آسیاب کردن آینه تلسکوپ در خانه. ساخت تلسکوپ آماتور از قطعات چینی. کاربرد عملی متمرکز کننده های خورشیدی
برای مدت طولانی می خواستم یک متمرکز کننده سهموی خورشیدی بسازم. پس از خواندن بسیاری از ادبیات در مورد ساخت قالب برای آینه سهموی، من در ساده ترین نسخه - یک بشقاب ماهواره ای قرار گرفتم. بشقاب ماهواره ای شکل سهموی دارد که پرتوهای بازتاب شده را در یک نقطه جمع می کند.
من به عنوان پایه به صفحات خارکف "Variant" نگاه کردم. با قیمتی که برای من قابل قبول بود فقط یک محصول 90 سانتیمتری تهیه کردم. اما هدف تجربه من دمای بالا در فوکوس است. برای موفقیت نتایج خوبمساحت آینه مورد نیاز است - هر چه بیشتر، بهتر. بنابراین، صفحه باید 1.5 متر و ترجیحاً 2 متر باشد. در مجموعه تولید کننده خارکف این اندازه ها وجود دارد ، اما آنها از آلومینیوم ساخته شده اند و بر این اساس قیمت ها گزاف هستند. من مجبور شدم در جستجوی یک محصول استفاده شده در اینترنت شیرجه بزنم. و اینجا در اودسا، سازندگانی که در حال برچیدن برخی از شی‌ها بودند، یک بشقاب ماهواره‌ای به ابعاد 1.36 در 1.2 متر از پلاستیک به من پیشنهاد دادند. کمی از خواسته های من کوتاه است، با این حال قیمت خوب بود و من یک بشقاب سفارش دادم.
بعد از چند روز پس از دریافت صفحه، متوجه شدم که ساخت ایالات متحده آمریکا است، دارای سفت کننده های قدرتمندی است (نگران بودم که کیس به اندازه کافی محکم باشد و بعد از وصل شدن آینه ها آن را هدایت نکند)، و جهت گیری قوی دارد. مکانیزم با تنظیمات زیاد
آینه هایی هم به ضخامت 3 میلی متر خریدم. من 2 متر مربع سفارش دادم. - کمی با حاشیه. آینه ها عمدتا با ضخامت 4 میلی متر فروخته می شوند، من C پیدا کردم تا آن را راحت تر برش دهم. تصمیم گرفتم اندازه آینه های متمرکز کننده را 2*2 سانتی متر کنم.
پس از جمع آوری اجزای اصلی، شروع به ساخت پایه برای هاب کردم. چندین گوشه، قطعات لوله و پروفیل وجود داشت. برش به اندازه، پخته، تمیز و رنگ آمیزی شده است. این چیزی است که اتفاق افتاد:
بنابراین، با ساخت پایه، شروع به برش آینه می کنم. ابعاد آینه ها 500*500 میلی متر است. اول از وسط نصفش کردم و بعد با توری 2*2 سانتی متری یه سری شیشه کاتر امتحان کردم ولی الان حداقل چیزی معقول تو فروشگاه ها پیدا نمیشه. یک کاتر شیشه ای جدید 5-10 بار کاملاً برش می دهد و تمام .... بعد از آن می توانید بلافاصله آن را دور بیندازید. شاید برخی از حرفه ای ها وجود داشته باشد، اما آنها را نباید در فروشگاه های سخت افزار خریداری کرد. بنابراین، اگر کسی قصد دارد از آینه یک متمرکز کننده بسازد، مسئله برش آینه سخت ترین مسئله است!
آینه ها بریده شده، سه پایه آماده است، شروع به چسباندن آینه ها می کنم! پروسه طولانی و خسته کننده است. تعداد آینه های من روی متمرکز کننده تمام شده 2480 قطعه بود. کلی اشتباه انتخاب کرد. من یک چسب مخصوص برای آینه خریدم - خوب نگه می دارد، اما ضخیم است. هنگام چسباندن، فشار دادن یک قطره روی آینه و سپس فشار دادن آن به دیواره صفحه، احتمال فشار نابرابر آینه وجود دارد (جایی قوی تر، جایی ضعیف تر). به همین دلیل، آینه ممکن است محکم چسبانده نشود، یعنی. پرتو خورشید خود را نه به کانون، بلکه نزدیک آن هدایت می کند. و اگر فوکوس تار باشد - نتایج بالاچیزی برای انتظار وجود ندارد با نگاهی به آینده، می گویم که تمرکز من تار بود (از آنجا نتیجه می گرفتم که لازم بود یک چسب متفاوت اعمال کنم). اگرچه نتایج آزمایش خوشایند بود، اما اندازه فوکوس حدود 10 سانتی‌متر بود و اطراف یک نقطه تار 3-5 سانتی‌متر دیگر بود. . تقریباً 3 روز تمام طول کشید تا آینه ها را بچسبانم. مساحت آینه های برش خورده حدود 1.5 متر مربع بود. در ابتدا ازدواجی وجود داشت، تا زمانی که او سازگار شد - خیلی، بعدها خیلی کمتر. آینه های معیوب احتمالاً بیش از 5٪ نبودند.
متمرکز کننده سهموی خورشیدی آماده است.
هنگام اندازه گیری، حداکثر دما در کانون متمرکز کننده حداقل 616.5 درجه بود. پرتوهای خورشید به آتش زدن یک تخته چوبی، ذوب قلع، یک سینک سربی و یک قوطی آلومینیومی آبجو کمک کرد. من این آزمایش را در 25 اوت 2015 در منطقه خارکف، روستای نوایا وودولاگا انجام دادم.
برنامه هایی برای سال آینده(یا شاید کار کند دوره زمستانی) هاب را با نیازهای عملی تطبیق دهید. احتمالاً برای گرم کردن آب، احتمالاً برای تولید برق.
در هر صورت، طبیعت به همه ما یک منبع انرژی قدرتمند داده است، فقط باید یاد بگیریم که چگونه از آن استفاده کنیم. انرژی خورشید هزاران برابر همه نیازهای بشر را پوشش می دهد. و اگر شخصی بتواند حداقل بخش کوچکی از این انرژی را بگیرد، این بزرگترین دستاورد تمدن ما خواهد بود که به لطف آن ما سیاره خود را نجات خواهیم داد.
در زیر ویدئویی را مشاهده می کنید که در آن مراحل ساخت متمرکز کننده خورشیدی بر اساس دیش ماهواره و آزمایشاتی که با کمک متمرکز کننده انجام شده است را مشاهده خواهید کرد.
آسمان پر ستاره همیشه محققان را به خود جذب کرده است، احتمالاً هر کسی حداقل یک بار در زندگی خود آرزوی کشف ستاره یا صورت فلکی و نامگذاری آن را به نام یکی از نزدیکان خود داشته است. من یک راهنمای کوچک را به شما ارائه می کنم که از دو بخش تشکیل شده است که ارائه می دهد توصیف همراه با جزئیات، چگونه انجام دادناز ابتدا توسط آنها با دستتلسکوپ چوبی این قسمت به شما نشان می دهد که چگونه می توانید کاردستی کنید عنصر کلیدیتلسکوپ: اولیه آینه.
یک آینه خوب به شما کمک می کند تا جزئیات مختلف ماه، سیارات را ببینید منظومه شمسیو سایر اشیاء در فضای عمیق، در حالی که یک آینه بی کیفیت فقط خطوط مبهم از اشیاء را به شما ارائه می دهد.
آینه های تلسکوپ به یک سطح بسیار دقیق نیاز دارند. در بیشتر موارد، آینه های با کیفیت عالی با پولیش دستی به جای پرداخت ماشینی به دست می آیند. این یکی از دلایلی است که باعث می شود برخی افراد به جای خرید طرح های صنعتی ارزان، آینه خود را بسازند. دلیل دوم این است که شما دانش لازم برای تولید دستگاه های نوری باکیفیت را به دست خواهید آورد و همانطور که می دانید دانش را پشت سر خود حمل نمی کنید.
مرحله 1: مواد
- شیشه خالی از ماده ای با ضریب انبساط کم (پیرکس، شیشه بوروسیلیکات، دوران 50، زیرودور و غیره) ساخته شده است.
- کاربید سیلیکون با اندازه های مختلف دانه (60، 80، 120، 220، 320 واحد)؛
- اکسید آلومینیوم (25، 15، 9 و 5 میکرون)؛
- اکسید سریم؛
- رزین؛
- سنگ آسیاب;
- گچ ضد آب (گچ دندان);
- کاشی سرامیک؛
- چسب اپوکسی.
مرحله 2: قطعه کار را آماده کنید
روکش های شیشه ای اغلب با علامت های سطحی همراه هستند. "علامت گرد" در قسمت پایین توسط اجاق گاز باقی می ماند و علائم بالایی در نتیجه اختلاف دما در هنگام خنک شدن شیشه ظاهر می شوند.
بیایید با پایان دادن به لبه های شیشه شروع کنیم تا خطر خرد شدن را محدود کنیم. سنگ تیزکن ابزار عالی برای این عملیات است. حفاظت تنفسی شخصی را فراموش نکنید و به یاد داشته باشید که شیشه و سنگ باید با آب مرطوب شوند (زیرا گرد و غبار شیشه برای ریه ها بسیار مضر است).
پایین آینه باید تا حد امکان صاف باشد (قبل از شروع کار روی آن). برای صاف کردن سطح، از کاربید سیلیکون درشت (سیلیکون کاربید شماره 60) استفاده کنید. پودر و آب را روی یک سطح صاف پخش کنید و لیوان را روی آن بمالید. پس از چند ثانیه، یک خمیر خاکستری خواهید دید. آن را بشویید و ماسه مرطوب را اضافه کنید. ادامه دهید تا سطح از گودال ها و چاله ها پاک شود.
مرحله 3:
این ابزار برای ایجاد یک سطح مقعر روی شیشه خالی استفاده خواهد شد.
شیشه را بپوشانید پوشش پلاستیکی... دور قطعه کار یک استوانه مقوایی درست می کنیم و داخل گچ را پر می کنیم. بگذارید خشک شود سپس مقوا را بردارید. لیوان را با دقت جدا کنید و هر سوراخی را که در لبه ها وجود دارد پردازش کنید.
مرحله 4: پوشش با کاشی و سرامیک
برای سنباده زدن شیشه به یک سطح جامد نیاز داریم. به همین دلیل است که برآمدگی قطعه کار باید با کاشی و سرامیک پوشانده شود.
کاشی را با رزین اپوکسی به پایه گچی می چسبانیم.
توجه داشته باشید که از قرار دادن کاشی یا سوراخ در مرکز خودداری کنید. در عوض، کاشی را کمی حرکت دهید تا از هرگونه نقص مرکزی روی سطح آینه جلوگیری شود.
مرحله 5: سنباده زدن را شروع کنید
مقداری ماسه مرطوب روی سطح کاشی قرار دهید و شروع به مالیدن لیوان روی آن کنید.
پس از چند بار عبور، آینه را بچرخانید و در جهت دیگر به سمباده زدن ادامه دهید. این تضمین می کند هندلینگ خوب، از همه جهات و از اشتباهات جلوگیری خواهد کرد.
مرحله 6:
سمباده زدن را تا رسیدن به منحنی دلخواه ادامه دهید. برای تخمین انحنا، باید از یک ماشین حساب از مجموعه اندازه گیری Sagitta استفاده کنید.
اگر می خواهید یک تلسکوپ برای رصد سیارات بسازید، به نسبت کانونی بزرگتر (F/8 یا بالاتر) نیاز دارید.
از سوی دیگر، اگر می‌خواهید به وسعت کهکشان و سحابی‌های ستاره‌ای فکر کنید، به یک نسبت کانونی کوچک (مثلاً F/4) نیاز دارید.
نسبت کانونی f / 4.75. ساگیتای آینه 20 سانتی متری من 0.254 سانتی متر است.
مرحله 7: سطح را صاف کنید
پس از رسیدن به انحنای لازم، باید سطح را صاف کنید و در عین حال همان انحنا را حفظ کنید.
ایرادهای بزرگ را با نشانگر مشخص کنید و سمباده زدن را ادامه دهید تا کاملا از بین بروند. این یک تایید بصری خواهد بود که می توانید به یک ساینده ظریف تر تغییر دهید.
به سراغ سیلیکون کاربید # 320 می رویم. پس از رسیدن به این مرحله، باید شروع به دیدن برخی از انعکاسات هنگام نگاه کردن به آینه خالی کنید.
مرحله 8:
برای این عملیات باید ابزار دیگری بسازیم. می توانید آن را از گچ یا تخته سه لا ضخیم درست کنید. او پوشیده خواهد شد مواد نرم- رزین
رزین مخروطیان- بسیار چسبنده و تمیز کردن آن دشوار است.
یک استوانه دیگر در اطراف پایه درست کنید. ذوب شدن تعداد زیادی ازرزین و داخل سیلندر بریزید. اجازه دهید رزین خنک شود و پوشش مقوایی را بردارید. پس از آن، ما شروع به شکل دادن به سطح می کنیم، لازم است که کمی برآمدگی به آن بدهیم. کانال های ایجاد شده نیز به شما در پردازش شیشه کمک می کنند.
مرحله 9: پولیش
مقداری پودر سریم مرطوب را روی رزین بریزید و با آینه شروع به مالیدن روی آن کنید. سریم به سطح رزین نفوذ می کند. در صورت نیاز از روان کننده صابونی استفاده کنید.
مرحله 10: ساخت تستر فوکو
تستر فوکو - ابزاری است که برای تجزیه و تحلیل سطح آینه های سهموی طراحی شده است. دارای منبع نوری است که به آینه می تابد. وقتی نور برمی گردد، روی ناحیه دیگری (اگر از لبه یا مرکز آینه آمده باشد) تمرکز می کند.
تستر از این اصل استفاده می کند تا بتوانید خطاهای بصری را در محدوده 1 میلیونم سانتی متر مشاهده کنید.با افزودن نمایشگر رونچی به تستر در زمان صرفه جویی خواهید کرد زیرا بدون هیچ اندازه گیری از سطح تصویری به دست خواهید آورد.
برای آسان کردن زندگی، یک پایه آینه بسازید. یک پیچ در پشت به شما امکان می دهد زاویه شیب را تنظیم کنید.
مرحله 11: ساخت پارابولوئید
پس از اتمام مرحله باید یک آینه کاملا صیقلی با سطح کروی زیبا داشته باشیم. با این حال، این کره برای اهداف نجومی مناسب نیست. ما باید یک پارابولوئید بگیریم.
تفاوت بین یک کره و یک پارابولوئید کم است (در حد 1 میکرون). برای رسیدن به این تفاوت از تستر فوکو استفاده می کنیم. از آنجایی که می دانیم انعکاس باید چه شکلی باشد، تا زمانی که انعکاس روی آینه با انعکاس نظری مطابقت داشته باشد، یک تکمیل خاص با اکسید سریم انجام می دهیم.
ظاهر سنگ زنی شبیه "W" خواهد بود. دامنه باید 4/5 قطر در جهت عرضی و طولی باشد.
همچنین یک چک لیست جامع از ترفندهای مختلف برای اصلاح خطاهای سطح وجود دارد.
مرحله 12: بازرسی سطح با تستر فوکو
انعکاس در تستر فوکو که مجهز به شبکه رونچی است به این شکل است.
بسته به مورد (مشبک نور را قبل یا بعد از شعاع انحنا می برد)، می توانید خطوط را تفسیر کرده و شکل سطح را استنباط کنید.
ماسک Couder برای اندازه گیری با تستر فوکو استفاده می شود.
مرحله 14: آلومینیوم
برای تکمیل کامل کاردستی باید برای آلومینیزاسیون فرستاده شود. این آینه در حال حاضر تنها 4 درصد از نور را منعکس می کند. سهم آلومینیوم به سطح، درصد را بیش از 90 درصد افزایش می دهد.
یک اضافه اختیاری - پوشش SiO2 به محافظت از فلز در برابر هر منبع اکسیداسیون کمک می کند.
می توانید یک نشان از مرکز اضافه کنید - این به تنظیم کمک می کند و بر کیفیت آینه تأثیر نمی گذارد، زیرا مرکز در شکل گیری تصویری که در چشمی خواهید دید شرکت نمی کند.
ادامه دارد…
امروز به نحوه ایجاد نگاه خواهیم کرد تلسکوپ بازتابی خانگی... همانطور که احتمالا می دانید، در تلسکوپ های بازتابی، عدسی توسط یک آینه نشان داده می شود. ساختن یک تلسکوپ بازتابی خانگی بسیار دشوار است، به خصوص اگر به صورت دستی برای آن آینه بسازید، با این حال، مزیت بدون شک تلسکوپ بازتابی خانگی نسبت به همان تلسکوپ انکساری خانگی، بزرگنمایی اپتیکی بیشتر آن در مقایسه با رفرکتور است.
نحوه ساخت مستقل بازتابنده یا شکست تلسکوپ قدرتمند با افزایش 500 تا 6000 بار با دستان خود در خانه، توضیحات مفصل را در اینجا ببینید: http://remontavto-moto-velo.blogspot.ru/2018/04/500 -6000.html
تلسکوپ های بازتابی خانگی توسط آماتورهای نجوم عمدتاً بر اساس منظومه نیوتن ساخته می شوند.این اسحاق نیوتن بود که اولین بار در حدود سال 1670 یک تلسکوپ بازتابی ایجاد کرد. این به او اجازه داد تا از شر انحرافات رنگی خلاص شود (آنها منجر به کاهش وضوح تصویر، ظاهر شدن خطوط یا نوارهای رنگی روی آن می شوند که روی یک جسم واقعی وجود ندارند) - نقطه ضعف اصلی تلسکوپ های شکست. که در آن زمان وجود داشت
طرح بازتابنده "نیوتنی" به این صورت است:
در این طرح، آینه 1 عدسی است که آینه اصلی نیز نامیده می شود. این آینه سهموی یا کروی است. آینه 2 را آینه مورب می نامند - این آینه پرتوی از پرتوهای منعکس شده را از طریق چشمی به سمت ناظر هدایت می کند. عنصری که با عدد 3 مشخص شده است مجموعه چشمی است.
فوکوس آینه اصلی و کانون چشمی وارد شده در لوله چشمی باید مطابقت داشته باشند. کانون آینه اولیه به عنوان راس مخروط پرتوهای منعکس شده توسط آینه تعریف می شود.
آینه مورب تولید می شود اندازه کوچک، صاف است و می تواند مستطیل یا بیضی شکل باشد. یک آینه مورب بر روی محور نوری آینه اصلی (عدسی)، با زاویه 45 درجه نسبت به آن نصب شده است.
یک آینه تخت معمولی خانگی همیشه برای استفاده به عنوان یک آینه مورب در یک تلسکوپ خانگی مناسب نیست - یک تلسکوپ به سطح نوری دقیق تری نیاز دارد. بنابراین، اگر ابتدا این صفحه را با یک لایه نقره یا آلومینیوم بپوشانید، می توانید به عنوان یک آینه مورب از سطح صاف یک لنز نوری مقعر یا منحنی پلانو استفاده کنید.
ابعاد یک آینه مورب مسطح برای یک تلسکوپ خانگی از ساختار گرافیکی مخروطی از پرتوهایی که توسط آینه اصلی منعکس می شود تعیین می شود. هنگامی که آینه مستطیلی یا بیضی شکل است، اضلاع یا محورها به صورت 1: 1.4 به یکدیگر مربوط می شوند.
عدسی و چشمی یک تلسکوپ بازتابنده خانگی در لوله تلسکوپ به طور متقابل به صورت عمود نصب شده اند. برای نصب آینه اصلی تلسکوپ خانگی به یک قاب، چوب یا فلز نیاز دارید.
برای ساخت یک قاب چوبی برای آینه اصلی تلسکوپ بازتابی خانگی، می توانید یک صفحه گرد یا هشت ضلعی با ضخامت حداقل 10 میلی متر و 15-20 میلی متر بزرگتر از قطر آینه اصلی بگیرید. آینه اصلی روی این صفحه با 4 قطعه لوله لاستیکی جدار ضخیم که روی پیچ ها قرار می گیرد ثابت می شود. برای تثبیت بهتر، واشرهای پلاستیکی را می توان زیر سر پیچ ها قرار داد (خود آینه را نمی توان با آنها بست).
لوله تلسکوپ خانگی از یک قطعه ساخته شده است لوله فلزی، از چند لایه مقوا چسبیده به هم. شما همچنین می توانید یک لوله فلزی مقوایی بسازید.
سه لایه مقوای ضخیم باید با نجاری یا چسب کازئین، سپس لوله مقوایی را داخل حلقه های تقویت کننده فلزی قرار دهید. کاسه لبه آینه اصلی تلسکوپ خانگی و روکش لوله نیز فلزی است.
طول لوله (لوله) تلسکوپ بازتابی خانگی باید برابر با فاصله کانونی آینه اصلی باشد و قطر داخلی لوله باید 1.25 برابر قطر آینه اصلی باشد. از داخل، لوله یک تلسکوپ بازتابنده خود ساخته باید "سیاه" شود، یعنی. با کاغذ مشکی مات بچسبانید یا با رنگ مشکی مات رنگ کنید.
مونتاژ چشمی یک تلسکوپ بازتابنده خانگی در ساده‌ترین طراحی آن می‌تواند، همانطور که می‌گویند، «بر اصطکاک» باشد: یک لوله داخلی متحرک در امتداد یک لوله بیرونی ثابت حرکت می‌کند و فوکوس لازم را فراهم می‌کند. مجموعه چشمی نیز می تواند رزوه شود.
یک تلسکوپ بازتابنده خانگی باید بر روی پایه مخصوص نصب شود - یک پایه قبل از استفاده.
حالا بیایید نگاهی دقیق تر به نحوه آسیاب کردن آینه بیندازیم:
اگر فاصله کانونی آینه اصلی با قطر 100 میلی‌متر بیشتر از 700 میلی‌متر و با قطر 120 میلی‌متر بیشتر از 900 میلی‌متر باشد، سطح آینه باید به‌جای سهموی، کروی باشد. بسیار ساده تر.
برای ساخت چنین آینه کروی، دو دیسک (با قطر 100 میلی متر و ضخامت حداقل 8-10 میلی متر، با قطر 120 میلی متر - حدود 12-14 میلی متر) مورد نیاز است که از شیشه به خوبی آنیل شده ساخته شده است. به عنوان مثال، آینه، نمایشگر، و شیشه سوراخ. اگر ضخیم وجود دارد شیشه آینه، دیسک ها را می توانید خودتان با استفاده از مته لوله ای برش دهید. از یک نوار آهن، فولاد یا سایر فلزات نه چندان نرم خم شده است. ضخامت دیوار مته - 1-2 میلی متر.
روی یک دیسک چوبی به همان قطر آینه ثابت شده است. دیسک ها با چرخاندن مته لوله ای بر روی دستگاهی که برای این منظور ساخته شده یا با دست برش داده می شوند. دوغاب ماده ساینده (مثلاً پودر سنباده) مخلوط با آب به طور مداوم در زیر لبه مته روغن کاری می شود.
به عنوان جاهای خالی برای آینه ها، می توانید از لنزهای خازنی صفحه محدب برای بزرگ کننده ها استفاده کنید و سطح صاف آنها را پردازش کنید. شما می توانید چنین لنزهایی با قطر 113 میلی متر را در فروشگاه های عکاسی خریداری کنید.
دیسک ها بریده شده اند. اکنون آنها باید سمباده شوند. برای این کار به مواد سنباده و پرداخت و همچنین رزین و رزین نیاز دارید. آینه را با پودرهای ساینده مانند کاربید سیلیکون، کوراندوم یا سنباده آسیاب کنید. در کار خود به مواد ساینده با دانه هایی در اندازه های مختلف نیاز خواهید داشت. آنها معمولاً از نظر اعداد متفاوت هستند: 40-20 (درشت ترین دانه ها)، 12-10، b-4. پودرهای ساینده با اعداد مختلف را می توان با خرد کردن یک سنگ ساینده به قطعات کوچک به دست آورد. پودر حاصل با الک کردن از طریق الک های ریز مرتب می شود.
دیسک ها را روی دستگاه آسیاب کنید. روی یک تخته ضخیم - پایه - یک میز گرد یا شش هشت ضلعی ثابت است. یک محور محکم در مرکز آن ثابت شده است و در پایه می چرخد. میز را می توان به وسیله 3 توپ فولادی که در پایه قرار گرفته اند پشتیبانی کرد. کار بر روی چنین دستگاهی بسیار راحت است: به جای اینکه خودتان دور میز قدم بزنید، می توانید میز دستگاه را بچرخانید.
سنباده زدن را با بزرگترین ساینده شروع کنید. برای آسیاب کردن آینه سطح کروی، یک دیسک را روی دیگری قرار دهید. دیسک پایینی را در مرکز میز گردان با 4 پیچ و تکه های لوله لاستیکی دیواره ضخیم روی آن ها از قبل ثابت کنید. سپس، سطوح در تماس را با دوغاب پودر ساینده و آب روغن کاری کنید، دیسک بالایی را به اندازه 1/4 - "/ 3 از شعاع از خود دور کرده و به سمت خود ببرید. در همان زمان، هر دو دیسک به طور مداوم در جهت مخالف می چرخند. در نتیجه، سطح دیسک بالایی مقعر و پایینی محدب می شود.
برای سرعت بخشیدن به فرآیند سنگ زنی خشن، آسیاب حلقه در تمرین آماتور مدرن استفاده می شود. یک قطعه لوله چدنی با دیواره ضخیم را به عنوان حلقه در نظر بگیرید. قطر حلقه تقریباً نصف قطر آینه است. آینه آینده را در جای آسیاب قرار دهید، آن را با یک حلقه آسیاب کنید، غلاف را از یک ماده ساینده با آب روان کنید. اطمینان حاصل کنید که حلقه از لبه سنباده خارج نشود. حلقه و میز ماشین باید همیشه به طور یکنواخت در جهت مخالف بچرخند. هنگام آسیاب کردن با حلقه، فرورفتگی در شیشه بسیار سریعتر از آسیاب کردن شیشه با شیشه ایجاد می شود. برای آسیاب بیشتر، علاوه بر آسیاب شیشه ای، از آسیاب هایی استفاده می شود که پایه های آن بیشتر از مواد مختلف: فلز، گتیناکس، تکستولیت، ریخته گری شده از مخلوط سیمان با ماسه یا سیمان با آلاباستر. از چوب آغشته به یک ترکیب ضد آب نیز استفاده می شود. مربع های شیشه یا پلکسی گلاس به پایه چنین آسیاب چسبانده شده است. از ابزارهای مخصوص پولیش فلز نیز استفاده می شود.
پایه های آنها که شبیه یک کره هستند، روی آنها آسیاب می شود ماشین تراش... استفاده از آسیاب های شرح داده شده در بالا به شما امکان می دهد خود را به یک دیسک شیشه ای محدود کنید - آینه آینده.
هنگامی که شیار نزدیکتر می شود ارزش داده شده(برای یک آینه 100 میلی متر - نه بیشتر از 0.90 میلی متر؛ برای یک آینه 120 میلی متر - نه بیشتر از 1.00 میلی متر)، با استفاده از درجه های ساینده ریزتر و ریزتر، از آسیاب درشت به ریز تبدیل شوید.
وقتی سمباده کاری با بهترین مواد ساینده تمام شد، سطح آینه را جلا دهید. یک لایه از آلیاژ رزین - رزین به ضخامت 5-4 میلی متر روی دیسک پایینی - سنباده اعمال کنید. برای تماس بهتر با شیشه و گردش ماده پولیش، لایه را با شبکه شیارها به مربع - وجه تقسیم کنید.اصل عملکرد دستگاه سایه به شرح زیر است. در مرکز انحنای O آینه آزمایش شده، یک ستاره مصنوعی - یک منبع نور نقطه ای قرار دهید (مثلاً یک سوراخ کوچک در فویل ورق ایجاد کنید و از پشت با نور روشن روشن کنید) و در نقطه تقاطع پرتوهای نوری که از آینه منعکس می‌شوند (بالای مخروط O) یک چاقوی فوکو قرار می‌دهند (به عنوان مثال، یک تیغ.) پشت چراغ قوه قرار بگیرید و به دنبال انعکاس ستاره در آینه بگردید.
هنگام نزدیک شدن یا دور شدن از آینه، مطمئن شوید که ستاره مصنوعی تمام سطح آینه را با نور خود پر می کند. اگر اکنون با "چاقوی فوکو" به آرامی از بالای مخروط پرتوها عبور کنید، کل آینه به طور همزمان "خارج می شود". این بدان معنی است که تمام پرتوهای منعکس شده از آینه در یک نقطه همگرا می شوند. اگر انحنای سطح آینه از حد مشخص شده منحرف شود، "تصویر سایه" را مشاهده خواهید کرد که برای قضاوت در مورد شکل سطح استفاده می شود. سطح آینه را با پرداخت بیشتر، تغییر ماهیت حرکات آینه (ضربه ها) یا شکل پد پولیش اصلاح کنید. انحراف واقعی سطح آینه شما از کره در کسری از میکرون اندازه گیری می شود.
سطح کروی مقعر یک آینه صیقلی تنها حدود 5 درصد از نور فرودی را منعکس می کند. بنابراین، باید با یک لایه بازتابنده از آلومینیوم یا نقره پوشانده شود. آینه فقط در یک نصب خاص آلومینیومی می شود و شما می توانید در خانه نیز نقره ای کنید.
در یک تلسکوپ بازتابنده نیوتنی، یک آینه مسطح مورب، مخروطی از پرتوهای منعکس شده از آینه اصلی را به طرفین منحرف می کند. ساختن یک آینه مسطح خوب خودتان بسیار سخت است. به جای این آینه از یک منشور بازتاب داخلی کامل از دوربین دوچشمی منشوری استفاده کنید. برای آینه اصلی با قطر 100-120 میلی متر، ابعاد صفحات مستطیلی منشور که در زاویه 90 درجه قرار دارد، بین 20x20 میلی متر و 25x25 میلی متر است.
همچنین می توانید از سطح لنز صاف، سطح فیلتر دوربین یا هر صفحه دقیق اپتیکی دیگری به عنوان یک آینه مورب مسطح استفاده کنید. روی آن را با یک لایه نقره بپوشانید یا آلومینیوم کنید.
من همیشه دوست داشتم یک تلسکوپ برای رصد آسمان پرستاره داشته باشم. در زیر مقاله ترجمه شده توسط نویسنده ای از برزیل است که توانسته با دستان خود و از وسایل بداهه تلسکوپ آینه ای بسازد. پس انداز زیادی
همه دوست دارند در یک شب صاف به ستاره ها خیره شوند و به ماه خیره شوند. اما گاهی می خواهیم دوردست ها را ببینیم. می خواهیم او را در کنارش ببینیم. سپس بشریت یک تلسکوپ ساخت!
امروز
ما انواع بسیاری از تلسکوپ ها، از جمله شکست کلاسیک و بازتابنده نیوتنی داریم. اینجا در برزیل، جایی که من زندگی می کنم، یک تلسکوپ "لوکس". هزینه آن بین 1500 دلار آمریکا (حدود 170 دلار آمریکا) و 7500 دلار آمریکا (2500 دلار آمریکا) است. به راحتی می توان یک نسوز را با قیمت 500.00 دلار پیدا کرد، اما نزدیک به 5/8 است دستمزدبا توجه به اینکه ما خانواده های فقیر و جوانان زیادی در انتظار داریم زندگی بهتروضعیت. من یکی از آنها هستم. بعد راهی پیدا کردم که به آسمان نگاه کنم! چرا تلسکوپ خودمان را نمی سازیم؟
مشکل دیگر اینجا در برزیل است که ما بسیار مشکل داریم محتوای کوچکدر مورد تلسکوپ
آینه
و لنز به خصوص گران نیست. پس شرایطی برای خرید بعد نداریم. یک راه آسان برای انجام این کار با استفاده از چیزهایی که دیگر مفید نیستند!
اما این چیزها را از کجا باید پیدا کرد؟ به راحتی! تلسکوپ بازتابنده از موارد زیر ساخته شده است:
- آینه اولیه (مقعر)
- آینه ثانویه (پلان)
- لنز نوری (سخت ترین!)
- درپوش قابل تنظیم
- سه پایه؛
از کجا می توانم این چیزها را پیدا کنم؟
- از آینه های مقعر در سالن های زیبایی (آرایش، فروشگاه ها، آرایشگاه ها و غیره) استفاده می شود.
- آینه های تخت در خیلی چیزها یافت می شود. فقط باید یک آینه کوچک (حدود 4 سانتی متر مربع) پیدا کنید.
- لنز نوری برای یافتن سخت تر است. می توانید آن را از یک اسباب بازی شکسته دریافت کنید یا خودتان این کار را انجام دهید. (من از یک لنز قدیمی 10x از یک دوربین دوچشمی شکسته استفاده کردم).
- می تواند به کار رود لوله های آب(چیزی بین 80 تا 150 میلی متر قطر دارد)، اما من از جوهر قلع خالی و حوله حلبی استفاده می کنم.
- نوعی اسپری مشکی.
شما
به لوله های پی وی سی، اتصالات و تعدادی رول مقوایی نیز نیاز دارید.
می توانید از چسب حرارتی یا خمیر سیلیکون استفاده کنید.
بنابراین، دیگر منتظر نیست! بیا شروع کنیم!
مرحله 1: محاسبه اجزای نوری
من 140 میلی متر قطر آینه مقعر را از ساگیتا از 3.18 میلی متر (اندازه گیری شده با کولیس) دریافت می کنم.
اما ابتدا باید بدانید که آینه ساگیتا چیست. در عمق آینه (فاصله بین پایین ترین قسمت سطح و ارتفاعات مرزها).
با دانستن این موضوع، داریم:
شعاع آینه (R) = d / 2 = 70 میلی متر
شعاع انحنا (P) = P2 / 2C = 770.4 میلی متر
فاصله کانونی (F) = p / 2 = 385.2 میلی متر
نسبت دیافراگم (F) = F / d = 2.8
اکنون همه چیزهایی را که برای ساخت تلسکوپ خود نیاز داریم می دانیم!
بیا شروع کنیم!
مرحله 2: لوله اصلی را طراحی کنید
بر حسب تصادفی عجیب، رنگ های ما برای حوله های حلبی عالی هستند!
ابتدا شما نیاز به حذف رنگ در پایین نمی توانید.
سپس باید فاصله بین آینه مقعر و محل چشمی را اندازه بگیرید. برای انجام این کار، باید شعاع قوطی اسپری رنگ را در نظر بگیرید.
سپس ارتفاع 315 میلی متر را علامت گذاری می کنیم. این حدود 30 سانتی متر است.
در این ارتفاع مانند عکس در قوطی سوراخ می کنیم. در این مورد، من سوراخی به اندازه 1.4 اینچ ایجاد کردم تا کانکتور پی وی سی را جا دهد.
همانطور که در ادامه می بینید عکس بعدی، آینه کاملاً در قوطی جا می شود.
مرحله 3: نصب تخت
من تصمیم گرفتم آن را تعمیر کنم تا آینه را از طریق 3 نقطه مانند نقاشی پشتیبانی کند.
مناسب برای آینه هواپیما من از دو تا استفاده کردم چوب های چوبیو یک مثلث چوبی کوچک با 45 درجه.
سپس چند قدم برداشتم. با مته سوراخ هایی برای وارد کردن چوب ها ایجاد کردم.
سپس فاصله وسط آینه تا دسته سوراخ را محاسبه کردم. این 20 میلی متر است.
با مته سوراخ هایی روی قوطی رنگ ایجاد کنید.
بنابراین چوب ها را روی صفحه آینه تنظیم کردم، وقتی سوراخ های چشم مشاهده می شود، چشمان خودم را نشان می دهند.
* من یک آینه را در پشت چسب حرارتی وصل کردم.
مرحله 4: تنظیمات فوکوس
من از میکروفون پایه به عنوان سه پایه برای تلسکوپ استفاده کردم. نصب شده با نوار و کش.
برای یافتن کانون، باید خورشید را با تلسکوپ نشانه گیری کنیم. بدیهی است که هرگز از طریق تلسکوپ به خورشید نگاه نکنید!
کاغذ را جلوی سوراخ چشم قرار دهید و یک نقطه روشن کوچکتر پیدا کنید. سپس فاصله بین سوراخ و کاغذ را مطابق تصویر اندازه بگیرید. من از فاصله 6 سانتی متری هستم.
این فاصله بین سوراخ و چشمی لازم است. برای جا افتادن چشمی از یک رول مقوایی (از دستمال توالت) برش داده و با مقداری نوار چسب وصله می کنیم.
مرحله 5: پشتیبانی و لباس
یک جزئیات مهم:
هر چیزی داخل لوله باید سیاه باشد. این مانع از انعکاس نور در جهات دیگر می شود.
من بیرون را با جوهر نقاشی کردم، فقط قلع سیاه ظاهر... من همچنین برای نگه داشتن حوله های حلبی بهتر در رنگ قلع، گیره مو می زدم.
برخی از میله های دیگر میله های آینه ثانویه را بهتر نگه می دارند ... و سپس "سوکت سه پایه پی وی سی" را با پرچ و چسب حرارتی ثابت کردم.
طلا زدم لبه های پلاستیکیدر بالای قلع جوهر برای زیبایی آن.
مرحله 6: آزمون ها و ملاحظات نهایی
من منتظر تاریکی بودم، مثل کودکی که منتظر یک هدیه کریسمس است. بعد شب شد و من برای بررسی تلسکوپم بیرون رفتم. و این هم نتیجه:
همانطور که می دانیم عکاسی با تلسکوپ بسیار دشوار است.
مشکل استفاده از انرژی خورشیدی از زمان های قدیم بهترین ذهن بشر را به خود مشغول کرده است. واضح بود که خورشید قدرتمندترین منبع انرژی آزاد است، اما هیچ کس متوجه نشد که چگونه از این انرژی استفاده کند. اگر به نویسندگان باستانی پلوتارک و پولیبیوس اعتقاد دارید، اولین کسی که عملاً از انرژی خورشیدی استفاده کرد ارشمیدس بود که با کمک برخی از دستگاه های نوری اختراع شده توسط او، موفق به جمع آوری اشعه های خورشیدبه پرتوی قدرتمند تبدیل شده و ناوگان رومی را بسوزانید.
در واقع، دستگاهی که توسط یونانی بزرگ اختراع شد، اولین متمرکز کننده تابش خورشیدی بود که پرتوهای خورشید را در یک پرتو انرژی جمع می کرد. و در کانون این متمرکز کننده، دما می تواند به 300 درجه سانتیگراد تا 400 درجه سانتیگراد برسد که برای آتش زدن کشتی های چوبی ناوگان رومی کاملاً کافی است. فقط می توان حدس زد که ارشمیدس چه نوع وسیله ای را اختراع کرد ، اگرچه طبق مفاهیم مدرن او فقط دو گزینه داشت.
نام این دستگاه - متمرکز کننده خورشیدی - برای خود صحبت می کند. این دستگاه پرتوهای خورشید را دریافت می کند و آنها را در یک پرتو انرژی جمع می کند. ساده ترین هاب از دوران کودکی برای همه آشناست. این یک عدسی دو محدب معمولی است که با آن می توان اشکال مختلف، کتیبه ها، حتی تصاویر کامل را سوزاند، زمانی که پرتوهای خورشید توسط چنین عدسی در یک نقطه کوچک جمع می شود. تخته چوبی، یک تکه کاغذ.
این لنز متعلق به متمرکز کننده های نسوز است. علاوه بر عدسی های محدب، این دسته از متمرکز کننده ها شامل لنزهای فرنل و منشور نیز می شوند. متمرکز کننده های فوکوس بلند که بر اساس لنزهای فرنل خطی ساخته شده اند، علیرغم هزینه کم، عملاً بسیار کم استفاده می شوند، زیرا آنها سایز بزرگ... استفاده از آنها در جایی که ابعاد متمرکز کننده بحرانی نیست توجیه می شود.
متمرکز کننده خورشیدی نسوز
یک متمرکز کننده منشوری تابش خورشیدی فاقد این اشکال است. علاوه بر این، چنین دستگاهی همچنین قادر است بخشی از تابش منتشر را متمرکز کند که به طور قابل توجهی قدرت پرتو نور را افزایش می دهد. منشور مثلثی که بر اساس آن چنین متمرکز کننده ای ساخته شده است، هم گیرنده تابش و هم منبع پرتو انرژی است. در این حالت، وجه جلویی منشور تشعشع دریافت می کند، وجهه عقب منعکس می شود و تشعشع از قبل از وجه جانبی خارج می شود. عملکرد چنین دستگاهی بر اساس اصل بازتاب داخلی کلی پرتوها قبل از برخورد با وجه جانبی منشور است.
بر خلاف متمرکز کننده های نسوز، متمرکز کننده های انعکاسی بر اساس اصل جمع آوری انرژی منعکس شده در یک پرتو انرژی عمل می کنند. نور خورشید... با طراحی آنها به متمرکز کننده های استوانه ای تخت، سهمی و سهمی تقسیم می شوند. اگر در مورد اثربخشی هر یک از این انواع صحبت کنیم، پس بالاترین درجهغلظت - تا 10000 - متمرکز کننده سهموی می دهد. اما برای ساخت سیستم های تامین حرارت خورشیدی عمدتاً از سیستم های تخت یا سهمی-استوانه ای استفاده می شود.
متمرکز کننده های خورشیدی سهمی (بازتابی).
کاربرد عملی متمرکز کننده های خورشیدی
در واقع، وظیفه اصلی هر متمرکز کننده خورشیدی جمع آوری تابش خورشید در یک پرتو انرژی است. و شما می توانید از این انرژی استفاده کنید روش های مختلف... امکان گرم کردن آب با انرژی آزاد وجود دارد و میزان آب گرم شده با توجه به اندازه و طراحی متمرکز کننده تعیین خواهد شد. از دستگاه های سهموی کوچک می توان به عنوان اجاق پخت و پز خورشیدی استفاده کرد.
متمرکز کننده سهموی به عنوان اجاق خورشیدی
می توانید از آنها برای روشنایی اضافی استفاده کنید. پنل های خورشیدیبرای افزایش توان خروجی و به عنوان قابل استفاده است منبع خارجیگرما برای موتورهای استرلینگ متمرکز کننده سهموی دمای فوکوس در حدود 300 درجه سانتیگراد تا 400 درجه سانتیگراد را فراهم می کند. به عنوان مثال، اگر یک پایه برای قوری و ماهیتابه در کانون چنین آینه نسبتا کوچکی قرار گیرد، یک اجاق خورشیدی خواهید داشت که می توانید خیلی سریع غذا را بپزید، آب را بجوشانید. یک بخاری متمرکز با یک خنک کننده به شما امکان می دهد حتی آب جاری را به سرعت گرم کنید، که سپس می تواند برای مصارف خانگی، به عنوان مثال، برای دوش گرفتن، شستن ظروف استفاده شود.
ساده ترین طرح ها برای گرم کردن آب با متمرکز کننده خورشیدی
اگر یک موتور استرلینگ با قدرت مناسب در کانون یک آینه سهموی قرار گیرد، می توان یک نیروگاه حرارتی کوچک به دست آورد. به عنوان مثال، Qnergy موتورهای QB-3500 Stirling را توسعه داده و تجاری کرده است که برای کار با متمرکز کننده های خورشیدی طراحی شده اند. در واقع، درست تر است که آنها را مولد جریان الکتریکی بر اساس موتورهای استرلینگ بنامیم. این دستگاه 3500 وات جریان الکتریکی تولید می کند. خروجی اینورتر ولتاژ استاندارد 220 ولت 50 هرتز است. این برای تهیه یک خانه برای یک خانواده 4 نفره، یک کلبه تابستانی با برق کافی است.
به هر حال، با استفاده از اصل عملکرد موتورهای استرلینگ، بسیاری از صنعتگران با دست خود دستگاه هایی را می سازند که از حرکت چرخشی یا رفت و برگشتی استفاده می کنند. به عنوان مثال، پمپ آب برای کلبه های تابستانی.
عیب اصلی متمرکز کننده سهموی این است که باید دائماً به سمت خورشید باشد. در صنعتی از گیاهان هلیوم استفاده می شود سیستم های خاصردیاب‌هایی که آینه‌ها یا شکسته‌ها را می‌چرخانند تا حرکت خورشید را دنبال کنند و در نتیجه دریافت و تمرکز را تضمین کنند. حداکثر تعدادانرژی خورشیدی. برای استفاده فردی، استفاده از چنین دستگاه های ردیابی به سختی توصیه می شود، زیرا هزینه آنها می تواند به طور قابل توجهی از هزینه یک بازتابنده ساده در یک سه پایه معمولی بیشتر شود.
چگونه یک متمرکز کننده خورشیدی خود را بسازید
ساده ترین راه برای ساخت یک متمرکز کننده خورشیدی خانگی استفاده از دیش ماهواره قدیمی است. ابتدا باید تصمیم بگیرید که این غلیظ کننده برای چه اهدافی مورد استفاده قرار گیرد و سپس بر این اساس، محل نصب را انتخاب کنید و پایه و بست ها را بر اساس آن آماده کنید. آنتن را کاملاً بشویید، خشک کنید، یک فیلم آینه ای را در سمت گیرنده صفحه بچسبانید.
برای اینکه فیلم صاف و بدون چین و چروک باشد، باید آن را به نوارهایی با عرض حداکثر 3 تا 5 سانتی متر برش دهید. اگر قصد استفاده از متمرکز کننده را به عنوان اجاق خورشیدی دارید، توصیه می شود سوراخی به قطر حدود 5 تا 7 سانتی متر در مرکز صفحه برش دهید. یک براکت با تکیه گاه ظروف (شعله) از این سوراخ عبور داده می شود. این باعث می شود ظرف غذا در هنگام چرخاندن بازتابنده در برابر نور خورشید بی حرکت بماند.
اگر قطر صفحه کوچک است، توصیه می شود نوارها را به قطعاتی به طول حدود 10 سانتی متر برش دهید، هر قطعه را جداگانه بچسبانید و اتصالات را با دقت تنظیم کنید. هنگامی که بازتابنده آماده است، باید روی یک تکیه گاه نصب شود. پس از آن، تعیین نقطه کانونی ضروری خواهد بود، زیرا نقطه کانونی نوری در بشقاب ماهواره ای همیشه با موقعیت سر گیرنده منطبق نیست.
کنسانتره خورشیدی خانگی - فر
برای تعیین نقطه کانونی، باید خود را با عینک های تیره، تخته چوبی و دستکش های ضخیم مسلح کنید. سپس باید آینه را مستقیماً به سمت خورشید هدایت کنید، یک پرتو خورشید را روی تخته بگیرید و با نزدیک کردن یا دور کردن تخته از آینه، نقطه ای را پیدا کنید که این خرگوش در آن خواهد بود. حداقل ابعاد- یک نکته کوچک دستکش برای محافظت از دستان شما در برابر سوختگی در صورت افتادن تصادفی در محدوده پرتو مورد نیاز است. خوب، هنگامی که نقطه کانونی پیدا شد، فقط تعمیر آن و نصب تجهیزات لازم باقی می ماند.
گزینه ها خود ساختهمتمرکز کننده خورشیدی بسیاری وجود دارد. به همین ترتیب می توانید موتور استرلینگ را از موادی که در دست دارید بسازید. و از این موتور می توان برای مصارف مختلفی استفاده کرد. تا کی تخیل، میل و صبر کافی وجود خواهد داشت.
