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C8の当たりはずれ(その3)はずれC8を徹底調整する [シュミカセ]

オレンジ色のC8(はずれのC8)は、30年前に購入した、社会人になった記念に購入したもので、焦点内外像で光軸を合わせようとしても、焦点に収束させていくにつれて焦点内外像の同心円の片側がけば立ち、高倍率で見ると焦点像にコマがあるように見える鏡筒です。以前、天頂近くの恒星を辛抱強く観察し続けて、焦点像が最小となるように調整したところかなりの良像を示す潜在力はあることが分かったけれども、それはかなり面倒なので、また使わなくなったという歴史があります。
この鏡筒の調整に必要な良いシーイングの夜はそうたびたび来るわけではないし、調整の手間を考えると、焦点内外像が完全な同心円になって調整が容易なC8EXばかりを使うのは当然の帰結でした。
さて、5-star人工星の使用感が良いので、これを使って、はずれのC8を調整してみることにしました。距離は15mで、使用したのは、一番暗い人工星です。
まず、焦点内外像です。同心円のドーナツは、片側がけば立つように収束してゆくのは実際の星像と同じです。なかなかうまく写せませんが…(´_`)。
_DSC0532_R.JPG
さらにピントを合わせ、焦点像を400倍で見てみると、コマがあるように見えますが、これを細かく観察すると、ジフラクションリングをともなうエアリーディスクが認められ、周囲に散乱した光が一方に偏っていることがわかりました。そこで、この散乱した周囲の光芒がエアリーディスクの周囲に均等に分布するように副鏡を微調整すると、エアリーディスク、ジフラクションリング、その周囲の光芒という星像を示すようになりました。この調整はかなり微妙で、調節ねじの回転は30°もないくらいだと思いますが、実際の像を見ながらなので、それほどの困難はありません。この状態に調整してから焦点内外像を見てみると、焦点内外像は中心穴がやや偏ったドーナツでした。やはり主鏡がわずかに傾いているという推測が裏付けられました。
_DSC0541_R.JPG
はずれC8の星像を、あたりの十分に調整したC8EXと比較してみると、はずれC8は、若干エアリーディスクに変形があるように思いますが、かなり近似した星像です。実際の夜空では、ここまで見られる気流の安定した日はなかなかないので、実際の恒星でこのレベルの調整は困難だと思います。30年所有していても到達できなかった調整を可能にしてくれたこの人工星は、やはり使えるやつでした。作業時間は、徹底調整といっている割には短時間で、セッティング時間も含めて30分程度でした。
以上のことから以下の結論に至りました。
結論1)焦点内外像の同心円では十分に光軸を合わせられないC8が存在する。
結論2)そのような鏡筒でも、焦点像を高倍率で観察することで十分に光軸を追い込める。
結論3)実際の夜空で十分に良いシーイング下の恒星像を得ることは困難なので、人工星は有用である。

Hubble Optics 5-star 人工星を使ってみる [天体望遠鏡]

Kenko 125cの光軸調整で使えるやつであることが分かったHubble Optics 5 star 人工星について調べてみました。
DSCN4270_R.JPG
Hubble Opticsのホームページに解説があり、いくつかのレビューも紹介されています。その内容の一部を紹介します。
まず、望遠鏡と人工星の距離をどれだけとればよいかですが、望遠鏡の焦点距離(F)のM倍とされています。
ここでMは336×D(望遠鏡の口径;インチ)÷F(望遠鏡の口径比)の3乗で規定されます。
336は過去の文献で導き出された定数のようです。
10インチF5の望遠鏡なら、M=336×10/5×5×5=26.88となり人口星までの距離は、
26.88×10×5=1344(インチ)、約34mとなります。しかしこれはニュートン式反射望遠鏡の場合で、シュミカセでは事情が異なるようです。
シュミカセの8インチF10なら、Mは336×8/10×10×10=2.68であり
人工星までの距離は、2.68×8×10=215(インチ)になりますが、これは正しくないそうで、シュミカセの場合定数Mは、できれば24、最低20は必要だろうと文献的に指摘されているそうです。
つまりシュミカセでは、20×8×10=1920(インチ)、約48mが必要とされていますが、
これは完璧な点光源を与えるための理想的な距離であり、現実的にはこの70%、もっと現実的には、望遠鏡のピントが合う距離で光軸調整可能だろうと書かれていました。
実際、C8は15mで十分光軸調整可能でした。ミューロン180も15mで光軸調整可能でした。ただし、バックフォーカスの長いシュミカセは大丈夫ですが、ミューロンの場合は、写真のような長大な延長管(これでやっとピントが出ました)が必要でした。使用した延長チューブは計10個でした。
DSCN4275_R.JPG
DSCN4281_R.JPG
どの人工星を使えばよいかは、視認できる一番暗い光源を使うことが勧められています。
ピンホールの大きさは、あくまでも理論的には、M×エアリーディスクより小さくなければならないそうです。ここでMは上で求めた定数であり、M×1.22×λ×Fが与えられた式になりますが、シュミカセC8の場合は、24×1.22×555nm×10=162504nm(ナノメーター;光の波長555nmで計算)すなわち162504×0.000001㎜=0.1625㎜(162.5μm)だそうです。この人工星の最小ピンホールは50μmで、十分な小ささを確保しています。自作する場合には、ピンホールの形と大きさを顕微鏡的に測定する必要がありそうです。
人口星ライトは、ジプロックの袋に入れて保管し(水分でさびるのを防ぐため)、また要らない星を遮光するマグネット片は、つけっぱなしにすると微小な磁性物質が放出され、ピンホールを損なう可能性があるので、使用時のみくっつけるようにとのことでした。
使用の実際ですが、望遠鏡は、光軸を変更するたびに視野内の人工星が移動するので、微動付きの架台に搭載しないと、とても不便です。
この人工星を使ってみると、光軸がわずかにずれていることはわかっていたけれども、それを修正できるシーイングのよい日がなかなか来ないため、ずっと不十分な光軸で使用していたミューロン180の光軸を十分に追い込めたし、十分に光軸を合わせたつもりだった、C8 EXもさらに光軸を追い込むことができました。
これより大きな口径の望遠鏡は、架台の準備、人工星までの距離の確保など、屋内での作業が難しくなるのでセッティングに工夫がいると思います。


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