Интересный случай при расчёте ахромата 150/1800 мм

[SAY]

За почти 3 летнее пребывание в Индии от не фига делать по вечерам просчитал на компьютерной программе уже наверное под  2 сотни возможных вариантов дублетов ахроматов и АПО-шек для разных вариантов стёкол.
Кстати, самые подходящие на мой взгляд стёкла по результатам расчётов (шоттовское К4 для ED-дублетов и охаровское SSL2 для длинных ахроматов) уже не выпускаются и других их аналогов нет.
В последнее время заинтересовали варианты с выпускаемым Шоттом кроном К5. В программе ОСЛО по умолчанию заложены параметры N-K5, но в последнем каталоге Шотта от 2011 г. фигурирует J-K5, параметры которого немного отличаются от N-K5 (при этом Шотт классифицирует их как аналоги).
Решил проверить сочетание простых стёкол J-K5 и N-LF5 (шоттовский лёгкий флинт) в ахромате 150/1800 мм. В варианте N-K5_N-LF5 из базы данных программы получался ничем не выдающийся ахромат.
Ввёл параметры J-K5 из шоттовского каталога в базу данных программы (операция несложная – заводятся 3 длины волны и коэффициенты преломления на них, завёл для длин волн F, d и C).
Начал считать ахромат классически по волнам F, d и C. Первый результат обнадёжил настолько, что углубился в этот процесс. Путём итерраций оптимизация завершилась по 25 волнам (0,423 мкм и от 0,46 до 0,69 мкм с интервалом в 0,01 мкм, более 25 волн программа не принимает) с референс волной 0,53 мкм.
В итоге получился супер-пупер АПО (диаграммы прилагаются). На 25 волнах (0,45…0,69 мкм) сумасшедший полиштрель 0,99 и RMS P-V на оси 0,0056.
Поскольку на простых стёклах такого быть не может в принципе решил всё перепроверить на следующий день, т.е. сегодня. С введёнными ранее параметрами J-K5 программа вновь выдала супер-АПО. Ошибку конечно обнаружил – для волны d (587,562 нм) ошибочно ввёл коэффициент преломления 1,522411 (он для волны D 589,294 нм) вместо 1,522490. После устранения ошибки в параметре J-K5 в базе компьютера последующий расчёт рефрактора «разочаровал» - типичный ахромат.

В итоге – ошибка в 5-м знаке после запятой по одному коэффициенту преломления перевернула всё с ног на голову, превратив заурядный ахромат в сногсшибательный АПО.

Вот такая вот ошибочка приключилась с неожиданным "счастливым" исходом.

[Борис Юрьевич]

Вот такая вот ошибочка приключилась с неожиданным "счастливым" исходом.

И сколько из расчитанных ахроматов превратили в стекло?

[SAY]

Вот такая вот ошибочка приключилась с неожиданным "счастливым" исходом.

И сколько из расчитанных ахроматов превратили в стекло?

Зачем ?
И как себе представляете такое занятие в Индии ?

[Astrocaster]

остается сварить такое стекло и дело в шляпе  А вообще забавно как четвертые и пятые знаки после запятой меняют характеристики стекла.

[lipaal]

Да уж... троллизм - дело вечное...
борис юрьевич и астролюбитель - а вы сами то оптические системы рассчитывать умеете?
Чего то не видел такого вашего умения на страницах форума...

Или типа "Сам не умею, так умеющих поподкалываю"?

[Астролюбитель]

Да уж... троллизм - дело вечное...
борис юрьевич и астролюбитель - а вы сами то оптические системы рассчитывать умеете?
Чего то не видел такого вашего умения на страницах форума...

Или типа "Сам не умею, так умеющих поподкалываю"?

Скажите пожалуйста, что толку от таких расчетов? Дело SAY дальше, чем просто мысли в слух не тронется.... 

Он сам пишет, что от нефига делать.  такой теме самое место во флудильне. 

[SAY]

Ну, по крайней мере мне ясно с какими недорогими стёклами будет оптимален ахромат например 150 мм 1:9...10 для установки на немецкий экваториал и имеет ли смысл стремиться к более длинным ахроматам на классическом дублете ВК7_F2.
Также есть полная картина по ЕД дублетам. К сожалению, таковые свыше 120 мм с простым первым стеклом не производятся. А жаль, есть привлекательные варианты и на относительно недорогом ЕД стекле FPL51 и его аналогах. 150 мм 1:9 к примеру был бы заметно лучше ДС 102/714 (аналогичное ЕД стекло) по хромокоррекции.

[Борис Юрьевич]

борис юрьевич и астролюбитель - а вы сами то оптические системы рассчитывать умеете?

Я к сожалению никогда не интересовался теоретической оптикой, о чем теперь жалею. Сейчас я работаю над программой переделки отслуживших свой век оптических изделий, в что-то более полезное для нас рядовых ЛА. И столкнулся с проблемой перерасчета, расклеенных оптических компонентов, в нужные мне изделия. Как правило в таком случае есть 2 неизвестные величины, это их показатели преломления. Конечно в конце концев я смогу определить их показатель с применением прибора БАРС-3, который у меня имеется, но требуются эталоны диаметром 40 мм из разных марок стекла, либо каталог химического состава стекол разных марок. А на все, про все нужно и время и просто везение. Поэтому к теоретикам- расчетчикам оптики я отношусь с уважением, и хотелось бы с ними наладить контакт, для решения такой задачи:
Имеется ахроматическая склейка, радиусы кривизны стекол и их фокусные расстояния нам известны.
Необходимо так перешлифовать ахроматический объектив, что бы получить ахромат с удвоенным фокусным расстоянием, при этом желательно перешлифовывать только две стороны не расклеивая блок. 

[Дрюша]

Имеется ахроматическая склейка, радиусы кривизны стекол и их фокусные расстояния нам известны.
Необходимо так перешлифовать ахроматический объектив, что бы получить ахромат с удвоенным фокусным расстоянием, при этом желательно перешлифовывать только две стороны не расклеивая блок.

Боюсь, не расклеивая блок - это будет затруднительно. И певесьма. Ну, чисто на пальцех, - считайте сами, сколько есть свободных параметров, которые можно "шевелить", и сколько аберраций (или коэффициентов при членах их разложений в какой-то ряд, каких-то порядков) при этом мы хотим компенсиовать. А уводится сразу ти "степени свободы": два радиуса кривизны (которые навны между стбой и жёстко заданы конкретной величиной. Ещё - воздушный зазор. Толщинами - тоже, варьировать, вроде бы, можно, - но только в стоону уменьшения! Во, как! Ну, кооче - сколько параметров у нас оказываются связаны по рукам и ногам? На сколько уменьшается при этом количество степеней свободы? Вот,то-то же! Хотя... Хотя, пару степеней свободы можно и добавить. Например, разрешив асфеику, причём, сразу на двух поверхностях: передней и задней! но всё равно, количество изъятых степеней свободы оказывается - больше! Так что, придётся чем-то жетвовать. Скорее всего, это будет степень корекции каких-нибудь аберраций. Так что, - вывод не очень утешителен.

[Борис Юрьевич]

Так что, придётся чем-то жетвовать. Скорее всего, это будет степень корекции каких-нибудь аберраций. Так что, - вывод не очень утешителен.

В конце девятнадцатого века, когда оптическое стекло было несравненно дороже и его было трудно достать было широко развито производство перешлифовки оптики. Множество фирм занималось таким прибыльным бизнесом и делали недурные телескопы, микроскопы из разбитой военной оптики тех лет. Наш соотечественник Троцевич, работая в Варшаве преподователем гимназии написал даже специальную книгу по изготовлению оптики самодельными средствами. Неужели мы в 21 веке оснащенные высокоточными приборами и компьютерами не способны повторить опыт далеких наших предшественников, которые не мечтали о таких возможностях, которые доступны любителям астрономии сегоднешнего дня?

[lipaal]

Неужели мы в 21 веке оснащенные высокоточными приборами и компьютерами не способны повторить опыт далеких наших предшественников, которые не мечтали о таких возможностях, которые доступны любителям астрономии сегоднешнего дня?

Можно повторить... можно повторить паровоз, можно повторить привод лошадями, можно повторить лечение болезней кровопусканием.... только это бессмысленно и нецелесообразно...

P.S. кстати - паровоз оптимизированный компом - будет лучше более чем полувековой данности 
Хотя смотря фильм про пароходы - был впечатлён ихними КПД при применение цилиндров разного давления... Сравнивая со своим бензиновым опелем...... жуть...

[Дрюша]

В конце девятнадцатого века, когда оптическое стекло было несравненно дороже и его было трудно достать было широко развито производство перешлифовки оптики. Множество фирм занималось таким прибыльным бизнесом и делали недурные телескопы, микроскопы из разбитой военной оптики тех лет.

Постойте-ка, а разве задача у них стояла именно так, что без расклейки? Тогда, как я понимаю, - либо вообще не клеили, либо клеили канадским бальзамом, который расклеивается на счёт "раз". Достаточно только чуть-чуть подогреть склейку. Ну, а использовать некондишн военные линзы в качестве заготовок... Это - совсем другое дело.

[Star Trek]

Ну, по крайней мере мне ясно с какими недорогими стёклами будет оптимален ахромат например 150 мм 1:9...10 для установки на немецкий экваториал и имеет ли смысл стремиться к более длинным ахроматам на классическом дублете ВК7_F2.
Также есть полная картина по ЕД дублетам. К сожалению, таковые свыше 120 мм с простым первым стеклом не производятся. А жаль, есть привлекательные варианты и на относительно недорогом ЕД стекле FPL51 и его аналогах. 150 мм 1:9 к примеру был бы заметно лучше ДС 102/714 (аналогичное ЕД стекло) по хромокоррекции.

А как влияет асферика на коррекцию хроматизма? Возможен ли АПО на простых стеклах с асферикой? Какие "подводные камни" всплывут при изготовлении подобной оптики?

[Дрюша]

А как влияет асферика на коррекцию хроматизма? Возможен ли АПО на простых стеклах с асферикой? Какие "подводные камни" всплывут при изготовлении подобной оптики?

На коррекцию хроматизма - пожалуй, - никак, хотя сферохроматизма - уже допускаю. Так что апохромат... Впрчем... А чем чёрт не шутит... Но только если это будет не тонкая склейка-дублет, а несколько далеко разнесённых компонентов. Но речь-то шла о другом! О том, чтобы перешлифовать уже имеющуюся склейку, причём, - не расклеивая! Ах, да, и в выборе толщин мы - очень ограниченны. В этом случае - очень даже есть с чем воевать кроме хроматизма. Там и сферическая, и кома...

Впрочем, в порядке флуда (я-то уж думаю, воплощать это в стекло - вряд ли кому придёт) когда-то тут были тёрки с участием Аркадия Водяника и других... Обсуждали АПО на "простых" стёклах. В общем, окромя всего прочего был такой вариант, что для построения АПО требовалась пара стёкол с равными (ну, или почти равными) частными дисперсиями. И такие пары - находились даже среди "простых" стёкол (хотя, - это ещё бабушка надвое сказала, насколько они "простые", дешёвые, варит ли их кто-то сейчас, и какими партиями, и какова стабильность параметров от варки к варке... Тут ведь пятый знак - тоже играет немаловажную роль!). Засада была в том, что и показатели дисперсии (числа Аббе) у них были - тоже очень близки, ну, различались, от силы, процентов на 10, а то и - того меньше. То есть, чтобы сложить из них ахромат приемлемой светосилы, надо было брать уж больно оптически сильные компоненты: положительный, отрицательный. Это значит - большие толщины, крутые радиусы кривизны... И как следствие - значительные члены при высоких порядках для сферической, сферохроматизма... Вот, их-то, теоретически, - и можно было бы победить асферикой. Но асферикой - не постой, то есть, не "коничностью" (параметр "Conic" - это фактически минус квадрат эксцентриситета для поверхностей вращения конических сечений), а более высокими (чем четвёртый) порядками коэффициентов, например, в полиномиальном разложении. Такой хитрой асферикой, возможно, - и можно было бы компенснуть высокие порядки по сферической и сферохроматизму. Такое, вот, "если бы да кабы во рту выросли грибы".

[SAY]

А как влияет асферика на коррекцию хроматизма? Возможен ли АПО на простых стеклах с асферикой? Какие "подводные камни" всплывут при изготовлении подобной оптики?

Не стоит тешить себя надеждами.

[Борис Юрьевич]

Не стоит тешить себя надеждами.

Мои запросы намного скромнее, сделать как можно оперативней из склеенного ахромата положительной силы (второй компонент-склейка объектива Петцваля) - ахромат отрицательный, что бы на его базе сделать телеобъектив к телескопу диаметром 78-90 мм. Конечно, если без расклейки не удастся решить эту задачу, тогда будем расклеивать. Для того, что бы определять оперативно марку оптического стекла провожу опыты по РФА (рентгено-флуоресцентный анализ) с применением прибора "БАРС-3" и различных оптических стекол, все получается отлично, но это уже другая тема.