Специальная астрофизическая обсерватория 
Российская академия наук

Инструкция

по выполнению юстировочных работ на БТА

(основная оптика телескопа)

Нижний Архыз

2011г.

Целью юстировки является совмещение визирных осей фокусов Н1, Н2 и первичного фокуса БТА между собой с погрешностью не более 5 секунд.

Визирной осью первичного фокуса назовем изображение в пространстве предметов линии, соединяющей центр вращения поворотного стола СПФ с вершиной параболы ГЗ.

Аналогично визирная ось фокуса Несмита - изображение линии, соединяющей центр щели спектрографа на балконе с вершиной параболы через систему диагонального зеркала и гиперболы.

Рассогласование визирных осей измеряется автоколлиматором АКБ. Цена деления автоколлиматора - 2 угл. сек. Он устанавливается в стакане первичного фокуса встречно главному зеркалу на кронштейне в проеме верхнего люка. См. Рис.1.

Таким образом, измеренные рассогласования визирных осей как функцию от угла Z наклона трубы, можно ввести в систему коррекции наведения БТА.

Назовем меридиональной плоскостью, плоскость, перпендикулярную оси Z и проходящую через вершину параболы главного зеркала.

Назовем саггитальной плоскостью, плоскость, проходящую через ось Z и ось параболы главного зеркала.

Пересечение этих плоскостей - оптическая ось параболы ГЗ. Введем систему координат Х Y Z, связанную с трубой телескопа. Центр этой системы поместим в центре вращения поворотного стола, оси Х Y - в плоскости стола, ось Х направим вправо, ось Y - вверх для наблюдателя, обращенного лицом к столу, ось Z - от зеркала. Тогда с учетом того, что координаты Х Y меняют знак при измерениях автоколлиматором и что измерительные микрометры автоколлиматора согласованы с координатами Х Y, можно сказать, что по оси X измеряются саггитальные составляющие визирных осей, а по оси Y — меридиональные.

Будем считать, что ДЗ и гипербола находятся в проектном положении, т.е. плоскость ДЗ - на пересечении оси Z и оси параболы, а гипербола центрирована.

Введем обозначения:

БТА - большой телескоп азимутальный;

АКБ - автоколлиматор с ценой деления 2 угл. сек.;

ППС - прибор проверки соосности;

СПФ - стакан первичного «фокуса;

Н1 - фокус Несмит1 балкона БТА;

Н2 - фокус Несмит2 балкона БТА;

ДЗ - диагональное зеркало;

ГЗ - главное зеркало БТА;

КР - кассета Ричи СПФ;

ОЗСП - основной звездный спектрограф на балконе Н2;

СП124 - спектрограф на балконе Н1.

Приборы и оборудование

1.ППС - 2 шт.

2.Автоколлиматор АКБ 1шт.

3.Настольные лампы 60 ватт рейтерной конструкции-2 шт.

4.Светящийся уголок, навинчивающийся на кассету Ричи, вместо окуляра.

5.Светящаяся диафрагма диаметром 2 мм на коллиматор ОЗСП.

6.Трансформатор 4.5в для подсветки АКБ и ППС - 3 шт.

7.Насадка на АКБ в виде диагонального зеркала с переходной втулкой.

8.Переносные радиостанции - 2 шт.

9.Площадка для установки ППС1 - 1 шт.

Состав бригады для юстировки - 3 человека. На фотографиях показана установка АКБ в стакане ПФ (рис.1 и 3), установка креста Кспф и подсветки креста в фокальной плоскости СПФ (рис.2). Чертёж с указанием значения фокусировочной подвижки, когда Кспф находится в фокусе на рис.4.

Рис.1. Установка автоколлиматора АКБ в стакане ПФ.

Рис. 2. Подсветка креста в СПФ

1 – платформа для установки креста СПФ на поворотный стол.

2 – оправа креста.

3 - лампа подсветки креста.

Рис. 3. Установка АКБ в стакане ПФ

1 – отклоняющее зеркало АКБ;

2 – переходное кольцо;

3 – автоколлиматор АКБ.

Рис. 4. Положение фокальной плоскости ГЗ в СПФ.

Выставление визирных осей ППС на Н1 и Н2 встречно друг другу по оси Z.

Работа идет со снятым ДЗ; также снять щель на Н2 и отклоняющие зеркала двух эшельных спектрографов с тем, чтобы освободить площадку под ППС.

1. На штатных площадках балконов Н1 и Н2 установить ППС1 и ППС2 встречно друг другу так, чтобы визирные оси ППС проходили через натянутые на среднике телескопа перекрестия. При этом установить на отсчетных устройствах ППС отсчеты 1.0, а ППС надежно закрепить. Процесс выставления визирных осей ППС следующий: на дальний крест визирную ось ППС выводим угловыми подвижками, а на ближний - параллельными. Точность выставления - 0.3мм.

2. Поворачивая трубу телескопа через 10 градусов вверх и обратно, определить координаты центров крестов в зависимости от Z, заполняя таблицу. Обработать полученные данные по формулам из инструкции фирмы «ЮСТАС» и определить оси вращения крестов. Задать полученные координаты на отсчетных барабанах ППС, а по ним выставить кресты. Затем установить на отсчетных барабанах ППС отсчеты 1.0 и вновь выставить визирные оси ППС на кресты по описанному в п.1 методу. Точность выставления - 0.1мм.

Совмещение изображений центров щелей спектрографов Н1 и Н2 и центров коллиматоров с осью Z

Из-за того, что штатная площадка под ППС2 в Н2 предназначена и для установки дополнительных отклоняющих зеркал и общей для двух эшельных спектрографов щели, то работа по этому пункту начинается с совмещения изображения щели и заполнения коллиматора СП124, расположенного в Н1. Для этого поднять трубу телескопа в зенит.

1.Снять отклоняющее юстировочное зеркало с площадки перед ППС1, т.е. вывести его из пучка. Юстировщик-наблюдатель работает с ППС2 в Н2.

2.Укрепить на коллиматоре СП124 экран из белой бумаги с нарисованным крестом, имитирующим центр коллиматора с точностью 0.5 мм.

3.Сфокусировать ППС2 на изображение центра коллиматора, для этого можно ввести на турели самую большую диафрагму диаметром 10мм, чтобы видеть большое поле.

4.Угловыми подвижками отклоняющего зеркала СП124 совместить изображение креста экрана на коллиматоре с визирной осью ППС2.

5.Подсветить лампой диафрагму диаметром 3мм турели СП124 со стороны затвора. Отметим, что остальные диафрагмы на турели воспроизводятся с точностью 0.02мм, так что юстировку достаточно выполнить по одной выбранной диафрагме.

6.Сфокусировать ППС2 на диафрагму и измерить отсчетными барабанами отклонение ее от визирной оси ППС2. Так как диафрагмы находятся вблизи от отклоняющего зеркала СП124, то в первом приближении можно компенсировать это отклонение параллельными подвижками отклоняющего зеркала СП124 в горизонтальной плоскости и подъемом или опусканием всего спектрографа СП124 в вертикальной плоскости.

7.Повторить пункты с 3 по 6, добиваясь точности 0.5мм. Заканчивать юстировку необходимо угловыми подвижками с окончательным контролем положения центра диафрагмы относительно визирной оси ППС2. Результаты измерений занести в таблицу.

8.На коллиматор ОЗСП устанавливается насадка со светящейся диафрагмой диаметром 2мм, предварительно центрируемой с точностью 0.2мм.

9.Раскрыть щель ОЗСП на величину 2мм, поперек щели по центру натянуть нить толщиной 0.5мм.

10.Выкатить щель ОЗСП из пучка. Установить отклоняющее юстировочное зеркало перед ППС1, выставить визирную ось ППС1 на перекрестия по оси Z.

11.Сфокусировать ППС1 на изображение светящейся диафрагмы, имитирующей центр коллиматора ОЗСП. Угловыми подвижками дихроичного зеркала совместить изображение светящейся диафрагмы с визирной осью ППС1.

12.Вкатить щель ОЗСП на свое рабочее место, подсветить ее лампой, сфокусировать ППС1 на изображение щели.

13.Измерить отсчетными барабанами ППС1 отклонение центра щели ОЗСП от визирной оси. Пересчитать параллельное смещение дихроичного зеркала для вывода центра щели на визирную ось ППС1 в саггитальной плоскости. Тремя юстировочными винтами оправы сдвинуть дихроичное зеркало в нужном направлении на расчетную величину. В меридиональной плоскости центр щели сдвигается с помощью жесткого упора механизма вкатывания щели в оптическую схему.

14.Повторить пункты с 10 по 13, добиваясь точности 0.5 мм. Заканчивать юстировку надо угловыми подвижками с окончательным контролем положения центра щели относительно визирной оси ППС1.

15.Юстировать аналогично остальные два дихроичных зеркала. Результаты занести в таблицу.

Юстировка диагонального зеркала

Чертежи: архив БТА, папка 13, БТА-7-Сб-Сп.

1.Установить мостик доступа к ДЗ, смонтировать узел ДЗ. Открыть крышки ДЗ и ГЗ, опустить трубу телескопа, установить в СПФ кассету Ричи.

2.Закрепить АКБ на кронштейне в СПФ. Подать питание на подсветку АКБ. Выставить АКБ на бесконечность по автоколлимации. На кассету РИЧИ вместо окуляра навинтить светящийся уголок и подсветить лампой. Настроить визирную ось АКБ встречно визирной оси СПФ с помощью юстировочных винтов насадки-зеркала и поворота ее по оси. При этом проследить за ориентацией отсчетных барабанов микровинтов М1 и М2 АКБ. Для этого сама труба АКБ раскрепляется винтом и поворачивается вокруг своей оси до совпадения нанесенных на корпусе рисок. Если требуется точный контроль ориентации микровинтов М1 и М2, то надо снять узел держателя окуляра КР, сделать отвес из нити примерно по центру КР, создать подсветкой светлый фон и рассматривать ориентацию уголка АКБ по отношению к линии отвеса. При несоответствии поворотом трубки АКБ и компенсирующим поворотом насадки-зеркала АКБ добиться, чтобы микровинты М1 и М2 перемещали уголок АКБ в меридиональной и саггитальной плоскостях.

3.При подсвеченном уголке на месте окуляра КР поднять трубу телескопа с юстировщиком-измерителем в вертикальное положение.

4.Сфокусировать ППС1 на светящийся уголок.

5.Юстировщику занять рабочее место у ДЗ на мостике.

6.Предварительно юстировать ДЗ с помощью упора БТА-7-С62, поз.49 (квадрат 9x9, контровка гайкой поз.80, ключ на 24), поворота ДЗ и двух юстировочных винтов поз.30 (квадрат 5.5x5.5) в корпусе, чтобы изображение светящего уголка КР вышло на визирную ось ППС1. Крепление всего узла ДЗ ключ на 22.

7.Опустить трубу.

8.Организовать подсветку щели ОЗСП и диафрагмы диаметром 3мм СП124 с помощью ламп-рейтеров, снять котировочное зеркало перед ППС1.

9.Юстировщику-измерителю занять место в СПФ для работы с АКБ.

10.Поднять трубу телескопа.

11.Ввести гиперболу в оптический тракт.

12.Измерить положение визирной оси Н1 с помощью измерительных микроскопов М1 и М2 и записать в журнал.

13.Повернуть ДЗ на Н2. Действие угловых подвижек ДЗ следующее: поворот ДЗ вокруг своей оси вращения с помощью упора приводит к повороту визирной оси Н2 в меридиональной плоскости, а наклон ДЗ с помощью двух верхних юстировочных винтов - в саггитальной плоскости. Таким образом, упором сведем визирную ось Н2 с визирной осью Н1 в меридиональной плоскости по отсчетам АКБ, а половину расхождения визирных осей в саггитальной плоскости - юстировочными винтами.

14.Повторить пункты 13 и 14, добиваясь несовмещения визирных осей Н1 и Н2 не более 3 сек.

Юстировка гиперболы

Чертежи: архив БТА, папка 12, БТА-6-С620.

1.Опустить трубу телескопа.

2.Поместить юстировщика с набором необходимых ключей в фокусирующий стакан за гиперболой.

3.Юстировщику-наблюдателю занять место в СПФ.

4.Поднять трубу телескопа на Z=45 град.

5.Собрать оптическую схему работы в СПФ. Снять отсчеты направления визирной оси СПФ.

6.Ввести гиперболу. Юстировкой двух верхних винтов ( ключ З6, контровка ключ 32 ) оправы гиперболы совместить визирную ось одного из фокусов Несмитов с точностью 3 сек, собрать схему другого фокуса Несмита и окончательной юстировкой гиперболы располовинить визирные оси Н1 и Н2 относительно визирной оси СПФ.

7.Опустить трубу, юстировщику покинуть место за гиперболой.

8.Окончательная проверка совмещения визирных осей Н1, Н2 и СПФ производится при перемещении трубы телескопа через 10 градусов вверх и вниз. При этом заполняется таблица, а результаты используются для коррекции наведения телескопа БТА.

Окончательно результаты юстировочных работ представляются в акте, где должно быть отражено:

-исходное состояние соосности главной оптики БТА;

-описание выполненных юстировочных работ;

-полученное состояние соосности главной оптики БТА.

Инструкция составлена на основе Инструкции по юстировке оптики БТА геодезической фирмы «ЮСТАС» и Инструкции по выполнению юстировочных работ на БТА , составленной инженером-оптиком СЭК БТА Викульевым Н.А.