☆反射鏡・準備〜粗ズリ編

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　 　　　　　　　　これより研磨作業と工程へ
　
　　世間では、高精度の反射鏡面を製作される方が多くおられます。当HPは、なにも最良の製作方法とは言いませんが、今日まで口径１.２ｍ鏡の研磨も経験して来ました。そんな私の経験がこれから研磨に挑戦される方の参考の一例になればと思い公開をしています。

　では、まず反射鏡製作に必要な２枚のガラス材と研磨材と研磨台を用意して下さい。通常は、主鏡となるガラス材はパイレックスやテンパックスガラス材を用意し擦り合わせる盤ガラスは安い青ガラス材を用意します。

　研磨作業は、下図の様にすり合わせるガラス盤を下にして固定、そのガラス盤上に水で溶いた荒い粒子から研磨材を適量流し拡げ、反射鏡となる鏡材を上から重ねて長時間ガリガリ・ゴシゴシと研磨を行います。
　　　
　
　研磨作業を開始して２〜３時間もすると、上右図の様に両面の間が研磨材により徐々に削れて平面からだんだんと曲面になり、更に研磨を続けて行くと曲率がだんだんと深くなって来る。目的の焦点距離に近ずくと研磨材の粒子を５〜６段階に渡って細かくして行く。
　
　初心者の場合、口径１０ｃｍでも良いが口径１５ｃｍの方が磨きやすいので、ここでは１５ｃｍで話を進めます。尚、反射鏡研磨作業は、春・夏・秋・冬の四季を問わず一年中いつでも出来ます。　　
　　　

　研磨台は、ドラム缶を縦に置いて立って上面の部分を研磨台に利用しても良いし、座って一斗缶（１８Ｌ石油缶）の様な物を台にして、しゃがんで椅子に座って研磨しても良いし、どちらでも良い。ここでは座って研磨する方法で話を進めます。最初の荒ズリの段階は汚れるので水道水がすぐ使える屋外の場所が良い。


　　　　　　　　　　　　　　
　
　その前に、反射鏡の凹ます量の計算。目標とする凹ます（深さｍｍ）の計算は・・ｒ（半径）×ｒ（半径）÷2Rです。例えば、口径１５０ｍｍでｆ=７５０ｍｍ（Ｆ５）だと、７５ｍｍ×７５ｍｍ＝５６２５。２ＲのＲはｆ=７５０ｍｍ×２倍＝１５００ｍｍで、２Ｒなら７５０ｍｍ×４倍で＝３０００ｍｍとなる。そこで５６２５÷３０００＝１.８７となり、この１５ｃｍ鏡の研磨する鏡面中央の深さは１.８７ｍｍになる。



　　　　　　　　　　  研磨の基本原則「Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄ運動」！
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ーＡ運動とは−

　まず、Ａ運動とは下図の様に研摩台に固定したガラス盤上に反射鏡となる鏡材を重ねて（間に研磨材が入るが）上側の主鏡材だけを両手で自分の手前方向に引いて戻す直線・往復運動の事で（最初の荒砂の段階では左右に大きく振れてはみ出してもブレてもＯＫだ）。
　　　


　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ーＢ運動とはー
　　
　Ａ運動をしながら、上側の鏡材だけを回転させるのがＢ運動です。１分間に約１〜２回転位で（右回転させるか、左回転させるかは本人の自由だが研磨の最後までその方向を変えない方が良いだろう）
　


　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ーＣ運動とはー
　
　Ａ・Ｂ運動をしながら、ガラス盤を固定した研磨台を回転させて行く、これがＣ運動です。このＣ運動は１５分間に９０度づつの回転、つまり、１時間に１回転位でＯＫ。ただし、研磨台を回転させる事が出来ない場合は自分が研摩台の周りをＡ・Ｂ運動をしながら回転しても同じ事です。

　　


　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ーＤ運動とはー
　
　最後に、Ａ・Ｂ・Ｃ運動をしながら、研摩台に固定したガラス盤を時々回転させる事がＤ運動です。このＤ運動は数時間に９０度づつの回転で良く、あるいは数日間に９０度づつの回転でもOK。これは、鏡面の回転アス（光軸の偏芯）を防ぐ為で各砂の番手が細かくなる度に回転させてもよい。（他の反射鏡研磨の解説書はこれをＤ運動とは説明してないかも知れませんが・・）。

　


　　　　　　　　　　　　　　　　　　 研磨ストローク幅の変化

　説明の最後はストローク幅。＃８０カーボランダムから研磨は始まるが、この時ストローク幅は鏡径の大体 １/２　くらいだが、砂目が細かくなるに従いストローク幅はだんだんと小さくしていく。最後の＃１５００エメリーでは鏡径の １/１０　くらいになるように。

　これを守らないと反射鏡研磨は絶対成功しないだろう！もちろん、人間のする事だから定規で測った様な完璧な往復運動をする事は不可能だが、あくまでもこれを目標にと言う意味である。各砂の段階ごとに正転ズリ・逆転ズリを繁栄に繰り返す程成功する。

　　



　　　　　　　　　　　        さあ！反射鏡研磨のスタート

カーボランダム＃８０番を適当な容器に入れ水に溶き、スプーンでかき混ぜながらガラス盤上に拡げ、A・B・C・D運動を守りながら研磨を開始。数分おきに新しい研磨材を補給しながら研磨するが、ガラス盤から流れ出た研磨材をスプーンですくって再度使います。また、別な容器にもこぼれ出た研磨材を回収し水を入れてかき混ぜ濁った上澄みを液を捨てて再再使用もします。



４〜５時間したら太陽光で焦点距離を測定、目標の２０ｃｍくらい手前で止めます。また、鏡材やガラス盤は研磨の際に流れ出た研磨材で鏡周の角の面取りも忘れずにしよう♪

　　　　　　　　   　　　　 ＃１２０番〜＃２２０・・・
　
　研磨台も鏡材もガラス盤もきれいに洗い＃１２０番の研磨（所要時間４５分ほど）に移る。目標の焦点距離の１０ｃｍほど手間に来たら再度きれいに洗い＃２２０番に移る（所要時間４５分ほど）。もし、研磨し過ぎたらガラス盤と鏡材を反対に置いて逆転ズリすれば良い。
　＃４００番からは研磨中、重ねたまま放置すると２枚の鏡材が密着して離れなくなるので注意！研磨は鏡材の裏を通して見てやや気泡が有っても心配はない。ストロ−クを短くして更に研磨を進め＃８００（所要時間４５分ほど）、＃１５００（所要時間４５分）を終えます。
　　

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　　　　　　　　　（２０１０年８月　佐野光器製作所　企画・撮影・制作・編集/著作）

　　　　　　　　　�@〜�Eまで全収録時間２時間１０分です

�@　１５ｃｍ反射鏡の準備〜砂ズリ各番手〜ピッチ盤製作、手磨きの終了まで。（２２分２６秒）
　　　　　　　　　　　
�A　フーコーテストの説明・測定方法。ゾーン（帯）テストの説明・整型方法。（２７分２２秒）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
�B　５０ｃｍ主鏡のダイアモンドツールでの削り取り工程。主鏡の穴開け（ボーリング作業業）、大型ＡＡ研磨機の説明。（２０分１８秒）

�C　５０ｃｍガラス盤の製作。大型研磨機による砂ズリ＃６０番、＃８０、＃１２０番〜＃１５００番ＡＡまで。（２３分１８秒）

�D　５０ｃｍピッチ盤の製作。研磨機によるピッチ磨き。５０ｃｍ主鏡のフーコーテスト。１５ｃｍ、ＡＡ２０ｃｍのピッチ盤の製作。研磨機による整型方法。（２１分２６秒）

�E　５０ｃｍの整型〜完成。小型研磨機による５０ｃｍ用凸鏡のピッチ磨き工程。アルミメッキした５ＳＡ０ｃｍ鏡。完成した５０ｃｍ鏡筒。天体動画最後まで。（１５分５７秒）