CK 改裝 C14

自製天文儀器 望遠鏡腳架 赤道儀 杜蘇式<br> 開放式衍架式 鏡筒 望遠鏡配件 主鏡座 副鏡座
回覆文章
頭像
Wongsir
壇主
文章: 3162
註冊時間: 週六 28 6月, 2003 12:03
聯繫:

CK 改裝 C14

文章 Wongsir » 週日 12 3月, 2006 14:57

CK 改裝 C14

近期很多網友談論 C 系列大口徑主鏡調焦的不穩定性問題( mirror shift ),
其實多年前 CK 已有實際改裝C14調焦裝置經驗,
現重貼三年前他寫給我的第一個論壇的最後一輯文章
(21-2-2003~19-6-2003).

----------------------------------------------------------


改裝技C14 主要原因是想由菲林轉CCD ,所以要將手上儀器改良。首先由於CCD 並不如相機觀境器提供Real time 影像,所以在DSP 攝影時確認目標,有小許困難,本來這問題可以用" Filp-mirror system " 克服,但這一來就要移後焦點,一方面令 Vignetting 更嚴重,而又令Focuser 負荷增加,所以最後決定利用枝 5寸短焦折射作 Super finder。而下面枝三吋賓得 ED 就作為廣角星雲攝影用。
決定之後本來最簡單就是同 Losmandy 定兩套回來就最簡單,但價錢真係唔平,心想只是幾塊鋁板,何不自己造,由於鏡筒長兩呎多,要鑼一枝這樣長的燕尾槽並不容易,所以後用二條5分直徑的不銹鋼管。這個Guider mount 最用時間是必須跟各鏡筒的外徑鑼出弧度,就像牛頓鏡的focuser一樣,C14 鏡筒用4塊16吋半直徑,2塊六吋用,2塊四吋用。而另一方面由於原不銹鋼管面相當粗糙,我先買大半分,即5分半直徑不銹鋼管,然後用圓頭車刀精車,再用砂紙幼磨,最後用1500號水磨砂紙拋光,所以在相中可見不銹鋼管相當光滑,(同個printer 內的鋼柱一樣),可以保證Guider座在上面移動相當順滑。
而我希望DIY 可以靚過廠制,所以連調教光軸的12口螺絲頭都車過,再震牙,而底就用白色密底螺母,不會壓花鏡身。見圖二。
我這決改造C14除了Guider mount外,還有主鏡鎖,在赤度儀加裝Encoder,再利用Software Bisque軟件,用PC 作電腦導星等,日後一一和大家研究。

----------------------------------------------------------

自製 3 吋和 5 吋 折射鏡座.

圖檔

圖檔

圖檔

圖檔



有D補充,在最後一張相,Fork mount 底的二塊銅是作平衛用,因在鏡身左而我用8cm Astro 正像finder(白色鏡筒) 但右邊只是5cm 所以鏡身有小許不平衡,而右邊的5cm finder 是跟C14 來的,但我將它cut 斷,加入正像稜鏡及暗視野照明,所以可以作正像尋星鏡用。
而主鏡座挽手就在加裝主鏡鎖時加入,而側面銀色的為主鏡鎖,明天Post D 近照及設計,而fork arm 上的黑線為encoder 用。


放上折射鏡
圖檔
最後由 Wongsir 於 週一 14 3月, 2016 14:22 編輯,總共編輯了 3 次。

頭像
Wongsir
壇主
文章: 3162
註冊時間: 週六 28 6月, 2003 12:03
聯繫:

文章 Wongsir » 週日 12 3月, 2006 14:59

Since my pervious experience, the most important issue need to be tacked for the C14 is maintain the optical axis. As the mirror is very big so once the telescope pointing from one side to another, usually the optically alignmet shift. For film, the problem is not that obvious, but for CCD or webcam imaging, it is noticeable and usually need to readjust.

Kind Regards,

Eric
===============
So, the mirror lock should be able to fix this problem by locking the primary, right?

So, let's narrow down the areas to see where the problem lays, I believe it may be caused by the stiffness of the following parts:
1. Dovetail rail?
2. The tube itself?
3. The oil in the clearance between the primary to the centre tube?
4. Secondary mount?
5. Add-on focuser and the weight of the imaging media?

Is there any other area that needs to be looked into?

Subaru
==============

Eric 兄,在我將枝C!4 解體研究後有另一個看法,簡單來說image shift 是由於支持主鏡的遮光筒和主鏡座直徑的虛位造成,但這一點並不是 C 記工藝欠佳,反而是設計問題,由於遮光筒同時要負起支持主鏡及對焦作用,而遮光筒為防止反射,所以車上鑼紋,但同時這些鑼紋又會令對焦時主鏡移動不順滑,(這一點就如對焦座表面必須相當光滑同原理);特別如果兩者內外徑都很Fit 時,問題更嚴重,所以廠家只好增加公差,而利用高黏度潤滑油作充填劑,以達到對焦順滑而主鏡又不位移,問題是普過潤滑油的黏度是隨溫度上升而降低,而一段時間後潤滑油變質,黏度下降image shift 就慢慢出現,我枝C14 用在十多年image shift 在過中天後都嚴重,不過在加裝主鏡鎖後己原全解決,個主鏡鎖是我自已設計同製作,照片在WongSir處,等他post 上來再大家研究。
上面提到我認為image shift 是潤滑油變質所引起,那麼使用一些高黏度潤滑油不就解決問題,在幾個月前在其中一個題目中提及在新填地街買過一種含矽的潤滑油,相當好用,在改裝C14 時又試找一些更優質的潤滑油,我發現一種叫"SYNTHETIC"的潤滑劑,它並不是傳統含油脂或石墨成份的雪油,而是由礦物提練,不但是"EXTREME PRESSURE"級,而最重要一點是質量相當穩定,而溫度對它沒有影響。用一個簡單例子,普通汔車用的機油,廠方要求三個月更換一次,但"SYNTHETIC"的汔車用的機油,可以用上一年以上才需更換。
我在改裝鏡筒時將舊油洗去,使用這種"粉紅色"的潤滑劑,就算不鎖上主鏡,已將image shift 這問題解決,但當然加上主鏡鎖,就更保險。
以上只是製作的小小經驗,作為大家分享,還請ERIC 兄多多指教。

CK
最後由 Wongsir 於 週日 12 3月, 2006 15:01 編輯,總共編輯了 1 次。

頭像
Wongsir
壇主
文章: 3162
註冊時間: 週六 28 6月, 2003 12:03
聯繫:

文章 Wongsir » 週日 12 3月, 2006 15:01

Mei~~! 寫道:

我幾想知道點樣將舊鋁料"鉋"出外徑弧度?
鑼床點樣做到??
而一條咁長既鋼管點樣精車?管壁有幾厚?

===========================

可以有兩個方法:
一個最經典做法十幾年前用過,當時在製作八吋牛卡鏡筒匝就試過買兩塊吋二厚,一呎乘一呎 T6061 先用四爪車床鉤出鏡筒直徑,再用鑼床手控 X.Y 軸鑼出外皮及弧度,然後切斷雨面作為鏡筒匝。不過當時有朋友有廠,借給我用部鑼床成六呎高,好多野都容易做。而家雖然自己有個工場,但工具不能太重型,所以就要用多D腦,而果八件鋁件就只用一部鑽床,一個三吋X,Y 軸鉗台鉋出來,簡單來說就是利用鑽床台與鑽頭不同軸而利用X,Y 軸鉗台修正就可以鉋出不同直徑的弧度。我相信單用文字好難講得清楚,方法只有兩個,我翻香港在天文農莊造次實習, 另一個方法等我影兩將相,圖文共解。
而精車長管就比較簡單,先用JAW 頭咬一面,然後用錐型尾頂支持就可以,但最重要是調試尾頂同JAW 頭同心,只要有小許誤差,就會一面粗一面幼,我自己有一個快方法,就是將刀架移至尾座,然後將車刀換入一條未開鋒的工具鋼,然後利用厚薄規量度工具鋼與工件距離,用手將JAW 買轉90度再量,利用作得數據調命尾座,不過當然可以使用附磁座的針卡表。方法就各師各法。
最得當然是用車刀薄車一轉,用卡尺一度頭尾,就知是否校準,當直徑接近目標時,就改用圓頭車刀,低進刀量作修正,分別是直刀作快速切割,所以工件表面起伏較大,在磨光步驟需時較多,但圓頭車刀修正後,表面較光滑,後期加工就較方便。

車長筒不須加SUPPORT ,JAW 頭加尾頂應可以,我自己的方法是在固定尾座在燕尾槽後,將尾頂給進小小才鎖上,給管身加上蹤向預壓,就更穩定。當然如果由於筒壁太簿,你擔心加工過程彎曲,影響精度,A)你可以增加車刀前角度,即便車刀有足夠鋒銳,達到減小切屑變形,B)而減小進刀量,降低切削力等,即減少橫向壓力都可以防止管身變形。當然同時你要增加車床轉速以提高切削效率。

由於尾頂為圓錐型,所以它會和管子自動對心,不過你剛回來的原料,切口必然相當粗糙及參差,所以必須在車床上修正好才放入尾頂。

你是問題青年唔緊要,WONG SIR 這個創立這個天文農莊都是希望有一個地方大家交流分享經驗,所以有問題大可提出大家一齊研究。

CK
最後由 Wongsir 於 週日 12 3月, 2006 15:11 編輯,總共編輯了 1 次。

頭像
Wongsir
壇主
文章: 3162
註冊時間: 週六 28 6月, 2003 12:03
聯繫:

文章 Wongsir » 週日 12 3月, 2006 15:03

Subaru 寫道:

CK前輩, 你有無考慮為C14加一個長身遮光筒呀? 我發覺折反射鏡的露水問題相當嚴重, 就算細細支C5在humid的情況下15分鐘就打露水, C8就更加一發不可收拾.

不過如果你支C14有間屋護住, 就可能會好d.

============================

我有兩個長身遮光筒,一個在香港用黑膠片自己造,後來在加拿大見"KENDRICK" 個價錢唔貴,又幾靚。又買多個!我又試過發熱線,發覺在大口徑折反射鏡上用長身遮光筒比用發熱線更有效防止露水問題,而遮光筒內加絨布又比光身好。
由於觀測前必先預先將屋頂打開,待室內外溫度一致,減少對流,而儀器也充份熱平衡,所以間屋護唔到枝c14的露水問題,而在這兒冬天,出現的不單是露水,而是結霜!!我試過在-20度下觀星,口鼻呼出的水氣在鏡筒上結霜,所以露水問題必須解決。

CK
-------------------------------------

Hi CK,

Have you tried Kydex for the dew cap of C14?

Eric

============================================

Eric 兄:

唔好意思,由於忙於公司年結,報稅等,現在才見到你條post。
你所指的 "Kydex" 是否一種複合塑料,高硬度,通常用小批量生產用那一種。而我現在的dew cap 是用ABS 不碎膠,想請教一下,兩者在防露上有所分異?

ck
最後由 Wongsir 於 週日 12 3月, 2006 15:14 編輯,總共編輯了 1 次。

頭像
Wongsir
壇主
文章: 3162
註冊時間: 週六 28 6月, 2003 12:03
聯繫:

文章 Wongsir » 週日 12 3月, 2006 15:07

Hi CK
Yes. 100% agree. Uneven distribution of lubricant is the reason by the image shift while focusing the image. Especially for the bigger mirror, more obvious problem can be seen.

What I mentioned the major problem of C14 is the optical axis misaligns while pointing the telesocpe to different targets and your custom made seems the best choice to tackle the problem. Or Canon should ask for your help.

Cheers,

Eric Ng

================

主鏡鎖定裝置 (Main mirror locking system)

唔好意思,而家先想起個c14改裝計劃未寫完
先解釋d相:

圖檔

第一張是接OFF-AXIS GUIDER 及相機,而銀色在 OFF-AXIS GUIDER 90度伸出的就是自製作為連接sT-4 自動追綜糸統用,在鋁管內裝有一組小型的消色差透鏡,而通過固定鑼絲及開口槽就可以上下移動透鏡。

這個設計的主要作用是由於菲林的主焦點與追綜糸統的焦點未必一致,而另一個原因由於LUMICON 的OFF-AXIS GUIDER 內的 REDUCER 可以改變距離而達至不同的焦距。

在實際使用時先在相機對焦片上對焦,然後上下移動鋁管內的消色差透鏡,由於該凸透鏡有REDUCER作用,故此不須移動ST-4 的CCD HEAD 就可以對焦,輕易達到兩者焦點一致。


圖檔

圖檔

第二、三張相都是主鏡鎖

本來改了潤滑油後,鏡面的穩定度己大大提高,但考慮在長時間曝光下,CCD 可容許的誤差度,遠低於菲林,為保萬無一失,加裝主鏡鎖勢在必行。

而一般改裝方法大多在主鏡座攪牙,利用鑼絲推拉來固定主鏡,方法雖然簡單方便,但也存在不少缺點:
1)在鏡背加上外力,勢必令支撐主鏡的遮光筒增加壓力,輕則增加虛位,重則損壞遮光筒。
2)而壓力方向垂直於鏡面,必引起光軸偏移。
3)故此每此放鬆主鏡鎖後,再鎖上時,必須重新校正光軸。
4)改裝後由於調節鑼絲伸出主鏡座外,己至不能再使用普通菲林相機。

而我這個主鏡鎖的設計並不複雜,但加工精度要求較高。
首先在用二絛三分銅枝精車後在頭部起牙,再鑲上主鏡,而必須成準確的90座。加上對焦鑼絲就如三足鼎立支撐主鏡。
而在鏡筒外就各分120度裝上主鏡鎖。
而主鏡鎖分為三部份,第一部份為底座,以三口鑼絲固定在主鏡座上,中心有一孔只略大於銅枝直徑1/32,雨者互相配合作為導管作用,第二部分為鎖,除中心有一孔外,再從外邊切割至中心部分,再鑽孔攪牙,裝上鑼絲handle,(圖中銀色90度伸出),當收緊時就可以鎖住銅枝,固定主鏡,而放鬆時銅技就可以自由出入,而利用原對焦糸統對焦,而第三部份為尾座,利用二口長鑼絲穿過第二部份而固定於主鏡座,使鎖固定之外又不失靈活,而另外一個作用是美觀,該尾座的厚度於主鏡移至最後時,銅枝都不會伸出主鏡鎖,而當然在主鏡移至最前時,銅枝都不離開第二部份"鎖"的範圍,確保主鏡鎖能在任何位置都能運作。
另一方面考慮到保留菲林攝影的可能性,整個主鏡鎖的厚度又略短於off-axis gider 的距離,(第一將相)。

最後,由於我這個主鏡鎖,只是利用摩擦力,夾緊兩條導管,所以並不會將外力壓入主鏡,故任何時間都不會對光軸有絲毫影響。


圖檔

圖檔

而第4,5張相都是 Focuser及CCD的配合。

一張好的天文相對焦是一個相當重要的因素,由於ccd可容許的誤差遠小於菲林,所以要求更高,而一般目視對焦己相當困難,一般使用亮度讀數較為準確,愈高愈接近焦點,正因要求嚴格,人手己甚難控制,必須使用電子控制。
而相中黑色為Focuser,分別配上馬達及編碼器,馬達為推動focuser用,而編碼器則紀緣移動距離,而掛在手挽傍的黑盒,就將編碼器訊號,轉回數字讀數,精度為0.01mm。
而對焦步驟是先用原對焦系統粗咯對焦,待得到最高讀數,
後鎖上主鏡,改用電子控制對焦系統,由於編碼器能記錄不同的位置,所以只要小心移動,紀錄不同位置的對照亮‧就不難找出焦點所在。

在focuser之後的三角型梭鏡就是AO-7 光學自適系統,雖然現在使用的Byers retrofit 追綜精度相當高 (S&T May 03 P.53評為與Paramount ME 同級,誤差小於 2 arcseconds) 但在長焦,長時間曝光下,除了追綜精度外,大氣的seeing 都會影響相片質素,而AO-7 內藏一塊能高速改變角度的鏡片,當大氣擾動時,馬上作出補償,令影像保持清晰。

而最後圓形的為ST-2000MX 為二百萬像素CCD,配合二級冷凍,可以將溫度降致-40 以下,而三色攝影用的自動filters Box CFW-8 己和ST-2000MX 裝在一起。

而這技鏡最近也加上了電腦輔肋導星糸統,下次有機會再介紹。

ck
最後由 Wongsir 於 週一 14 3月, 2016 14:25 編輯,總共編輯了 3 次。

頭像
小人
中子星
文章: 1557
註冊時間: 週五 25 3月, 2005 21:38
來自: 落入民間的警犬

文章 小人 » 週日 12 3月, 2006 15:47

未買C14之前,唔係好明佢個主鏡鎖原理,而家終於都明!

但CK師兄講到,因為佢要更精準咁鎖住個主鏡,所以先至要用主鏡鎖,否則換左隻特別潤滑油便可以有排玩,所以我又想問,果隻潤滑油係邊度買,同換油又難唔難?圖檔

頭像
kmsu
主序星
文章: 158
註冊時間: 週二 26 7月, 2005 00:25
來自: kunming
聯繫:

文章 kmsu » 週日 12 3月, 2006 18:08

呵呵,黃sir收PM
:oops:

回覆文章

回到「自製天文儀器 diy Astro Equipment」

誰在線上

正在瀏覽這個版面的使用者:沒有註冊會員 和 1 位訪客