Шлайфане на огледало на телескоп у дома. Изграждане на любителски телескоп от китайски компоненти. Практическо приложение на слънчеви концентратори

От много дълго време исках да направя слънчев параболичен концентратор. След като прочетох много литература за направата на форми за параболично огледало, спрях се на най-простата версия - сателитна антена. Сателитната антена има параболична форма, която събира отразени лъчи в една точка.

Погледнах харковските плочи "Вариант" като основа. На разумна за мен цена можех да получа само 90-сантиметров продукт. Но целта на моя опит е висока температура на фокус. За постижение добри резултатиогледалната площ е необходима - колкото повече, толкова по-добре. Следователно плочата трябва да бъде 1,5 m, а за предпочитане 2 m. В асортимента на харковския производител има тези размери, но те са изработени от алуминий и съответно цените са прекомерни. Трябваше да се гмурна в интернет в търсене на употребяван продукт. И тук, в Одеса, строителите, които демонтираха някакъв обект, ми предложиха сателитна антена с размери 1,36м х 1,2м, изработена от пластмаса. Малко по-малко от желанията ми, но цената беше добра и поръчах една чиния.

След като получих плочата след няколко дни, установих, че е произведена в САЩ, има мощни усилватели (притеснявах се дали корпусът е достатъчно здрав и няма да го води след като огледалата бяха прикрепени) и силна ориентация механизъм с много настройки.

Купих и огледала с дебелина 3мм. Поръчах 2 кв.м. - малко с марж. Огледалата се продават предимно с дебелина 4 мм, намерих С за да го режа по-лесно. Реших да направя размера на огледалата за концентратора 2 х 2 см.

След като събрах основните компоненти, започнах да правя стойка за главината. Имаше няколко ъгъла, парчета тръби и профили. Нарязани по размер, сготвени, почистени и боядисани. Ето какво се случи:

И така, след като направих стойка, започвам да режа огледала. Огледалата са 500 х 500 мм. Първо го разрязах наполовина, а след това и с решетка 2 х 2 см. Пробвах един куп стъклорези, но сега не може да се намери поне нещо разумно по магазините. Нов стъклорез реже идеално 5-10 пъти и това е....След това можете веднага да го изхвърлите. Може би има някои професионални, но те не трябва да се купуват в магазините за хардуер. Следователно, ако някой ще прави концентратор от огледала, въпросът за изрязването на огледала е най-трудният!

Огледалата са изрязани, стативът е готов, започвам да лепя огледалата! Процесът е дълъг и досаден. Моят брой огледала на готовия концентратор се оказа 2480 броя. Клей избра грешния. Купих специално лепило за огледала - държи добре, но е дебело. При залепване, изстискване на капка върху огледалото и след това притискане към стената на плочата, има възможност за неравномерно притискане на огледалото (някъде по-силно, някъде по-слабо). Поради това огледалото може да не е залепено плътно, т.е. ще насочи своя слънчев лъч не във фокуса, а близо до него. И ако фокусът е замъглен - високи резултатиняма какво да се чака. Поглеждайки напред, ще кажа, че фокусът ми се оказа размазан (от което заключавам, че е необходимо да нанеса различно лепило). Въпреки че резултатите от експеримента бяха приятни, фокусът беше с размер около 10 см и около все още замъглено петно от още 3-5 см. Колкото по-малък е фокусът, толкова по-точно е фокусирането на лъчите, съответно по-висока е температурата . Отне ми почти 3 пълни дни да залепя огледалата. Площта на изрязаните огледала беше около 1,5 квадратни метра. Отначало имаше брак, докато се адаптира - много, по-късно много по-малко. Дефектните огледала вероятно са били не повече от 5%.

Слънчевият параболичен концентратор е готов.

При измерване максималната температура във фокуса на концентратора е най-малко 616,5 градуса. Слънчевите лъчи помогнаха за запалване на дървена дъска, разтопен калай, оловно поглъщане и алуминиева кутия за бира. Проведох експеримента на 25 август 2015 г. в района на Харков, село Нова Водолага.

Планове за следващата година(и може би ще работи в зимен период) адаптирайте хъба към практическите нужди. Възможно за подгряване на вода, възможно за производство на електричество.

Във всеки случай природата е дала на всички ни мощен източник на енергия, просто трябва да се научим как да го използваме. Енергията на слънцето покрива хиляди пъти всички нужди на човечеството. И ако човек може да вземе поне малка част от тази енергия, то това ще бъде най-голямото постижение на нашата цивилизация, благодарение на което ще спасим нашата планета.

По-долу има видео, в което ще видите процеса на изработка на слънчев концентратор на базата на сателитна антена, както и експериментите, които са направени с помощта на концентратора.

Звездното небе винаги е привличало изследователи, вероятно всеки поне веднъж в живота си е мечтал да открие някаква звезда или съзвездие и да го кръсти на близък човек. Представям на вашето внимание малко ръководство, което се състои от две части, които предоставят Подробно описание, как направиот нулата от техните на ръкадървен телескоп. Тази част ще ви покаже как можете да изработвате ключов елементтелескоп: първичен огледало.

Доброто огледало ще ви помогне да видите различни детайли на луната, планетите слънчева системаи други обекти в дълбокия космос, докато огледало с лошо качество ще ви даде само неясни очертания на обекти.

Телескопните огледала изискват изключително прецизна повърхност. В повечето случаи огледалата с отлично качество се постигат чрез ръчно полиране, а не чрез машинно полиране. Това е една от причините някои хора да избират да правят собствени огледала, вместо да купуват евтини индустриални дизайни. Втората причина е, че ще придобиете необходимите знания за производството на висококачествени оптични устройства, а както знаете, няма да носите знанията зад раменете си.

Стъпка 1: материали

Заготовката е изработена от материал с нисък коефициент на разширение (Pyrex, боросиликатно стъкло, Duran 50, Zerodur и др.);
Силициев карбид с различни размери на зърната (60, 80, 120, 220, 320 единици);
Алуминиев оксид (25, 15, 9 и 5 микрона);
Цериев оксид;
Смола;
Точило;
Водоустойчива мазилка (зъбна мазилка);
Керамични плочки;
Епоксидно лепило.

Стъпка 2: Подгответе детайла

Предварителните настройки за стъкло често идват с повърхностни маркировки. „Кръглата следа“ в долната част е оставена от печката, а горните се появяват в резултат на температурната разлика по време на охлаждането на стъклото.

Нека започнем с довършване на ръбовете на стъклото, за да ограничим риска от отчупване. Камъкът за заточване е отличен инструмент за тази операция. Не забравяйте за личната защита на дихателните пътища и не забравяйте, че стъклото и камъкът трябва да се навлажняват с вода (тъй като стъкленият прах е много вреден за белите дробове).

Дъното на огледалото трябва да е възможно най-равно (преди да започнете да работите по него). За да изгладите повърхността, използвайте едър силициев карбид (Silicon Carbide # 60). Разстелете праха и водата върху равна повърхност и разтрийте стъклото върху нея. След няколко секунди ще видите сива паста. Изплакнете го и добавете мокър пясък. Продължете, докато повърхността се изчисти от ями и дупки.

Стъпка 3:

Този инструмент ще се използва за създаване на вдлъбната повърхност върху стъклената заготовка.

Покрийте стъклото пластмасова опаковка... Нека направим картонен цилиндър около детайла и изсипваме гипса вътре. Оставете да изсъхне, след което отстранете картона. Отлепете внимателно стъклото и обработете всички неравности по краищата.

Стъпка 4: Покритие с керамични плочки

Нуждаем се от твърда повърхност, за да шлайфаме стъклото. Ето защо издутината на детайла трябва да бъде покрита с керамични плочки.

Залепваме плочката към гипсовата основа с епоксидна смола.

Имайте предвид, че избягвате поставянето на плочки или дупки в центъра. Вместо това преместете леко плочките, за да избегнете дефект в центъра на огледалната повърхност.

Стъпка 5: започнете шлайфането

Поставете малко мокър пясък върху повърхността на плочката и започнете да търкате стъклото върху нея.

След няколко преминавания завъртете огледалото и продължете да шлайфате в другата посока. Това гарантира добро боравене, от всички ъгли и ще предотврати грешки.

Стъпка 6:

Продължете да шлифовате, докато получите желаната извивка. За да оцените кривината, трябва да използвате калкулатор от набора за измерване Sagitta.

Ако искате да построите телескоп за наблюдение на планети, ще ви трябва по-голямо фокусно съотношение (F / 8 или по-високо).

От друга страна, ако искате да съзерцавате необятността на галактиката и звездните мъглявини, имате нужда от малко фокусно съотношение (F/4, например).

Фокусно съотношение f/4,75. Sagitta на моето 20 см огледало е 0,254 см.

Стъпка 7: изгладете повърхността

След като се достигне необходимата кривина, трябва да изгладите повърхността, като същевременно запазите същата кривина.

Маркирайте големите дефекти с маркер и продължете да шлифовате, докато не бъдат напълно отстранени. Това ще бъде визуално потвърждение, че можете да преминете към по-фин абразив.

Преминаваме към Silicon Carbide # 320. След като стигнете до тази стъпка, трябва да започнете да виждате някои отражения, докато надниквате в празното огледало.

Стъпка 8:

Трябва да направим друг инструмент за тази операция. Можете да го направите от гипс или дебел шперплат. Тя ще бъде покрита мека материя- смола.

Смола иглолистни дървета- много лепкав и труден за почистване.

Направете още един цилиндър около основата, за да пасне. Разтопете голям бройсмола и я изсипете в цилиндъра. Оставете смолата да изстине и отстранете картонения капак. След това започваме да оформяме повърхността, необходимо е да й придадем лека издутина. Създадените канали ще ви помогнат и при обработката на стъкло.

Стъпка 9: полиране

Поставете малко мокър церий на прах върху смолата и започнете да търкате върху нея с огледало. Церият ще проникне в повърхността на смолата. Използвайте сапунен лубрикант, ако е необходимо.

Стъпка 10: направете тестер на Фуко

Тестер на Фуко - инструмент, предназначен за анализ на повърхността на параболични огледала. Има източник на светлина, който свети върху огледало. Когато светлината се върне, тя се фокусира върху друга област (ако идва от ръба или центъра на огледалото).

Тестерът използва този принцип, за да можете да видите визуално грешки от порядъка на 1 милионен см. Като добавите дисплей Ronchi към тестера, вие ще спестите време, като получите представа за повърхността без никакви измервания.

За да улесните живота си, направете стойка за огледало. Винт отзад ви позволява да регулирате ъгъла на наклон.

Стъпка 11: създаване на параболоид

След финалния етап трябва да имаме напълно полирано огледало с красива сферична повърхност. Сферата обаче не е подходяща за астрономически цели. Трябва да получим параболоид.

Разликата между сфера и параболоид е малка (от порядъка на 1 микрон). За да постигнем тази разлика, ще използваме тестер на Фуко. Тъй като знаем как трябва да изглежда отражението, ще направим специално завършване с цериев оксид, докато отражението върху огледалото съвпадне с теоретичното.

Външният вид на смилане ще прилича на "W". Амплитудата трябва да бъде 4/5 от диаметъра в напречна и надлъжна посока.

Има и изчерпателен контролен списък с различни трикове за коригиране на повърхностни грешки.

Стъпка 12: проверка на повърхността с тестер на Foucault

Ето как изглежда отражението в тестер на Foucault, оборудван с решетка Ronchi.

В зависимост от случая (мрежата изрязва светлината преди или след радиуса на кривината), можете да интерпретирате линиите и да заключите формата на повърхността.

Маската на Couder се използва за измервания с тестер на Foucault.

Стъпка 14: алуминий

За да завърши напълно занаята, той трябва да бъде изпратен за алуминиране. В момента огледалото отразява само 4% от светлината. Приносът на алуминия към повърхността ще увеличи процента с повече от 90%.

Допълнително допълнение - SiO2 покритие ще помогне за защита на метала от всякакъв източник на окисляване.

Можете да добавите отпечатък на центъра - това помага при колимацията и не се отразява на качеството на огледалото, тъй като центърът не участва във формирането на изображението, което ще видите в окуляра.

Следва продължение…

Днес ще разгледаме как да създадем домашен рефлекторен телескоп... Както вероятно вече знаете, в рефлекторните телескопи лещата е представена от огледало. Доста трудно е да се направи самоделен рефлекторен телескоп, особено ако ръчно правите огледала за него, но несъмненото предимство на самоделния рефлекторен телескоп пред същия домашен рефрактор е по-голямото му оптично увеличение в сравнение с рефрактора.

Как самостоятелно да направите мощен телескопен рефлектор или рефрактор с увеличение от 500 до 6000 пъти със собствените си ръце у дома, вижте подробното описание тук: http://remontavto-moto-velo.blogspot.ru/2018/04/500 -6000.html

Самоделните рефлекторни телескопи се изграждат от любители на астрономията основно по системата на Нютон.Исак Нютон за първи път създава рефлекторен телескоп през около 1670г. Това му позволи да се отърве от хроматичните аберации (те водят до намаляване на яснотата на изображението, до появата на цветни контури или ивици върху него, които не присъстват на реален обект) - основният недостатък на рефракторните телескопи който е съществувал по това време.

Схемата на "нютоновия" рефлектор изглежда така:

В тази схема огледало 1 е лещата, наричана още главно огледало. Това огледало е параболично или сферично. Огледало 2 се нарича диагонално огледало – това огледало насочва лъч от отразени лъчи през окуляра към наблюдателя. Елементът, отбелязан с номер 3, е окулярът.

Фокусът на основното огледало и фокусът на окуляра, поставен в тръбата на окуляра, трябва да съвпадат. Фокусът на основното огледало се определя като върха на конуса на лъчите, отразени от огледалото.

Произведено е диагоналното огледало малък размер, той е плосък и може да има правоъгълна или елипсовидна форма. На оптичната ос на основното огледало (леща) е монтирано диагонално огледало под ъгъл от 45 ° към него.

Обикновеното домакинско плоско огледало не винаги е подходящо за използване като диагонално огледало в домашен телескоп - телескопът се нуждае от оптически по-точна повърхност. Следователно плоска повърхност на плоско вдлъбната или плоско извита оптична леща може да се използва като диагонално огледало, ако тази равнина е предварително покрита със слой от сребро или алуминий.

Размерите на плоското диагонално огледало за домашен телескоп се определят от графичната конструкция на конус от лъчи, които се отразяват от основното огледало. Когато огледалото е правоъгълно или елипсовидно, страните или осите се отнасят една към друга като 1: 1,4.

Обективът и окулярът на самоделния рефлекторен телескоп са монтирани в тръбата на телескопа взаимно перпендикулярно. За да монтирате основното огледало на домашен телескоп, имате нужда от рамка, дърво или метал.

За да направите дървена рамка за основното огледало на домашен рефлекторен телескоп, можете да вземете кръгла или осмоъгълна плоча с дебелина най-малко 10 mm и 15-20 mm по-голяма от диаметъра на основното огледало. Основното огледало е фиксирано към тази плоча с 4 парчета дебелостенна гумена тръба, които се поставят върху винтовете. За по-добро фиксиране под главите на винтовете могат да се поставят пластмасови шайби (самото огледало не може да бъде захванато с тях).

Тръбата на домашен телескоп е направена от парче метална тръба, от няколко слоя картон, залепени заедно. Можете също да направите метално-картонена тръба.

Три слоя дебел картон трябва да бъдат залепени заедно с дърводелство или казеиново лепило, след това поставете картонената тръба в металните усилващи пръстени. От метал са изработени и купа за ръба на главното огледало на самоделен телескоп и капак за тръба.

Дължината на тръбата (тръбата) на самоделния рефлекторен телескоп трябва да бъде равна на фокусното разстояние на основното огледало, а вътрешният диаметър на тръбата трябва да бъде 1,25 пъти диаметъра на основното огледало. Отвътре тръбата на самостоятелно изработен рефлекторен телескоп трябва да бъде "почернена", т.е. залепете с черна матова хартия или боядисвайте с черна матова боя.

Окулярът на домашен рефлекторен телескоп в най-простия му дизайн може да се основава, както се казва, "на триене": подвижна вътрешна тръба се движи по неподвижна външна тръба, осигурявайки необходимото фокусиране. Окулярът може да бъде и с резба.

Самоделният рефлекторен телескоп трябва да бъде инсталиран на специална стойка - монтаж преди употреба.

Сега нека разгледаме по-отблизо как да шлайфаме огледало:

Ако фокусното разстояние на основното огледало с диаметър 100 mm е повече от 700 mm, а с диаметър 120 mm е повече от 900 mm, тогава е по-добре да направите повърхността на огледалото не параболична, а сферична , което е много по-лесно.
За производството на такова сферично огледало са необходими два диска (с диаметър 100 mm и дебелина най-малко 8-10 mm, с диаметър 120 mm - около 12-14 mm), изработени от добре закалено стъкло , например огледало, дисплей и стъкло на илюминатор. Ако има дебел огледално стъкло, дисковете могат да се режат сами с помощта на тръбна бормашина. Извита е от лента от желязо, стомана или друг не много мек метал. Дебелина на стената на свредлото - 1-2 мм.

Той е фиксиран върху дървен диск със същия диаметър като огледалото. Дисковете се нарязват чрез завъртане на тръбна бормашина на изградена за тази цел машина или ръчно. Суспензия от абразив (например шмиргел), смесена с вода, непрекъснато се размазва под ръба на свредлото.

Като заготовки за огледала можете да използвате плоско-изпъкнали кондензаторни лещи за уголемители, обработвайки плоската им повърхност. Можете да закупите такива обективи с диаметър до 113 мм във фото магазини.
Дисковете се изрязват. Сега те трябва да бъдат шлайфани. За да направите това, ще ви трябват абразиви и полиращи средства, както и смола и колофон. Смелете огледалото с абразивни прахове като силициев карбид, корунд или шмиргел. В работата си ще ви трябват абразиви с различни по размер зърна. Обикновено се различават по брой: 40-20 (най-едрозърнестите), 12-10, b-4. Абразивни прахове с различен брой могат да се получат чрез натрошаване на абразивен (точков) камък на малки парченца. Полученият прах се сортира чрез пресяване през фини сита.

Смелете дискове на машина. Върху дебела дъска - основата - е фиксирана въртяща се кръгла или шестоъгълна маса. Една ос е здраво фиксирана в центъра й, въртяща се в основата. Масата може да се поддържа от 3 стоманени топки, "вдлъбнати" в основата. Много е удобно да работите на такава машина: вместо сами да обикаляте около масата, можете да завъртите масата на машината.

Започнете шлайфането с най-големия абразив. За да смилате огледалото на сферичната повърхност, поставете един диск върху другия. Предварително фиксирайте долния диск в центъра на грамофона с 4 винта с поставени парчета дебелостенна гумена тръба. След това, смазвайки контактните повърхности с суспензия от абразивен прах и вода, преместете горния диск от вас и към вас с 1/4 - "/ 3 от радиуса. В същото време двата диска непрекъснато се въртят в противоположни посоки. В резултат на това повърхността на горния диск става вдлъбната, а долната - изпъкнала.

За да се ускори процеса на грубо смилане, пръстеновидното смилане се използва в съвременната любителска практика. Вземете парче дебелостенна чугунена тръба като пръстен. Диаметърът на пръстена е приблизително половината от диаметъра на огледалото. Поставяйки бъдещото огледало на мястото на мелницата, смилайте го с пръстен, като смажете кашата от абразив с вода. Уверете се, че пръстенът не излиза извън ръба на шлифовъчната машина. Пръстенът и масата на машината трябва да се въртят равномерно в противоположни посоки през цялото време. При шлайфане с пръстен вдлъбнатина в стъклото се получава много по-бързо, отколкото при шлайфане на стъкло със стъкло. За по-нататъшно смилане, в допълнение към мелница за стъкло, се използват мелници, чиито основи са направени от най- различни материали: метал, гетинакс, текстолит, отлят от смес от цимент с пясък или цимент с алабастър. Използва се и дърво, импрегнирано с водоотблъскващ състав. Квадрати от стъкло или плексиглас са залепени към основата на такава мелница. Използват се и специални инструменти за полиране на метал.

Основите им, които приличат на сфера, се шлифоват струг... Използването на описаните по-горе мелници ви позволява да се ограничите до един стъклен диск - бъдещото огледало.

Когато жлебът се доближи до дадена стойност(за огледало 100 мм - не повече от 0,90 мм; за огледало 120 мм - не повече от 1,00 мм), преминете от грубо към фино шлайфане, като използвате все по-фини и по-фини степени на абразив.
Когато приключите с шлифоването с най-финия абразив, полирайте повърхността на огледалото. Нанесете слой от сплав смола-колофон с дебелина 4-5 мм върху долния диск - шлайф. Разделете слоя с мрежа от канали на квадрати - фасети за по-добър контакт със стъклото и циркулация на полиращия агент.

Принципът на действие на устройството за сянка е както следва. В центъра на кривината O на тестваното огледало поставете изкуствена звезда - точков източник на светлина (например направете малък пробив в листовото фолио и осветете отзад с ярка светлина) и в точката на пресичане на светлинните лъчи, отразени от огледалото (горната част на O "конуса), поставят "нож на Фуко" (Например, бръснач.) Разположен зад фенерчето, потърсете отражението на звездата в огледалото.

Когато се приближавате или се отдалечавате от огледалото, уверете се, че изкуствената звезда изпълва цялата повърхност на огледалото със своята светлина. Ако сега бавно пресечем горната част на конуса от лъчи с „ножа на Фуко“, тогава цялото огледало ще „изгасне“ едновременно. Това означава, че всички лъчи, отразени от огледалото, се събират в една точка. Ако кривината на повърхността на огледалото се отклони от посочената, тогава ще видите "шаблон на сянка", по който се преценява формата на повърхността. Коригирайте повърхността на огледалото чрез допълнително полиране, промяна на естеството на движенията на огледалото (щрихи) или формата на полиращата подложка. Реалните отклонения на повърхността на огледалото, което сте направили от сферата, се измерват в части от микрона.

Вдлъбнатата сферична повърхност на полирано огледало отразява само около 5% от падащата светлина. Следователно, той трябва да бъде покрит с отразяващ слой от алуминий или сребро. Огледалото е алуминирано само в специална инсталация, а можете и сребристо у дома.

В нютонов рефлекторен телескоп диагонално плоско огледало отклонява встрани конус от лъчи, отразени от основното огледало. Много е трудно сами да направите добро плоско огледало. Използвайте призма с пълно вътрешно отражение от призмен бинокъл вместо това огледало. При основното огледало с диаметър 100-120 mm размерите на равнините на правоъгълна призма, разположени под ъгъл 90 °, са между 20x20 mm и 25x25 mm.

Можете също да използвате плоска повърхност на обектива, повърхност на филтъра на камерата или всяка друга оптически точна равнина като плоско диагонално огледало. Покрийте го със слой сребро или алуминизирайте.

Винаги съм искал да имам телескоп за наблюдение на звездното небе. По-долу е преведена статия от автор от Бразилия, който успя да направи огледален телескоп със собствените си ръце и от импровизирани средства. Като спести много.

Всеки обича да се взира в звездите и да гледа луната в ясна нощ. Но понякога искаме да видим далеч. Искаме да го видим до него. Тогава човечеството създаде телескоп!

днес
имаме много видове телескопи, включително класическия рефрактор и нютонов рефлектор. Тук в Бразилия, където живея, "луксозен" телескоп. Цената му е между 1500,00 R $ (около 170,00 $) и 7 500,00 R $ (2 500,00 $). Лесно е да се намери рефрактор за 500,00 R $, но е близо 5/8 заплатикато се има предвид, че имаме много бедни семейства и млади хора, които очакват по-добър животсъстояние. аз съм един от тях. Тогава намерих начин да погледна към небето! Защо не направим свой собствен телескоп?

Друг проблем тук в Бразилия, който имаме много малко съдържаниеотносно телескопите.

Огледала
и обективът не е особено скъп. Така че нямаме условия за закупуване по-късно. Лесен начин да направите това, като използвате неща, които вече не са полезни!

Но къде да намеря тези неща? Лесно! Рефлекторният телескоп е изработен от:

- Основно огледало (вдлъбнато)

- Вторично огледало (план)

- Оптична леща (най-трудната!)

- Регулируема запушалка.

- Статив;

Къде мога да намеря тези неща?
- Вдлъбнатите огледала се използват в салони за красота (грим, магазини, фризьорски салон и др.);

- Плоските огледала се срещат в много неща. Просто трябва да намерите малко огледало (около 4 см2);

- Оптичната леща е по-издръжлива за намиране. Можете да го вземете от счупена играчка или да го направите сами. (Използвах стар 10x обектив от счупен бинокъл).

- Може да се използва водопроводни тръби(нещо между 80 мм и 150 мм в диаметър), но използвам празно калай мастило и тенекиени кърпи.

- Някакъв черен спрей.

Вие
също трябват PVC тръби, конектори и няколко картонени ролки.

Можете да използвате горещо лепило или силиконова паста.

Така че, няма повече чакане! Хайде да започваме!

Стъпка 1: Изчисляване на оптични компоненти

Получавам 140 мм диаметър на вдлъбнато огледало от Sagita от 3,18 мм (измерено с шублер).

Но първо трябва да знаете какво е огледалото на Sagitta. В дълбочината на огледалото (разстоянието между най-ниската част на повърхността и височините на границите).

Като знаем това, имаме:

Радиус на огледалото (R) = d / 2 = 70 mm

Радиус на кривина (P) = P2 / 2C = 770,4 mm

Фокусно разстояние (F) = p / 2 = 385,2 mm

Коефициент на бленда (F) = F / d = 2,8

Сега знаем всичко, от което се нуждаем, за да направим нашия телескоп!

Да започваме!

Стъпка 2: проектирайте основната тръба

По някакво странно съвпадение, нашите бои са идеални за тенекиени кърпи!

Първо трябва да премахнете боята на дъното не може.

След това трябва да измерите разстоянието между вдлъбнато огледало и местоположението на окуляра. За да направите това, трябва да вземете предвид радиуса на кутията с боя за пръскане.

След това маркираме височината от 315 мм. Това е около 30 см.

На тази височина правим дупка в кутията, както е на снимката. В този случай направих дупка около 1,4 инча, за да пасне на PVC конектора.

Както можете да видите на следващата снимка, огледалото се вписва идеално в кутията.

Стъпка 3: плосък монтаж

Реших да го оправя, за да поддържа огледалото през 3 точки като на чертежа.

Подходящи за плоското огледало, използвах две дървени пръчкии малък дървен триъгълник с 45°.

След това направих някои стъпки. С бормашина направих дупки за вкарване на пръчките.

След това изчислих разстоянието между центъра на огледалото и дръжката на отвора. Това е 20 мм.

Направете дупки в кутия с боя с бормашина.

Затова нагласих пръчките към равнината на огледалото, когато се наблюдават дупките за очи, те показват собствените ми очи.

* Прикрепих огледало в подложка с горещо лепило.

Стъпка 4: корекции на фокуса

Използвах микрофона на пиедестала като статив за телескопа. Монтира се с лента и ластик.

За да намерим фокуса, трябва да насочим слънцето с телескоп. Очевидно никога не гледайте слънцето през телескоп!

Поставете хартията пред отвора за окото и намерете по-малко светло петно. След това измерете разстоянието между отвора и хартията, както е показано. Аз съм от разстояние 6 см.

Това разстояние е необходимо между отвора и окуляра. За да пасне на окуляра, използвах картонена ролка (от тоалетна хартия) изрязани и залепени с малко скоч лента.

Стъпка 5: поддръжка и облекло

Важна подробност:

Всичко вътре в тръбата трябва да е черно. Това предотвратява отразяването на светлината в други посоки.

Рисувах с мастило отвън, черен калай само отгоре външен вид... Закарах и фиби, за да държа по-добре тенекиени кърпи в тенекиена боя.
Някои други шноли държат по-добре вторични огледални пръчки ... и тогава фиксирах "PVC гнездото за статив" с нитове и горещо лепило.

Намазах злато пластмасов кантвърху горната част на кутията с мастило, за да стане красива.

Стъпка 6: тестове и заключителни съображения

Чаках тъмнината, както дете чака коледен подарък. След това настъпи нощта и излязох навън да проверя телескопа си. И ето резултата:

Както знаем, е много трудно да се снима с телескоп.

Проблемът с използването на слънчева енергия е занимавал най-добрите умове на човечеството от древни времена. Беше ясно, че Слънцето е най-мощният източник на безплатна енергия, но никой не разбра как да използва тази енергия. Според древните писатели Плутарх и Полибий първият човек, който на практика използва слънчева енергия, е Архимед, който с помощта на някои изобретени от него оптични устройства успява да събере слънчеви лъчив мощен лъч и изгори римската флота.

Всъщност устройството, изобретено от великия грък, е първият концентратор на слънчева радиация, който събира слънчевите лъчи в един енергиен лъч. И във фокуса на този концентратор температурата може да достигне 300°C - 400°C, което е напълно достатъчно, за да запали дървените кораби на римския флот. Може само да се гадае какъв вид устройство е изобретил Архимед, въпреки че според съвременните концепции той имаше само две възможности.

Самото име на устройството - слънчев концентратор - говори само за себе си. Това устройство приема слънчевите лъчи и ги събира в един енергиен лъч. Най-простият център е познат на всички от детството. Това е обикновена двойно изпъкнала леща, с която беше възможно да се изгорят различни фигури, надписи, дори цели снимки, когато слънчевите лъчи бяха събрани от такава леща в малка точка на дървена дъска, лист хартия.

Тази леща принадлежи към така наречените огнеупорни концентратори. В допълнение към изпъкналите лещи, този клас концентратори включва също лещи на Френел и призми. Концентраторите с дълъг фокус, базирани на линейни лещи на Френел, въпреки ниската си цена, на практика се използват много малко, тъй като имат голям размер... Използването им е оправдано, когато размерите на концентратора не са критични.

Огнеупорен слънчев концентратор

Призмен концентратор на слънчева радиация е лишен от този недостатък. Освен това такова устройство е способно да концентрира част от дифузното лъчение, което значително увеличава мощността на светлинния лъч. Триъгълната призма, на основата на която е изграден такъв концентратор, е едновременно приемник на лъчение и източник на енергиен лъч. В този случай предната страна на призмата получава радиация, задната страна отразява и излъчването вече излиза от страничната повърхност. Работата на такова устройство се основава на принципа на пълно вътрешно отражение на лъчите преди те да ударят страничната повърхност на призмата.

За разлика от огнеупорните концентратори, рефлексните концентратори работят на принципа на събиране на отразената енергия в енергиен лъч. слънчева светлина... По своята конструкция те се делят на плоски, параболични и параболични цилиндрични концентратори. Ако говорим за ефективността на всеки от тези видове, тогава най-висока степенконцентрации - до 10 000 - дават параболични концентратори. Но за изграждането на слънчеви системи за топлоснабдяване се използват главно плоски или параболично-цилиндрични системи.

Параболични (рефлексни) слънчеви концентратори

Практическо приложение на слънчеви концентратори

Всъщност основната задача на всеки слънчев концентратор е да събира слънчевата радиация в един енергиен лъч. И можете да използвате тази енергия различни начини... Възможно е загряване на вода с безплатна енергия, като количеството загрята вода ще се определя от размера и дизайна на концентратора. Малките параболични устройства могат да се използват като слънчева фурна за готвене.

Параболичен концентратор като слънчева фурна

Можете да ги използвате за допълнително осветление. слънчеви панелиза увеличаване на изходната мощност. И можете да го използвате като външен източниктоплина за двигателите на Стърлинг. Параболичният концентратор осигурява фокусна температура от порядъка на 300°C - 400°C. Ако например стойка за чайник или тиган се постави във фокуса на такова сравнително малко огледало, тогава получавате слънчева фурна, на която можете много бързо да готвите храна, да кипнете вода. Фокусиран нагревател с охлаждаща течност ще ви позволи бързо да загреете дори течаща вода, която след това може да се използва за домакински цели, например за душ, миене на чинии.

Най-простите схеми за отопление на вода със слънчев концентратор

Ако двигател на Стърлинг с подходяща мощност се постави във фокуса на параболично огледало, тогава може да се получи малка топлоелектрическа централа. Например Qnergy разработи и комерсиализира двигателите QB-3500 Stirling, които са проектирани да работят със слънчеви концентратори. По същество би било по-правилно да ги наречем генератори на електрически ток, базирани на двигатели на Стърлинг. Това устройство генерира 3500 вата електрически ток. Изходът на инвертора е стандартно напрежение от 220 волта 50 херца. Това е напълно достатъчно, за да осигури електричество на къща за семейство от 4 души, лятна вила.

Между другото, използвайки принципа на работа на двигателите на Стърлинг, много майстори правят устройства със собствените си ръце, които използват въртеливо или възвратно-постъпателно движение. Например водни помпи за летни вили.

Основният недостатък на параболичния концентратор е, че той трябва да бъде постоянно ориентиран към слънцето. В промишлеността се използват инсталации за хелий специални системитракери, които въртят огледала или рефрактори, за да следват движението на слънцето, като по този начин гарантират приемане и концентрация максимален бройслънчева енергия. За индивидуална употреба едва ли ще бъде препоръчително да използвате такива проследяващи устройства, тъй като цената им може значително да надвиши цената на обикновен рефлектор на обикновен статив.

Как да си направим собствен слънчев концентратор

Най-лесният начин да направите домашен слънчев концентратор е да използвате стара сателитна антена. Първо, трябва да решите за какви цели ще се използва този концентратор и след това въз основа на това да изберете място за монтаж и да подготвите съответно основата и крепежните елементи. Измийте старателно антената, изсушете я, залепете огледален филм върху приемащата страна на плочата.

За да може филмът да лежи плосък, без бръчки и гънки, той трябва да бъде нарязан на ленти с ширина не повече от 3 - 5 сантиметра. Ако възнамерявате да използвате концентратора като слънчева фурна, препоръчително е да изрежете дупка с диаметър около 5 - 7 сантиметра в центъра на плочата. През този отвор ще бъде прекарана скоба с опора за съдове за готвене (горелка). Това ще запази контейнера за храна неподвижен, когато рефлекторът е обърнат на слънце.

Ако плочата е с малък диаметър, също се препоръчва да нарежете лентите на парчета с дължина около 10 см. Залепете всяка част поотделно, като внимателно регулирате ставите. Когато рефлекторът е готов, той трябва да бъде монтиран върху опората. След това ще е необходимо да се определи фокусната точка, тъй като оптичната фокусна точка на сателитната антена не винаги съвпада с позицията на приемащата глава.

Самоделен слънчев концентратор - фурна

За да определите фокусната точка, трябва да се въоръжите с тъмни очила, дървена дъска и дебели ръкавици. След това трябва да насочите огледалото директно към слънцето, да хванете слънчев лъч върху дъската и, като приближите или отдалечите дъската спрямо огледалото, да намерите точката, където ще има това зайче минимални размери- малка точка. Ръкавиците са необходими, за да се предпазят ръцете от изгаряния, ако случайно попаднат в обсега на лъча. Е, когато фокусната точка бъде намерена, остава само да я поправите и да монтирате необходимото оборудване.

Настроики ръчно правенослънчеви концентратори има много. По същия начин можете да направите двигател на Стърлинг от подръчните материали. И този двигател може да се използва за различни цели. Докога ще има достатъчно въображение, желание и търпение.