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鏡偏移 Mirror Shift

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發表於 2011-7-11 00:52:20 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本帖最後由 mca 於 2011-8-23 23:08 編輯

Q:  SCT (Schmidt-Cassegrain telescope) 的尋星指向總是失準,有甚麼方法補救呢 ?

A:  首先看看失準的原因。

由於 SCT 倚靠主鏡的前後位移來對焦,主鏡便有機會側向虛位的一方,形成所謂不穩定的
"鏡偏移"  現象 (mirror shift),SCT 越重,鏡偏移的程度越大。如果把 SCT 的鏡座由地平式改為赤道式,鏡偏移會更多,因為地平式時主鏡只隨鏡筒的仰角高低而偏移,改為赤道式後,主鏡可以上、下、左、右偏移。

        

        


鏡偏移使天體影像移離原位,也令自動尋星望遠鏡 (goto telescope) 的指向失準,所以新一代的 8 吋口徑或以上的 SCT,廠方都在鏡筒背後加設鏡鎖 (mirror lock / clutch) 來壓制主鏡的偏移,用家先調校主鏡位置取得大約的焦點,鎖緊主鏡後再移動目鏡對焦。
                     
        


在尋星軟件方面也要配合,業餘的 goto 望遠鏡在初建時都使用兩顆或以上的亮星校準指向,這份資料稱為 "pointing model" 或 "mapping model" 並且儲存在鏡座的的記憶體中當作預設的尋星指引。
        


理論上,pointing model 都與每晚天空的星點位置吻合,但實際上卻不會,因為用家可能無意中把望遠鏡的原本光軸指向改變了,儘管改變輕微 ----- 例如曾經轉動過支撑副鏡的螺絲,鎖緊支撑鏡筒的旋鈕,在鏡筒加了相機令整體的重心改變,主鏡因對焦而前後位移,主鏡鬆動而隨意偏移,追星齒輪的虛位 ..... 等等,種種原因都不能令望遠鏡光軸安於原位,經過目鏡放大後,光軸 "不安於位" 的偏差更易曝露出來,以筆者在 2005 年檢查的一台 C14 + 德式赤道儀為例,這台新淨的 14 吋 SCT 沒有鏡鎖設計,在天頂 ± 30 度內的典型指向偏差是 ± 1.5 角分 (相當於 pointing model 偏離真正星點位置約兩個木星視直徑),在離天頂 60 度處是 ± 15 角分 (半個月球視直徑),這些都是鏡主可容忍的偏差,所以測試後他沒有堅持加設鏡鎖,但筆者曾遇過不能容忍的望遠鏡組合,指向偏差可以完全走出尋星鏡的視場之外。

        


自動尋星的望遠鏡通常都設有一項類似 "Sync" (synchronization / re-alignment) 的指令來改善指向的小偏差,只要按手掣把參考星或目標重置在真正星點的位置便行了,使用手冊均有說明,跟着做應達到 Sync 的效果。如果不收效,表示望遠鏡的光軸太不安於原位,它已無法配合既有的 pointing model,這時應徹底重建新的 pointing model。

        


對於十吋以上的重型 SCT,久用後的 SCT,鏡偏移是常見問題,我們必先把鏡偏移減輕至可接受的程度才可着手建立 pointing model,否則以後百病叢生令人煩死的。至於怎樣才算 "可接受",那要視乎望遠鏡的用途了,目視觀測的要求較鬆容,高倍攝影就要嚴謹得多,當然最好是把主鏡鎖定在某預設焦距位置,以後對焦只靠目鏡前後滑動的裝置。

請留意即使鎖緊主鏡,指向偏差仍有可能發生,特別是鏡筒掃過子午線之後,操作 goto 望遠鏡的人必須懂得重建 pointing model 和使用 Sync 功能,使用手冊一定有教怎樣做。

Software Bisque 公司有一個舊款 C14 的專用附件,可以減輕主鏡掃過子午線時的指向偏差
http://www.bisque.com/Products/Collar/Default.asp,另一自製的鎖鏡方法在網址
http://www.skyimager.com/Mirror-lock.html
不過拆開 25 kg 鏡身改裝是吃力的工程,要小心處理才不會弄壞主鏡及對焦裝置。

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發表於 2011-7-11 19:33:06 | 顯示全部樓層
多謝mac的豐富資料
提供一些個人經驗:
如果你調準了SCT的尋星鏡,但尋星鏡在望遠鏡無移動無搬運下仍然時時有很大偏差,這偏差會隨望遠鏡仰角而改變,你的SCT便有mirror shift。有mirror shift的後果是晚晚都需要調光軸。
因此,當看見某人8吋以上的SCT副鏡前那塊膠片居然仍然存在,我會想,除非上天特別眷顧他,或者他已經鎖了主鏡,否則這人一定是用鏡新仔。
 樓主| 發表於 2011-7-12 13:13:36 | 顯示全部樓層
Canon,

看過新款 C14 EdgeHD 和 Meade 14” / 16” RCX 的廣告,mirror shift 似乎比前改善了,不過你既然有一台舊款 C14,光學質素尚好,是否值得用重金換新鏡,要想清楚才好。這個網主都用舊款 C14 + Paramount (他加了 mirror lock 及用 T-point fine tune),似乎改善效果不錯,值得參考 :

A method to lock C14 mirror   
http://www.skyimager.com/Mirror-lock.html

Test Result after mirror lock  
http://www.skyimager.com/point-compare.html

(網頁的 loading 有時好慢,要等下才出圖片)


Alan
發表於 2011-7-12 13:27:41 | 顯示全部樓層
回復 3# mca

多謝你的資料,我打算換mount、鎖C14主鏡,但無打算換鏡。
除了mirror shift ,我對呢枝C14表現一直滿意架,不過鎖主鏡,我情願做一次大工程拆晒黎搞。從鏡後頂三枝螺絲的做法,我唔係好夠信心。
 樓主| 發表於 2011-7-12 14:00:16 | 顯示全部樓層
我見那三支自製長螺絲都只是上落 mirror cell 的三個孔內,沒有接觸主鏡玻璃,咁又不妨考慮試一試,加埋 Bisque 個鋁筒附件 或者重好 D 添。祝你成功。或者你同個位網主聯絡吓取些意見。
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