From :ATM Türk: Amatör Teleskop Yapımı

AYNANIZI PARABOL SEKLİNE GETİRMEK

Aynanızın odak oranı 9’dan küçük ise, teleskobunuzla daha iyi bir performans elde etmek için aynanızın yüzeyini küre biçiminden parabol şekline getirmeniz gerekecektir. Aynanızın parabol biçimini alması için, merkez kısmının biraz daha fazla çukur (aynanın çapına ve odak uzaklığına bağlı olarak belki de sadece milimetrenin küçük bir kesrikadar), kenarlarının da biraz daha dik eğimli olması gerekmektedir.

Bu aşamada aynanızı test ederken, üzerine mikrometre yerleştirilmiş bir bıçak-kenarı test aleti kullanmanız tavsiye edilir. Bu amaçla, bir önceki bölümde verilen Stellafane bağlantısında örneği görülen test cihazını yapabilir ya da bir marangoza yaptırtabilirsiniz. Bu cihazda en önemli nokta, bıçak-kenarı olarak kullanacağınız kısmın (alüminyum profil ya da belki gerçek bir bıçak kenarı!) ışık kaynağızın önündeki ince yarığa tam olarak paralel durmasıdır.

Parabol biçimli bir yüzeyin, yakındaki bir cisme bakıldığında önemli ölçüde küresel sapınç gösteren defolu bir şekli vardır. Yakındaki cisim, bıçak-kenarı testinde olduğu gibi odak uzaklığının iki katı uzaklığında (parabolun merkezinde işe), küresel sapıncın miktarı kolayca hesaplanabilir. Hesaplanan bu sapma miktarı teleskop yapımında “Ayna Düzeltmesi” olarak isimlendirilir. Aynanızda değeri bilinen belli miktardaki bu sapınç varsa, aynanızın yüzeyi mükemmel bir parabol şeklindedir, ve teleskobunuzla uzaktaki (tercihan gece gökyüzündeki!) cisimlere baktığınızda hiçbir küresel sapınç göstermez. Ayna yüzeyi “Ayna Düzeltmesi” miktarından ne kadar uzakta işe, gerçek küresel sapınç o kadar fazla olur ve teleskobunuzun performansını ters yönde etkiler.

Bir aynanin egrilik yaricapi uzakligindaki bir noktaya (odak uzunlugunun iki kati) konulan bir isik kaynagindan gelen isik demeti, kuresel bir aynanin her bir bolgesinde (yuzeyinin herhangi bir yerinde) ayni sekilde yansir ve odak noktasinda toplanir. Halbuki parabol bir aynada (yine egrilik yaricapindan gelen bir isik demeti icin), merkezden yansiyan isinlar aynaya daha yakin bir noktada odaklanirken, kenardan yansiyanlar cok az daha uzakta odaklanir. Ancak, ayna bir yildiza cevrildiginde, parabol aynada sonsuzdaki yildizdan gelen isik demetleri tam odak noktasinda odaklanirken, kuresel bir aynada, odak tek bir noktada olmayacaktir. Iste aynamizi parabol hale getirmek icin cabamiz bu nedenledir!

Parabol bir aynada, aynanizin merkezi sifir noktasi kabul edilmek suretiyle, daire seklinde dis cephere dogru ilerleyerek aynanizin degisik bolgelerindeki odak uzunlugunu saptamaya 'ayna duzeltmesini bulmak' denilir. Bunu yapmak icin de Foucault cihazi kullanilarak ayna yuzunde bicak kenarinin olusturdugu golgeler izlenir ve mikrometre yardimiyla merkezden kac mm uzakta olustuklari isaretlenir. Golgeleri izlerken yapilacak olan sey, bicak kenarini ileri geri oynatirken aynanin yuzunun ne beyaz (aydinlik), ne siyah (karanlik) olmasi, ikisinin arasinda Ingilizce'de 'grilesme' diye niteledigimiz homojen bicimde aydinlanma olmasidir.

Aşağıdaki tabloda, 6 inç (152mm) f/8 ve 8 inç (203mm) f/6 aynalar için gereken Ayna Düzeltmesi miktarları verilmiştir.

Ayna Capı	Odak Oranı	Odak Uzaklığı	Küresel Yarıcap
152 mm	f/8	1219 mm	2438 mm

Ayna Düzeltmesi Miktarı:

Kenar Bölgesi icin	Asgari	İdeal	Azami
	0.99 mm	1.9 mm	2.82 mm

%70 Bölgesi icin	Asgari	İdeal	Azami
	0.58 mm	1.14 mm	1.7 mm

Ayna Capı	Odak Oranı	Odak Uzaklığı	Küresel Yarıcap
203 mm	f/6	1219 mm	2438 mm

Ayna Düzeltmesi Miktarı:

Kenar Bölgesi icin	Asgari	İdeal	Azami
	2.97 mm	3.48 mm	3.99 mm

%70 Bölgesi icin	Asgari	İdeal	Azami
	1.75 mm	2.06 mm	2.36 mm

BÖLGELERİN TEST EDİLMESİ

Parabol yüzeyli bir aynaya sahip olmak için yapılan test, aslında ayna yüzeyindeki üç değişik bölgedeki parabol yarıçapındaki farkılıkları, diğer bir deyişle küresel sapıncı ölçmekten başka birşey değildir. Bu üç bölgedeki küresel sapınç miktarlarının ölçümü, ayna yüzeyinin parabol şekline ne kadar yakın ya da uzak olduğunu gösterecektir. Ölçümü yapılacak bölge, aynanın geri kalan yüzeyinden bir Couder maskesi ile ayrılır.

Ölçümden kasit, golgelerin ayna yuzeyinde ilerlemesini (degismesini) gormeniz ve aynanin degisik bolgelerinde golgenin tam grilestigi konumu bulmanizdir.

Couder maskesini, aynanızın yüzeyinde üç değişik bölgeyi açıkta bırakip, diğer yerlerini örten ve beyaz renkli ince bir kartondan (örneğin bir mağazadan satın aldığınız gömleklerin içine konan türden bir karton) yapılabilecek basit bir perde olarak düşünebilirsiniz. Bu üç bölge: merkez, merkez ile kenar arasında kalan ve aynanın yüzey alanının %70’lik kısmına denk gelen bölge (ayna yarıçapının 0.707 katı), ve en kenar bölgedir. Aşağıda Texereau’nun kitabında anlatıldığı gibi örnek bir Couder maskesi görüyorsunuz. Dikkat ederseniz, merkez haricindeki iki bölge aynanın merkez noktasının her iki yanında birden test edileceği için, gölgelerin izleneceği bölge sayısı aslında beş olmaktadır.

Örnek Couder Maskesi resimleri ATM Turk listesindeki su baglantida gorulebilir

Su resimde de bir Couder maskesi gorulmektedir.

Parabol ölçümünün yukarıda anlatılan küresel yüzey ölçümünden tek farkı, bir mikrometre yardımıyla bıçak-kenarının konumunun büyük bir duyarlılıkta saptanmasıdır. Saptanan bu konum, aynanın küresel sapınç miktarlarını verir.

Bir mikrometre olmadan da, daha önce aynanın küreselliğini ölçerken kullandığınız test cihazı ile aynı ölçümleri yapabilirsiniz. Bunun için yapmanız gereken, bıçak-kenarını yerleştirdiğiniz parçanın altına (özellikle arkasından dışarı taşacak şekilde) düz beyaz bir dosya kağıdı koymaktır. Bıçak-kenarını ileri geri oynatip, gölgelerin eşit hale geldiğini gördüğünüzde, bu kağıdın üzerine (tercihen çok ince uçlu bir kalemle) bıçak-kenarını taşıyan parçanın konumunu işaretleyeceksiniz. Sonuçta, merkez, %70 bölgesi ve kenar için olmak üzere kağıda üç adet çizgi işaretleyeceksiniz. Bu çizgilerin yerleri birbirine çok yakın olacağı için (örneğin 2 cm’den az), onları ölçmek için hem bir büyülteç, hem de çok duyarlı bir cetvel kullanmalısınız. Bu yöntemle çok büyük duyarlılık sağlayabilmek için, bıçak-kenarının ışık kaynağınıza çok yakın ve ışığın geçtiği ince yarığa paralel durmasına çok özen göstermelisiniz.

Bıçak-kenarının konumunu bir mikrometre yardımıyla ölçecekseniz önce aynanın merkez bölgesi için ölçüm yapılır. Daha sonra mikrometre bu nokta için sıfırlanır (merkez bölgesi ölçümü başlangıç noktasıymış gibi kabul edilir). Daha sonra sırasıyla kenarların ve %70’lik bölgelerin ölçümü yapılır.

İster mikrometre kullanın, ister kullanmayın, parabol yüzey şekli için gölgeleri ölçme yöntemi aynı olacaktir.

Herşeyden önce, aynanızın sehpasında düz ve ışık kaynağınıza dik konumda olduğundan emin olmalısınız. Daha sonra, hazırladığınız Couder maskesini aynanın önüne dik şekilde yerleştirin. Test sırasında maskenin kayıp yere düşmemesi için aynanın kenarına iki yandan küçük bir selloteyp ile tutturabilirsiniz. Daha sonra test cihazınızın arkasına geçip bıçak-kenarını merkez bölgenin birden eşit derecede gölgelendiği konuma kadar ileri geri oynatın. Bu konumu işaretledikten sonra, diğer iki bölge için de gölgelerin eşitlendiği zamanki konum ölçümlerini yapın.

Her bir bölge ölçümünü yaptıktan sonra ve diğer bölgeyi test etmeden önce, Couder maskesini çıkartıp, bıçak-kenarının o andaki konumunda ayna yüzeyindeki gölgelerin genel olarak nasıl göründüğünü de mutlaka izleyin. Özellikle, bıçak-kenarı %70 bölge konumundayken ayna yüzeyinde göreceğiniz gölgeler, aydınlık ve karanlık yerler aynanın bir parabola ne kadar yaklaştığının kanıtıdır. Aynanızı ilk kez test ettiğinizde, bu gölge ve şekiller çok hafif ve belli belirsiz görünecektir. Aynanızı cilalayip, gereken düzeltmeleri yaptıktan sonra ise bu gölge ve şekillerin kontraşti artıp daha belirgin bir hal alacaklardır. Test ederken, görünecek ilk gölgenin aynanın sol kenarında olmasına, ve hemen onu izleyen gölgenin de sağ kenarın içine (aynanın ortasına) doğru olmasına dikkat edin. Bıçak-kenarı aynaya doğru itildikçe, her iki gölge de sağa doğru kayacaktir. Bölge testi yaparken hatırınızda tutmanız gereken nokta, ilerleyen bu gölgenin aynanın her iki tarafındaki %70’lik bölgesinde aynı anda görünmesi olmalıdır. Gölgeleri eşitlemek yerine, onların her iki yanda ve Couder maskesinin açık yerlerinde aynı anda göründüğünü bulduğunuz konumda, bıçak-kenarı doğru yerde demektir.

Bölge ölçümlerinin yapılması çok duyarlı bir çalışma gerektirmektedir. Bu ise yeni başlayanlar, örneğin iki kez üstüste bölge testi yaptıktan sonra, bazen iki ölçüm arasında 10mm’ye kadar varabilen farklılıklar olduğunu görüp şaşırırlar. Bunun nedeni test cihazlarındaki bir hata değil, gölgelerin eşitlendiği ani bulmaktaki pratik eksikliğidir. Ne kadar çok test yaparsanız, herşeyde olduğu gibi, deneyiminiz artacaktir. Aynanızı üstüste dört beş kez test edip ölçüm sonuçlarının ortalamasını aldığınızda, hata payınız 2.5mm’ye kadar düşebilir! Özellikle merkez bölgesinin ölçümünde, yansıyan ışık hüzmesi dar olduğundan, gölgenin yüzeydeki ilerlemesini görmek çok zordur. Bıçak-kenarını azıcık dahi oynattığınız da birdenbire eşit gölgelenebilir. Sol ya da sağ tarafta herhangi bir gölge oynaması gördüğünüz zaman, doğru konumda olmadığınızı hatırlamanız merkez bölgesi ölçümünde size yardımcı olacaktir.

UZUN DARBELERLE PARABOL ŞEKLİNİ VERMEK

Yüzeyi bir küre ya da küreye yakın olan bir aynayı parabol haline getirmek için gereken çalışma uzun ve sağa-sola doğru zigzag yapan darbelerle cilalama yapmaktır. Uygun koşullar altında, çapı 6 inç (152 mm) ve odak oranı f/8 olan bir aynanın parabol haline getirilmesi için yalnızca 5 dakika yeterlidir. Ancak daha kesin bir sonuç almanız için, daha kısa darbeler ve daha az dışarı taşırmalar (side overhang) yaparak, bu süreyi 20 dakikaya çıkartmanız tavsiye edilir.

Uzun darbelerle parabolleştirme yaparken, dikkat edilecek nokta aletin kaplı olduğu optik recinenin (cilalama lapı) orta sertlikte olmasıdır. Gerçekte işe, zaten belli bir süre cilalama yapmakta olduğunuz düşünülürse, bu aşamada optik recine çok kullanılmaktan dolayı incelmiş ve bir kaya gibi sertleşmiş olacaktir. Uzun darbeler sonucunda eğer cilalama lapı deforme olmaz ise aynanıza parabol şeklini veremezsiniz. Tam tersine sadece ortasında bir çukur açmakla kalırsınız. Bu durumda en iyi çözüm yeniden bir cilalama lapı yapmaktır. Isıtılmış optik recinenin içine yarım tatlı kaşığı terebentin katip, en azından 3 dakika kadar yavaşça karıştırırsanız, uygun kıvamda bir cilalama lapı elde edebilirsiniz. Alternatif olarak, cilalama lapınızı sıcak baskı uygulayip, sıcaklığını tam kaybetmemişken çalışmayı deneyebilirsiniz. Bu yöntem biraz deneme yanılmaya açıktır, ama iyi sonuç da verebilir.

Çilalama lapının ayna yüzeyine tam temas etmesi için sıcak baskı uygulanır. Bunun için önce lapı 5 dakika kadar 44 derece sıcaklığındaki suda bekletin. Sudan çıkardıktan sonra, lapı aynanın üzerine koyup, en üste 5 kilogramlık bir ağırlık koyarak 5 dakika daha bekletin. En sonunda da aynayı ağırlık olmadan lapın üzerinde 15 dakika bırakın. Sonuçta, ayna ve lap yüzeyleri birbirlerine iyi temas edeceklerdir. Çalışmaya başlamadan önce lapın soğumuş olmasına özen gösterin. 1’e 5 ölçüde oldukça koyu kıvamda demir oksit (rouge) karışımı kullanmalısınız. Cilalama sırasında iki tam dönüş yaptıracaksınız (dikkat edin tezgah etrafında dönmek değil!). Buna emin olmak için aynanın arkasında kenarına bir işaret koyabilirsiniz (örneğin küçük bir bant yapıştırarak). Aynanın arkasına tam ortasına başka bir bant koyup, sağ elinizin başparmağını burada tutarak, cilalama sırasında aynayı lapın kenarından taşacak şekilde uzun darbeler yapacaksınız.

Cilalama sonucunu görmek için yeniden Foucault testi yapmalısınız. Aynayı test sehpasına koyup, soğuması için 15 dakika bekleyin. Aynadaki sıcaklığın test sonucunu nasıl etkilediğini görmek istiyorsanız, deneme amaçlı olmak kaydıyla henüz sıcakken de çabuk bir bölge testi yapabilirsiniz. Hatırlanması gereken nokta, her türlü cilalama çalışmasından sonra aynanın az çok ışınacağıdir. Test sehpaşına koyduktan sonra aynanın oda sıcaklığı düzeyine düşmesi beklenmelidir. Ayna sıcakken yapılan bir bölge testi güvenilir sonuçlar vermez. Hatta gölgelerin görünüşleri dahi, ayna sıcak ve soğukken farklı olabilir.

Bölge ölçümleri ve gölgelerin görünümleri parabolleştirme çalışmanızın nasıl bir yön alacağını saptayacaktir. Yapmayı hedeflediğiniz, aynanın normal şekilde aşınıp cilalanarak parabol şeklini almasıdır. Çalışmanın ilk aşamasını oluşturan uzun darbelerle cilalama sonucunda (aynanın iki kez tam dönüşü ile), aynanızı parabolleştirmede yolun tam yarısına gelmişsiniz demektir. Diğer bir deyişle, örnek 152mm’lik bir ayna için, mikrometre takılmış Foucault test cihazınız ile, ayna merkezini, %70 bölgesini ve kenarı sırasıyla 0 mm, 0.05 mm ve 0.09 mm olarak ölçmelisiniz. Sonuçlarınız farlı olursa, sakın umutsuzluğa kapılmayın. Çünkü bu ölçümlere daha ilk denemenizde ulaşmanın olasılığı neredeyse sıfırdır! Her zaman mutlaka birşeyler yanlış gidecektir.

Ölçüm sonuçlarınız normal aşındırmaya yakınsa, parabolleştirmeye devam edebilirsiniz. Oldukça farklı sonuçlar elde ettiyseniz, başa dönerek aynayı küre haline getirmeli ve ise yeniden başlamalısınız. Özellikle ilk aynanız üzerinde çalışıyorsanız, bu işlemleri birkaç kez tekrarlama olasılığınız hayli yüksektir! Ama sizin de göreceğiniz gibi her seferinde biraz daha deneyim kazandığınız için ortalama rakamlara daha yakın sonuçlar elde edeceksiniz. Unutmayın: gülü seven dikenine katlanır!

PARABOL BİR AYNA İÇİN DEĞİŞİK PROFİL ÖRNEKLERİ

Bölge ölçümlerini kullanarak ayna yüzeyinin şeklini gösteren bir profil hazırlayabilirsiniz. Bu çeşit profil çizimleri herhangi bir başlangıç noktası kabul edilerek hazırlanır. Çizim için merkez ya da kenarı sıfır noktası olarak kabul ederseniz, aynanın fiziksel yüzey şeklini gösteren normal bir eğimli şekil elde edersiniz. Çizimin sıfır noktası olarak tepe noktalarını (%70 bölgesi) alırsanız, test yaparken ve cilalarken alışkın olduğunuz simit şeklini görürsünüz. Bölge ölçümleri düz bir çizgi kıstas alınarak, ona göre işaretlenir. Ölçümlerin profile uyarlanması için biraz cambazlık yapmanız gerekecektir. Profilin sıfır noktası tepe noktaşıdır. Tam ortasındaki derinlik ölçümü %70 bölgesi için yapılan ölçümün sonucudur. Ayna kenarındaki derinlik ölçüsü işe, kenar bölgesi ölçümünden %70 bölgesi ölçümünün çıkartılmasıyla hesaplanır.

Parabol bir aynanın mükemmel bir simit şeklindeki gölgesinin ölçümleri, merkez ve kenardaki derinliğin eşit olduğunu gösterir. 6 inç (152 mm) çap ve f/8 odak oranlı örnek bir ayna için bu ölçümler sonucunda, merkezdeki derinlik 1.143 mm, kenardaki ise 0.762 mm olarak bulunacaktir.

Şimdi aynı aynayı ele alarak (6 inç, f/8) başka bir örnek yapalım. Diyelim ki, mikrometre kullanarak bıçak-kenarı testi sonucunda merkez için 0 mm, %70 bölgesi için 0.508 mm, ve kenar bölgesi için 0.889 mm ölçüm yaptınız. Buna göre, merkezdeki derinlik ideal derinlik olan 1.143 mm’nın yarısı, kenardaki derinlik ise ideal olan 0.762 mm’nın yine yarısıdır. Profilin tepe noktasını sıfır kabul edersek, yaklaşık simit şeklini çizebilirsiniz. Bu örnekte, cilalama ve ‘ayna düzeltilmesi’ işleminin tam yarı yolunda olduuğnuzu görüyorsunuz. Çilalamaya biraz daha devam ederseniz, aynanıza tam bir parabol şeklini verebileceksiniz.

Aşağıda verilen profil örneklerinde (halen hazırlanıyor), aynanın hangi bölgelerinde daha fazla cilalama, yapılıp, camın ne kadar aşındırılması gerektiği açıkça görülmektedir. Yaptığınız ölçümler aynanın yüzey şeklini ve derinliklerini yaklasik olarak gösterirken, %70 bölgesindeyken yapacağınız gölge ölçümü profile birebir uygun bir görüntü sergileyecektir.

Yuzeyi tam bir parabol halini almis olan bir aynada, bicak kenarinin golgesini %70 dedigimiz noktaya getirirseniz ve Couder maskesi kullanmadan aynaya bakarsaniz, ayna yuzeyi sanki bir alyuvar gibi gorunecektir:

Bölüm 1

Bölüm 3

geri