SU1153235A1

SU1153235A1 - Compensator for quality control of astronomical mirrors

Info

Publication number: SU1153235A1
Application number: SU833567761A
Authority: SU
Inventors: Даниил Трофимович Пуряев
Original assignee: МВТУ им.Н.Э.Баумана
Priority date: 1983-03-28
Filing date: 1983-03-28
Publication date: 1985-04-30

Abstract

КОМПЕНСАТОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА АСТРОНОМИЧЕСКИХ ЗЕРКАЛ, например гиперболических, параболических и эллиптических, содержащий две положительные линзы, отличающийс тем, что, с целью упрощени конструкции компенсатора и повышени его надежности, обе линзы выполнены плоско-выпуклыми и обращены выпуклыми поверхност ми друт к другу.COMPENSATOR TO CONTROL THE QUALITY OF ASTRONOMIC MIRRORS, such as hyperbolic, parabolic and elliptical, containing two positive lenses, characterized in that, in order to simplify the design of the compensator and increase its reliability, both lenses are made flat-convex and face convex surfaces to a friend.

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля качества вогнутых параболических, гиперболических и эллиптических зеркал телескопов интерференционным или теневым мето- 5 дами.The invention relates to measuring technique and can be used to control the quality of concave parabolic, hyperbolic and elliptical mirrors of telescopes with interference or shadow methods.

Известен двухлинзовый компенсатор для контроля качества астрономических зеркал, содержащий положительные линзы, имеющие менисковую или двояковыпуклую форму [1]. 10 Недостатками известного компенсатора являются сложность его конструкции и недостаточная надежность.Known two-lens compensator for controlling the quality of astronomical mirrors containing positive lenses having a meniscus or biconvex shape [1]. 10 The disadvantages of the known compensator are the complexity of its design and lack of reliability.

Наиболее близким к изобретению является компенсатор для контроля качества астроно- 15 мических зеркал, например гиперболических, параболических и эллиптических, содержащий две положительные линзы. При этом первая по ходу лучей линза выполнена в виде мениска, а вторая — в виде двояковыпуклой 20 линзы, к которой мениск обращен вогнутой поверхностью [2].Closest to the invention is a compensator for controlling the quality of astronomical mirrors, for example hyperbolic, parabolic and elliptical, containing two positive lenses. Moreover, the first along the rays of the lens is made in the form of a meniscus, and the second - in the form of a biconvex 20 lens, to which the meniscus faces a concave surface [2].

Недостатками данного компенсатора являются сложность конструкции компенсатора из-за того, что все четыре поверхности его линз 25 имеют сферическую форму, а потому сложны в изготовлении, а также недостаточная надежность компенсатора после его окончательной сборки, так как от внешних выпуклых сферических поверхностей компенсатора эд невозможно получить автоколлимационное отражение лучей, образующих параллельный пучок лучей, и, следовательно, невозможно использовать для контроля самого компенсатора высокоточные измерительные приборы, например, гониометры и интерферометры.The disadvantages of this compensator are the complexity of the design of the compensator due to the fact that all four surfaces of its lenses 25 are spherical in shape and therefore difficult to manufacture, as well as the insufficient reliability of the compensator after its final assembly, since it is impossible to obtain ed from the external convex spherical surfaces of the compensator autocollimation reflection of rays forming a parallel beam of rays, and therefore it is impossible to use high-precision measuring instruments to control the compensator itself, for example, goniometers and interferometers.

Целью изобретения является упрощение конструкции компенсатора и повышение его надежности.The aim of the invention is to simplify the design of the compensator and increase its reliability.

Поставленная цель достигается тем, что в компенсаторе для контроля качества астрономических зеркал, например гиперболических, параболических и эллиптических, содержащем . две положительные линзы, обе линзы выполнены плоско-выпуклыми и обращены выпуклыми поверхностями друг к другу. ⁴⁵ This goal is achieved by the fact that in the compensator for controlling the quality of astronomical mirrors, for example, hyperbolic, parabolic and elliptical, containing. two positive lenses, both lenses are made convex plano and face convex surfaces. ⁴⁵

На чертеже изображена оптическая схема компенсатора при контроле качества астрономических зеркал.The drawing shows an optical diagram of the compensator for quality control of astronomical mirrors.

Компенсатор содержит две плоско-выпуклые50 линзы 1 и 2, выпуклые поверхности которых обращены друг к другу, поэтому обе наруж- г. ные поверхности компенсатора плоские. Точечный источник 3 света расположен в переднем фокусе Fj линзы 1, а задний 0 линзы 2 55 совмещен с центром кривизны С_вконтролиВНИИПИ Заказ 2496/35 Филиал Ш1П ’’Патент”, г.The compensator contains two plane-convex 50 lenses 1 and 2, the convex surfaces of which are facing each other, so both outer surfaces of the compensator are flat. A point light source 3 is located in the front focus Fj of the lens 1, and the rear 0 of the lens 2 55 is aligned with the center of curvature C _{in the} control VNIIIPI Order 2496/35 Branch Sh1P Patent,

I руемого зеркала 4 и с параксиальным изображением /V источника 3 света.I mirrored mirror 4 and with a paraxial image / V light source 3.

Компенсатор действует следующим образом.The compensator acts as follows.

Лучи света, выходящие из точечного источника света 3, расположенного в переднем фокусе Е, линзы 1, поступают на линзу 1 и преобразуются ею в параллельный пучок лучей, поступающий на линзу 2. После выхода из линзы 2 лучи света направляются по нормалям к зеркалу 4 и после отражения от него проходят тот же путь в обратном направлении, образуя на выходе из компенсатора сферический волновой фронт, если отражающая поверхность контролируемого зеркала 4 имеет идеальную форму. Для анализа сферического волнового фронта, выходящего из компенсатора, можно использовать любой прибор (не показан) , предназначенный для этой цели (интерферометр, теневое устройство, решетку Ронки и др. Исследуя отклонение формы выходящего из системы волнового фронта от сферы, сравнения, делают заключение о качестве контролируемого зеркала 4. Так как между линзами 1 и 2 компенсатора параксиальные лучи идут параллельно оптической оси, то при изменении расстояния между ними изменяется только сферическая аберрация высших порядков, а сферическая аберрация третьего порядка остается неизменной. Это дает возможность минимизировать остаточную сферическую аберрацию всего компенсатора. Поэтому с точки ; зрения аберрационного расчета задача нахождения такого расстояния между линзами, при котором остаточная сферическая аберрация имеет минимальное значение, всегда имеет решение.The rays of light coming out of a point light source 3 located in the front focus E, lens 1, enter lens 1 and are converted by it into a parallel beam of rays arriving at lens 2. After exiting lens 2, light rays are directed along the normals to mirror 4 and after reflection from it, they go the same way in the opposite direction, forming a spherical wave front at the output of the compensator, if the reflecting surface of the controlled mirror 4 has an ideal shape. To analyze a spherical wavefront emerging from the compensator, you can use any device (not shown) designed for this purpose (interferometer, shadow device, Ronchi lattice, etc.). Studying the deviation of the shape of the wavefront emerging from the system from the sphere, comparisons, make a conclusion about as a controlled mirror 4. Since between the lenses 1 and 2 of the compensator the paraxial rays are parallel to the optical axis, then when the distance between them changes, only higher-order spherical aberration changes, and the spherical third-order aberration remains unchanged, which makes it possible to minimize the residual spherical aberration of the entire compensator. Therefore, from the point of view of the aberration calculation, the problem of finding such a distance between the lenses at which the residual spherical aberration has a minimum value always has a solution.

Предлагаемый компенсатор имеет более простую конструкцию, так как из четырех его поверхностей две плоские. Это исключает необходимость измерения и контроля двух параметров компенсатора (радиусов сферических поверхностей) и тем самым повышает надежность контроля. Кроме того, после изготовления и окончательной сборки компенсатора он позволяет надежно проверить взаимное расположение пинз компенсатора, используя для этой цели гоноиметр или встречные автоколлиматоры. Окончательный контроль качества компенсатора выполняют на интерферометре типа Тваймана-Грина, используя в качестве эталонной поверхности одну из плоских поверхностей компенсатора. Совокупность указанных свойств дает возможность существенно повысить надежность компенсатора как контрольно-измерительного устройства, ответственного за достоверность результатов контроля качества астрономических зеркал.The proposed compensator has a simpler design, because of its four surfaces two are flat. This eliminates the need to measure and control two parameters of the compensator (radii of spherical surfaces) and thereby increases the reliability of control. In addition, after the manufacture and final assembly of the compensator, it allows you to reliably check the relative position of the compensator pins using a gonometer or oncoming auto-collimators for this purpose. The final quality control of the compensator is performed on a Twyman-Green type interferometer using one of the flat surfaces of the compensator as a reference surface. The combination of these properties makes it possible to significantly increase the reliability of the compensator as a control and measuring device responsible for the reliability of the quality control results of astronomical mirrors.

Тираж 651 Подписное Ужгород, ул. Проектная, 4Circulation 651 Subscription Uzhhorod, st. Project, 4

Claims

COMPENSATOR FOR QUALITY CONTROL OF ASTRONOMIC MIRRORS, for example, hyperbolic, parabolic and elliptical, containing two positive lenses, characterized in that, in order to simplify the design of the compensator and increase its reliability, both lenses are made convex plane and face each other with convex surfaces.

(L

Cn with yo with SI

1>

1153