Le miroir sphérique : pourquoi passer du temps à obtenir un miroir sphérique alors qu'à partir d'un diamètre d'environ 115mm (suivant la focale) un miroir doit être parabolique ? Tout simplement parce que la sphére est beaucoup plus simple à paraboliser que n'importe quelle autre forme quelconque. Il est donc judicieux de passer un peu de temps à vérifier que son miroir est sphérique et de le retoucher si le besoin s'en fait sentir. Par la suite pour obtenir une belle parabole, il suffira de creuser un peu plus le centre du disque.

>> Dans mon cas, tout au long de la parabolisation, la poix était un peu dure et ne s'affaisait que difficilement. Au premier passage au banc optique, la sentence tombait, le miroir se présentait de la manière suivante : bords légèrement relevés, défaut zonal en bosse et un léger creux central... Si le miroir sphérique parfait est représenté par le rectangle ci-dessous, alors les défauts de mon miroir apparaissent comme sur le graphique de droite. Les défauts sont exagérés heureusement.

Bref du travail m'attendait. Le défaut zonal en bosse est en fait un "boudin" plus haut que le reste du disque et souvent concentrique. Premier objectif faire disparaître ce boudin, voici le type de course à employer :

 


Première retouche de défaut zonal en bosse (représenté en pointillé). Travail miroir dessus
pendant six minutes, avec des courses arrondies tout autour du disque outil en prenant garde
de laisser la zone à retoucher à l'intérieur du disque outil.

 

Après ces six minutes de travail j'ai vérifié l'avancée du travail au Foucaultoir. Le défaut zonal en bosse commençant à se résorber, je décidais de continuer ce type de courses pendant 10 minutes supplémentaires. A la fin de ces 10 minutes le boudin avait pratiquement disparu. Il me suffisait donc de rabattre légèrement les bords du miroir pour obtenir une sphère parfaite. Je changeais donc de courses et revenait à un travail miroir dessous, courses en W...

 


Deuxième retouche de bords relevé. 30 minutes de travail miroir dessous. le disque outil décrit
des courses en W du type de celle employée tout au long du polissage. L'amplitude varie entre 1/4
et 1/2 diamètre et le déport est faible, d'environ 1/8 de diamètre.

 

>> Après ces 46 minutes de retouche, j'obtiens enfin un miroir mesurable. La sphére est atteinte (apparemment) et je m'empresse de déterminer la focale de mon futur instrument...

>Première bonne nouvelle : la focale du miroir est plus courte que prévue. En effet, tout au long du travail, surtout au cours du doucissage, j'avais privilégié les courses miroir dessus afin d'obtenir un miroir de longueur focale plus courte (pour avoir un miroir plus ouvert donc plus lumineux) et afin d'éviter d'obtenir des bords rabattus. La détermination de la longueur focale se fait simplement. Une fois que le miroir est sur le banc optique, il faut vérifier derrière le couteau du Foucaultoir que la teinte plate est atteinte. Lorsque le miroir est en teinte plate, il suffit, à l'aide d'un mètre à ruban de placer une extrémité en contact du verre au centre du miroir (attention à ne pas le rayer) et de mesurer au millimètre prés la distance miroir-couteau, puis la distance miroir miroir-fente. En aujoutant les deux valeurs et en divisant par deux, on obtient la focale du miroir. Dans mon cas, alors que le miroir devait être ouvert à 6 au départ, le voici ouvert à F/D=5.42 avec une distance focale de 1370mm.

>Deuxième bonne nouvelle : pas de bord rabattu. C'est, d'après ce que j'ai lu, la pire des choses qui puisse arriver (à part la chute du miroir sur le carrelage). Pour éviter d'avoir un bord rabattu, il faut favoriser les courses miroir dessus et lorsque l'on travail miroir dessous, les courses ne doivent pas pêtre trop amples... Objectif atteint. OUF.

 

Le masque de Couder : le masque de couder est tout simplement un cache permettant de mesurer des zones bien particulières du miroir. On pourrait très bien mesurer chaque zone sans cache, mais il est bien difficile de les situer de plus la lumière du miroir pourrait rendre plus délicate la détection de l'extinction des zones étudiées. Plus votre miroir est grand plus le masque de Couder devra comporter de zones. Chaque zone doit être précisément mesurée car de ces mesures dépendent les interprétations que vous ferez de la forme de votre miroir.

>> La façon la plus simple de réaliser ce masque est d'utiliser le très efficace BULLET, petit programme créé par Serge Bertorello de l'Association Marseillaise d'Astronomie (AMAS). Vous pourrez le télécharger à l'adresse suivante : http://serge.bertorello.free.fr/logiciel.html. Lorsque le programme est installé, il vous suffit d'entrer les caractéristiques de votre miroir sur la feuille de travail et en bas de cette feuille, vous verrez apparaître des mesures notées Hext en fonction des zones. Personnellement pour mon 255mm j'ai choisi un masque à 6 zones (ci-dessous) au départ mais à la suite d'une discussion avec un ami pousseur de verre il s'est révélé plus judicieux d'utiliser un masque à cinq zones. En effet, il vaux mieux être certain de ce que l'on mesure plutôt que d'avoir des incertitudes supplémentaires dues à la petitesse des fenêtres du masque à 6 fenêtres. Sur ce masque H ext est en fait le diamètre extérieur de chaque zone. si H ext zone1 = 38 par exemple, il vous suffira de tracer un cercle de 38mm à partir du centre du cache. Une fois que tous les cercles sont tracés, vous devrez vider les fenêtres que vous aurez tracé... de la manière suivante :

Remarque : D'après mon expérience, mieux vaut utiliser un masque de Couder à 5 fenêtres. En effet, les mesures seront plus facilement conduite et mieux vaut être certains de mesurer correctement quite à revenir au masque à 6 fenêtres pour les mesures finales.

 


Masque de Couder à six fenêtres

Attention !!! Il faut laisser un pont entre chaque zone pour ne pas avoir deux parties de masque. De plus les mesures et les découpes doivent être précises afin de ne pas fausser les interprétations. Le masque peut facilement se faire dans du papier bristol, ici j'ai sacrifé un calendrier... sans pitié.

 

>> Une fois que votre masque est réalisé, il vous suffit de passer aux mesures. C'est beaucoup plus simple à dire qu'à faire, mais l'habitude aidant, vous y arriverez rapidement. Le jeu consiste à obtenir la teinte plate dans chaque couple de fenêtre (excepté la fenêtre centrale qui est seule). Ainsi les fenêtres de la zone 2 sont de chaque côté de la fenêtre centrale, les fenêtres de la zone 3 sont de chaque côté de la zone 2...etc.
Dès que l'on obtient la teinte plate dans la fenêtre centrale ou dans un couple de fenêtre, on note la mesure obtenu et c'est là qu'un comparateur à cadran peut se rendre utile pour augmenter la précision des relevés. Quand toutes les mesures sont relevées, il suffit de les reporter dans le tableau de BULLET, en précisant bien pour le moment que votre miroir doit être sphérique dans la feuille de travail. A noter qu'il est bon de mesurer toutes les zones plusieurs fois et alternativement en "montant" vers le miroir puis en "descendant".Quand les mesures sont insérées dans le tableau, vous pouvez afficher le bulletin de contrôle et déterminer les éventuelles retouches à apporter. voici le bulletin de contrôle final que j'ai obtenu pour mon miroir pour l'instant sphérique :

Profil du miroir sphérique. La plus grande différence par rapport à la sphère de référence est de (epsilon) 16 nanomètres donc lambda/34 sur l'onde ou lambda/68 sur le verre. Le miroir peut être considéré comme parfaitement sphérique, la parabolisation peut commencer.

 

>> Conclusion : Ces exemples de retouches ne représentent bien sûr qu'une partie des retouches possibles et chaque retouche est adaptée à un type de défaut. Pour les mêmes défauts vous pourrez donc utiliser les même types de retouches sinon il faut adapter les courses.

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TAILLE DU MIROIR DE 255mm :

OBTENTION D'UN MIROIR SPHERIQUE