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flexion admissible lunette de 6 metres




  1. #1
    jipe24

    flexion admissible lunette de 6 metres

    bonjour à tous
    je suis en train de concevoir le tube de la future lunette astronomique de jolimont (31) etj'aurai besoin de connaitre les defauts admissibles du faisceau optique.
    C'est à dire l'écart maximum entre le centre de l'occulaire et le faisceau et l'angle maximum de l'un par rapport à l'autre.
    Ceci afin de rigifier la structure en concequence.
    Actuellement, sur une distance focale de 5800mm, j'obtient un écart de 0.12mm entre le point de convergence et le centre de l'occulaire.(pour la configuration critique c.a.d lunette a l'horizontal)
    Vu les contraintes de fabrication je ne peu guere faire mieux (utilisation de tole mince enroulée sur des raidisseurs, atelier de mecanique rudimentaire....)
    pourriez vous me donner des infos sur la precision requise afin de valider ou non cette conception
    merci beaucoup à bientot

    -----


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  3. #2
    pephy

    Re : flexion admissible lunette de 6 metres

    bonjour,
    c'est un problème intéressant,mais les astronomes auraient du préciser çà dans le cahier des charges !
    0,12mm pour 5800mm de focale çà fait environ 4"; cela me semble acceptable pour des champs généralement supérieurs.
    J'ai trouvé cette étude pour un autre instrument, qui pourra peut-être vous donner quelques informations:
    projet de fin d'études

  4. #3
    jipe24

    Re : flexion admissible lunette de 6 metres

    merci beaucoup pour votre aide
    bon apparement ils tolèrent une fleche de 1cm dans le cahier des charges pour arriver au final à 6mm de fléche se qui en terme de defaut au niveau du plan focal est tres important
    je pensai que tout ca devait etre precis au centieme de mm mais en fait il n'en est rien!!!

    en tout cas merci encore et si quelqu'un à des chiffres un peu plus precis ou d'autres exemples je suis preneur!

    à bientot


  5. #4
    pephy

    Re : flexion admissible lunette de 6 metres

    bonsoir,
    en y repensant: si le tube fléchit, le porte oculaire ou l'instrument dans le plan focal suivent le mouvement....finalement çà ne doit pas intervenir beaucoup dans l'observation!
    Si vous pouvez garantir une flexion inférieure au mm ce sera donc excellent!
    Bon courage.

  6. #5
    Lupicin

    Re : flexion admissible lunette de 6 metres

    Tu risques ub défaut de coma, les vibrations risquent de diminuer ton contraste. Il faudrait connaitre la pupille de ton téléscope pour en déterminer la profondeur de champ. tu pourras alors en déduire l'écart
    linéaire tolérable pour que tes performances ne soient limitées que par ton optique. voila. Mais 6 m de focale avec une grande ouverture ca peut devenir tres intolérant.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    jipe24

    Re : flexion admissible lunette de 6 metres

    salut

    je ne sais pas ce qu'est la 'pupille' du telescope et je ne pourais surement pas obtenir cette info

    Mais peu etre que tu pourais me donner une estimation de l'ecart lineaire et angulaire au niveau du plan focal vu que tu a l'air connaisseur. Plutot de l'ordre du cm, mm, centieme, millieme?

    Quelque precisions: la lentille un diametre de 380mm, distance focale 5800mm

    merci

  9. #7
    Erakis

    Re : flexion admissible lunette de 6 metres

    Bonjour jipe24,

    La décollimation tolérée sur un télescope de type Newton est proportionnelle au cube de son rapport F/D. La tolérance en mm est donnée par la formule 0,0036*(F/D)^3.

    Cette formule, c'est vrai, ne s'applique a priori pas pour un réfracteur. Disons que la formule peut nous donner un ordre de grandeur ; par contre si l'objectif de la lunette est d'une formule un peu ancienne (doublet Clairaut, Littrow, aplanat ?...) ce n'est peut-être plus forcément représentatif...

    Pour l'instrument qui t'intéresse, le F/D vaut environ 15, donc la décollimation tolérée vaudrait grosso modo 12 mm. Au-delà, l'astigmatisme hors axe commencerait à se voir. Plus quantitativement, le défaut dans la figure de diffraction atteint lambda/4 lorsque la décollimation vaut 0,0088*(F/D)^3 soit 30 mm, toujours pour un Newton équivalent.

    Bref, a priori en-dessous du millimètre tu es tranquille. Je ne suis pas formel cependant.

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  11. #8
    jipe24

    Re : flexion admissible lunette de 6 metres

    alors encore une fois merci pour votre aide mais là c'est plus tres clair pour moi.
    D'abord concernant le default de coma, d'apres ce que j'ai lu, la formule donne la longueur des taches autour d'une etoile en fonction de l'ecart entre cette etoile et le centre de l'image, ce qui defini donc la zone utilisable, en photo par exemple, au centre de l'image (les bords etant 'floues'. Mais je ne voit pas le rapport avec le defaut d'alignement de mes optiques!
    Deuxiemement erakis, tu me parle de la decollimation (donc justement du default d'alignement de mes optique si j'ai bien compris) qui entrainerai un astigmatisme s'il était trop prononcé, je suppose donc que c'est ta formule qui m'interesse dans mon cas. Donc tu me di que le default de collimation toléré est de 12mm pour ma lunette, est ce que cela correspond au rayon du cercle de centre celui de l'occulaire dans lequel le faisceau lumineux doit venir taper? ou peut etre est ce le diametre? Dans tout les cas ca me parait enorme une telle tolerance!
    J'espere que vous pourez me preciser tout ca, parce qu'avec une telle tolerance mes calculs pour gagner 1 dizieme de mm sur le centrage du faisceau lumineux ne servent à rien!
    à bientot

  12. #9
    Erakis

    Re : flexion admissible lunette de 6 metres

    Re,

    En ce qui concerne la coma, on l'emploie plutôt pour les réflecteurs vu que pour les réfracteurs elle est souvent associée à d'autres aberrations. Il s'agit de toute façon d'un astigmatisme au sens large, c'est-à-dire que l'image d'une source ponctuelle n'est pas ponctuelle (hors phénomènes de diffraction). Dans un télescope de Newton elle est effectivement proportionnelle à la distance de l'axe et à l'inverse du carré du rapport F/D via la formule :

    Je ne connais pas la formule pour une lunette, mais je pense que la seule chose qui peut différer avec un Newton c'est le coefficient (3/16 ici).
    Par contre tu parles du centre de l'image, mais ça peut paraître un peu ambigu : l'opticien te dira "oui" (il comprendra : l'axe optique ou le point d'intersection de l'axe optique et de la surface focale) et le mécanicien qui a quelques notions d'optiques te dira "pas forcément" : si l'instrument est décollimaté (car pour lui tout devrait être centré dans le tube), ce qui se résume pour un réfracteur au cas où l'axe optique et l'axe mécanique ne sont pas confondus, alors le centre de la matrice CCD placée au foyer (par exemple) ne coincidera pas avec l'axe optique et donc sera affectée un astigmatisme (coma + le reste). Il y a d'autres aberrations associées, notamment un phénomène de "tilt" qui fait que quand on fait la mise au point une méridienne de l'image est nette et d'un côté de cette méridienne l'image est défocalisée en extra-focal tandis que de l'autre côté elle est défocalisée en intra-focale. Mais a priori les effets de ce type d'aberration sont moins visibles que ceux de l'astigmatisme/coma.

    Ainsi, si les défauts hors axe sont suffisamment peu visibles (et d'une manière générale ils sont d'autant plus petits que le rapport F/D est grand), on aura une tolérance plus large sur l'alignement des optiques avec la mécanique. Donc oui, il ne faut pas, dans l'exemple que j'ai pris plus haut, qu'au niveau du plan focal (il n'est pas vraiment plan en pratique mais on va dire qu'il l'est) les axes optiques de l'objectif d'une part et de l'oculaire/appareil photo/caméra CCD/webcam/spectromètre/etc. soient éloignés de plus de 12 mm, DANS LE CAS D'UN NEWTON !

    Je te répète que pour une lunette je NE SAIS PAS ce qu'il en est réellement, même si je soupçonne que ce soit du même ordre.
    Dans tous les cas, j'essaierais à ta place de minimiser les flexions bien en-deçà des tolérances que j'ai indiqué pour deux raisons : 1) la formule que je t'ai énoncée plus haut (pour un Newton), dite formule de Sidgwick, est probablement une formule empirique, donc il y a une chance de gagner en finesse d'image si tu restreint ton intervalle de tolérance et 2) plus le tube va être élastique, plus tu risques d'avoir des vibrations en cours d'utilisation, et les vibrations c'est très très énervant, surtout avec des tubes immenses.

    Voilà, j'espère que je n'ai pas été trop obscur...
    Dernière modification par Erakis ; 01/12/2005 à 15h25.

  13. #10
    Erakis

    Re : flexion admissible lunette de 6 metres

    Une bonne source : http://www.astrosurf.com/cielextreme/page180F.html (toujours rien sur les réfracteurs, mais il y a beaucoup de généralités).

  14. #11
    jipe24

    Re : flexion admissible lunette de 6 metres

    bon alors si j'ai bien compris, le point focal de ma lentille doit se trouver dans un cercle de 12mm autour du foyer de l'oculaire pour ne pas etre (trop) degradé par un defaut de coma. Mais cette valeur me parait enorme!!! pour un occulaire qui fait quelques cm de diametre ca parait abérant!
    pouvez vous me confirmer que c'est pourtant bien ca?
    merci pour votre aide

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