Foucault Test Analysis 2.0B ile Hata Analizi
From :ATM Türk: Amatör Teleskop Yapımı
Foucault Test Analysis 2.0B ile Hata Analizi
Foucault testi parabolik aynaların gerek yapım aşamasında gerek bitmiş halinde derecelendirme için kullanılan bir test fakat Foucault testi Ronchi testine göre daha hassas olduğu ve karmaşık hesaplamalar içerdiği için uygulanması ve değerlendirmesi daha zordur. Bilgisayar yardımı ile bunların üstesinden gelmek ise çok daha kolay. Internette birçok Foucault testi analiz programı var ve bunların içinden Foucault Test Analysis 2.0B gerek sadeliğiyle gerek kullanımı ile dikkat çeken bir ücretsiz program. Foucault Test Analysis 2.0B, maske hazırlamak ve okumaları analiz etmek için gerekli hesaplamaları yaparak işleri epey kolaylaştırıyor. Programın Kullanımı Foucault Test Analysis 2.0B açıldığında karşımıza temel parametreleri girdiğimiz “mirror setup” geliyor. Ölçümünü yapacağımız ayna ile ilgili tüm parametreleri buradan giriyoruz.(Önemli kısımlar mavi çember içerisinde)
• Optical Diameter: Aynanın çapını giriyoruz. • Radius of Curvature: Aynanın eğrilik yarıçapını da bu kutucuğa giriyoruz.Burada dikkat edilmesi gereken şey eğrilik yarıçapı ile aynanın odak uzaklığını karıştırmamak. • Conic Constant: Ölçümü yapılan ayna parabolik ise "-1"i değiştirmeye gerek yok.Eğer ki ayna cassegrain birincil aynası ise o zaman gereken conic değeri girilmelidir. • Measurements Units: Metrik sistem kullandığımız için milimetre olarak kalmalı.Eğer inç ile ölçüm yapıyorsak o zaman inch seçilmeli. • Light Source: Bu oldukça önemli.Test aletimizde ışık kaynağı eğer bıçak kenarı ile beraber hareket ediyorsa "moving" olarak kalmalı, ışık kaynağı test aletine sabit ve sadece bıçak kenarı hareket ediyorsa "fixed" seçeneği işaretlenmeli. • Wavelenght of Light: Kullandığımız ışığın dalgaboyu Foucault testi için önemli değil fakat program Ronchi simülasyonu da gösterdiği için gerekebilir. • Test Type/Mask: Gölgelerin ölçümünü alırken eğer Couder maskesi kullanacaksak Couder'i, çentikli şerit kullanacaksak Pin Stick seçeneğini işaretliyoruz.Çentikli şerit hazırlaması ve ölçüm okuma bakımından Couder maskesine göre daha kolay olduğu için ben Pin Stick olarak kullanıyorum. • Number of Zones: Ayna üzerinde ölçüm alacağımız bölge sayısını giriyoruz.Daha fazla bölge kullanmak sonucu hassaslaştırırken testin yapılmasını da bir o kadar zorlaştıracaktır.Onun için küçük aynalarda 3 bölge en idealidir.Kenar, %70 ve merkez.6" ve 8" için 3 bölge yeterli iken 10" için 4 bölge kullanmak hem gerekli hassaslığı sağlayacak hem de ölçüm almak zor olmayacaktır. • New Mirror Log Entry: Kırmızıyla işaretli "New Mirror Log Entry" test sonucunda elde ettiğimiz ölçümleri girdiğimiz yer. Bölge sayısına da girdikten sonra "Calculate optimal mask zones" butonuna tıklayarak optimum maske değerlerini hesaplatıyoruz.Bu değerleri maskeyi hazırlarken kullanacağımız için not almakta fayda var.Programın benim için verdiği maske değerleri de resimde de göründüğü gibi merkez bölgesi için 25mm, %70 bölgesi için 45 mm ve kenar bölgesi için 65mm. Son olarak da kaydete tıklayıp aynanın kayıt dosyasını kaydediyoruz.Daha sonra tüm işlemleri bu dosya üzerinde yapacağız. Maske Hazırlama Programın bize verdiği maske ölçülerini kullanarak çentikli şerit maske hazırlıyoruz.Bunun için karton bir şerit ve siyah bant yeterli.Ayna çapının uzunluğunda kestiğimiz karton şeritin tam ortasını işaretliyoruz.Bu noktayı merkez olarak alıp sağından ve solundan programın verdiği değerler kadar işaretliyoruz ve buralara siyah bantla çentikler yapıştırıyoruz.Hazır olan maskeyi de tam merkezli bir şekilde aynaya sabitliyoruz.Aşağıda 10" bir ayna 4 bölgeli maske ile ölçüme hazır halde Test Aleti Foucault testi için en önemli hususlardan biri de test aleti.Test aleti ne kadar sağlamsa yani titremeyen, stabil, hassas vs. ise testi yapmak, gölgeleri görebilmek ve ölçümü alabilmek o kadar kolay olacaktır.Testin yapıldığı stand da olabilidiğince titreşim yapmayan sert bir zemin olmalı.Test aletinin altında defter kitap kaymaz vb malzeme olması test aletinin çok küçük ölçekte olsada titremesini sağlayacağı için sağlıklı ölçüm almayı zorlaştırır.Hatta test yapan kişiye sinir krizleri bile geçirtebilir.
Test aletinin üzerinde yer alan ışık kaynağı da büyük bir öneme sahip.Işık yarıktan çıkmalı ve ışık kaynağı ince bir çizgi şeklinde olmalı.Işık ince bir şekilde çıkacağı için ayrıca parlak olmalı.Bu, gölgelerin aydınlık bölgelerden daha iyi ayrılmasını sağlıyor yani kontrastı arttırıyor.
Bunlara ek olarak ışık kaynağı ile bıçak kenarının görüntüyü kestiği yer düşey olarak aynı hizada olursa test aletinin ölçüm sırasındaki ileri geri hareketinde gölgelerin merkezden kaymasının önüne geçmiş oluruz.Bunun için de bıçağın altta kalan kısmı ışık kaynağının yarısını kesmesi yeterli.Kalan yarısına da siyah bant yapıştırarak çizgi şeklinde bir ışık elde edilebilir.
Gölgeler ve ölçüm alma
Ölçüm yaparken önce iç bölgelerden başlıyoruz.Ilk çentikle ilk gölgenin çakıştığı yerde mikrometreyi okuyup not ediyoruz.Bu işlemi sırasıyla tüm bölgeler için uyguluyoruz.
Hata Analizi
Foucault testi sonucunda aldığımız ölçümleri programa girerek aynamızın durumu hakkında hem sayısal hem de grafiksel olarak bilgi sahibi olabiliriz.
Benim ölçümlerim;
1.bölge için ; 0.59 mm ... (merkez bölgesi) 2.bölge için ; 0.88 mm ... (%70 bölgesi) 3.bölge için ; 1.71 mm ... (kenar bölgesi)
Aldığımız ölçümleri bilgisayara girmek için kayıt dosyasını açtığımızda sol taraftaki "New Mirror Log Entry" ye tıklayıp veri giriş penceresini açıyoruz ve bölgelerin altına aldığımız ölçümleri giriyoruz. • Millies LaCroix Plot seçeneğinin hemen yanındaki sağa ve sola bakan oklara tıklayarak aynanın yüzey profilini yukarı-aşağı istediğimiz şekilde hareket ettirerek daha rahat yorumlayabiliyoruz. Grafiğin hemen altında da aynanın sayısal değerleri yeralıyor.Eğer bu aynayı yorumlayacak olursak ; • 1/9,7 lik Waveerror P-V iyi bir değer.Grafiğe baktığımızda da aynanın yüzey profilinin tamamen zarfın içinde olduğunu görüyoruz. • Merkez ile %40 bölgesi arasının fazla düzeltilmiş (over-corrected) olduğunu söyleyebiliriz. • %40 ile %85 bölgesi arasında da az düzeltme (under-corrected) var • %85'ten sonraki bölgede de yine fazla düzeltme (over-corrected) görülüyor.Buna bir miktar kenar dönüklüğüde diyebiliriz. Eğer kenarda aynanın yüzey profili zarfın dışına çıkmış olsaydı, zararlı bir kenar dönüklüğü olabilirdi.
Programın 2 güzel özelliği daha var.Birincisi grafiğin hemen altında yeralan "screenshot" butonu ile grafikleri .jpeg dosyası olarak resim halinde alabiliyoruz. internet ortamında aynanın ölçümlerini paylaşabilmek için güzel bir özellik.Ikincisi ise eğer aynada aşırı bir kenar dönüklüğü varsa burayı program üzerinde maskeleyerek hatalı bölgeleri ne kadar elimine edebileceğimizi görebiliyoruz.Bunu, yine grafiğin altında kalan inner mask-outer mask boşluklarına maskeleyeceğimiz bölgenin kaç mm olduğunu girerek yapıyoruz.Aynanın merkez bölgesinde maskeleme için inner mask, kenar bölgesi içinse outer mask kutucuğunu kullanıyoruz. Eğer kenar dönüklüğü fazla miktardaysa maskeleme sonrasında aynanın hata oranında kayda değer bir azalma görülebiliyor.Ama öbür taraftan da aynanın çapını biraz azaltmış oluyoruz.
