反射式天文望远镜调光轴问题!新手必读,老鸟飘过。
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反射望远镜光轴校准的重要性:
如果你拥有了一架反射望远镜,并且主镜是抛物面的,当你满怀希望投入观测,却发现像质平平,甚至恒星都不能聚成一个点,这个时候先别急着换镜子,你拥有的可能是一架很不错的望远镜,问题仅仅出在镜片装配上,经过对光轴的重新调整,望远镜里展现出的可能是完全不同的景象。
抛物面反射镜的成像有个特点,在光轴上成像很完美,没有像差,但离开光轴就会有明显的彗差(星点带了小尾巴)。在光轴上,使用一般视场的目镜,视场中心的星点是很锐利的,实际上视场边缘的像差也不易察觉。而如果在光轴外,整个视场中的星点可能都不实,而且离光轴越远这一点越严重。
怎样才算调好光轴了?
反射镜的光学系统中有两个光轴:主镜(物镜)光轴平行于主镜筒的轴线,经过副镜(小平面镜);目镜光轴垂直于主镜筒轴线,也经过副镜。当两个光轴都经过副镜上的同一点,且被副镜反射后二者完全重合,也就是成了一个光轴,那么光轴就算调好了。
在缺乏检验手段时,可以通过实际观测来判断光轴是否调好。找一个大气宁静度较好的晴夜,用望远镜的最高倍率(用毫米表示的主镜的直径数)看一颗恒星(如果没有赤道仪则可以看北极星)。把星点放在目镜视场中心(以减少目镜带来的像差),仔细调整焦距,从焦点外调到焦点,然后调到焦点内。如果光轴调整没有问题,可以看到如下图所示的从左到右一系列图象(图中的圆环是光的衍射引起的,散焦后实际上还会看到副镜及其支架的影子,图中没有画出)。
在焦点上星像是否凝结得很实、很细、很锐利,散焦后衍射环是否是同心圆,这些都反映了望远镜的像质。如果散焦后可以看到几圈衍射环,但不象上图中那样完美,四周均匀地带有一些“毛刺”,这说明反射镜面的精度稍差,但光轴调整的还是好的。如果散焦后星点变成了一个小的扇形,而且在目镜视场中移动星象,扇形的发散方向不变,这说明望远镜的光轴需要调整了。
光轴调整步骤及辅助工具
光轴调整可按如下步骤进行: 调节目镜调焦筒使之垂直于主镜筒轴线 调节副镜使之位于主镜筒轴线上 调节副镜使之位于目镜调焦筒正下方
调节副镜指向,使目镜光轴经副镜反射后指向主镜中心 调节主镜指向,使其光轴与目镜光轴重合
以上只是调光轴的大致方法,具体操作的过程中会有一些问题,有时很难控制精确度。这里首先介绍几个辅助工具:
做窥管的材料不限(如果你使用的是31.7mm目镜接口,可以考虑用柯达胶卷的黑色包装盒来做窥管),关键是插入目镜调焦筒后要稳固,不能晃动太大。双十字线要拉正,相交处的小正方形与窥孔的连线应该是目镜调焦筒的轴线。
主镜中心定位点 剪一片直径5mm的黑纸,用两面胶准确地粘在物镜的正中心。(因为主镜的中心区域并不参与成像,所以这个黑点不会有负面影响)
主镜筒开口处十字线
在主镜筒开口处用粗线拉十字线,要求两线相互垂直,交点过主镜筒轴线。(在主镜开口处拉上十字线可能会影响对副镜的操作,所以最好标记出十字线与镜筒的四个交点的位置,觉得十字线碍事时可以先把它拆下来,必要时再重新拉上。)
这三个工具制作并不复杂,但你很快会发现它们很有用。借助它们,现在我们可以开始一步一步地调整望远镜光轴了。
至此,反射镜光轴调节完毕。下面给出从窥孔中所能看到的图象,以供参考。
上述各个调节步骤中,根据副镜支架的不同设计,下一步操作会对前一步的结果带来或多或少的影响,所以必要时可以返回前面的操作,可能要有几次反复,最后才能得到满意的结果。第一次调节会费一些工夫,一旦调好后,只要副镜支架稳固,以后的工作就轻松得多,即使为了运输而将主镜重装,一般只需调节主镜后的螺栓就行了,借助于窥管,可以很快将望远镜调整至最佳状态。

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