☆反射鏡研磨・準備〜粗ズリ編

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          これより実戦・研磨作業へ
 
  世間では、高精度の反射鏡面を製作される方は多くおられます。当HPは何も最高の製作方法とは言いませんし、そんな大それた傲慢な気も有りません♪ただ、今日まで口径1.2m鏡の研磨も経験して来た、そんな私の経験が、これから研磨に挑戦される方の参考になればと思い公開をしているだけです。ご了承ください。

 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同口径のやや厚みの薄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青ガラス盤を下にして固定、その青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(後の工程でフーコーテストしても10cm鏡は口径が小さ過ぎて影の濃淡が判別出来ない)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(ただ、水を大量に使うので冬場は冷たくて寒いだろう♪)。 
   

 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「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(間に研磨液が入るが)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、研摩台に固定した青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、砂の番手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。最後の番手#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。どの番手の砂の段階であれ、正転ズリ・逆転ズリ(青ガラスが上、主鏡材が下)して研磨しても何の問題も無い♪。

  



                   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10cmくらい手前で止めます。この時、主鏡や青ガラス盤はどちらも鏡周がバリバリ・ガリガリの状態になっているので、こぼれ流れ出た研磨材をすくって、それぞれ両ガラス面鏡周の角の面取りも忘れずにしよう♪面取りに使用する、こすりつけるのは要らないガラス片とか3mm〜5mm厚みの鉄片とか何でも良い。

                #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5cmほど手間に来たら、再度きれいに水洗し、#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、水洗後#800(所要時間45分ほど)、水洗後#1500(所要時間45分)を終えます。尚、#400番〜#1500番は屋内での作業とする。理由は、ゴミやホコリが研磨中のガラス内に侵入してキズの発生を防ぐためである。
  






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  価格〒込み1枚¥4000円。内容・・・15cm(手動研磨)〜50cm(機械研磨)砂ズリからピッチ磨き、フーコーテスト、整型の完成まで約2時間分をまとめたDVDです。HDビデオカメラによる撮影、ナレーション・解説入り。
 興味の有る方はメール:sanokyo@nifty.com 佐野までご連絡下さい。

       
          佐野光器製作所 企画・撮影・制作・編集/著作)  無断複製を禁じます。

         @〜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)



口径1mカセグレンを「¥2000万円」で製作致します
 
 カセ焦点距離はご指定どうりに作ります。仕様は、光学系+鏡筒+赤道儀+自動導入装置付きです。ただし、製作期間は2年程かかります。ご一考ください。