Télescope amateur / Tailler le miroir principal

Le télescope amateur Table des matières

Jean Marc Becker / Yves Lhoumeau La fabrication d'un télescope de A à Z...

Introduction: le projet

Généralités

Quel instrument choisir?

Avant de commencer

● Le verre, les abrasifs, La poix ● Le chantier

La taille / Ebauchage:

● les instructions ● la première heure ● creusons,creusons ● creuser, mais jusqu'à quand ? ● mesurer la flèche du miroir

La Taille /réunissage

La Taille / Douci

● comment s'y prendre ? ● la pratique

Polissage

● a quoi sert le polissage ? ● fabrication du polissoir ● la pratique de la poix

Le contrôle

Jeux optiques

L'Appareil de Foucault

● principe ● mise en œuvre ● approche de la sphère

La parabolisation

● pourquoi une parabole ? ● Masque de Couder ● principales figures observées ● Les mesures ● retouches (pratique) ● Le cahier de retouches ● La décision de fin de travail

L'aluminure

Et puis la fabrication du télescope qui va autour...

Travaux pratiques

● ébauchage ● réunissage et doucis ● polissage ● parabolisation

combien ca coute ?

Autres liens

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/tables%20des%20matieres.html (1 of 2)03/05/2004 20:45:10

Télescope amateur / Tailler le miroir principal

Glossaire

Table des matières

nous écrire

page 1/1

| Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/tables%20des%20matieres.html (2 of 2)03/05/2004 20:45:10

Télescope amateur / Le projet

Le télescope amateur Le Projet

Jean Marc Becker / Yves Lhoumeau La fabrication d'un télescope de A à Z...

Comment une rondelle de pyrex deviendra miroir

Genèse du projet

Villemandeur, Eclipsiaparty 1999 : une rencontre astronomes amateurs internautes. L'idée était là, elle ne demandait qu'à être concrétisée. En effet, Il est tout à fait possible de construire un télescope entièrement: optique, mécanique, électronique, avec pointage automatique... et tout cela à un cout inférieur aux instruments commerciaux de même caractéristiques, en ayant la satifaction d'avoir réalisé son instrument.

Seulement voila, avant de ce lancer, il faut être sur de pouvoir réussir à franchir tous les pièges que la bricole nous réserve... et surtout donner du temps au temps, bref être très patient.

L'utilisation du Web et du courrier électronique est une véritable aubaine pour échanger ses expériences d'opticien- concepteur-bricoleur-bidouilleur.

Un site...

Pour vous donner envie de réaliser votre télescope, de A à Z, du miroir à la monture.

Pour rendre la démarche encore plus attractive et proche de la réalité quotidienne, nous avons décidé de décrire la construction en temps réel d'un télescope de 200mm complet, en utilisant un outillage et un budget modeste.

Nous n'avons pas fixé d'échéances précises, car il n'est pas toujours évident d'évaluer le temps libre à notre disposition. Néanmoins, nous nous efforcerons de noter autant que possible le temps passé dans cette aventure...

à Astronome vaillant, rien d'impossible !

Jean Marc Becker

expert en taille de miroirs

Yves Lhoumeau

apprenti gratteur de verre

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/projet.html (1 of 2)03/05/2004 20:45:21

Télescope amateur / Le projet

Le projet page 1/1

| Chapitre suivant |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/projet.html (2 of 2)03/05/2004 20:45:21

Télescope amateur / Tailler le miroir principal / Généralités

Le télescope amateur Tailler le miroir principal

Jean Marc Becker / Yves Lhoumeau La fabrication d'un télescope de A à Z...

Généralités

Il y a peu de domaines de l'instrumentation scientifique dans lesquels un amateur non outillé puisse rivaliser avec les pros de la chose. Et c'est paradoxalement dans le domaine de l'optique astronomique, considérée comme un sommet de perfection, qu'on peut prétendre y arriver.

Le tailleur amateur de miroirs bénéficie d'une conjugaison sans pareille de petits miracles. D'abord, rien n'est physiquement plus simple qu'une surface optique, plane, sphérique, parabolique. Il y a un matériau, le verre, qui se travaille plus facilement qu'on pourrait l'imaginer. Les lois de la physique voulant que deux surfaces, quand on les déplace l'une par rapport à l'autre ne puissent rester en contact par tous leurs points que si elles sont planes ou sphériques font qu'il est presqu'impossible de faire autre chose que d'aboutir à des surfaces planes ou sphériques, à une très haute approximation quand on rode deux pièces de verre ou d'un autre matériau rigide à l'aide d'un abrasif.

La précision nécessaire à obtenir peut paraître extravagante eu égard aux précisions mécaniques habituelles. En optique, on raisonne en centièmes de microns , en pentes de un millionième.

Or les techniques de génération manuelle d'une surface rodée aboutissent à des ordres de grandeur de ce type.

La surface voulue pour un miroir de télescope standard est une parabole, terme qui sera explicité plus tard. Or cette parabole est extrêmement proche d'une sphère, et au bout du compte pas plus difficile à obtenir. Et pour couronner le tout, les lois de l'optique fixent une limite ultime à la qualité d'un miroir.

SUJET/CONTENU

généralités

quel instrument choisir ?

le matériel

le chantier

ebauchage

Une fois les critères de qualité obtenus, le miroir peut être réputé parfait, aucune évolution de sa forme ne permettant d'obtenir de meilleures images.

Il existe une merveilleuse technique de contrôle de la forme de la surface d'un miroir qui s'appelle le foucaultage, du nom de Foucault son inventeur, et qui permet la mesure avec des moyens apparemment dérisoires de la qualité de la surface avec toute la précision utile.

L'industrie ne peut s'offrir le luxe de mener ses instruments vers cette perfection dans le cadre d'une production de masse alors que l'amateur si, car il a ce qui est de plus précieux, le temps.

Un amateur pourra donc dire avec des arguments mesurés imparables que son télescope est parfait. On peut là introduire la notion que le seul élément conditionnant la capacité d'un instrument à collecter de la lumière et à extraire des informations des photons qui lui arrivent est le diamètre de son miroir principal.

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/general1.html (1 of 2)03/05/2004 20:45:33

Télescope amateur / Tailler le miroir principal / Généralités

doucis

polissage

Tailler le miroir principal généralités page 1/2

| Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/general1.html (2 of 2)03/05/2004 20:45:33

Telescope amateur / tailler le miroir principal / généralités

Quel instrument choisir ?

Question aussi vieille que l'astronomie amateur. Querelle lunette contre télescope, Newton contre Schmidt Cassegrain.

Pour celui qui veut faire son télescope, le choix initial est finalement assez simple. L'expérience montre que les miroirs les plus faciles à tailler sont ceux de 200 à 250 mm, avec une rapport focale sur diamètre de 6 (F/D=6).

A diamètre égal, une lunette est beaucoup plus longue qu'un télescope, pour pouvoir corriger les aberrations chromatiques. Beaucoup plus chère, parce que nécessitant quatre surfaces optiques dans des lames de verre de haute qualité.

C'est pourquoi l'amateur qui veut vraiment s'équiper et tailler lui même son optique commencera par un télescope de 200 ou 250. Ca donne déjà une très belle fenêtre sur le ciel.

Tous les autres critères, encombrement, esthétique, sont parfaitement accessoires. Un 200 parfait donnera les meilleures images qu'un 200 puisse fournir, quelles que soient les formules optiques utilisées. Si on veut faire mieux, il faut agrandir le diamètre. Aucune complication optique, quelle qu'elle soit, ne pourra permettre de faire mieux, pour un diamètre donné que le simple miroir taillé par l'amateur dans son modeste atelier.

Tailler le miroir principal généralités Page 2/2

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/general2.html (1 of 2)03/05/2004 20:45:38

Telescope amateur / tailler le miroir principal / généralités

|Page précédente |Chapitre suivant |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/general2.html (2 of 2)03/05/2004 20:45:38

Télescope amateur / Tailler le miroir principal / avant de commencer

Le télescope amateur Tailler le miroir principal

Jean Marc Becker / Yves Lhoumeau La fabrication d'un télescope de A à Z...

Avant de commencer

Le matériel

Le choix du diamètre étant fait, entre 200 et 250 pour un premier miroir étant le plus admis par tous ceux qui y ont tâté, il reste à approvisionner le chantier. Divers fournisseurs proposent des kits comprenant tout le nécessaire. Deux disques, l'un en Pyrex, l'autre en verre ordinaire, des lots d'abrasifs, de la poix à polir. Pourquoi le Pyrex ? C'est un verre doté d'une caractéristique particulière qui est son faible coefficient de dilatation. Il coûte plus cher que le verre ordinaire, mais il est bien plus facile à utiliser quand la température extérieure est basse. Il demande beaucoup moins longtemps pour trouver sa forme définitive. Il y a mieux , le Zerodur, mais c'est plus cher....Les abrasifs dans le colis sont de grain et de dureté variés. Il y a le Carborundum, ou carbo, gris à l'éclat un peu métallique, qui est fait pour râper le verre. Il nous servira pour l 'ébauchage. Viennent ensuite les corindons, plus tendres, avec des grains de dimension décroissante, qui vont permettre de doucir progressivement la surface jusqu'à ce qu'elle soit polissable.

Il y a enfin la poix et le blanc à polir qui nous serviront à polir et à mettre en forme définitive le miroir.

Le chantier

Rien n'est plus modeste que le chantier d'un pousseur de verre. Les menuisiers se feront un robuste trépied lesté en bas , avec un plateau de 50 cm en contre-plaqué épais.

Cliquer dans les cases

pour plus de détails pratiques

SUJET/CONTENU

Le chantier

Le Kit de Taille

Combien ca coûte ?

D'autres utiliseront un fût métallique de 200 litres comme ceux que le garagiste du coin pourra fournir. On enlève un fond au burin et au marteau, on le remplace par une rondelle de contre-plaqué épais, après avoir mis pas mal de cailloux au fond.C'est ce modèle que je préfère, car bien stable et à une bonne hauteur. L'établi optique devra être très robuste, car il subira de fortes contraintes lors du polissage. Le chantier doit être installé dans un endroit où il ne dérangera pas, si possible à une température de l'ordre de 20 à 22 degrés. Ca, c'est pour la poix.Tout doit être bien lavable autour. La propreté du chantier est indispensable pour éviter les rayures. Toujours pour des raisons de propreté, le chantier sera couvert soigneusement de vinyle adhésif, tel qu'on en trouve en déco, plutôt de couleur sombre. Ce revêtement sera changé en cours de travail. Il reste à mettre trois cale en bois, en contreplaqué aussi, à 120 degrés, une cale étant ajustable, histoire d'immobiliser correctement les disques de verre au milieu de l'établi optique.

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/avanttaille.html (1 of 2)03/05/2004 20:45:42

Télescope amateur / Tailler le miroir principal / avant de commencer

Tailler le miroir principal avant de commencer page 1/3

| Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/avanttaille.html (2 of 2)03/05/2004 20:45:42

Telescope amateur / tailler le miroir principal / avant de commencer

Le matériel :

détails d'un kit de taille

La matière première

1 disque en Duran 50 (futur miroir) à gauche sur la photo. Diamètre 205 mm, épaisseur 33mm

1 disque en verre (outil); plus mince, à droite. épaisseur 19 mm

Les abrasifs

sur la photo, on distingue les pots, de différentes tailles. Ils sont classé par grosseur de grain

carbo 80 : pour creuser

corindon 120, corindon 180: réunissage

w1, w2: apprêt (avant le douci)

w3, w4, w6: doucissage

Zirconium RZ: polissage

Poix noire optique: pour faire le polissoir, présentée sous la forme d'un bloc d'un kg à faire fondre, emballé dans du kraft

divers

une pierre abrasive pour les chanfreins.

caisse de transport, pour l'envoi à l'aluminure

Tailler le miroir principal avant de commencer Page 3/3

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/abrasifs.html (1 of 2)03/05/2004 20:45:49

Telescope amateur / tailler le miroir principal / avant de commencer

| Page précédente |Chapitre suivant |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/abrasifs.html (2 of 2)03/05/2004 20:45:49

Telescope amateur / tailler le miroir principal

Le poste de taille en images

Cout du poste: (mars 2000)

● Bidon....gratuit ● sable...gratuit ● planche... 26 FF ● quicaillerie (vis, tige, boulons): 20 FF ● vénilia adhésif: 40 FF

Total: 86 FF

YL: j'ai décidé de simplifier la réalisation au maximum. comme je n'avais pas envie d'enlever le fond du bidon à coup de burin, je l'ai gardé quasiment intact, en ne perçant que 6 trous à l'aide d'une mèche à métal et d'une perceuse. des L en tige filleté de 6 permettent de maintenir le plateau en bois qui supporte l'outil.

Comme découper un rond n'est pas mon fort non plus, j'ai préféré une forme en octogone; il n'y a qu'à couper les coins d'un carré !

astuces de fabrication

utiliser 3 bouts de tiges filetées pour fixer le plan de travail sur le bidon

Tailler le miroir principal avant de commencer Page 2/3

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/poste%20de%20taille.html (1 of 2)03/05/2004 20:45:57

Telescope amateur / tailler le miroir principal

Page précédente | Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/poste%20de%20taille.html (2 of 2)03/05/2004 20:45:57

Télescope amateur / l'ébauchage

Le télescope amateur l'ébauchage

Jean Marc Becker / Yves Lhoumeau La fabrication d'un télescope de A à Z...

Quelques instructions

Un miroir de télescope est essentiellement une surface concave, sphérique à une haute approximation. Elle deviendra parabolique lors de la mise en forme définitive mais sans s'éloigner beaucoup de la sphère.

Nous avons en mains deux disques de verre, un qui deviendra un miroir,l'autre qui fera fonction d'outil.

Nous avons également toute une série d'abrasifs de grosseur variée. Le disque miroir est initialement plat, il faudra donc le creuser pour lui donner la forme d'une calotte sphérique. C'est là que la magie du rodage intervient. Cette première phase s'appelle l'ébauchage. Nous avons donc un chantier de travail. Nous posons dessus le disque outil, et on le maintient latéralement par des cales en bois vissées sur le plateau. Maintien non serré.

Effectuons ensuite sur les 2 disques des chanfreins à l'aide d'une pierre carbo. Cela permettra d'éviter les écailles sur les bords du miroir. Puis on prend le pot de carbo 80, dans le couvercle duquel j'ai l'habitude de percer un trou pour en faire une salière. On "sale" la surface de l'outil avec l'abrasif, puis on projette de l'eau avec les doigts sur la surface. Pas trop, car l'abrasif se sauve, pas trop peu sinon on on obtient une pâte inhomogène. Un poil d'expérience permet de trouver les bonnes doses.

D'une main ferme, quoiqu'un peu moite pour un premier miroir, on pose le disque miroir sur le disque outil, et on frotte. Ca fait pas mal de bruit au début, le verre n'aime pas ça du tout et le fait savoir. Puis le bruit s'atténue et disparaît pratiquement. La première séchée est finie.

Ca n'a pas duré deux minutes, et il faut tout enlever avec une éponge, résidus d'abrasif et pâte de verre broyé, et on recommence. Premier "théorème": la pièce qui est dessus se creuse, pendant que la pièce du dessous se bombe. Et ça creuse d'autant mieux que l'amplitude de la course est grande. Il est essentiel, dès ce stade et pour tout le reste du travail de veiller à ce que les positions respectives de l'outil et du miroir varient constamment. Pour cela, il convient que l'opérateur tourne autour du tonneau, doucement, qu'il fasse régulièrement tourner l'outil sur le chantier, et qu'il fasse régulièrement tourner le miroir entre ses mains, et tout cela dans le même sens. C'est la condition absolue pour éviter toute régularité qui conduit à des formes non sphériques. La difficulté du travail à la machine est dereproduire ce côté aléatoire qui conduit à la sphère parfaite.

Au début, ce n'est pas flagrant ! Mais au bout d'une demi-heure de travail, si on prend une règle et qu'on la pose en travers du miroir, on s'aperçoit qu'il y a un jour qui se fait au centre entre la règle et le miroir. De même, si on la pose sur l'outil, elle bascule doucement.

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/ebauche1.html (1 of 2)03/05/2004 20:46:04

Télescope amateur / l'ébauchage

Tailler le miroir principal l'ébauchage page 1

| Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/ebauche1.html (2 of 2)03/05/2004 20:46:04

Telescope amateur / tailler le miroir principal / la première heure

La première heure...

Lundi 17 Avril 2000

YL> ca y est, je me suis mis à gratter.ouverture de la boite de carbo 80, humidification des disques avec unbrumisateur, saupoudrage d'abrasif, et c'est parti...Dès la première séchée, je me suis pas méfié des chanfreins. Et clac, une belle écaille est partie du bord du miroir après un demi tour autour de la table de taille. glups!

JMB>Honte à moi, j'ai oublié ce "détail"...

YL> Qu'a cela ne tienne, j'ai retourné le miroir, repassé consciencieusement les bords avec la pierre à carbo plusieurs fois. Et je me suis remis au travail.

JMB> Et il faudra entretenir le chanfrein plusieurs fois en cours d'ébauchage, en particulier sur l'outil dont le bord va baisser.

YL> au bout d'une 1/2 heure (7 séchées), on remarque nettement que l'outil en verre est plus tendre que le miroir. Le premier est devenu complètement dépoli, alors que le miroir ne l'est pas encore sur toute sa surface.

YL>Il reste 3 zones intactes sur les bords , réparties à 120°. Au bout d'une heure (15 séchées), le miroir est pratiquement dépoli lui aussi. Il ne reste qu'une extrémité sur un bord qui n'a pas été gratté. C'est normal ?

JMB> C'est normal que le bord soit attaqué en dernier, pour l'instant tu ne fais que creuser le centre.

YL> On ne voit pas encore de courbure notable.

JMB>Mais si mais si, tu as une courbure. Prends une bonne règle, tu fais déjà passer quelques dixièmes de millimètres en dessous au centre du miroir.

YL> Pourtant j'ai bien appuyé pendant les courses. Je pense que c'est l'amplitude latérale qui n'était pas assez forte. Nous verrons donc demain !

JMB>Il faut aller aussi loin que possible tant en Nord Sud qu'en Est Ouest, jusqu'à la limite de la bascule.

YL> A part le problème de l'écaille, ma préocupation première est le dosage entre abrasif et eau. J'ai essayé plusieurs méthodes:-avec un brumisateur pour humidier les disques, puis passage d'une épongemouillée

Tailler le miroir principal l'ébauchage Page 2

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/premiereheure.html (1 of 2)03/05/2004 20:46:09

Telescope amateur / tailler le miroir principal / la première heure

Première page | Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/premiereheure.html (2 of 2)03/05/2004 20:46:09

Telescope amateur / tailler le miroir principal / l'ébauchage

Creusons, creusons...

YL> nous voici en plein ébauchage. Je me rends compte petit à petit de tout ce qui se passe sous mes mains. J'ai trouvé un meilleur équilibre entre carbo et eau. J'utilise un brumisateur et une éponge humide entre deux séchées, ça suffit largement.

Point ne sert de mouiller comme un dingue, comme j'ai pu le faire lors de la première séance. Le gain est intéressant sur la propreté autour du chantier ! On évite les flaques grises. Heureusement que je taille dans une pièce indépendante de la maison, car sinon le conflit avec Madame aurait été de taille ;-))La routine dans le mouvement s'installe. ou presque. J'ai quand même fait une gaffe. Et hop une deuxième écaille, plus petite, faite bêtement. J'ai bien inspecté les chanfreins. Mais quand la pièce mouillée vous échappe des mains, elle cogne parfois un peu trop brutalement l'outil. et un petit poc :-( de 1 mm x 2mm sur un bord. du coup, j'ai bien arrêté le chanfrein à cet endroit. Je ne pense pas que ce soit grave.Ca m'apprendra surtout qu'il faut toujours manipuler les disques de verre avec respect et précaution, même après une heure de travail. Il faut se méfier de la routine.

J'ai aussi élargi mes courses. J'ai l'impression que ca gratte mieux. Je peux maintenant sentir très légèrement un creux sur le miroir, au centre. Comme je l'ai dit, le dosage de l'abrasif devient plus évident. Je vais encore continuer à gratter. J'ai une vague idée de la limite de changement d'abrasif. c'est pas pour tout de suite. Il va bien faloir encore quelques heures !

Troisième et Quatrième séance (1h chacune)

JMB est passé me rendre visite. Une sacrée leçon de taille. Désormais l'ébauchage va beaucoup plus vite. Le geste devient machinal . Mais surtout j'utilise une autre technique pour creuser. Il s'agit de courses droites (vidéo) .

La flèche a augmenté en très peu de temps. Elle mesure désormais plus d'un millimètre. A ce qu'il paraît, un bon creuseur peut espérer descendre d'un millimètre par heure !

Bien sûr toute technique a son revers. Cette méthode est un peu plus "violente". Il faudra bien revenir aux courses en W pour homogénéiser la surface du miroir. Mais nous n'en sommes pas encore tout à fait là.

Tailler le miroir principal ébauchage Page 4

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/milieuebauche.html (1 of 2)03/05/2004 20:46:15

Telescope amateur / tailler le miroir principal / l'ébauchage

Page précédente |Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/milieuebauche.html (2 of 2)03/05/2004 20:46:15

Telescope amateur / tailler le miroir principal / ébauchage

C'est bien de creuser, mais jusqu'à quand?

Nous avons le projet de faire un 200 à F/6. Ce qui signifie qu'il fera 1200mm de focale. L'image d'une étoile se trouvera à 1.20m en avant du miroir. Par définition, un miroir sphérique donne une image parfaite d'une source lumineuse située à son centre de courbure. En effet, un rayon émis par une source au centre de courbure revient exactement sur ses pas, parce qu'il est toujours perpendiculaire à la surface.

Par contre, si la source est à l'infini, comme une étoile normale, l'image se forme à une distance exactement égale à la moitié du rayon de courbure.

On a choisi F/6 pour diverses raisons. Un 200 à F/6 est ce qui se travaille le mieux, tant pour la taille que pour la mise en forme. C'est un bon compromis entre l'encombrement, la possibilité d'observer confortablement tant les objets faibles que les planètes, la possibilité de l'équiper avec des oculaires confortables.

Tailler le miroir principal ébauchage Page 7

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/finebauche.html (1 of 2)03/05/2004 20:46:23

Telescope amateur / tailler le miroir principal / ébauchage

|Page précédente |Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/finebauche.html (2 of 2)03/05/2004 20:46:23

Telescope amateur / tailler le miroir principal / ébauchage

Mesurer la flèche du miroir

Comme cet instrument aura une focale de 1200mm, il conviendra que le rayon de courbure du miroir fasse 2400mm.

Et c'est là qu'intervient la première formule mathématique, dont la complexité apparente ne doit pas affoler. On trouvera pire plus tard. Car il s'agit de mesurer ce rayon de courbure. Au fur et à mesure que l'ébauchage avance, on voit que le miroir devient très, trop doucementcreux... Plus il est creux, plus est court le rayon de courbure. Ce creux se mesure facilement.

On met une règle bien droite en travers du miroir, et on mesure la "flèche". C'est l'espace qu'il y a entre le plus creux du miroir et la règle. On mesure cette flèche en faisant passer dessous des cales d'épaisseur connue. Les forèts qu'on peut acheter dans les magasins de bricolage sont bien calibrés, et font l'affaire. La flèche est reliée au rayon de courbure par la terrible formule suivante:

f (flèche) = D^2 / (8 x R)

D = diamètre du miroir | R = rayon de courbure

Si on prend notre miroir en cours, cela donne f=200x200/8x2400=2.08mmIl faut bien mesurer le diamètre réel, parceque ce terme est élevé au carré, et que de faibles différences sont sensibles.

On aura donc typiquement deux millimètres de creux central et un petit peu... Un foret de deux va donc être notre calibre. Quand il passerafacilement sous la règle, avec juste un peu de jeu, on pourra dire que c'est bon!

Et la précision, dans tout ça? Alors qu'on prétend tripoter les centièmes de micron, voilà qu'on en est au dixième de millimètre? En fait, on va tomber pas loin de la focale voulue. Et le miroir qu'oncherche n'est pas un miroir de focale particulièrement précise, un à peuprès convenable ira, mais avec une sphère rigoureusement parabolisée. Nousparaboliserons la sphère effectivement réalisée, en mesurant son vrairayon de courbure après polissage. Peu importe si le miroir est 5cm troplong ou trop court. Tant que la règle bascule sur le calibre, on creuse. Une fois que lecalibre passe librement, on cesse de creuser.

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/finebauche2.html (1 of 2)03/05/2004 20:46:31

Telescope amateur / tailler le miroir principal / ébauchage

Tailler le miroir principal ébauchage Page 8

Page précédente | Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/finebauche2.html (2 of 2)03/05/2004 20:46:31

Telescope Amateur / Ebauchage / Video

Ebauchage / Travaux Pratiques(à dérouler vers le bas)

Avant de tailler: Faire un chanfrein

Fabrication du chanfrein pour éviter les écailles

à l'aide d'une pierre carbo (carbo agloméré)

Il est nécessaire de reproduire cette opération plusieurs fois durant la phase d'ébauchage, surtout pour l'outil en verre, qui s'use plus vite que le miroir en pyrex.

L'ébauchage

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/ebauchevideo.html (1 of 3)03/05/2004 20:47:07

Telescope Amateur / Ebauchage / Video

1° Préparer la séchée

2° placer ses mains sur le miroir

3° Gratter...

Bruit du verre gratté en début de séchée

Bruit en fin de séchée

Bruit lorsque le dosage en eau est trop important

● les courses en W

● les courses droites

● la "danse" autour du tonneau

Savoir s'arrêter

Mesurer la flèche en cours d'ébauche

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/ebauchevideo.html (2 of 3)03/05/2004 20:47:07

Telescope Amateur / Ebauchage / Video

Flèche correcte

page suivante

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/ebauchevideo.html (3 of 3)03/05/2004 20:47:07

Télescope amateur / Tailler le miroir principal

Le télescope amateur Tailler le miroir principal

Jean Marc Becker / Yves Lhoumeau La fabrication d'un télescope de A à Z...

Réunissage

>JMB

Après la phase brutale d'ébauchage, où il s'agit d'enlever le plus de verre possible dans le moins de temps possible, il convient d'adopter des méthodes plus calmes pour obtenir une surface polissable. La première tâche est de "réunir" les deux surfaces. Telles qu'elles, elles sont encore bien éloignées d'une vraie calotte sphérique. Pour cela, on va adopter le type de course qui sera celui de tout le reste du travail. Ce sont des courses en W à relativement faible amplitude. Typiquement 1/3 de diamètre, et surtout typiquement irrégulières. Variant au gré de la fantaisie de l'opérateur entre 1/4 et 1/2 diamètre. Comme on va vite tâter des précisions redoutables, sans le savoir ni faire exprès, il convient d'être un peu maniaque. Il faut impérativement que miroir et outil varient constamment leurs positions relatives. Pour cela, on tourne lentement autour du poste de travail, tout en faisant régulièrement tourner dans le même sens l'outil ou le miroir entre ses mains. On alterne

régulièrement, et c'est nouveau, la position de l'outil et du miroir, tantôt dessus, tantôt dessous. On se familiarisera plus tard avec les terme miroir dessus et miroir dessous. Une bonne prise en main de l'outil et du miroir est utile. Pour ma part, je mets une main devant et une derrière, et non une de chaque côté. J'ai l'impression de moins faire de bord rabattu, terme redoutable, au polissage. Le réunissage va consister à travailler "un certain temps" avec le carbo, jusqu'à ce qu'on voie le film abrasif être partout de la même épaisseur. Et ça ne coûte rien de faire une dizaine de séchées de plus par sécurité, tout ceci se faisant sous le seul poids du miroir et des mains. Pendant ce temps, on contrôle le rayon de courbure. S'il devient trop long, on travaille tout miroir dessus. Comme pour creuser. S'il devient trop court, on travaille tout miroir dessous, et il aura tendance à s'allonger. Il ne faut pas avoir peur de prolonger un peu cette phase,

pour être sûr d'avoir un grain de surface bien homogène, et une belle forme de départ. Aprés le carbo, la surface du verre tient plus de la râpe à fromage que du miroir optiquement parfait. Ce bon abrasif travaille en arrachant des éclats de verre de la surface.

Il convient maintenant de pratiquer une érosion progressive de ces creux et bosses pour arriver à ce qu'on appelle une durface doucie, bonne pour le polissage.

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/reunissage.html (1 of 2)03/05/2004 20:47:19

Télescope amateur / Tailler le miroir principal

Tailler le miroir principal Réunissage page 1

Page précédente |Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/reunissage.html (2 of 2)03/05/2004 20:47:19

Télescope amateur / Tailler le miroir principal

Le télescope amateur Tailler le miroir principal

Jean Marc Becker / Yves Lhoumeau La fabrication d'un télescope de A à Z...

Le Doucissage

On va utiliser des abrasifs nettement moins agressifs, au grain de plus en plus fin. Il y a un préalable important. Il faut décontaminer le local de travail de tout reste de carbo. On jette l'éponge et les chiffons qui ont servi jusque là. On éloigne la cuvette pour ne plus s'en resservir. On récure soigneusement le sol, on change d'habits, on se coupe et nettoye les ongles. On jette les cales qui servaient à tenir le miroir, et on en fait des neuves. On recouvre le poste de travail de deux couches croisées de nylon adhésif. Tout cela pour éliminer autant que faire se peut la plaie du tailleur d'optique, la rayure. On vérifie une dernière fois le chanfrein du miroir, et on éloigne la pierre carbo. Le miroir sera aussi, bien sûr, soigneusement nettoyé. Le premier des grains plus fins sera un corindon, grain 120. Ces numéros de grains sont en fait le nombre de mailles par pouce carré du tamis qui a servi à les trier. Plus ce numéro est grand, plus le grain est petit. On fait des séchées qui seront tout de suite moins bruyantes que celles du carbo.

Il faut voir d'emblée, au bout de quelques séchées, le grain de surface s'affiner partout à la fois, et en particulier au centre du miroir. S'il reste intact, c'est que le réunissage n'est pas correct. Sinon, une bonne douzaine de séchées vont montrer un état de surface bien amélioré, et le contact à la main est bien plus doux. Il faut alors repèrer les éventuelles piqûres. Il s'agit de petits trous laissés par des éclats de verre dûs au carbo. On peut marquer leur place au dos avec un feutre. Quand les derniers petits trous disparaissent, ou qu'ils changent de place d'un examen à l'autre, cela signfie qu'on peut passer au grain suivant. Avec les deux premiers corindons, il faut continuer à surveiller le rayon de courbure, et faire les corrections nécessaires. Inutile d'être maniaque à l'excès, de toutes façons on parabolisera la sphère effectivement obtenue. Et tant pis si elle n'a pas le rayon de courbure choisi au départ, sauf à vouloir faire une focale très précisément déterminée. Il convient alors de faire un solide nettoyage du poste et de son environnement,

moins critique cependant qu'avec le carbo. Et on passe à une douzaine de séchées avec le corindon 180.

Le progrès est moins flagrant qu'entre carbo et corindon. Cependant l'état de surface est vraiment meilleur. Et c'est le moment de vérifier qu'il ne reste pas de piqûre liée au carbo, car elles sont alors très bien contrastées sur le fond doux laissé par le corindon. S'il en reste, on remonte d'un grain. On continue à alterner les positions miroir dessus, miroir dessous. Il va sans dire que toute la surface devient bien homogène, et qu'il ne reste pas un rond central ou un bord qui prenne moins bien le douci que le reste. Re nettoyage, re changement d'éponge et de chiffon. On passe alors aux abrasifs W. Là, je ne sais pas du tout pourquoi ce changement de dénomination. Les corindons s'utilisaient toujours à la salière, avec projection d'un peu d'eau pour mouiller correctement. Pour les W, il convient de procéder un peu différemment. On met une noisette d'abrasif au centre du miroir ou de l'outil, et on fait tomber un peu d'eau dessus. On mélange avec le doigt, et on mouille juste pour faire une sorte de crème assez fluide, qu'on étale sur la surface.

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/doucinstruction.html (1 of 2)03/05/2004 20:47:25

Télescope amateur / Tailler le miroir principal

Tailler le miroir principal le doucissage page 1

Page précédente | Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/doucinstruction.html (2 of 2)03/05/2004 20:47:25

Telescope amateur / tailler le miroir principal

Le doucissage par la pratique...

Parfois la facilité cache quelque chose de malsain. Ca y est, en arrivant à ces fameux grains W, je me suis aperçu de l'horreur : j'avais dépassé la flèche recherchée, écourtant la focale probable de mon instrument de plusieurs centimètres ! n'ayant pas du tout apprécié cette fantaisie et désirant une focale très précise (vous verrez plus tard pourquoi), j'ai pris une grande respiration, poussé un beau juron et décidé de repartir à la case départ.

Et nous voici de nouveau confrontés au carbo de 80, miroir dessous, afin de réduire le rayon de courbure de celui-ci. Il m'a fallu alors que 10 minutes pour corriger cette erreur, que je n'avais pas vu venir avec mon sphéromètre.

Le reste de l'histoire semble déjà connu. Comme me l'a fait remarquer Jean Marc, cette mésaventure a eu au moins le mérite de me faire la main. En moins de 3 heures, le miroir et l'outil furent revenu à l'étape du douci. Soit environ deux fois moins de temps que pour le premier essai.

Il est relativement facile de détecter si le dosage en eau est correct. Si l'eau est en quantité trop importante, l'outil glisse sur le miroir comme sur une patinoire. A l'inverse, si l'eau se fait rare, les disques " accrochent "Sur ce dernier point, je n'ai pas eu à déplorer de véritable " collage ", décrit dans les ouvrages. Tant mieux, cela nous a fait un problème de moins. Au début du douci, j'ai eu tendance à être un peu " radin " sur l'abrasif. Puis l'habitude venant, j'ai augmenté mes dosages, faisant durer du même coup mes séchées plus longtemps.

Afin de réduire au maximum les chances de rayures, je me suis permis de laver à grande eau l'outil et le miroir avant chaque séchée. Celles ci sont effectivement plus longues et devenues silencieuses. Cependant la sensation d'abrasion reste perceptible. De même, à chaque changement de grain, il m'a semblé nécessaire de changer les cales, et le vénilia (replacé ensuite par du plastique transparent pour couvrir les livres, moins coûteux), même si sur ce dernier point Jean Marc m'a indiqué que cela n'avait pas un caractère obligatoire. Comme je venais déjà de faire marche arrière, je n'ai pas pris de risque, et cela a payé.Appliquant à la lettre les recommandations, je suis passé de grain en grain sans l'ombre d'une rayure. Seulement une fois, j'ai pu détecter une filandre, qui a disparu à la séchée suivante. Ai-je eu de la chance, je ne sais pas…Le nombre de séchées par abrasif est un peu difficile à évaluer, surtout pour les 2 derniers grains. Pourquoi 8 séchées, et pas 7 ou 9 ? Il aurait fallu observer le miroir à la loupe pour relever chaque piqûre dans le Pyrex. Bien qu'ayant pris plusieurs fois une loupe pour examiner la surface, je n'ai pas fait ce travail, faisant confiance à mon travail préliminaire de réunissage, qui permettrait s'il était bien fait de faire un douci homogène sans encombre. De toutes façons je me suis fait une raison: mieux vaut faire une séchée de plus plutôt qu'à avoir à revenir en arrière de 2 grains parce qu'on a voulu aller trop vite.

Et cette fois ci, ça a payé… le contrôle de JMB à la fin du douci fut positif ! Nous pouvons maintenant passer aux préparatifs du polissage.

Quand à la durée: je ne me suis pas trop pressé, c'est le moins que l'on puisse dire. Depuis le début, j'ai bien du passer 18h autour du poste de taille. Mais n'oublions pas que je me suis planté dans la flèche du miroir (trop creusé) et du coup, j'ai repris le doucis du départ. On peut légitimement penser qu'en 12h, vous pouvez arriver à cette étape.

Les travaux pratiques

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/doucispratique.html (1 of 2)03/05/2004 20:47:36

Telescope amateur / tailler le miroir principal

Tailler le miroir principal le doucissage Page 3

| Page précédente | Chapitre suivant |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/doucispratique.html (2 of 2)03/05/2004 20:47:36

Télescope amateur / Tailler le miroir principal

Le télescope amateur Tailler le miroir principal

Jean Marc Becker / Yves Lhoumeau La fabrication d'un télescope de A à Z...

Le Polissage

Arrivé au stade du douci, le travail est déjà bien avancé. En fin d'ébauchage, avec le carbo qui arrache du verre, l'état de surface était celui d'un vaste champ de bataille hérissé de rochers pointus. Pas question de polir ça tel quel. A la fin du douci, il s'agit d'un étang animé par une brise. Ca ne fait toujours pas d'images, mais c'est polissable.C'est là qu'on va profiter d'une autre propriété du verre. On le considérait jusqu'ici comme parfaitement rigide et cassant, et voilà qu'on va utiliser ses propriétés contraires de matériau fluable, sous certaines conditions. C'est là qu'un autre matériau, également aux propriétés contradictoires va entrer en scène : la poix. D'origine végétale, c'est une résine issue d'un pin nordique. Il s'agit également d'un matériau amorphe, qui a la double propriété d'être cassant pour les efforts rapides, comme du verre, et de fluer sous les contraintes prolongées. Nous allons découvrir cette substance étrange, odorante et collante, qui est parfaitement indispensable, comme le verre. C'est avec elle que nous allons réaliser le polissoir.

Aucune substance de remplacement n'a jamais fait ses preuves. On fait le polissoir avec des caramels de poix collés sur l'outil qui a servi à creuser le miroir. On utilise cette forme en caramels pour deux raisons. D'une part, la poix doit être libre de s'affaisser doucement au fil du travail pour toujours épouser parfaitement la forme du miroir, et d'autre part l'eau et le produit à polir doivent pouvoir circuler correctement pour éviter les phénomènes d'aquaplaning. Je fais des caramels de 25mm de côté, en utilisant des moules en papier organisés en bandes.

Un accordéon collé légèrement dans une gouttière en papier, les gouttières collées côte à côte sur une feuille, forment un bon nombre de petits moules qu'on va couler ensemble. On en fait de quoi couvrir largement la surface du miroir.

Il y a toujours quelques pertes au démoulage. La poix ne doit être ni trop dure, ni trop molle... Ca ressemble à des conseils de cuisinier, mais il y a quelques repères possibles. Quand elle est restée longtemps dans son papier d'emballage, elle paraît toujours très dure. Il faut la tester plus finement. On prend le pain de poix dans son papier, et on tape dessus au dessus d'une casserole pour en détacher quelques éclats. On en fond un peu sur feu doux, puis on laisse bien refroidir, on peut accélérer sous l'eau froide. En appuyant fermement avec l'ongle du pouce, on doit le sentir s'enfoncer lentement dans la poix, et il doit laisser une marque franche, brillante au fond. Si c'est à peine marqué, et que le fond de la marque est terne et plein de micro-éclats, c'est qu'elle est trop dure. Si l'ongle rentre facilement, et que le doigt marque, c'est qu'elle est trop molle. Si elle est trop dure, on ajoute quelques centimètres cube d'essence de térébenthine lors de la fusion du pain de poix, feu éteint. Si elle est trop molle, on la laisse évaporer quelques minutes sur feu doux. Attention, térébethine et vapeurs de poix sont très inflammables.

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/polissageinstruction.html (1 of 2)03/05/2004 20:47:47

Télescope amateur / Tailler le miroir principal

Tailler le miroir principal généralités page 1

| Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/polissageinstruction.html (2 of 2)03/05/2004 20:47:47

Telescope amateur / tailler le miroir principal

Fabrication du polissoir

Les échanges par internet ont aussi leurs limites, aussi, afin de permettre une meilleure explication sur ce site, nous avons décidé de nous rencontrer. Nous nous sommes donc donné rendez-vous chez JMB, le 29 octobre 2000. et voici comment nous avons procédé.

première étape: les moules à "caramel" (à usage unique)

pour faire de jolis caramels, JMB nous explique sa technique personnelle. Pas besoin de baguettes en bois ou de moule spécial. Juste quelques feuilles de papier à petit carreaux, des ciseaux, et un baton de colle.

JMB >"La manip est tellement simple, qu'elle est à la porté d'un enfant de 5 ans"

Tout à fait... a la différence près qu'il faut un peu de temps, environ 20 minutes. Mais qu'est-ce que 20 minutes à coté du temps que nous passerons avec cet instrument ? les moules se fabriquent de la manière suivante:

● faire des bandes de 3,5 cm de coté et de 21 cm de long environ. (sens d'une feuille A4 en largeur) ● replier les cotés sur 1/2 cm pour faire une sorte de gouttière ● faire des bandes de 29 cm environ (sens d'une feuille A4 en longueur) ● replier chaque bande de manière à former un joli petit accordéon tout les 2,5 cm

coller les accordéons dans les gouttières. Cela doit donner à peut près ceci:

faire un nombre suffisant de moules pour couvrir la totalité de l'outil, voir un peu plus, de manière à disposer de quelques carrés supplémentaire au cas où il y aurait de la casse au démoulage ou pendant le polissage.

viens ensuite le chauffage de la poix

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/prepolissagepratique.html (1 of 2)03/05/2004 20:48:13

Telescope amateur / tailler le miroir principal

cela ressemble un peu à la fonte du chocolat en tablette, mais la comparaison est très vite limité. Pour l'odeur, ce n'est pas ca du tout !!! Le chauffage est très doux, car la poix ne doit pas bouillir. Cela ne prendra que quelques minutes JMB rajoute ensuite une larme de térébentine, car la poix dont je dispose est bien trop "dure" une fois refroidie

Tailler le miroir principal fabrication du polissoir Page 1

| Page précédente | Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/prepolissagepratique.html (2 of 2)03/05/2004 20:48:13

Telescope amateur / la pratique du polissage

la pratique du polissage

De retour à la maison, me voilà de nouveau face à face avec le miroir et le polissoir.Déjà, une première vérification s’impose en ce mois de novembre. La température ne doit pas être trop basse dans mon atelier. Je m’empresse donc de mettre en route le radiateur pour ramener la température de la pièce à 20° environ. Comme prévu, je modifie mon poste de taille, en ajoutant des petits patins de feutre sur toute la surface (photo).

Il ne reste plus qu’à mouiller les deux disques, préparer le blanc à polir…Un détail qui ne doit échapper à personne. Rien ne sert de chauffer l’atelier en hiver si les disques sont lavés au préalable avec de l’eau glacée. Une eau tiède est de rigueur.Au démarrage de chaque séance, il faut vérifier l’aspect des carrés de poix. Pour la première séance maison, je n’ai rien à modifier, car cette précaution a été prise à la fin de la séance chez JMB. Je dois également préparer du blanc à polir. Un demi dé à coudre dans un fond d’eau suffira pour plusieurs heures.

On remue avec la cuillère et le mélange est prêt à appliquer au pinceau. A noter également, plus on avance dans le polissage, et plus la solution doit être diluée. En pratique j’ai rajouté une larme d’eau sans remettre de blanc.

La danse du tonneau a repris. La « méditation » et le rêve aussi. Car le polissage étant une opération répétitive (et il faut le reconnaître un peu fastidieuse) la tête se met à travailler autant que les mains. (on ne travaille pas forcément du chapeau pour autant (. Et pour rompre la monotonie ,un fond sonore s’est vite imposé comme le conseille JMB. La fin d’une séchée se remarque aisément. Tel un bourricot, le disque de verre supérieur (outil ou miroir) refuse assez brusquement d’avancer. Les sensations sont un peu les mêmes que lors du doucissage, mais avec une étrange sensation de souplesse.Le rechargement au blanc est sommaire.

Il me semble inutile de badigeonner le polissoir ou le miroir complètement, sauf au début de la séance et lors de la rectification des carrés. Dans ce cas, j’ai l’impression que mes 2 disques flottent l’un contre l’autre, sans polir. La sensation de patinoire est identique au douci. Donc en pratique, 1 coup de pinceau en diagonale et nous voilà reparti pour 10 minutes au minimum.

Tailler le miroir principal La pratique du polissage Page 1

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/polissage/pratique%20du%20polissage.html (1 of 2)03/05/2004 20:48:21

Telescope amateur / la pratique du polissage

| Page précédente| Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/polissage/pratique%20du%20polissage.html (2 of 2)03/05/2004 20:48:21

Telescope Amateur / jeux optiques

Jeux Optiques

Une fois le miroir poli, il est bon de souffler un peu, avant de passer aux choses sérieuses. La surface actuelle, sauf faute

grave, est une calotte sphérique à une très haute approximation, de l'ordre du micron en écart maximum à la sphère, et dont on connaît le rayon à quelques centimètres près. Il faut absolument faire quelques manipulations simples pour se familiariser avec cet objet. Il faut faire des images du Soleil, avec un petit écran tenu à la main. Les images sont les meilleures quand l'ombre de l'écran est au centre du miroir, écran sur l'axe optique.

On fait finement la mise au point, et on va pouvoir mesurer directement la focale, distance entre l'écran et le miroir. Si on a bien mesuré la flèche au moment de l'ébauchage, on doit, en la multipliant par deux trouver une valeur proche de ce qu'on attendait comme rayon de courbure. Et si cette valeur diffère notablement, ce n'est pas grave, on parabolisera en fonction de la valeur réelle trouvée!

On retourne à l'atelier, et cette fois on va faire des images à proximité du rayon de courbure. On va d'abord réaliser un support pour le miroir. Quelques morceaux de contre plaqué y pourvoiront. (Voir croquis). Ce support doit être bien rigide. Le miroir est posé dedans sur la tranche, le dos posant contre trois vis. Un chanfrein oblique est dégagé, de telle sorte que le miroir ne soit supporté que par son bord avant, et pose bien sur les trois têtes de vis qui serviront à régler son orientation. On régle en tournant ces vis depuis l'arrière du support.

note Y.L: le support présenté ici diffère légèrement de la description ci-dessus. Je me suis contenté d'une seule vis de réglage en hauteur,

On place le support sur une table, on y installe le miroir, vertical, de telle sorte qu'on ait un dégagement suffisant, trois mètres vers l'avant du miroir pour notre rayon de courbure (RC) de 240cm environ. A ce stade, il faut apprendre, et c'est très important, à situer une source lumineuse au centre de courbure (CC). On peut utiliser n'imorte quelle source. Une bougie, une ampoule électrique claire de faible puissance. Une lampe de poche convient mal, à cause du réflecteur qui est gênant. Loin derrière le miroir, au delà du CC prévu, on place sa source lumineuse. Et avec un morceau de carton blanc, on va chercher l'image.

Elle se trouve en avant du miroir, assez près, petite, inversée, en dedans du CC. Une fois l'image trouvée et bien nette, le petit écran étant par exemple monté sur un pied photo, on va déplacer la source en la rapprochant du miroir, ce qui va en éloigner l'image. On procède ainsi jusqu'à ce que l'image soit à la hauteur de la source dont elle aura alors la même dimension. On peut rapprocher encore la source du miroir, ce qui va éloigner et grandir l'image.

On cherche à nouveau la configuration où source et image sont à la même distance et donc au CC, et on les rapproche. Si l'image est trop haute, on monte la source. Si elle est trop à droite, on déplace la source vers la droite. Jusqu'à obtenir la source et son image bien côte à côte. Il faut bien se familiariser avec ces petites manoeuvres qui doivent devenir instinctives. C'est en plus amusant.

On peut en profiter pour examiner cette image en l'air avec une bonne loupe, et on voit tout de suite qu'on a déjà une bien belle optique vus les détails observés. Savoir placer une source lumineuse au centre de courbure et en récupérer l'image c'est avoir résolu une des difficultés les plus agaçantes de l'entreprise!

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/foucaultage/jeuxoptiques.html (1 of 2)03/05/2004 20:48:27

Telescope Amateur / jeux optiques

Tailler le miroir principal jeux optiques Page 1/2

| Page précédente| Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/foucaultage/jeuxoptiques.html (2 of 2)03/05/2004 20:48:27

Telescope Amateur / Foucaultoir

L'appareil de Foucault

Après toutes ces manipulations qui ont permis de se faire une idée qualitative de ce qu'est le foucaultage, il faut maintenant donner une forme à tout ça, en construisant un appareil de Foucault, dit foucaultoir. Rien de bien compliqué, mais il y a des règles à respecter strictement. En

particulier la qualité de la source lumineuse, et la qualité du déplacement du couteau.

On retrouve la source, mais il ne s'agit plus cette fois d'un gros trou de 4mm. Une bonne source doit être ponctuelle, au sens optique du terme, c'est à dire qu'elle ne doit pas être grande par rapport à la longueur d'onde de la lumière. Il faudrait un trou de un centième de mm, trop petit pour être réalisé proprement, et qui donnerait trop peu de lumière. On va donc réaliser une fente lumineuse. Ce n'est ni plus ni moins qu'un grand nombre de trous bout à bout. Et si on coupe l'image avec un couteau bien parallèle, le résultat est le même, la lumière en plus.

La fente

Elle est faite de deux lames accolées, tranchant contre tranchant. deux lames de taille crayon font l'affaire. Sur le dessin, je les ai montées sur une platine qui se fixera sur la boîte à lumière, la fente se plaçant bien sûr devant le trou. Une des lames est règlable par une vis et un trou ovalisé. Il y a une règle d'ajustage de la fente. Quand on regarde à travers un fond bien éclairé, on doit la voir homogène en luminosité du haut en bas. Et, en collant l'oeil tout contre, on doit voir un aspect de franges noires et blanches parallèles, montrant que la source est devenue interférentielle. Grand mot, qui dit simplement que ce n'est plus la lampe qui est la source, mais la fente elle même. Le trou fait 4mm, ce qui fait la hauteur de la source lumineuse, tout simplement pour que toute la lumière revienne dans l'oeil de l'observateur. Il faut que l'image soit plus petite que la pupille de l'oeil. On peut faire des lames avec des morceaux de laiton, limés puis dressés au corindon sur un morceau de verre. Le bord de la lame peut être une facette.

Tailler le miroir principal Le foucaultoir Page 1/2

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/foucaultage/foucaultoir.html (1 of 2)03/05/2004 20:48:32

Telescope Amateur / Foucaultoir

| Page précédente| Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/foucaultage/foucaultoir.html (2 of 2)03/05/2004 20:48:32

Telescope Amateur / principe du test de Foucault

Principe du test de Foucault

Réussir son miroir dépend plus de la compréhension de ce qu'on voit que de l'habileté du pousseur de verre. Aussi il est très important de comprendre ce qui va suivre. Ce n'est qu'après être sûr d'avoir bien assimilé ces bases, qu'il n'y a plus de doute sur la méthode d'interprétation des images, qu'on peut commander sa rondelle de verre. Pour la démonstration, nous allons regarder ce qu'il se passe sur un cas de figure simple. Imaginons qu'après polissage nous ayons obtenu un miroir ayant une zone centrale dotée d'un rayon de courbure un peu plus court que celui de la couronne extérieure. A l'oeil nu, on n'y voit bien sûr rien, car tout se passe dans d'infimes fractions de millimètre d'épaisseur de verre. Quelques microns tout au plus. Le dessin, ci-contre, terriblement exagéré, montre ce qui se passe au centre de courbure.

Pour la clarté du dessin, les rayons lumineux issus de la source n'ont pas été représentés

En agrandissant la zone du rayon de courbure, on voit qu'il se forme deux images distinctes, l'une produite par la partie centrale, et l'autre, plus éloignée, produite par la couronne. Si on examinait cette image avec un oculaire, ou en la recevant sur un écran, on verrait qu'on peut mettre au point sur l'une ou sur l'autre, et on verrait un halo lumineux résultant de l'autre image non un point.

Tailler le miroir principal Principe du test de foucault Page 1/2

| Page précédente| Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/foucaultage/principe.html03/05/2004 20:48:39

Telescope Amateur / premiers pas avec le foucaultoir

Première Utilisation du Foucaultoir

C'est lors de la mise en place et de l'interprétation des premières images que la plupart des pousseurs de verre éprouvent les pires difficultés.

Alors qu'il suffit d'être systématique. L'appareil est tout simple, une fente source, et un couteau mobile dont on peut mesurer les déplacements d'avant en arrière. Pour le mettre en place correctement, il faut reprendre pas à pas. On utilisera une ampoule électrique à verre clair, et on la promène devant le miroir, aux alentours du centre de courbure espéré. Un petit écran en papier blanc permet de trouver l'image retour donnée par le miroir. En déplaçant l'ampoule, et en suivant l'image avec l'écran, on se débrouille pour que l'image se fasse juste à la hauteur de l'ampoule, à sa droite. On régle l'inclinaison du miroir de telle sorte que l'image se fasse au dessus de la table où on posera l'appareil de Foucault, à la hauteur de la source.

On substitue alors l'appareil à l'ensemble lampe écran. On colle un petit écran papier sur le couteau, et on affine de la même façon. En déplaçant tout l'appareil, on s'arrange pour avoir une image bien nette de la source sur l'écran. Comme la source est finalement peu lumineuse, car sa surface est faible, il peut être bon de faire une fente amovible, laissant le trou de 4 mm ouvert, ce qui facilite bien le repèrage de l'image.

cliquez sur l'image pour découvrir l'animation

note Y.L: l'écran fixé sur le couteau est "légèrement" surdimentionné :-))

Quand l'image de la source est parfaitement nette sur l'écran, on déplace l'appareil doucement, de telle sorte qu'elle vienne juste sur le bord du couteau, puis un tout petit peu au delà du bord . Si on se met maintenant en arrière, à environ 50 cm, on doit voir l'image suivante:

On voit l'image, aérienne, juste à gauche du bord gauche du couteau, au centre du miroir obscur. Si on bouge la tête latéralement, les positions respectives de l'image et du couteau ne doivent pas bouger, si l'image se forme bien à la hauteur du couteau. L'oeil est dans le cône de sortie du faisceau lumineux formant l'image. C'est le moment de faire quelques réglages:On agit sur les vis de réglage au dos du miroir, pour amener l'image bien à mi hauteur devant le couteau.

Avoir un aide pour la manoeuvre n'est pas un luxe, au moins pour les premières fois. Il faut orienter le couteau de telle sorte que son bord soit bien parallèle à l'image. Pour s'en assurer, on fait entrer le couteau dans l'image, en se servant du bouton de commande de la tige filetée du charriot, et l'image doit être interceptée simultanément sur toute sa hauteur. Il faut orienter globalement l'appareil vers le miroir, de telle sorte que le déplacement du couteau sur son rail soit bien parallèle à l'axe optique. La distance image - couteau ne doit pas varier quand on déplace le charriot. C'est très sensible quand l'image est juste sur le bord du couteau. On approche alors l'oeil, tout en gardant l'image bien centrée. C'est de plus en plus difficile, parceque le cône est de plus en plus étroit. On voit alors progressivement l'image s'empâter, grossir, puis finalement remplir tout l'écran. On a alors l'oeil tout près du couteau.C'est le moment de commencer à couper l'image, et de tenter de comprendre ce qu'on voit. Il faut pour cela revenir aux manipulations de débrouillage expliquée avant.

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/foucaultage/foucault1.html (1 of 2)03/05/2004 20:48:44

Telescope Amateur / premiers pas avec le foucaultoir

Tailler le miroir principal Premiers pas avec le foucaultoir Page 1/2

| Page précédente| Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/foucaultage/foucault1.html (2 of 2)03/05/2004 20:48:44

Telescope amateur / approche de la sphère

Masser la "bosse"

rectification pour arriver à la calotte sphérique

9 Février 2001

YL> j'ai fixé un comparateur de manière à mesurer facilement le déplacement du chariot. j'en ai profité pour mesurer le "tirage". Ce n'est pas simple, car le changement n'est pas franc. en faisant une moyenne de plusieurs mesures j'arrive à 3,4 mm de tirage. c'est ok ?

JMB> Ca me paraît beaucoup pour l'impression que cette bosse m'a faite. Elle doit être plus faible que ça. Je dirais entre un et deux millimètres, au pif. Pour faire une vraie mesure, fais toi deux masques. Un en forme de disque, 12 cm de diamètre, en carton mince monté sur un bout de fil de fer, avec lequel tu occultes le centre. Et tu places ton couteau de telle sorte que tu amènes l'anneau extérieur du miroir à la teinte plate. Un autre, en forme de couronne, avec lequel tu occultes la zone extérieure, et tu mets le centre en teinte plate. Tu fais la différence entre les deux pour avoir le tirage. Je suis à peu près sûr que tu auras moins de 3 millimètres.

YL > alors maintenant, comment faire pour enlever cette bosse. autre inquiétude, la poix du polissoir me parait désormais un peu "dure". que faire ?

JMB> La conduite des retouches obéit à quelques règles simples. Si on se met miroir dessus, on creuse le centre, comme à l'ébauchage. Si on travaille miroir dessous, on évase le bord. Plus les courses sont grandes, plus l'effet est important. Si on mange la cote, on revient à la sphère avec des courses d'amplitude faible, avec très faible débord. Il n'y a rien d'autre.

Dans ton cas, il y a deux possibilités, qui découlent des observations faites. Tu peux mettre en zone plate ta partie centrale, que tu ne verras plus comme une bosse, mais comme un plan, donc au centre de courbure de la sphère correspondante. A ce moment là, ton bord te paraît relevé, et tu peux effacer ta bosse en rabattant le bord! Comme si tu changeais la forme globale de la sphère pour faire que tout le monde ait le même rayon de courbure que la partie centrale. Tu travailles alors miroir dessous, et grandes courses Si tu te mets au centre de courbure de la zone extérieure, tu vois ta figure de bosse centrale, et tu peux décider que c'est elle qu'il faut réduire. C'est un choix.Il n'est pas très prudent, de rabattre le bord, car on a vite fait d'avoir un résultat au delà des espérances, et difficile à rattraper.

Il est plus sûr dans ton cas de creuser le centre, pour l'amener au même rayon de courbure que le bord. Tu te mets miroir dessus, avec de grandes courses. Garde de petits débords, toujours pour éviter un bord rabattu. Tu commences par une séance de travail de 10 minutes, pour voir si ça va dans le bon sens et à quel rythme. Pas de soucis, tu auras vite fait de manger cette bosse. Et tu gardes ton polissoir. Il a été capable de te faire un miroir à bosse centrale et bords relevés, il est précieux! C'est exactement la forme inverse d'une parabole, et aussi curieux que cela puisse paraître, c'est très bien comme ça. Si tu en faisais un autre, il faudrait travailler un bon moment avec pour savoir quelle forme il a envie de donner spontanément à ton miroir.

Tailler le miroir principal approche de la sphère Page 1/2

| Page précédente| Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/foucaultage/sphere.html03/05/2004 20:48:47

Telescope amateur / tailler le miroir principal

Pourquoi une parabole ?

Nous avons maintenant un miroir poli, quasi sphérique. Nous savons que nous pouvons faire évoluer la forme de sa surface quasi à volonté. Nous savons voir cet être mystérieux qu'on appelle le front d'onde, c'est cette forme que nous montre l'appareil de Foucault. C'est un peu comme si on se détachait de la forme physique du verre pour modeler désormais de la lumière.

Un mot sur le front d'onde. Les étoiles sont par définition des objets très lointains. Si lointains qu'on les voit sous forme d'un point, quelle que soit la puissance d'un télescope. Imaginons une tranche de vie instantanée d'une étoile. Elle émet un sorte de pellicule de lumière qui va grandir autour d'elle, à la vitesse de la lumière, comme une gigantesque bulle. Quelques centaines d'années plus tard, un télescope va intercepter cette mince lame lumineuse. Son rayon de courbure est si grand qu'elle peut être considérée comme parfaitement plane à l'entrée du télescope. C'est ce qu'on appelle le front d'onde. Il va parcourir le tube du télescope, se réfléchir sur le miroir qui va alors lui faire subir une transformation spectaculaire: tous les rayons lumineux parallèles entre eux entrant à un instant donné dans le télescope vont se retrouver rassemblés ensemble au foyer de l'instrument et faire une image. le miroir est au bout du compte une machine à transformer le front d'onde et à en extraire de l'information. C'est quasi magique. Une tripotée de photons parcouraient l'Espace, parfaitement inexistants, jusqu'au moment précis où ils se trouvent rassemblés par la grâce d'une surface mathématiquement définie, et se mettent alors à raconter une histoire. Et c'est fou ce que les astronomes arrivent à leur faire dire.

Un miroir sphérique, c'est simple à comprendre, et nous l'avons assez vu lors des manipulations au centre de courbure, transforme un front d'onde sphérique divergent issu de la source lumineuse de l'appareil de Foucault en un autre front d'onde sphérique convergent qui va faire une image au centre de courbure. Le foucaultage, si le miroir est bien sphérique montre une image en teinte plate prouvant que tous les rayons lumineux sont coupés en même temps, et au même endroit optique. Le miroir sphérique est parfait pour donner une image parfaite d'une source au centre de courbure. Par contre, avec un front d'onde plan comme celui issu d'un objet dans le ciel, ça ne marche plus si bien. Si on prenait une source qu'on éloigne progressivement, on verrait l'image se former de plus en plus près du miroir. Une fois la source très loin, on voit cette image se faire au foyer, exactement à mi chemin entre le centre de courbure et le miroir. Mais ce n'est vrai que pour les rayons très proches de l'axe. Dés qu'on considère des rayons un peu éloignés de l'axe, on voit qu'ils forment image de plus en plus près du miroir.

En agrandissant ce qui se passe au niveau du foyer; on voit qu'au lieu d'un rassemblement bien ordonné de rayons lumineux en un seul point, on a une succession d'images de plus en plus proches du miroir.

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/parabolisation/defparabole.html (1 of 4)03/05/2004 20:49:10

Telescope amateur / tailler le miroir principal

Si on mettait un écran, un film photo par exemple, ou un oculaire, il serait impossible de mettre au point simultanément sur tous les éléments image. Si on fait un foucaultage sur étoile, on voit bien que si on coupe l'image au foyer de la couronne extérieure, tous les autres foyers seront plus loin, et on verra un bord plat avec bosse centrale. Au foyer de la zone intermédiaire, on verra un bord relevé et une bosse centrale. Au foyer de la zone centrale, tous les autres foyers seront plus longs, et on aura un centre plat et des bords relevés.Pour résoudre ce problème, c'est finalement facile. Tout se passe comme si, au fur et à mesure qu'on s'éloigne de l'axe; le rayon de courbure du miroir devenait trop petit. Il faut donc évaser progressivement la surface.Exactement de la quantité nécessaire pour ramener tous les rayons du front d'onde incident vers le foyer. Quand on a fait ça, on a fait une parabole. Théorème: une parabole transforme un front d'onde plan en un front d'onde sphérique convergeant au foyer. Si maintenant on fait un foucaultage sur étoile, au foyer de la parabole, on va retrouver l'image de l'extinction en teinte plate, preuve de la perfection optique.Par contre, le miroir examiné au centre de courbure sera du type trou central et bords rabattus. J'ai représenté une parabole, extrêmement exagérée pour rendre le dessin lisible.

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/parabolisation/defparabole.html (2 of 4)03/05/2004 20:49:10

Telescope amateur / tailler le miroir principal

Dans cette parabole, j'ai mis trois sphères de diamètre croissant. La première, qui est la plus petite, est celle qu'on peut encore faire rentrer jusqu'au fond de la parabole, qu'elle touche en son centre. La deuxième, un peu plus grande, ne rentre plus jusqu'au fond; et est en contact avec la parabole à une distance "h1" de l'axe. La troisième est encore plus grande, est est en contact avec la parabole à une distance h2 de l'axe.Pour la première sphère, son foyer image, à mi chemin de son centre de courbure est le même que celui de la parabole. Tout près de l'axe, les deux surfaces sont physiquement confondues.La deuxième sphère, de rayon de courbure plus grand, si on ne prend que la zone en contact avec la parabole, fera également une image au foyer de la parabole pour un objet à l'infini. Mais si on se met au centre de courbure avec l'appareil de Foucault, son rayon étant plus long que celui de la sphère tangente au centre, on la verra s'éteindre par la droite quand on sera en teinte plate sur la zone centrale. En se mettant au centre de courbure de la deuxième sphère, on verra cette fois le centre s'éteindre par la gauche, la couronne intermédiaire en teinte plate, et la couronne extérieure issue de la zone de contact avec la troisième sphère s'éteindra toujours par la droite. On observe alors la figure caractéristique de la parabole, d'allure troucentral et bord rabattu. Mais ce n'est pas parce qu'on a un trou central et un bord rabattu qu'on a une parabole! Encore faut-il que le rayon de courbure croisse du centre vers le bord de façon précise, avec des valeurs zone par zone bien définies. Il faut introduire une petite formule:

d = h²/R

d étant la différence entre le rayon de courbure de la sphère centrale, et celui de la sphère qui est au contact avec la parabole à la hauteur h. R est bien sûr le rayon de courbure de notre miroir. Un exemple. Un miroir de 200, analogue à celui qu'on est en train de tailler a un rayon de courbure R de 2400mm. A 50mm de l'axe, d sera 50x50/2400. cela fait 1.04. Le rayon de courbure de la sphère tangente a 50mm de l'axe sera donc de 2401.04mm. Si on a bien une parabole, il faudra reculer le couteau de 1.04mm pour passer de le zone centrale à la zone où une sphère est tangente à 50mm de l'axe. Si on prend la sphère tangente à 90mm de l'axe, cela donne 90x90/2400, soit 3.37mm. Et un rayon de courbure de la zone extérieurede 2403.37mm. Le centre de courbure de la couronne extérieure sera donc à 3.37mm de celui de la zone centrale.Il n'y a pas d'autre secret. Au foucaultage, on obtient la succession d'images suivantes, beaucoup moins contrastées que sur le dessin: (dessin)

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/parabolisation/defparabole.html (3 of 4)03/05/2004 20:49:10

Telescope amateur / tailler le miroir principal

Ces valeurs peuvent paraître très faible, mais néanmoins ce sont elles qui font l'image. Et le polissoir va permettre très facilement, parfois trop facilement, de les atteindre. Il reste à mesurer les rayons de courbure réels, puis à conduire le polissage jusqu'à obtenir des valeurs suffisament proches des valeurs théoriques.

Tailler le miroir principal pourquoi une parabole ? Page 3/3

| Chapitre précédent |Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/parabolisation/defparabole.html (4 of 4)03/05/2004 20:49:10

Le Télescope Amateur / tailler le miroir principal

L'écran de mesure

La mesure des rayons de courbure du miroir ne se fait pas en absolu. Ce serait tout à fait inaccessible. On ne saurait pas mesurer un rayon au dixième de millimètre près, sur 2m40. On ne mesure que des différences. Telle zone est plus longue de tant que telle autre. La mesure du rayon de courbure, qui intervient dans le calcul, peut se contenter du cm. Notre surface a comme autre qualité d'être progressive. Il ne peut pas y avoir de forme en escalier, suite au rodage et au polissage qui l'ont générée. Si donc on mesure quelques rayons de courbure bien répartis par rapport à l'axe, et qu'on fasse passer une courbe par les points obtenus, on aura une représentation fidèle de la surface d'onde réelle. Il reste à établir cet échantillonnage, et on va se servir pour cela du masque de Couder, du nom de son inventeur. Nous allons tracer un certain nombre de cercles, délimitant autant de zones.

Deux traits parallèles définissent des fenêtres et pour chaque zone nous allons évider au cutter une paire de fenêtres laissant donc passer la lumière et l'image de retour. (fig) On laisse un petit pont de papier entre chaque fenêtre pour assurer la cohésion du masque. C'est l'extinction simultanée en teinte plate d'un paire de fenêtres correspondantes qui nous permettra de dire que le couteau est au centre de courbure de la zone.

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/parabolisation/ecran.html (1 of 2)03/05/2004 20:49:21

Le Télescope Amateur / tailler le miroir principal

Tailler le miroir principal l'écran de mesure Page 1/3

| Page précédente| Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/parabolisation/ecran.html (2 of 2)03/05/2004 20:49:21

telescope amateur / tailler le miroir principal

Principales figures observées

Pour bien comprendre le principe de la mesure, je reprends le dessin montrant les trois aspects d'une parabole suivant la position du couteau par rapport au centre de courbure de la zone centrale. J'ai reporté dessus un calque semi transparent de l'écran à échancrures. Ce dessin permet de voir que l'écran sélectionne des paires de fenêtres représentatives d'une sphère dont le rayon de courbure serait le même que celui de la surface optique à la même hauteur.

Nous allons donc pouvoir commencer les mesures de notre surface. Toujours la même situation, qui doit être devenue familière. Le foucaultoir est au centre de courbure, l'image bien sur le bord du couteau. On vérifie en introduisant et en écartant le couteau qu'on est bien dans l'image.

Tailler le miroir principal Principales figures observées Page 1/2

| Page précédente| Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/parabolisation/mesureparabole1.html03/05/2004 20:49:29

telescope amateur / tailler le miroir principal

La mesure de la parabole et les retouches

Pour démarrer les mesures, nous allons placer délibérément le couteau en deçà du centre de courbure, de telle sorte qu'en coupant on ait toutes les ombres venant de la droite. Puis on recule doucement le couteau, jusqu'à voir le sens de progression de l'ombre dans le zone centrale devenir de plus en plus incertain, puis s'éteindre en teinte plate. On note alors le chiffre de millimètres sur la règle, le chiffre de dixièmes sur le dessus du tambour.

On lit par exemple 22.6mm. La zone centrale est assez difficile à lire, parce que son diamètre est petit, et qu'on a une grande profondeur de champ. Il ne faut pas s'étonner si, au fil de mesures successives on trouve une dispersion de valeurs.

On cherchera ensuite à se placer au centre de courbure de la zone 2. Si le miroir est proche d'une parabole, en doit normalement avoir à reculer le couteau pour l'atteindre. On verra alors la zone centrale s'éteindre par la droite, et on atteindra progressivement une position du couteau où on voit simultanément s'éteindre la paire de fenêtres représentant la zone 2. on note alors de nouveau la position, par exemple 22.8. Puis on recule encore, et on trouve la position de la zone 3, 23.9, puis la zone 4, 25.2. La zone 4 est également difficile à lire, à cause du liseré brillant de l'anneau de diffraction qui borde son extérieur droit.

On sort ensuit le couteau de la zone de mesure, en le reculant franchement, et on fait une nouvelle série de lectures en redescendant vers le miroir. On va trouver, toujours pour l'exemple:

25.1 pour la zone 4, 24.0 pour la zone 3, 22.9 pour la zone 2 et 22.3 pour la zone 1.

On va reporter ces chiffres sur le tableau:

et faire une première réduction des mesures. On appelle réduction des mesures l'ajustement d'un zéro origine permettant de visualiser le front d'onde. Ou plutôt un demi front d'onde, car la figure étant symétrique, il n'est pas utile de représenter la moitié gauche de l'image.

On commence par faire la moyenne des mesures, zone par zone, puis on va retirer une quantité arbitraire aux chiffres obtenus, permettant d'approcher les chiffres théoriques au mieux. Retirons, pour commencer, 22 millimètres à toutes nos mesures. Cela donne 0.45 au lieu de 0.16mm pour la zone 1, trop long. 0.85mm au lieu de 1.14mm pour la zone 2, trop long. 1.95 pour la zone 3, au lieu de

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/parabolisation/mesureparabole3.html (1 of 2)03/05/2004 20:49:39

telescope amateur / tailler le miroir principal

2.4, trop court. 3.15 au lieu de 3.70 pour la zone 4, trop court.

Tailler le miroir principal la mesure de la parabole et les retouches

Page 1/2

| Page précédente| Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/parabolisation/mesureparabole3.html (2 of 2)03/05/2004 20:49:39

Telescope amateur / tailler le miroir principal

Le Masque de Couder illustré

11 mars 2001 / YL> Tout d'abord, je voulais vous montrer l'aspect du miroir après le "massage" de la bosse qui a duré moins de 20 minutes (et 4 heures pour vous présenter le résultat en vidéo)

Avant Après

séquence vidéo: pour foucaulter virtuellement, cliquer sur l'image. En déplaçant le curseur une fois l'animation terminée, vous pouvez choisir la position du couteau adéquate 8-)

Cet épisode étant terminé, nous pouvons passer à l'écran de Couder. Sa fabrication est franchement pas compliquée. Il faut simplement ne pas oublier de faire les petits "ponts" entre les fenêtres pour éviter de se retrouver avec 2 moitiés :-))) on obtient un masque du type:

note technique: le masque a été photographié à la verticale, pour montrer les 4 zones. Mais pour des raisons techniques, je n'ai pas pu utiliser ma caméra dans ce sens. Aussi, les vidéos seront "tronquées" sur les bords

Puis les choses sérieuses commencent: si le couteau n'est

pas exactement au foyer, nous pouvons observer la figure

suivante :

cliquer sur l'image pour visualiser la vidéo

Dans l'état du miroir, quasi sphérique, les différentes zones se retrouvent dans un "mouchoir de poche". Il est difficile de les différencier. Essayez donc les vidéos suivantes:

zone 1 zone2 zone3 zone 4

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/parabolisation/mesurepratique1.html (1 of 2)03/05/2004 20:49:50

Telescope amateur / tailler le miroir principal

hors champ de la caméra

Tailler le miroir principal Le Masque de Couder illustré Page 1/1

| Page précédente| Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/parabolisation/mesurepratique1.html (2 of 2)03/05/2004 20:49:50

Telescope amateur / déroulement des retouches

Le déroulement des retouches : des Mesures étranges

YL> Le miroir étant quasiment sphérique, j'ai décidé d'appliquer la théorie et de faire quelques mesures pour "se faire la main" et avoir une idée de la progression de l'état de surface tout au long de la parabolisation

Mais c'est justement là dessus que je patauge ! en fait 2 cas de figures, qui me paraissent contradictoires. soit je part d'une position du couteau non au foyer et j'avance dans 1 seul sens. ca m'a donné les mesures suivantes:

zone 1 / 5,60 / 3,35 / 4,12 / 4,76 / 3,90zone 2 / 3,62 / 3,20 / 4,01 / 3,90 / 4,35zone 3 / 3,36 / 2,95 / 3,85 / 3,75 / 4,70zone 4 / 4 / 4,1 / 2,75 ! / 3,55 / 4,80

il y a manifestement des mesures non valables. Il est difficile de distinguer les changements d'états des différentes fenêtres, très progressifs: si je part d'une position très proche du foyer (la quasi teinte plate) alors là, je mesure plus rien du tout:

zone 1, 2, 3 identiques: 3,15 / 2,90zone 4 4,93 / 3,10

cela me parait plus logique, vu que le miroir s'eteint d'un seul coup. j'ai l'impression que je me fais avoir avec la "profondeur de champ" surtout pour la zone centrale, et par l'anneau de diffraction pour la zone 4. je pense faire une retouche de 3 minutes (vue la vitesse à laquelle la bosse a été "mangée)et retenter des mesures.

JMB> C'est effectivement très dispersé... Plusieurs hypothèses. Ton installation n'est pas stable en dimensions.Foucaultoir trop léger, coups de doigts intempestifs, manque de rigidité du porte couteau, mauvais calage de ton comparateur, etc... La profondeur de champ, s'il ne reste qu'elle en cause, est liée à une fente trop large. Il faut bien voir les franges de diffraction quand on regarde à travers une source lumineuse.

Tailler le miroir principal le déroulement des retouches Page 1/3

| Page précédente| Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/parabolisation/parabolepratique1.html03/05/2004 20:49:54

Telescope amateur / la décision de fin de travail

La décision de fin du travail

JMB> Il n'est pas facile de savoir quand s'arrêter.On sait que la règle du jeu consiste à réexpédier un rayon lumineux provenant de l'infini dans un petit cercle de quelques microns de diamètre au foyer de l'instrument. . Reprenons un dessin:

J'ai représenté le cercle de diffraction par lequel doivent passer les rayons formant l'image pour que l'optique soit réputée parfaite. On voit facilement que pour des rayons provenant de la partie centrale du miroir, ils peuvent se couper très en avant ou très en arrière du centre de courbure, tout en continuant à passer par ce cercle. Par contre, pour les rayons abordant le cercle de diffraction selon une incidence plus grande, la marge de tolérance est bien plus étroite. Un calcul géométrique finalement simple permet de savoir, pour une hauteur déterminée et pour un écart donné par rapport aux mesures théoriques si les rayons repassent bien dans ce cercle. Si une zone centrale est 3 dixièmes trop courte, ça passe. Si un bord est deux dixièmes trop long, ça ne passe pas. On voit que la précision requise est de plus en plus sévère au fur et à mesure qu'on s'éloigne de l'axe. Et, pour simplifier la vie tout en étant rigoureux, on peut se fixer une règle simple. En ajustant finement la constante qu'on ajoute ou retranche au mesures, on va placer notre couteau virtuel de telle sorte qu'on s'approche au mieux de la zone extérieure, la moins tolérante. On la met, pour notre 200, entre plus et moins un dixième, tout en voyant ce que ça donne sur les autres zones. On pourra s'arrêter si la zone 1 rentre alors dans plus ou moins trois dixièmes, la zone 2 dans plus ou moins deux; zone 3 et zone 4 dans le bon dixième en plus ou en moins. Ca va donner du lambda/8, terme un peu barbare qui dit en fait que le plus fort écart à la parabole est inférieur au 8ème de la longueur d'onde de la lumière. C'est la condition nécessaire et suffisante pour qu'une optique soit réputée parfaite.Pour faire mieux, il fat arriver à diviser par deux cette marge de tolérance. aller au delà n'apporterait plus rien, l'image n'étant plus améliorable quelle que soit la précision. On atteint là la notion de miroir parfait. Il est quand même bon de savoir que personne ne pourra faire un meilleur miroir, et donc obtenir de meilleures images, avec un autre objectif du même diamètre. pour faire mieux, il faudrait faire plus gros.Cela peut ensuite faire l'objet d'un bulletin de contrôle, que de nombreux programmes informatiques actuels permettent d'établir facilement, nettement plus commodes à manier que le graphique manuel classique. Le bulletin de contrôle permettra d'authentifier la qualité de la parabole, pour peu que les mesures aient été faites de façon sincère. note YL: voir page liens dans le sommaire

Si on veut un 200 à F/4, la précision requise sera deux fois plus serrée, c'est compréhensible parce que les rayons provenant de la couronne extérieure prennent une forte incidence. Si on veut de plus un miroir de grand diamètre et très ouvert pour diminuer l'encombrement, on a vite fait de se retrouver devant des problèmes difficiles...A l'inverse, un miroir très long, et qui plus est de faible diamètre, demandera une grande subtilité dans la retouche, parce que des

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/parabolisation/findetravail.html (1 of 2)03/05/2004 20:50:05

Telescope amateur / la décision de fin de travail

pentes faibles par rapport à la sphère bougent très vite au polissage. Il faut se méfier énormément de ceux qui prétendent qu'une sphère longue et de petit diamètre permet de s'affranchir de la parabolisation. Ce sont en fait des miroirs très difficiles à corriger pour en faire de vraies sphères, et l'entreprise est plus que périlleuse. Yves a montré qu'en travaillant correctement, il était arrivé finalement très facilement au résultat final. Trop facilement à mon goût, pour la pédagogie de la chose. Mais je n'allais quand même pas lui demander de faire quelques erreurs exprès, juste pour le plaisir de lui faire tout recommencer. J'espère que ce site donnera envie à quelques uns de se lancer dans cette belle aventure à laquelle on a vite fait de prendre goût.

Il sera enrichi et modifié selon les échanges qu'on pourra avoir avec ceux qui voudront bien prendre la peine de poser leurs questions. Aucun miroir n'est déclaré irrécupérable tant qu'il n'a pas fait des petits sur le carrelage. Si vous en avez un qui traîne au fond d'un tiroir, pour votre plus grand désespoir, reprenez le, vous pouvez et devez le mener à terme. Il ne faut pas perdre de vue que la seule optique dont on soit sûr, c'est celle qu'on a taillé et mesuré soi même.

Tailler le miroir principal la décision de fin de travail Page 1/1

| Page précédente| Page suivante |

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/parabolisation/findetravail.html (2 of 2)03/05/2004 20:50:05

Telescope Amateur / Ebauchage / Video

Réunissage et doucis / Travaux Pratiques(à dérouler vers le bas)

Courses en 8 pour le réunissage

Test du réunissage

On trace avec un feutre des lignes sur le miroir puis on effectue quelques aller-retour (5 ou 6) avec des courses en W. Constatons le résultat : pratiquement toutes les lignes ont été effacées

sauf sur l'extrème bord. Dans le cas présenté, le réunissage est pratiquement terminé.

La "tartouille"

Une autre manière d'étaler l'abrasif pendant le réunissage et le doucis

Je ne peux plus vous faire entendre le bruit du verre graté et pour cause... au fil du douci, la taille est devenue silencieuse !

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/doucisvideo.html (1 of 2)03/05/2004 20:50:14

Telescope Amateur / Ebauchage / Video

page précédente

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/doucisvideo.html (2 of 2)03/05/2004 20:50:14

Telescope amateur / les comptes

Combien ca coute ?

Fournitures

● kit miroir Astam: 1757 FF ● poste de taille: 86 FF ● un lot d'éponge ● 2 cuvettes 25 FF ● Vénilia: 40 FF ● plastique à recouvrir les livres: 20 FF ● scotch: 5 FF ● patins feutre: 24 FF

Les comptes combien ca coute ? Page 1/1

Pour retourner à la page précédente, utilisez la commande de votre navigateur

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/les%20comptes.html03/05/2004 20:50:21

Telescope amateur / liens

Pour en savoir plus ...

http://perso.libertysurf.fr/lecleire

le site perso de JM Lecleire: plein d'idées, de conseils, expériences en optique, références d'ouvrages

une page particulière extraite de son livre, au sujet des Fournisseurs: http://perso.libertysurf.fr/lecleire/rvt/fournis.htm

http://serge.bertorello.free.fr

site d'association marseillaise d'astronomie (AMAS) et de S.Bertorello. Bourré d'explications... une section consacré à la métalisation des miroirs par des amateurs (outillés)

http://www.astrosurf.com/altaz

Le Site des Dobsons français. Des conseils, des expériences pour aller plus loin et construire de gros diamètres.

http://www.astrosurf.com/telescopeamateur/liens.html03/05/2004 20:50:29