Chế tạo KTVPX (Phần 2) - Tính toán thông số, chuẩn bị dụng cụ
I- TÍNH CÁC THÔNG SỐ CỦA KÍNH
Để thuận tiện xử dụng, người ta thường chọn tiêu cự vật kính khoảng 0.5 – 1.25m. Kính sẽ không quá dài, lắp đặt đơn giản. Tiêu cự cũng không nên quá ngắn, độ khuyết đại (KĐ) giảm và quan trọng nhất là gương sẽ khá sâu (R nhỏ) và dạng cầu lúc đó sẽ khá xa với dạng parabol cần có, tạo dạng parabol sẽ rất khó.Theo tài liệu của Nga, tiêu chuẩn tối thiểu để gương cầu không lệch quá dạng parabol 1/8 bước sóng ánh sáng là
Tỉ số tối thiểu F/D cho gương có dạng cầu
D mm 80 115 150 200
f/D 6.55 7.39 8.08 8.89
Nếu f/D bé hơn bảng trên, gương buộc phải sửa dạng parabol .Việc tạo dạng (figuring)này cũng không dễ với các bạn mới tập làm.
Ở đây, ta dùng Kính Newton trường rộng 250mm của HAAC làm ví dụ.
Đây là Kính có trường nhìn đủ lớn để quan sát và chụp ảnh các cụm sao, thiên hà, các vật thể tối có góc nhìn lớn.
Các thông số thiết kế :
- Chọn Đường kính gương D = 250mm
- Chọn Tỉ số tiêu cự F = 5
- Tiêu cự f = DxF = 1250mm,
- Bán kính cong bề mặt gương R = 2f = 2500mm
- Độ sâu tâm gương x = D2 / 8R = 3.125mm.
Các thông số chất lượng dự tính đạt được
- Độ phân giải góc (Angular Resolution -SA) = 206.265.000 * w / D = 0.458 arcsec
- Độ phóng đại tối đa Gmax = D * 2 = 500x
- Độ phóng đại tối thiểu Gmin = D /Deye = 35.7x (Deye : đường kính con ngươi mắt = 7mm)
- Trường nhìn tối đa (ứng với độ phóng đại nhỏ nhất) với thị kính 35mm độ mở 50o là 1.4o Với trường nhìn này, ta có thể quan sát các cụm sao lớn có góc nhìn gấp 3 lần mặt trăng.
II. CHUẨN BỊ DỤNG CỤ :
A. Bàn làm việc.
- Bàn mài : Mặt bàn, ghế đủ vững chắc, không rung động hay đơn giản hơn là một tấm ván ép 50x60cm và ta có thể đặt và mài ở đâu tuỳ thích. bắt 1 con vít gỗ vào giữa bàn mài làm tâm xoay cho bàn xoay.
- Bàn xoay : Dùng một thớt gỗ tròn đường kính khoảng 300mm chiều dày khoảng 20mm làm bàn xoay. Khoan 1 lỗ nhỏ ở giữa đáy bàn để lắp vào vít trên bàn mài. Cách lắp này rất tiện khi tháo lắp làm vệ sinh.
- Đĩa mài phá : tận dụng một đĩa thép tròn nào đó có đường kính khoảng 0.5-0.7D để mài theo đường kính và 0.3-0.5D để mài theo dây cung.( đơn giản hơn, chỉ dùng một đĩa 0.5D cho cả 2 công đoạn.)
Hình . Tận dụng một khạp sành cũ, lật đáy lên làm bàn mài.
B. Bột mài.
1. Bột mài thô và tinh :
Có 2 loại bột thường dùng là:
Mài thô, phá lõm dùng bột carborundum.
Cỡ hạt được gọi theo cỡ rây dùng tách cỡ hạt.
VD : bột cỡ 320 grit được lấy qua rây có 320lỗ/1” vuông.
Số càng to bột càng mịn.Ta thường dùng cỡ 60-80grit để phá lõm và mài thô, sau đó tuần tự dùng bột mịn hơn 220, 320grit.
Bột oxid nhôm. Cho công đoạn mài tinh phân loại theo đường kính trung bình tính bằng micron.
Thường dùng 20 và 9micron. Bột oxid nhôm không cứng và kết cấu không “sắc cạnh” như bột carbo nên tốc độ mài hơi chậm hơn nhưng bề mặt gương ít bị xước và “mịn” hơn, mài bóng sẽ nhanh hơn.
Đây là bản thông số các loại bột mài thường dùng theo TC Mỹ U.S. Commercial Standard CS 271-65 trích từ trang
http://www.stellafane.com/atm/atm_mi..._grit.htm#Grit Size Table .Các cỡ hạt in đậm là loại thông dụng nhất.
Bạn không cần có đủ tất cả các cỡ hạt như vậy, nhưng nếu bạn có càng nhiều cỡ hạt mài, thao tác mài sẽ nhanh hơn.
Các loại bột mua không có số hoặc tự nghiền từ đá mài bạn có thể phân loại cho nó bằng cách so sánh với cỡ hạt của giấy nhám (giấy ráp) có mã số tương ứng.Các bạn chú ý đến cột 5 của bảng trên chỉ thời gian lắng hạt trong nước. Ta có thể dùng chỉ tiêu này để lọc cỡ hạt mài trong trường hợp bột mài bị lẫn hạt to gây xước gương, bột tự nghiền, hay tách cỡ hạt mịn từ bùn mài từ các bước mài thô. Đây là phương pháp rất hiệu nghiệm và “kinh tế” trong hoàn cảnh “amateur” như chúng ta ; thừa thời gian nhưng thiếu tiền và phương tiện.! Thực tế, chúng tôi chỉ xử dụng 2 cỡ bột carborundum (khoảng 80 và 280 grit) và 2 oxid nhôm (25 và 12 micron) kết quả vẫn tốt.
PP Tách cỡ hạt mài bằng cách cho lắng trong nước:
Cho vài muỗng bột mài vào xô hay ca nhựa lớn, khuấy kỹ rồi để yên cho bột lắng xuống đáy.Bột mài sẽ tự phân tầng : bột thô nằm dưới đáy, bột mịn nằm trên.
Sau khoảng 10 phút gạn nhẹ hay dùng ống xiphông rút bớt lớp nước trong bên trên ra, dùng muỗng hớt lớp bột mịn bên trên ra, bỏ lớp dưới đáy lẫn nhiều hạt thô.
Với bột tinh, hạt bột rất mịn và khá ít ta nên dùng cốc thuỷ tinh : Khuấy đều và để lắng trong 1 phút. Dùng ống xiphông hút lớp bùn lơ lửng bên trên ra cốc khác .Để lắng 1h và gạn bỏ nước trong, Ta có loại bột mịn tạm gọi là "bột 1 phút ".
Tiếp tục làm như thế với thời gian lắng 10phút, 30 phút ta có "bột 10 phút" , "bột 30 phút". Bột này có kích cỡ khoảng 20 và 9 micron dùng rất tốt cho giai đoạn mài tinh cuối . đặc biệt là hoàn toàn không gây xước gương vì không bị lẫn cỡ hạt thô.
Mặt gương mài bằng bột này rất mịn và ít bị dính.
Tuỳ theo loại bột có tỉ trọng khác nhau nên thời gian lắng có thể khác nhau đôi chút. Bột mài càng tinh thì số lượng bột dùng càng ít nên trong thực tế ta có thể chỉ dùng duy nhất một loại bột mài thô !!!
Dùng tấm nilon lớn lót bàn mài. Sau khi mài phá xong , rửa bột mịn bám trên bàn, đĩa mài vào một xô lớn., tiến hành lắng lọc để lấy bột mịn hơn cho đợt mài kế tiếp.
2. Bột mài bóng
Bột thường dùng của dân ATM (Amateur Telescope Making) thế giới là oxid cerium CeO có màu hồng cam, có kích cỡ trung bình khoảng 3micron. Ở Việt nam, đến nay chúng tôi vẫn chưa tìm ra nơi bán ! Thay vào đó là bột oxid sắt ( bột đỏ Red Rouge), màu đỏ sậm thường dùng như bột màu trong nghành xây dựng. Bột này khá rẻ nhưng do mịn và mềm hơn oxid Cerium nên tốc độ mài bóng chậm hơn 2-3 lần. Bù lại, theo nhiều TL kinh điển, bề mặt gương mài bằng bột đỏ mịn hơn so với bột CeO.
Để an toàn, bột đỏ mua về cũng được lọc tinh trong nước theo phương pháp đã nêu trên. Vài tác giả đề nghị cho bột vào một túi vải mịn, túm lại rồi khuấy vào nước. Sau đó để lắng và dùng phần bột mịn lắng trong nước.
Lưu trữ và xử dụng.Bột mài mua về, bạn nên tách riêng ra ngay, tuần tự từ loại mịn nhất, cho vào lọ nhựa đậy kín nắp và ghi nhãn để không nhầm lẫn. Khi dùng đến loại nào mới lấy ra để tránh dây bẩn gây xước gương.Các loại bột mịn từ 20 micron trở xuống, nên cho vào bình, lọ nhỏ giọt nhỏ ( như lọ alcol hay oxy già chẳng hạn), cho thêm khoảng 3 phần nước vào và dùng như một dung dịch huyền phù. Như vậy sẽ dễ xử dụng hơn, bột mài dễ phân bố đều trên mặt gương hơn.
HAAC
* Bài gửi của aiHung_Champion tại diễn đàn cũ PAC trên phobachkhoa.com