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如何打磨望远镜?

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online_member 发表于 2023-4-6 08:35:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
几百年前的牛顿啊,伽利略啦,以那个时代的条件都可以手工打磨出来各种望远镜。
我个人认为,是不是这个时代的普通人,也可以做到呢?
需要准备写什么材料?大致的流程有些什么呢?

==追加==
我打磨只是为了动手实践,以后和儿子一起体会动手的乐趣。
online_member 发表于 2023-4-6 08:35:47 | 显示全部楼层
建议买成品望远镜。
自己做,所有的知识都得现学,光是调整刀口仪光路判读阴影图都得学好一阵。检测抛物面得有一个同口径或略大的标准平面镜,检测光路调整不好根本判断不出非球面面形的好坏。精度差的主镜成像质量烂的一塌糊涂,0.1um精度的口径200左右抛物面国内顶尖厂家得两个月左右时间加工,还是在设备仪器齐全的情况下。
等一两年后,你的望远镜花了好几万才做出勉强成像的程度(玻璃得要钱,金刚砂、抛光粉、抛光柏油、胶模得要钱、刀口仪报价4万,而且你得要一台单轴机,这些还没算加工镜筒镜架的费用),别人已经用几千块的商品望远镜玩成半个天文专家了。所以,不推荐自制望远镜。
但,如果是光学加工业内人士的话,算我没说。
online_member 发表于 2023-4-6 08:36:00 | 显示全部楼层
现在也有不少人自己做望远镜。几百元到千元左右可以买到入门级别的天文望远镜用的镜片。但一来如题主所说自己磨制镜片可以体会到手工的乐趣(那可是自己动手做的精度0.1微米的东西),比购买也确实能省一部分钱。二来对于一部分要求比较高的爱好者,廉价镜片的精度不能满足他们的要求,而厂制大口径(300毫米以上)高精度(1/8波长或以上)镜片的价格又太贵,比如说Zambuto公司出品的16英寸直径(约40厘米)镜片要3000多美元一片。为了在钱包许可的范围内圆自己大望远镜的梦,自己积累经验磨制大镜片的爱好者也有。
由于折射镜片组需要至少2种特定种类的光学玻璃,磨制至少4个表面,而且需要标准光学样板来检验镜片的曲率是否合格,超出一般爱好者的能力范围,自制这种镜片的很少,大都是选择制做反射镜,对镜坯材料要求没那么高,只需要磨制一个面,检测方法也较容易解决。
一些零散的关于自制望远镜片的信息和实例可以看看牧夫天文论坛的DIY版块:
自制DIY器材 -  牧夫天文论坛(中国最早的天文论坛,致力于天文和望远镜的科普交流平台)
香港的爱好者黄隆先生把制镜方法和他的心得写成了一本叫做“自制天文望远镜”的书,有人转成简体包括图片一起放到了网上,是非常详细和实用的指南:
自制天文望远镜
简单概括一下过程就是:
一,准备好必要的材料,两块圆形厚玻璃板(15-20厘米直径,2厘米左右厚度),需要无气泡(起码不能有靠近表面的大气泡),无条纹(条纹代表玻璃存在内应力,会在磨制过程中影响得到精确的面形),更不能是钢化玻璃(钢化玻璃是快速冷却过的,应力大到飞起)。
五六种不同目数的金刚砂,如80,120,220,320,600,1200等。某一号买不到的时候用大或小一号的代替问题不大。
镜片抛光用的沥青和红粉(氧化铁)或氧化铈粉末。还有其他用得着的工具,这些基本上都可以在X宝上买到。
二,粗磨
两块玻璃中间放上水和金刚砂,互相对磨。具体方法见黄隆先生的书里。在这个过程中上面的玻璃会逐渐凹进去,下面的玻璃凸起来,接触面形成一个球面。上面的玻璃就是要做的镜片,下面的叫工具玻璃。
三,细磨
黄先生是香港人,他的书里管这一步骤叫幼磨。在粗磨得到的球面曲率接近预定大小以后,逐一用小一号的金刚砂磨去上一号的砂痕。当用到1200号的碳化硅或刚玉粉以后,玻璃已经变得接近透明,可以进入下一个步骤了。
四,抛光,修改,检验
用沥青制作一个和镜面形状吻合的抛光盘,加入用水调和的抛光粉,让镜面变得光滑。同时通过购买或自制的刀口仪进行检验,发现镜面存在的形状缺陷,在抛光过程中不断修改。如有需要再将得到的球面修正成抛物面以消除球面镜存在的球差,提高高倍观测时的成像质量。精度达到要求以后,可以在附近或通过网上,找到有真空镀膜设备的厂子或店铺,请人镀上一层铝膜,有的还会在铝膜上加镀一层石英保护膜来增加寿命。镜片的制作到此结束。
五,镜筒、架台等部分。
按照书上说的方法,制做好镜筒、主副镜支架,以及支撑镜筒并调节方向的架子,再购买目镜、调焦筒、寻星镜等附件以后就可以使用了。

做一架望远镜不是特别的复杂,多花点时间,从镜片开始做出一台能用的望远镜也不算很难。材料花费也不算大,是种比较有意思的手工制作。
online_member 发表于 2023-4-6 08:36:44 | 显示全部楼层
作为现代人,直接买镜片自己组装就行了,那些人自己打磨是因为市面上没有卖镜片的。
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