeye razı olmalıyız. Bir de elbetteki direkt olarak aynanın odak uzaklığını ölçerek buradan sagitta’nın çok daha hassas ölçümünü elde etmek her zaman mümkündür.

Saydam cam, daha sonra nasıl yansıtıcı hale geliyor? Cilalanması ve biçimlendirilmesi biten cam, gümüş ya da aluminyum ile kaplanarak yansıtıcı hale getiriliyor. Ayna olarak kulanılan optik yüzeylerde başlıca dört farklı tür yansıtıcı kaplama kullanılmakta;

a) tek bir metalik katman,

b) tek bir metalik katman üzerine tek bir kat dielektrik katman,

c) tek bir metalik katman üzerine birden fazla sayıda dielektrik katman,

d) metal ya da cam üzerine doğrudan birden fazla sayıda dielektrik katman.

Ev olanaklarıyla yapılabilecek gümüşle kaplama ilk yönteme bir örnektir. Gümüşle kaplamada (bkz. martin process) gümüş nitrat, saf su, amonyum nitrat, potasyum hidroksit, şeker, etil alkol ve tartarik asit kullanarak teleskop aynasına ortalama % 98’e varan yansıtıcılık kazandırılabilir.

Aynı şekilde bir vakum ortamında aluminyumun buharlaştırılarak cam yüzeye birkaç ‘atom’ kalınlığında kaplanması da birinci yönteme diğer bir örnektir. Bu yöntem ile de % 88 civarında bir yansıtma elde edilebilir. Çevre koşullarına dayanım gözetildiğinde, gümüşle kaplama yönteminden daha iyi sonuçlar vermektedir. Başlangıçtaki % 88 lik yansıtıcılık, aynanın bulunduğu çevre koşullarının içerdiği gazlara (SO₂ vbg.) giderek azalabilir. Bu sebeple aynaların belirli aralıklarla yeniden kaplanması gerekir. İkinci yöntem, bu gereksinmi bir ölçüde azaltmak için düşünülmüştür. Aluminyum ile vakumda kaplanan yüzeye daha sonra bir kat silisyum dioksit kaplanırsa, atmosferdeki aşındırıcılara karşı daha iyi bir dayanım elde edilir.

Üçüncü yöntemde temel aluminyum tabaka üzerine piyasadan kolaylıkla bulabilirsiniz. Aluminyum kaplama için de bu konuda makul fiyata hizmet sağlayacak şirketlere ulaşabilirsiniz.

Piyasada satılan aynalara göre kendi yapacağımız aynanın kalitesi ne olacaktır? Eğer amatör teleskop yapımıyla ilgili kaynakları inceleyip, önerilen çalışma prensiplerine uymaya dikat ettiyseniz, muhtemelen oldukça kaliteli bir aynaya sahip olacaksınız. Bir teleskop aynası, insan tarafından şekillendirilmiş en hassas katı mikroskobik yüzeylerden birisidir. Bir kıyaslama olması açısından, ölçüleri büyüterek şöyle bir örnek verebiliriz: 20 cm çapında bir aynayı bir an için 800 kere büyüterek çapını 1600 metreye çıkardığımızı hayal edelim. Böyle bir durumda bu tür aynalarda ortalama olarak seçilen kalınlıklar göz önüne alındığında kalınlığı da 260 – 300 metreye çıkacaktır. Bir metal atölyesinde 20 cm çapında bir parçayı genellikle 0.02 mm hassasiyetinde işlemek mümkündür ki, ölçekleri büyütürsek bizim örneğimizde bu hassasiyet yaklaşık 20 cm’ye karşılık gelmektedir. Işığın ortalama dalgaboyu 0.0005588 ile 4.318 mm arasında değişir bu ölçekte. Maksimum tolere edilebilir optik hata 0.55 mm olacaktır. Oysa iyi kalite optik yüzeylerde tolerans 0.25 mm civarındadır. 1800 metre çap, 300 metre kalınlığında bir diskte, en çok 'bir bir iskambil kartı kalınlığında' değişim!

Aynayı satınalma ya da yapma kararını nasıl verebiliriz?

geri