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老貓望遠鏡資料庫
2019-12-13 02:14:14 *
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作者 主題: 老貓望遠鏡資料庫  (閱讀 252312 次)
曹大貓咪
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台灣 桃園 大溪天文台   位置 :東經121度16分50秒  24度53分50秒


« 回覆文章 #165 於: 2019-05-12 23:09:16 »

這次又到大阪和京都辦一些私事,順便在5月11日到大阪的科學館參觀,這座科學管是在二戰前1933年開設,為的是慶祝大阪市使用電氣10周年而建立電氣科學館。當時並無天象儀的設立計劃,最後是歐洲考察回來後建議要有高精密的天象儀設立才是現代一流科學館的必要條件!當時京都帝國大學的山本一清教授極力支持下,於是籌資46萬日幣向德國蔡司光學公司訂購最新的第二代天象儀.也是亞洲國家中第一座天象儀的設立。
*現階段館內已使用konica minolta 新一代的光學式天象儀。

*.值得一說的是,這次參觀的konica minolta 天象儀 是該公司最先進的 Infinium Σ-OSAKA
Media Globe Σ 4KTEL 天象儀及4k TEL 數位超廣角投影系統,在2019年3月才安置完成.這次是老貓第一次到館看到minolta 旗艦級(26.5公尺 投影幕)的投影效果…大阪科學館安裝天象儀都是日本第一流的先進型天象儀。特別是大阪是原 Minolta Planetarium  的地盤。

*.最後二圖:二戰前的大阪電氣科學館開放天象儀廣告。
*.Konica Minolta 是日本minolta 相機 Rokkor鏡頭技術開發極靠近真實星空的天象儀專業廠。 最新 星導航 雜誌2019/06  konica minolta 廣告 大阪科學館新安置天象儀 最後一圖


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« 回覆文章 #166 於: 2019-05-28 11:51:08 »

VIXEN R150 牛頓反射天文望遠鏡      老貓物語:

VIXEN的 R-150牛頓反射望遠鏡可說VIXEN最長青的產品.近40年的販賣歲月...R-150的販售定位始終為普及天文望遠鏡! 在1960-70年代,那是牛頓鏡的手工自製黃金時期,焦比都是以F/8 為標準(第一次磨鏡者多以F/10為球面入門).但R-150是以F/5的短焦比式樣推出.可惜R-150在2000年後因大量中國製品的侵入,已經不再生產.現階段入門牛頓鏡是以中國製的R-130Sf和日本製的R-200SS的進階產品僅存.

*.Vixen SR100S為F10的10公分口徑標準球面牛頓鏡,小貓曾在民國67年使用過它,也曾帶到淡水,當時的淡水工商(現為真理大學)前面的渡口觀測整片的銀河星雲和星團…這是一部好鏡!星點非常細!曾用它在圓山天文台拍攝過月食。最後一圖

R-150的主鏡為VIXEN 6"反射鏡第一個款拋物面(非球面)鏡產品.二次鏡(斜鏡)短徑為50mm(F/5). 主鏡為青板玻璃.斜鏡也是青板材質.VIXEN 為R-150牛頓鏡設計了兩款修正鏡.一款為F/4.4的減焦鏡和 F/10的延長鏡兩款(現在均已停產). 單純以R-150的牛頓鏡來看.其球面像差雖然在拋物面主鏡的曲面成像有所改善.但周邊的彗像差在無修正下,在35mm相機拍攝下,星點成像周邊彗像嚴重! 所以VIXEN設計了一款可以目視和攝影的兩群兩枚的 0.88X 平坦減焦鏡. 將R-150的焦比由F/5 壓縮到 F/4.4. 彗像差降低了1/2.但壓縮後的像場直徑縮小,讓35全幅相機的周邊減光嚴重... 這是早期VIXEN的減焦鏡普遍的問題.


R-150的二次鏡架構採用單臂式的設計.目鏡座是VIXEN的早期反射鏡專利.單臂式的二次鏡支架會產生十分獨特的繞射星芒(和單臂支架呈90度的星芒特別長且亮). 不過VIXEN的目鏡 座的強度並非優點,目視觀測是足夠的.但對應數位相機或較大的CCD則嚴重強度不足! 造成使用者在對焦短焦反射鏡的景深短缺點劣化,無法完成較精準的對焦. 圖2

最後要說的是,R-150的鏡面精度....老實說,比當時的MIZAR 反射鏡品質還差...老貓相信不到反射鏡的標準精度1/6波長! 應該在1/4-1/6波長之間...這樣會造成VIXEN的R-150星點品質,在放大倍率觀測時,反差遠遠不足於折射鏡!(R-150的鏡面遮蔽率約35% 更增加MTF劣化程度) 如果在拍攝星場的星點直徑是...在中央視野部分,因拋物面鏡的修正,星點直徑維持較小的胖度,但周邊就非常明顯的變胖變形......所以當時R-150的天文同好間的評價僅可用於低倍率的星雲團觀測....星野攝影就非常弱勢了.

老貓要說的是,R-150牛頓鏡是款入門(平價)望遠鏡.也是VIXEN最後的早期設計產品.早期VIXEN的設計概念就是,在當時的時空背景下,維持低成本和高精度(和DIY牛頓鏡的品質相比)並存...但低成本下,高精度的品質是無法維持太久的... 如果有強大的競爭者加入,這類產品就會馬上掛了.隨著R-150的停產,也讓VIXEN了解,低成本和高精度已經無法存在,所以近年來, 那種低價日製天文鏡的VIXEN已經走入歷史! 現在的VIXEN已經是中高價位的廠牌了.


M42: R-150 F/5 無修正  影像來自 http://theuniverseinsideapixel.weebly.com/nebulaes.html

2019 05 28 老貓物語


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* vixen_r150s_02.jpg (63.03 KB, 800x600 - 已被閱讀 482 次.)

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« 最後編輯時間: 2019-05-28 22:23:20 由 曹大貓咪 » 已記錄
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« 回覆文章 #167 於: 2019-05-30 14:57:22 »

天文望遠鏡 反射主鏡的精密度: 老貓物語

以前我們小貓們磨鏡,基本業餘天文同好研磨鏡面的精度約1/4波長. 粉多小貓們不瞭解何謂1/4波長? 老貓就簡單說一下:

所以1/4波長,基本上我們是以黃色色光(標準是5000-5500埃波長)為基準. 望遠鏡主要是將遠方的星光聚集在一起!反射鏡就是利用曲面鏡反射的原理將星光聚集在一個點上(焦點)...但是反射鏡的曲面在實際上因為研磨的技巧,有人會磨到球面就好F/10,或是再打成拋物面(F/8或F/6)...以前我們都是磨到F/8的焦比!所以大部分都要再磨成拋物面(大約半天,2-3個小時,慢慢磨(包含測定)就可以達到...)因為拋物面鏡和球面鏡的曲面厚度差異僅約0.000025-0.000035公分(大約半個波長).老貓順便說,當時球面要磨成拋物面,粉簡單,僅是兩面鏡用紅丹(三氧化二鐵細粉末)大約在中央點上下W狀磨合範圍約10公分,左右位移約5公分左右....這樣一邊磨,就可以慢慢磨成拋物面.此時最好有老手在旁邊,記得那時要做鏡面的光遮.分別看中央和旁邊的陰影.在熱酷的夏天躲在天文台內暗房,全身汗臭就是要看清楚小燈泡照明下的昏暗光影...幾十年前的記憶,到現在都還忘不了.

民國66年,那時在圓山天文台,粉多磨鏡同好,如師大自研社的張景良兄,樊兄等諸位前輩,也認識了一位來自香港 坐井會的天文同好 童偉輝兄,同時也是磨鏡高手.聽說高中時代磨鏡非常厲害,甚至由牛頓鏡沿伸到卡氏鏡(主鏡是拋物面,二次鏡是雙曲面),馬托夫修正鏡(雙球曲線凹鏡)的研究...現在童兄已是一位神經內科的資深醫師了.

無論是球面或拋物面,星光反射達到一個點聚集(想像成聚集的星點在二維曲面座標,為一個主峰曲面(如統計學上為一常態分配曲線),這個最高的主峰是可以收集約95%的星光,其它5%則是在外圍形成主峰左右兩側較小的峰面曲線.若以上視角看這個星光, 則是中央最亮的星點,外圍是一圈一圈的繞射星光光環....慢慢往外擴散,光圈也越來越黯淡...

鏡面精度應有的分解力:

以上為例,我們假想有兩顆星星的雙星,利用望遠鏡要分解出兩個星星的話(分解出兩個星光主峰曲面).一般分解的計算:

可惜的是每個人研磨技巧不同,所以每個鏡面精度要達到中央點有95%的星光量.先看一下以下簡單公式:

D=12.2/可分解視角距離( arc second)  入 = 5000埃 (黃光)

D = 主鏡直徑

若已知D=15公分口徑. 可分解視角距=12.2/D (單位arc second)

其分解約在0.8弧秒.因為大氣在高山的擾動最佳約平均在1弧秒左右.(大溪約在2-3弧秒左右.最差可達4-5弧秒.颱風來前的視狀),所以口徑15公分的牛頓鏡一般在地面,通常是分解不出一秒以內的視角距離雙星...所以,需不需要達到高精度的曲面,則是見仁見智...老貓要說的是,以上是理想的鏡面精度, 但是鏡面精度掉到1/4波長的話,則星光的曲面最高點會降到60%,40%則包含在外圈的曲面或光圈...(主峰大小不變,但主峰高度降低).這也代表所反射聚焦的星星亮度會降低.分解力也會劣化....

鏡面精度和波長誤差的意義:

說完分解能力後,老貓在此要說的是,天文台的反射鏡約在1/16波長以上的精度(某些行星觀測專用的反射鏡要求以1/16波長為最低要求).業餘目視觀測者的反射鏡約為1/4波長.這兩者差異是指反射鏡的曲面 放大來看.鏡面是充滿凹凹凸凸的表面(機械加工稱為粗度 RMS),我們取這凹凹凸凸的某一段最高(山峰)和最低(山谷)的位置相差的差異在1/4或1/16波長.

其差異的波長換為距離,我們可以利用標準的某一段色光,一般是500nm或是550nm為主(也有用560nm).若是以550nm為例.則是550x1/4(1/4波長)=137.5nm =0.14 micro 差異.  另一個是550x1/16(1/16波長)=34.4nm =0.035 micro的差異.如此小貓們就可以了解.若是1/4波長的鏡面,其誤差約在0.14 micro. 在1/16波長的鏡面則是0.035 micro的誤差.兩者差了四倍的誤差!所以歐美國家也有用 p-v wavefront表示鏡面精度或誤差(Peak-to-valley (P-V) 就是鏡表面的山峰到山谷的波長高度差).這跟機械上表面加工公差(粗度) rms是相同的. 小貓們要了解的是,以上討論的都是小鏡面的理想(理論)誤差. 圖6:Zygo interfermetry Zygo干涉測定鏡面pv wavefront為約1/8波長。

鏡面的口徑和實際的應用:

事實上,隨著鏡面的口徑越大,其鏡面重量越重.此時鏡面就無法保持理想的鏡面曲面...會隨著鏡面朝向的角度不同,其玻璃內的內應力會產生變化因而改變主鏡的曲面,導致無法聚焦在同一點上.此時鏡面要減輕重量和改為蜂巢結構.主鏡每一個支點有一個由感應群(鏡面和風壓感應)和電腦控制的可變應力調整的伺服裝置.來維持主鏡的理想曲面.現代的大型反射鏡都已有成熟的雷射光人工星產生和鏡面曲面調整的完整系統.
 最後一圖. 這類雷射光源當作人工星,會安裝主鏡旁邊,隨著赤道儀的運轉,和主鏡同步恆星時追蹤,主鏡一邊拍攝目標星體,雷射人工星一邊當作導星來調整主鏡曲面.

一般業餘者只要磨到1/4波長的精度(焦比F/8為標準),就可以目視絕大部分的星體,但如果要用到攝影或精密的光電測光...則最好在1/6-1/8波長....像MIZAR當時的產品150SL 反射鏡,精度達到1/20波長. 造成粉多當時的天文同好搶購. 小貓們可以比較看看,VIXEN R-150S 和 MIZAR 150SL  無修正鏡,同為F/5 (f=750mm)的星場效果.

M42: MIZAR 150SL 直焦點攝影: atagostudio.blog.fc2.com/blog-entry-199.html?sp

最後二圖:地面有大氣擾動的夜空,在一秒視角距的雙星.地面望遠鏡無法分解出. 但在大氣層外的哈伯望遠鏡,則可以輕易分解出一秒的雙星體.  地面望遠鏡為智利山區約2500公尺高山的CLO 望遠鏡群

*.以前我們小貓時,天文同好間有句話,沒有玩過反射鏡,不能算是天文同好! 現在想起來,的確如此....因為當年沒有任何天文望遠鏡的來源,只有找材料自製...簡單的計畫製作天文望遠鏡,可以了解粉多的幾何光學和工程知識.有了一部牛頓反射鏡,才算是踏入天文觀測的領域!雖然自製的牛頓鏡沒有現在商業牛頓鏡的精良,但學中做中,卻能得到完整的天文儀器知識和維修經驗, 有經歷過這些基本功的同好,才能體會望遠鏡所帶來的美好經驗成為資深的天文觀測者.



2019 05 30 老貓物語


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« 回覆文章 #168 於: 2019-09-06 12:17:08 »

日本專業廠 勝間光學 宣告破產 2019 03

廣受日本天文同好愛用的高品質 軍用規格雙筒鏡.已在2019年2月宣告破產!

勝間光學 雙筒鏡自大戰結束以後,開始將高品質的軍規銷售東南亞和海外國家.以GLORY品牌在1990年初期達到最高銷售量.可惜因為中國製品的大量搶單.導致銷售量下降........在2003年11月出現危機.勝間業務量開始不再量產,而是少量生產! 導致現金流的惡化加上資金的短缺! 最後在2019年元旦,走向無法經營下去,宣告破產!


老貓及國內一些極少數天文同好均是其愛用者.可惜這家傳統日系的高品質光學製作所現已破產絕版了.   悲傷......






20190906   曹大貓咪


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  【優惠訊息】【鴻宇】強勢登場,天文大紅望遠鏡新上市!上宸年終慶特價活動開跑了~!AstroDesign工房清出二手物品清單
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