燈箱方法
比較簡單的方法就是用燈箱量度曲率半徑,只需要找出反射回來燈箱旁邊最清晰的影像,燈箱上開一個 3/8 吋,約一厘米大的小孔便可。
幼磨前階段,只可隱約的看見到鏡後的文字。圖中主鏡上用鉛筆畫了個一吋圓圈,內裏圈了兩粒砂眼。
第六章 主鏡的磨製:拋光
6.1 瀝青模
硬碰硬,玻璃磨玻璃,很難造成光滑面。所以用以柔制剛方法,先做塊比玻璃質地軟的工具板瀝青模去打光鏡面,把所有砂眼磨走,回復玻璃原來的光滑。
原料和用具
瀝青、松香、松節油、蜂蠟、紙條、木筷子、 肥皂水、拋光粉和布等。
鑄模方法
選擇乾淨而沒有砂粒的瀝青,砸成小塊放在洗乾淨的罐裏,用火水爐或電爐煮溶。煮瀝青時要不斷用竹筷子或小棒攪拌,不要讓它滾起來。溫度過高,可以降低火力,以避免瀝青飛濺出來弄髒地方,濺出來的瀝青可用火水抹掉。而且瀝青是惹火物質,要小心處理,火爐旁邊預備濕布以備罐子裹的瀝青著火時用。防止著火方法就是火力不太猛烈,尤其是用火水爐和天然氣的更加要注意安全。
拋光時,瀝青模的軟硬要適中,檢驗硬度方法,可先把已煮溶瀝青倒少許在報紙上,持冷卻後用手指甲按它一下,看不見或用很大力才看見指甲痕的就是太硬;不用力就能按下的便是太軟了。 太硬的模會把主鏡刮花和造成扁球面。 太軟的模則容易做成雙曲面和磨低邊。
6.2 拋光
拋光就是把幼磨時留在鏡面上的砂眼磨掉。工作時雙手放在鏡中心區域,注意手指勿握在鏡的邊緣,如果太接近鏡面,熱力會令該區玻璃膨脹,打磨出來的鏡就會在受熱地方出現小孔。 許多磨鏡者加木柄在主鏡背後拋光,以防止熱力的傳導。但木柄卻會產生很多弊病,例如在磨程中途會令到鏡前端撞入瀝青模內,或在磨程末段時主鏡脫離瀝青模邊,因此而出現另一些麻煩,所以不主張採用木柄方法。
磨程同幼磨一樣,採用 1/3 W 形離心磨法。磨程 不要太長,否則會產生雙曲面或磨低邊現象,磨低邊鏡面很難修正。長度最好以鏡邊緣和中心區差不多以同樣速度打光為準。磨鏡頻率每分鐘五十次至六十次。至於壓力方面,手掌本身的重量加上小小壓力已經足夠,當然直徑大的鏡另外有計算每吋玻璃應該加上多少壓力的方法。主鏡和磨鏡者轉動的方式和幼磨時相同,每推動十次使轉換位置,但不要在前後推動時旋轉主鏡。
圖中的磨鏡
是雙手交
在鏡背的,其實雙手也可平放在鏡背上的,分別在於當主鏡直徑夠大的
式可避免手
時候,約六吋以上,平放在鏡背上好處是可達到壓力均勻分佈。細口徑鏡用雙手交掌壓力大多壓向鏡邊緣,比較適合五吋以下直徑採用。 拋光前,先洗淨工作
和一切應用工具,再看看瀝青模是否已割切了1/16 吋的斜邊。跟著把拋
光粉調成溶液,倒約一茶匙在模面,這時用雙手挑輕放在模上,跟若用手輕輕托著主鏡,繼而推動主鏡數次,小心聽聽是否有刺耳聲音,若果一切平靜,便可以依正常程序施工,反之便要把模和主鏡再清洗一次。若果連續數次都有砂粒聲,便要考慮到拋光粉是否有雜質。最好的習慣就是把拋光粉用「沉澱法」洗淨。 沉澱洗淨方法很簡單,將同等份量的拋光粉和水攪拌半分鐘,再讓其沉澱半分鐘,傾倒出上層的拋光粉溶液在另一盛器內以便日後應用,在底的雜質就不用了。上層溶液應該沒有顆粒硬物,這時可以用小瓶盛載,用時搖勻便可。至於每次加拋光粉的份量應該是多少,很難明確指定。這基於主鏡大小,瀝青模方格大小等等。通常最初用濃的溶液,以使瀝青模完全佈滿拋光粉為止,以後僅加足夠份量使可。濃的粉可以增加打光能力,不過稀的粉卻可以磨出完滑的鏡面。所以在拋光後階段便逐漸用一比二的溶液了,而開始則用大約一比一左右,隔五至十五分鐘加粉一次。
拋光時先轉動主鏡十數次以便把拋光粉平均分佈於瀝青模上,其後主鏡加上重物冷壓十分鐘,目的就是肯定模和主鏡都互相吻合,每次工作前都一定要重新用「冷壓法」處理瀝青模,若模不大合稱可改用「熱壓法」。每次工作完畢先在模上塗滿一層厚拋光粉溶液,主鏡放在上面,用濕毛巾蓋好以減低水份蒸發,不用加重物壓,這樣可保持一兩天時間免至兩塊玻璃黏在一起,同時儘量避免沙塵吹在模上。
打光最初目的就是把砂眼磨掉,所以在開始階段只要不斷打光,停下來只是為了重新加粉,加粉時主鏡亦不需要完全離開瀝青模,僅僅把主鏡推往一邊,粉溶液加在邊緣的方格便可。每次加拋光粉磨 5 至15 分鐘,直至差不多乾為止,因為拋光粉在這時才發揮它最大的打光功能,但又不能完全磨乾水!否則便黏在一起。每次拋光最少工作半小時,以便主鏡和模有時間互相吻合起來。但不能連續超過一小時,因為瀝青模受熱會變軟,造成雙曲面或磨低邊現象,最好稍稍休息一下,冷壓模十分鐘。
開始時,我們會發覺模和鏡並不十分吻合,瀝青模有時會把主鏡吮著不放,有時又讓主鏡滑向某 一方向,總之就是不順暢。不要擔心,在最初一段時間內所有新模都是這樣。
半小時後,便要檢查鏡面,洗淨和抹乾主鏡, 主鏡表面應全部呈現半透明,這樣你便可以安心繼續打光。假若鏡面並不是很平均的打光,暫時也不用灰心。例如,鏡中央部份光比邊緣打光也是正常,因為模邊方格容易被中心的壓低,同時鏡中央區域常常和模接觸亦有關。若果模硬度適中,經過一段時間打光,磨光位置便擴展至鏡邊緣。驗鏡後要冷壓十分鐘然後才可以再開始。 一小時後,瀝青方格應該表現出一致的啡黑色,若果主鏡與模吻合的話,每次推動時會感覺到有一種順滑而平均的吸吮力,活像有一層潤滑液在兩者之間。若果你這時仍然感覺有吮著或纏著情形便要重新壓模。有時拋光粉份量太小,工作環境太冷,瀝青模太硬亦有同樣情況出現。另外還要看看主鏡的邊緣是否又尖銳起來,需要時便要用幼磨刀銼一下,避免被璃碎跌落刮花主鏡。 兩三小時後,主鏡應該呈現透明狀,但當用一吋短焦距的放大鏡利用反射光細看時,你會發覺還有很多細小的孔留下,近邊緣的中央多。這時候我們還要繼續努力,直至所有小孔完全打掉為準。另外要注意,槽坑是否已經被擠在一堆,或瀝青模被壓出邊緣,有的話使要用小刀再修一修。模邊要常保持比主鏡直徑細 1/16 吋,以避免主鏡在打光時碰在隆起的部份而造成「磨低邊」現象。 五、六小時後,應該看見一個完全透明的主鏡,用放大鏡看,光源由從鏡後照射,若沒有小孔,拋光程序便算完成了。較精細檢查鏡面的打光效果方法是用 500 瓦燈泡,傾斜 45 度角,用肉眼檢查鏡面瑕疵,至於霞氣花痕便會無所遁形。完全打光後,主鏡看來比新購回來時的玻璃還要光滑。
以上講述某段時間將會出現的情形,只是提供一幅普通工作進展的圖畫。每一個磨鏡者都有自己的工作特色,有的同好兩小時便完全拋光了,另外一些同好打光整個月也見鏡中心有霞氣一團。只要你瞭解整個打光過程,掌握其中修正技術便很足夠了。
經過數小時的辛勞工作後,有時卻沒有這樣幸運,你仍然會發覺中央或邊緣始終有一區域完全不打光,慢慢來不用心急,先研究成因再用不同技術去矯正。暫時,我們只靠肉眼觀看反射光源,檢查鏡面的反光程度表現的特徵而進行修正。
好彩的是,若幼磨跟著建議的方法一步步做, 很難會發現畸型鏡面的。 正常情形下,六吋鏡需要拋光六小時,八吋鏡的約十五小時。
當你拋光完畢,鏡面的小孔、花痕、灰色霞氣等,若果不是太多太大的是不會影響鏡的質素。長焦比望遠鏡,6 吋 f/8,只要求一塊球面主鏡,原則上,你正確地跟著步驟做的話,你可以說完成了,一塊已拋光的鏡便是一塊完成了的主鏡。對於一個初學者,嘗試磨製第一塊鏡時,我們
是不能要求太高,先把它鑲在筒裏,看看自己的成果,有興趣才再改良,相信更引起初學者的趣味。
拋光足夠的主鏡面
拋光未足夠的主鏡面,整塊鏡面
呈現灰色霞氣,
可以見到中央區的電光管現暗紅色,反光率比邊緣區弱。
左上的主鏡面拋光未足夠,觀看鏡後的字體時顯得矇矇矓矓。
右下的主鏡拋光足,鏡後的字體非常清晰。
實際上,主鏡應該是拋物面,但磨製這類鏡面並不容易,不能單靠運氣,而是要很多時間和多次光學測試去矯正才能夠完成。當然,如果我們要磨製第二塊時,便一定要向光學測試和鏡面矯正這一關挑戰。
鏡面未完全拋光時出現的問題和解決方法
1. 中央部份打光 正常情形,可以繼續。
2. 環形區不打光
自制天文望远镜
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