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Quel 200/800 Astrophoto et Visuel: SW, Orion, TS Photon, UNC, ONTC, … et miroirs Mirro-sphère ?


EspritDesEtoiles

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Il y a 3 heures, EspritDesEtoiles a dit :

L'indication est dans le lien que tu as posté

Ah oui, OK !

 

Je vais creuser les écarts de fonctionnalités entre UNC et ONTC, voir si, pour moi, l'écart de fonctionnalités justifie l'écart de prix... (plus de 1700 euros)///

 

Jacques

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J'ai trouvé cette vidéo où l'on voit le barillet de l'UNC 8": https://www.youtube.com/watch?v=ly_pS67y32k

J'ai comparé avec le GSO (ci-dessous), et ça à l'air d'être exactement le même, mis à part que sur l'UNC il n'y a étrangement pas les patins en liège... A moins que Guillaume les ait enlevés....

miroir13.jpg

 

Du coup, je ne sais pas comment j'avais fait pour passer à côté, mais je pense avoir trouvé les références correspondantes sur le site de TS: GSHSZ8

https://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/language/en/info/p9484_GSO-Main-Mirror-Cell-for-8--GSO-Mirrors.html

gso-cooling-fan-1000.jpg

 

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Et pour les autres:

 

Pour l'ONTC 8" F/4: HSZONTC8

https://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p9621_TS-Optics-ONTC-Primary-Mirror-Cell-for-8--Newton-mirrors.html

Je remets la photo postée par Krotdebouk:

hsz-hauptspiegelfassung-1000.jpg

+ vue de derrière:

ontc-8inch-main-mirror-cell-1000.jpg

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Pour le Photon 8" F/4: Ce devrait être a priori le même que l'UNC (GSHSZ8) d'après les photos du photon, mais j'ai un petit doute à cause du diamètre du miroir. Le Photon à un miroir de diamètre de 203mm alors que le GSHSZ8 est spécifié pour un miroir de 200mm...

 

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Pour le Skywatcher 200/800:

Il est vendu unitairement par TS sous la ref: SKHSZ8

https://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p10710_Skywatcher-adjustable-primary-mirror-cell-for-8--Newtonian-mirror.html

 

skywatcher-hauptspiegelzelle-200mm-newto

skywatcher-mirror-cell-8inch-newtonian-1

 

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Bonjour,

Comme promis, j'ai réalisé des simulations Plop avec les paramètres des miroirs Mirro-Sphere:

Le 200mm en SUPRAX Schott fait entre 20mm et 22mm d'épaisseur. J'ai arrondi à 21mm pour les calculs.

Le SUPRAX Schott a les caractéristiques mécaniques suivantes:

  • Coefficient de dilatation thermique: 4.1 E-6 /°K
  • Densité: 2.30 g/cm3
  • Module d'Young: 67000 N/mm² (soit 6832 KgF/mm²)
  • Poisson: µ=0.20

(Source: https://www.schott.com/d/uk/76a1e227-63ac-4f88-b111-efd65c41c95e/1.0/schott_techn_glaeser_e_2007.pdf)

 

A noter également pour l'analyse des résultats, que Franck Grière travaille avec une précision entre Lambda/11 mini et Lambda/16 mini (en fonction du rapport F/D principalement, mais aussi du diamètre), valeurs en PTV sur le front d'onde, mesurées par méthode de Foucault.

En l’occurrence, un 200mm F/4 sera au moins à L/11.

 

Pour les positions des points de touche des miroirs, j'ai réalisé des mesures grossières sur les images en comptant les pixels. Mais si vous avez des mesures plus précises, je pourrais affiner.

 

Pour rappel, toutes les valeurs données par PLOP (PV et RMS) sont des erreurs sur les surfaces. Il faut donc les multiplier 2 pour obtenir les erreurs (PTV et RMS) correspondantes sur le front d'onde.

 

Note: Les épaisseurs de miroirs20 à 25mm étant relativement communes en 200mm, les résultats des simulations devraient être assez proches si l'on faisait l'exercice avec les miroirs d'origine des différents instruments.

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Pour les UNC/Photon 8" F/4 (basés sur le barillet GSO):

Les 3 points de touche ne sont pas ponctuels. Les languettes vont de 64% du rayon à 92% du rayons.

J'ai donc fait plusieurs simulations avec différentes positions:

 

A 65% du rayon:

114925001_PLOPMS_200F4_Suprax-UNC_GSO-3PR65Obstr00mm.JPG.d5a0e3ad50224c315a34ac53c887a678.JPG

 

A 75% du rayon:

174099922_PLOPMS_200F4_Suprax-UNC_GSO-3PR75Obstr00mm.JPG.cfd730b71865dd148e38918bbeacfce0.JPG

 

A 85% du rayon:

1598081972_PLOPMS_200F4_Suprax-UNC_GSO-3PR85Obstr00mm.JPG.a79dcaa12113d4ff2e0e0956074a9bde.JPG

 

En fait, on s'aperçoit qu'au niveau des point de touche, le miroir se relève à mesure que l'on s'approche du bord. Donc c'est l'extrémité de la languette la plus au centre qui supporte le poids du miroir. On peut donc ne retenir que la simulation à 65% du rayon.

 

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Pour l'ONTC 8" F/4:

On a un barillet 9 points à 3 triangles: La mesure des positions sur la photo a été un peu plus délicate, donc les positions sont un peu plus approximatives que pour les autres:

  • Les 3 points centraux des triangles sont à environ 36% du rayon
  • Les 6 points extérieurs des triangles sont à environ 68% du rayons, hypothèse faites qu'ils sont répartis uniformément tous les 60° (avec un décalage de 30° avec les points centraux).

124974085_PLOPMS_200F4_Suprax-ONTC-9PR36R68Obstr00mm.JPG.254816df8115851d22c7f27ec1b9b5f2.JPG

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Pour l'analyse des résultats, on peut rappeler la règle de Rayleigh: On considère que l'image du disque de diffraction (par exemple d'une étole) en sortie d'un instrument optique ne présente pas de dégradation significative tant que la dispersion sur le front d'onde n'excède pas Lambda/4 (Peak to Valley) (soit Lambda/8 autour du front d'onde parfait).

 

Ce qui donne un budget global d'erreur PTV sur le front d'onde de lambda/4 à répartir sur les différents éléments optiques de l'instrument, en l’occurrence le primaire et le secondaire, si l'on néglige les différents éléments optiques sur le PO. Soit Lambda/8 pour le secondaire et Lambda/8 pour le primaire.

 

Si on s'intéresse donc au primaire, le critère de compromis proposé David Lewis (développeur de PLOP) est de répartir ce budget d'erreur sur le front d'onde à hauteur de L/16 pour les imperfections du miroir lui-même et L/16 pour les déformations du miroir induites par le barillet. A cela, David Lewis propose également de limiter, de manière empirique, la valeur RMS d'erreur (c'est à dire la moyenne quadratique des erreurs sur toute la surface du miroir, contrairement à la valeur PTV qui est la différence entre les 2 erreurs extrêmes), à 1/4 du budget d'erreur PTV, soit L/64.

 

Donc selon l'approche de David Lewis, les critères pour l'erreur sur le front d'onde induite par la déformation du miroir causée par le barillet:

  • L/16 en valeur PTV
  • L/64 en valeur RMS

 

Une autre approche consiste à considérer que pour un miroir donné de précision suffisante, on veut que l'erreur sur le front d'onde induite par le barillet soit au moins 2 fois inférieure à l'erreur causée par le miroir lui-même.

C'est à dire que pour un miroir à L/11, le barillet doit induire une erreur sur le front d'onde de L/22 en PTV.

 

Enfin, si l'on veut être puriste, avec un miroir de L/11 (qui est déjà excellent), pour ne pas dépasser les L/8 de budget pour l'ensemble primaire, il faudrait que l'erreur induite sur le front d'onde par le barillet soit de L/8-L/11, soit à peu près L/30 en PTV.

 

Si l'on veut comparer ces critères en nanomètres, on prend en général comme référence Lambda = 547nm (selon la norme EN10110), longueur d'onde qui correspond à peu près au vert, qui correspond à peu près au maximum du spectre de la lumière du soleil. Ce qui donne:

  • Pour l'approche David Lewis:
    • L/16 = 34nm en PTV sur le front d'onde
    • L/64 = 8.54nm en RMS sur le front d'onde
  • Pour la seconde approche: L/22 = 24.9nm en PTV sur le front d'onde
  • Pour l'approche puriste: L/30 = 18nm en PTV sur le front d'onde

 

Donc, si passe maintenant en revue les résultats des différentes simulations:

  • Pour le SW: Comme vu précédemment, la position en périphérie des points de touche est très défavorable. On obtient une erreur de surface PTV de 82.5nm et RMS de 15nm, donnant une erreur sur le front d'onde de 165nm PTV (soit L/3.3), et de 30nm RMS. Et cela, rien que pour le barillet ! => Critères explosés.
  • Pour les UNC/Photons: On obtient une erreur de surface de 28.6nm PTV et 6.71nm RMS, donnant 57nm PTV (soit L/9.6) et 13nm RMS sur le front d'onde. => Un peu au dessus des critères.
  • Pour l'ONTC: On obtient une erreur de surface de 3.84nm PTV et 0.83nm RMS, donnant 7.7nm PTV (soit L/71) et 1.7nm RMS sur le front d'onde. => Complêtement bon pour tous les critères, avec de la marge.

 

Note1: En sommant les erreurs sur les différents éléments, on se positionne dans le pire cas. En réalité, les erreurs d'avance ou de retard de phase induites par chaque éléments peuvent se compenser. Mais comme il est très compliqué d'évaluer ces compensations, on travail en pire cas par rapport à chaque élément.

 

Note2: Les valeurs PTV ne sont pas nécessairement les plus représentatives de la qualité de l'image obtenue à la fin. Ce n'est pas parce que l'on a quelques petites imperfections localisées qui donnent les extrême (Peak et Valley) sur tout le miroir que le rendu global du miroir à la fin sera mauvais. En soit, la moyenne d'erreur sur tout le miroir (valeur RMS) est tout aussi pertinente. En définitif, c'est la mesure de diffraction sur une étoile qui s'avère juge de paix.

 

Note3: D'après la règle de Rayleigh, l''image va commencer à subir une dégradation notable en contraste et piqué lorsque la dispersion sur le front d'onde dépasse Lambda/4. Ce qui ne veut pas dire qu'au delà de lambda sur 4, il faut jeter son instrument 🙂 . D'abord à cause des notes 1 & 2. Mais aussi parce que même si les performances ne sont pas parfaites, elles peuvent rester tout à fait acceptables comme l'atteste les nombreux utilisateurs satisfaits de leurs instruments ne respectant pas la règle de Rayleigh... Maintenant, si on est puriste...

 

Note4 (Pour les puristes): Il est quand même bon de conserver de la marge pour compenser les erreurs sur les accessoires optiques sur le PO (négligées au début).

 

 

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@EspritDesEtoiles

 

Encore une fois un grand bravo pour ce travail très fouillé et précis !

 

Cela met en lumière un classement clair sur ce critère du barillet.

 

Comme j'essaie de transposer cela sur le diamètre 300, je me dis qu'entre l'UNC qui a déjà un barillet neuf points et l'ONTC qui a un barillet neuf points plus qualitatif que l'UNC, la différence d'impact du barillet sera moindre entre ces deux modèles, même si l'ONTC reste devant.

 

Voilà une approche bien empirique et au feeling par rapport à la tienne, désolé !

 

Jacques

 

 

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Merci 🙂

 

Il y a 4 heures, Forever_young a dit :

Comme j'essaie de transposer cela sur le diamètre 300, je me dis qu'entre l'UNC qui a déjà un barillet neuf points et l'ONTC qui a un barillet neuf points plus qualitatif que l'UNC, la différence d'impact du barillet sera moindre entre ces deux modèles, même si l'ONTC reste devant.

 

Le barillet de l'UNC 12" semble le même que le meade light bridge 300. CDLC48 le présente sur sa vidéo sur les barillets (vidéo très intéressante que je recommande d'ailleurs).

 

Par contre, il y a également un aspect à prendre en compte, qui est les butées latérales qui jouent un rôle non négligeable, comme on utilise rarement son télescope qu'au Zenith.  Je suis en train de me pencher sérieusement sur la question.

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Comme j'avais mentionné plus haut que les valeurs avec les miroirs d'origine devraient être assez proches des résultats ci-dessus, j'ai réalisé un certain nombre de simulations pour différents substrats et des épaisseurs de 20 et 25mm, pour savoir ce qu'il en est vraiment.

 

Pour le Pyrex et le Quartz, j'ai utilisé les paramètres de matériaux de PLOP:

 

Pyrex 7740:

  • Densité: 2.23 g/cm3
  • Module d'Young: 6400 KgF/mm²
  • Poisson: µ=0.20

Quartz (Fused Silica):

  • Densité: 2.22 g/cm3
  • Module d'Young: 7400 KgF/mm²
  • Poisson: µ=0.17

 

Voici donc les résultats:

 

1762445756_PLOP200F4ComparaisonGen20_21_25mm.JPG.bafb3a2d99cc1ffe10eb8f9c15bb87a8.JPG

Edit 11/01/2021: Update du tableau: rajout de la colonne 21mm pour faire apparaître les configurations avec un nouveau miroir mirro-sphere

 

On peut donc noter qu'entre le Suprax Schott utilisé par Mirro-sphere et le Pyrex, il y a très peu de différence à la faveur du Suprax. Par contre, entre le Suprax et le Quartz, on a tout de même environ 13% d'amélioration en faveur du Quartz.

 

Mais comme prévu, le paramètre le plus important reste l'épaisseur. Ainsi, de 20 à 25mm d'épaisseur, on gagne tout de même de l'ordre de 30% d'erreur !

C'est dommage que Mirro-sphere propose ses miroirs 200F4 suprax schott en 20-22mm d'épaisseur, vs les 25mm de TS. L'écart est tout de même non négligeable, surtout pour un barillet 3 points un peu limite...

 

Je n'ai pas mis les graphiques Plot correspondants, car ils ne varient que très peu de ceux déjà donnés plus haut.

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Rajout de précision pour plus de clareté
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A noter également que toutes les simulations données précédemment ont été faites avec un diamètre d'obstruction du secondaire à 0 (PLOP ignore toute la partie obstruée par le secondaire dans les calculs).

Avec une obstruction réglé à 50mm, les simulations n'ont pas donné de changement significatif.

 

J'ai déterminé la valeur des 50mm, en partant des diamètres des secondaires des modèles proposées, autour de 70mm, et en soustrayant la bande de 10mm périphérique de l'ombre du secondaire, celle-ci étant tout de même sollicité lorsque l'on s'écarte de 1° de l'axe optique (correspondant à 2° de champ réel).

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Salut,

 

cette discussion m'intéresse car je me posais exactement les mêmes questions il y a quelques mois. Le barilet de l'UNC est le même que le barillet GSO (que j'ai) et rien ne va : ni les touches, ni les appuis latéraux, trop de mouvement latéral, etc...  Celui de l'ONTC ne m'inspirant pas confiance sur plusieurs points (touches/appuis en liège, construction boulonnée, etc....), pas d'autre solution "clef en mains" qui me convienne donc j'ai préféré me faire (ou plutôt faire faire en ce qui concerne l'usinage) un barillet sur mesure. Je donnerai plus de détails quand ce sera terminé, mais voici un teaser 😉

 

 

IMG_20201216_160100.jpg.94afcb28f09e1968e701116fc61b32a5.jpg

 

 

Dan

 

 

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Il y a 7 heures, danielo a dit :

Celui de l'ONTC ne m'inspirant pas confiance sur plusieurs points (touches/appuis en liège, construction boulonnée, etc....)

 

C'est vrai que l'idéal est d'avoir le moins de flexion possible, mais je pense que dans la mesure où elles se font de manière symétrique, je pense qu'elles ne devraient pas impacter la collimation.

Avec un barillet en 4 pièces boulonnées, il y a peut-être effectivement plus de risque d''y avoir des différences de flexions sur chaque branche, en particulier si les pièces on quelques dispersions d'usinage ou si le couple de serrage n'est pas le même. Mais théoriquement il est usiné CNC en Allemagne, donc on peut quand même s'attendre à de la qualité.

 

Après, il faut voir que sur un 200mm d'1.5kg, ce n'est peut être pas non plus critique... 🤔

Ton barillet, c'est un 200mm, c'est bien ça ?

 

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Il y a 9 heures, EspritDesEtoiles a dit :

 

C'est vrai que l'idéal est d'avoir le moins de flexion possible, mais je pense que dans la mesure où elles se font de manière symétrique, je pense qu'elles ne devraient pas impacter la collimation.

Avec un barillet en 4 pièces boulonnées, il y a peut-être effectivement plus de risque d''y avoir des différences de flexions sur chaque branche, en particulier si les pièces on quelques dispersions d'usinage ou si le couple de serrage n'est pas le même. Mais théoriquement il est usiné CNC en Allemagne, donc on peut quand même s'attendre à de la qualité.

 

Ce n'est pas l'usinage qui me pose problème mais plutôt la conception... par exemple les pièces de support des touches latérales me semblent bien minces.

 

 

Citation

Après, il faut voir que sur un 200mm d'1.5kg, ce n'est peut être pas non plus critique... 🤔

Ton barillet, c'est un 200mm, c'est bien ça ?

 

 

oui c'est bien pour un 200. Possible que le barillet du ONTC fonctionne correctement pour un miroir de ce poids, mais c'est aussi pour le plaisir de faire soi-même 😉 Et point important je préférais un barillet sur rotule pour que ça ne bouge plus du tout une fois réglé (je n'ai jamais aimé le principe d'un barillet juste tenu par le bout des vis de collimation)

 

 

 

 

 

 

 

Modifié par danielo
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Oui, je partage ton plaisir de bricoler par soi même pour toujours essayer d'améliorer ce que l'on a. C'est vrai que quitte à refaire un barillet de 0, autant viser la perfection 🙂 

 

Pour les butées latérales de l'ONTC elles ont l'air de faire à peu près la même épaisseur que les triangles, à vue de nez 3mm. Il pourrait y avoir une petite flexion, mais il y aura à la fin de toute façon un tout petit jeu résiduel entre le miroir et la butée (0.1mm), qui n'est pas gênant pour la collimation. En tous cas cas, sur un 200mm, ça devrait passer.

 

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Au fait, je vous fais part du dernier retour que j'ai eu de TS, vis à vis de la possibilité de leur faire monter des mirro-sphere sur UNC ainsi que de la possibilité de monter un barillet ONTC.

 

TS m'a indiqué que le tube de l'UNC est optimisé pour leur miroirs spécifiques, ainsi que pour le barillet GSO...

Donc pas possible d'envoyer ses miroirs à TS pour leur faire monter sur un UNC, et pas possible de leur faire adapter le tube pour un barillet à 9 points ONTC. Cela répond à certaines questions que je pose au premier post.

 

J'ai tout de même posé la question pour savoir s'il est possible d'acheter un UNC sans miroir (Les dimensions du barillet GSO semble OK mécaniquement pour accueillir le 200mm Mirro-Sphere. J'attends la réponse...

 

Par contre TS me propose l'ONTC 200mm F/4 à la place, qu'ils semblent positionner comme le modèle entièrement customizable.

Et donc si on leur envoie les miroirs à l'avance, il peuvent les intégrer, avec une réduction de prix à environ 1000€ (prix hors PO pour rappel), soit quasiment 500€ de rabais par rapport au prix initial !

 

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il y a 37 minutes, EspritDesEtoiles a dit :

J'ai tout de même posé la question pour savoir s'il est possible d'acheter un UNC sans miroir (Les dimensions du barillet GSO semble OK mécaniquement pour accueillir le 200mm Mirro-Sphere. J'attends la réponse...

 

 

 

 

Il faut que le diamètre mécanique du miroir soit bien de 200mm (c'est couramment 203mm) sinon ça ne rentre pas. Perso je pense que mettre un miroir Mirrosphère dans un tel barillet c'est un sacrilège 😉 Entre les points de contact et touches latérales en liège, les cales anti-retournement qui contraignent le miroir, le jeu latéral du barillet par rapport à la virole, les vis de blocage à 60° des vis de collimation et les ressorts de rappel en chewing-gum je ne sais pas comment on peut arriver à un résultat correct

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Bonjour à vous,

je me permets d'ouvrir une option supplémentaire dans la liste des choix, j'aime bien cette option : c'est celle que j'ai choisie pour mon 200/800 🙂

 

Il s'agit des tubes de chez Lacerta:

https://lacerta-optics.com/FN2008c-new_200-800-Carbon-Fotonewton-Edition-2021

 

Depuis quelques semaines, ils sont passés sur "le modèle 2021"

La version qui a été vendu plusieurs années jusqu'il y a quelques mois était basé sur le Quattro avec principalement un tube carbone + un po plus adapté, elle était déjà autour de 1500-1600€ je crois.

 

Avec ce nouveau modèle, ils ont changé également le support du primaire + araignée mono bloc

Cela se retrouve dans le prix : nous sommes désormais à 2200€, on est dans l'alternative des ONTC, pas des Quadro, c'est clair !

 

L'ensemble est vraiment pensé pour la photo avec pas mal de points de détails que je trouve sympa

 

Le hasard a voulu que j'ai commandé le mien alors qu'il venait de passer aux modèles 2021, je suis donc le premier sur la liste, celui qui attendra le plus également ... il est annoncé aux environs de mars 2021, dans l'attente surtout de miroirs.

 

A suivre donc

 

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Il y a 1 heure, Djibi a dit :

Avec ce nouveau modèle, ils ont changé également le support du primaire + araignée mono bloc

L'ensemble est vraiment pensé pour la photo avec pas mal de points de détails que je trouve sympa

 

 

as-tu des images, je suis curieux de voir à quoi ils ressemblent

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Le 17/12/2020 à 13:30, danielo a dit :

Il faut que le diamètre mécanique du miroir soit bien de 200mm (c'est couramment 203mm) sinon ça ne rentre pas. Perso je pense que mettre un miroir Mirrosphère dans un tel barillet c'est un sacrilège 😉 Entre les points de contact et touches latérales en liège, les cales anti-retournement qui contraignent le miroir, le jeu latéral du barillet par rapport à la virole, les vis de blocage à 60° des vis de collimation et les ressorts de rappel en chewing-gum je ne sais pas comment on peut arriver à un résultat correct

 

Oui, les Mirro-sphere sont bien en 200mm, tous comme les miroirs TS quartz (Fused Silica) équipant les UNC, donc ça devrait être pile poil sur les UNC. Je pense que l'info de diamètre TS est assez fiable, c'est confirmé par Pierro Astro qui les vend également:

https://www.pierro-astro.com/tsoptics/miroir-parabolique-ts-optics-hq-quartz-pour-newton_detail

 

Pour ce qui est des barillets GSO UNC, je pense qu'il y a moyen de réaliser tout de même des améliorations simples pour arriver à un compromis qui pourrait être acceptable.

 

Toi qui à le barillet sous la main, aurais-tu possibilité de nous donner quelques cotes ?

  • Diamètre intérieur de l'anneau de butée qui entoure le miroir ?
  • Hauteur de l'anneau de butée qui entoure le miroir ?
  • Épaisseur de l'anneau de butée qui entoure le miroir ?

 

Merci à toi 🙂

 

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Il y  a 222mm de diamètre disponible à l'intérieur de la virole. Quant à l'anneau autour de la plaque du barillet il est beaucoup trop bas (8mm) pour être utilisé pour des appuis latéraux corrects.

 

J'ai préféré le bazarder 😉

 

IMG_20201218_141732.jpg.e98508d82a44c8c702203e3cf9f891ca.jpg

 

 

Le but de la manip c'était de pouvoir  monter le nouveau barillet à la place du barillet de base, sans changer la position du foyer (même épaisseur) avec une bonne tenue en collimation et des appuis latéraux dignes de ce nom. Je viens de tester au laser ça semble bien fonctionner... aucune déviation après retournement de méridien du tube 😀

 

Dan

 

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