Материал и технологии изготовления больших линз.

Самоделки для telescope. Жидкое стекло и пластик.

Считывающая пластиковая линза оптической мыши.

В очередной раз, разбирая оптическую лазерную (?) мышь, я обнаружил - насколько идеально изготовлена поверхность считывающей линзы, изготовленная из обычного (?) пластика ... Я стал искать способы и технологии, как это может быть теоретически изготовлено ...

... Литье изделий из жидкого пластика.

... Изготовление силиконовой формы.

Но мне кажется, что для изделия, такой простой формы, как сферическая линза - можно изготовить и деревянную конструкцию (колоду) ... Я имею ввиду - увеличительную линзу с выпуклостью и плоской стороной (плоско-выпуклая линза), большого диаметра, которая обычно используется в качестве объектива ... В качестве окуляра выступают линзы с маленьким диаметром и фокусным расстоянием ... Ну и, конечно - с использованием станочного оборудования и последующей, выравнивающей / финишной или полимерной шпатлевки ; с полировкой поверхности для устранения возможных дефектов исходного материала будущей формы отливки ... Ну, это - я так, к слову ... Современные технологические возможности не ограничивают фантазию способов изготовления будущей формы ... Главное - сделать сферическую или параболическую кривизну линзы, как можно более идеальной ...

Говоря : оптическая мышь - я был не до конца уверен в правдивости своих слов и сомневался : лазерная или, все-таки - инфракрасная ? ... Пришлось обратится к документации, где и было выяснено, что красный светодиод в оптической мышке обычно работает в диапазоне спектра света 660 нм (глубокий красный), что ниже инфракрасного диапазона, начинающегося с более 750 нм ...

Кстати, этот спектр стали применять для разработки фитоламп - для ускорения активности основных циклов жизни растений ... Красный спектр света стимулирует жизненные процессы растений, отвечает за синтез хлорофилла, управляет фазой цветения ... Из всего спектра солнечного света - наиболее всего растениями востребованы синий (440-450 нм) и красный (620-660 нм) ...

Лазер - оптический квантовый генератор ; использует энергию накачки для создания узкого луча вынужденного (индуцированного) излучения большой мощности ... В пишущих CD-ROM дисковых приводах - действительно стоит лазер, способный прожигать диск, записывая информацию, о чем свидетельствует специальная табличка безопасности CLASS 1 LASER PRODUCT ... Компьютерная мышь не имеет такого предупреждения, а ее внутренний светодиод - обычного типа, с широкой направленностью потока света (по форме корпуса и генерируемому лучу - не соответствует полупроводниковому светодиодному лазеру) ... Кроме, того, в устройство лазера входят : активная среда, система накачки и оптический резонатор, пропускающий стоячие волны, только - заранее заданного диапазона ... Поэтому, лазерной - чаще могут за глаза называть обычную оптическую мышь, изготовленную по схожим технологиям или в целях маркетинга ... Настоящая лазерная мышь для компьютера - может быть с тонким / невидимым лучом и опасна (поэтому в нее встраивается защита на отключение при чрезмерном отрыве от поверхности) ...

Отличие сферической и параболической волновой геометрии.

Когда рассматриваются вопросы волновой геометрии, будь то оптика линзы или параболическая тарелка / антенна для приема высокочастотных волн ТВ ... Прежде я считал, что параболическая ТВ антенна (как и обычная увеличительная линза) - основаны на использовании части круга ... Но теперь я стал в этом серьезно сомневаться ...

Причина моих сомнений кроется в радиусе кривизны ... Радиус кривизны - это обратная величина кривизны поверхности ... Отсюда следуют интересные выводы ... С одной стороны, чем больше радиус окружности, тем меньше ее кривизна ... С другой стороны, до определенной длины дуги (или, угла сектора круга) - окружность и парабола следуют вместе, и лишь затем, их пути - начинают расходится ... Поэтому, до определенных размеров, трудно сказать, что лежит в основе кривизны поверхности изделия - круг / сфера или парабола ...

Ответ на эти вопросы можно получить, сочетая научные знания геометрии и физики оптики + распространенные специальные объяснения по различию очковых линз для очков ... Только если вы не строите телескоп из линз для очков - часть информации можно опустить, уловив самую суть ...

# ... files.school-collection.edu.ru, Парабола. Анимация графика квадратичной функции алгебры.

... Понятное объяснение, что из себя представляет парабола в геометрии ...

... База линзы. Простое объяснение.

... устройства, общности и различия назначения линз, используемых в медицинской оптике ... Простые расчеты диоптрий линзы по кривизне ... Теперь становится понятно, почему выпуклые сферические солнцезащитные очки - не вносят никаких изменений на зрение, хотя и подобны линзам (сумма преломлений внутренней и внешней поверхностей = 0 ; гнутое оконное стекло) ...

# ... optica4all.ru, Калькулятор расчета максимальной толщины линзы.

... для очков, с учетом базы (максимальной высоты линзы) и влияния различных материалов для ее изготовления (CR-39, Trivex, Tribrid, Поликарбонат) ...

Основное отличие вогнуто-выпуклых медицинских очковых линз и обычных сферических плоско-выгнутых линз в том, что линзы для очков увеличивают широту зрения, снижают вес и разрешают различный дизайн красивых оправ, благодаря использованию иных поверхностей, нежели сфера - эллиптической, параболической, гиперболической и других оптически-геометрических сочетаний ... Преимущества асферических линз проявляются в улучшении характеристик очков под любым углом зрения, но и сопряжены с определенными сложностями конструкции, а некоторые размеры в разных точках стекла - вообще имеют переменные значения ... В этом случае, любительский телескоп, который работает в узком поле зрения и заданной точке фокуса - достаточно нетребовательная конструкция, которая вполне может обойтись и плоско-выгнутой линзой объектива, в паре с хорошим окуляром ... Опять, же - утрирую, потому-что снижение искажений достигается применением, как минимум - пары линз вместо одной, затем идет обрезка (диафрагмирование) крайних областей искажений, просветление и так далее ... Но для конструкции любительского самодельного телескопа (по сравнению с ценниками на промышленные образцы) - это, все - мелочи ...

Литье пластиковых линз в домашних условиях.

Для удаления пузырьков воздуха - используется литье под давлением или жидкая смесь ... Сушка может выполнятся в автоклаве или согласно иной технологии ...

Жидкий пластик можно получить, как - смешиванием исходных компонентов, так и - растворением ... Однако, для изготовления линзы меня интересует прозрачный жидкий пластик ... Например, Crystal Cast 300 - литьевой, с УФ фильтром, прозрачный полиуретан под свободную заливку ... Предназначен для больших заливок 10 - 50 мм ... Очень текучий и не требует дегазации ... Цвет : кристально прозрачный ... Однако - температура его тепловой деформации : 45 - 50 градусов ... Если линза разрабатывается не для солнечного телескопа и планируется для работы только ночью, то (наверно) - это и не страшно ...

Обратная сторона медали ... Я уже пытался изучать вопрос изготовления параболических зеркал с зеркально / хромовым покрытием ... Но способ нанесения зеркальной пленки на сферическую поверхность и последующую заливку поверх - жидким пластиком или стеклом (пусть даже с обрешеткой для жесткости конструкции) - не приходил мне в голову ...

Еще один смежный вопрос ...

... восстановление прозрачности и полировка пластмассовых стекол.

... Автор советует применять обычную полироль для стекол автомобильных фар, из ближайшего автомагазина ... В свое время я пытался отполировать очки с пластмассовыми линзами, но только еще больше поцарапал их ... Надо пробовать разные варианты, в том числе, и - этот ... Но, мне кажется, что линза, отлитая на идеальной поверхности - даст гораздо больше результата, чем последующая длительная полировка ...

Еще одна зацепка по пластмассе ... Полиморфус - уникальный пластик для лепки и моделирования ... Становится пластичным уже при +65 градусов Цельсия ... При комнатной температуре - прочный и не ломкий ... Полиморфус принадлежит к классу полимеров под названием капролактоны ... При нагревании гранулы станут прозрачными ... Изделие можно быстро зафиксировать охлаждением в холодной воде ... После охлаждения Полиморфус становится похож по свойствам и внешнему виду на обычную пластмассу белого цвета ... Не хрупкий, достаточно прочный и жесткий ... И самое главное - можно использовать повторно, много раз ... Однако :
- Из-за непрозрачного белого цвета - он не пригоден для оптики (только, как - каркасная опора) ...
- Нельзя допускать перегрев свыше 200 градусов : он теряет свои свойства ...
- А, в остальном : экологически чистый нетоксичный материал ; без труда сверлится и режется, при этом не крошится и не ломается ; абсолютно безотходен : неудачные или ненужные изделия можно разогревать и формовать заново ... Очень удобен в моделировании и прототипировании для создания опытных образцов, форм для заливки и любых желаемых изделий, ограниченных только Вашей фантазией ... В частности : интересно его применение для изготовления шестерен маломощных редукторов, например для наведения фотокамеры или телескопа ... Я уже пытался рассмотреть в качестве редуктора - легкодоступный модуль привода стеклоочистителя, который дает примерно 45 оборотов в минуту на выходе (16200 градусов вращения), но я никак не мог найти легкий способ понизить их - хотя бы до 2 об / мин (720 градусов), что соответствует 0,03 об / сек, или = 12 гр. / с ... Изготовление, пусть даже - шумящих прямозубых шестерен - помогло бы - хотя бы частично решить проблему на уровне прототипа ... Кстати, 12 градусов в секунду - далеко не предел ... Более точные системы наведения еще в два раза медленнее : 5 - 7 гр. / сек ...

Лупа или зеркало из сферической стеклянной крышки от сковороды.

Некоторое время назад, плодом размышлений и работы воображения стала мысль - использовать готовые сферы промышленного производства для изготовления сферического зеркала для телескопа ...
- так как идет постоянная борьба между простотой использования линзы до предельного диаметра искажения : 130 мм и качеством изображения сферического зеркала телескопа, диаметром : начиная со 130 мм ...
- так, вот ... единственным широко доступным решением использовать готовые стеклянные сферы - стало предположение применить крышку от сковородки, которые распространены в магазинах, диаметром от 150 до 300 мм и представляют из себя толстую стеклянную конструкцию достаточно правильной формы ...

Подтверждение своим мыслям и практичности данной конструкции - я нашел в видео

... как сделать гигантскую супер линзу.

... из стеклянных крышек от сковородок ... Значит, если применить знания по простому хромированию поверхности крышки - должно получиться рабочее, относительно недорогое и довольно внятное сферическое зеркало для любительского самодельного телескопа ... Правда, одним зеркалом - дело не ограничится, и будет нужно еще много разных штучек для завершения строительства ... Линзовый телескоп импонирует простотой и быстротой изготовления, хотя и имеет ограничения по размерам / диаметру ...

Гальваника и гальваническое покрытие ... Гальванотехника - раздел прикладной электрохимии, описывающий физические и электрохимические процессы, происходящие при осаждении катионов металла на каком-либо виде катода ... Здесь используется еще одно явление ... Электрофорез - электрокинетическое явление перемещения частиц дисперсной фазы в жидкой или газообразной среде, под действием внешнего электрического поля ... Суть процесса в том, что если разместить один из электродов за стеклом, то оно не помешает явлению движение заряженных частиц (ионов) в электрическом поле, создаваемом внешним источником и портируемый материал - волей / неволей - будет скапливаться и оседать на стеклянной поверхности крышки сковороды ... Однако, насколько будет качественная адгезия (сцепление, прилипание поверхностей разнородных твёрдых и / или жидких тел, обусловленная межмолекулярными взаимодействиями в поверхностном слое) - мне пока неизвестно ...

Что есть еще ? ... Жидкое стекло, по отзывам - не так прозрачно, как ожидается ... Еще труднее ответить на вопрос, что прозрачнее : жидкое стекло или жидкий пластик ? ... Вот, еще ... изготовление светорассеивающих деталей методом холодного литья из оптически прозрачных смол : Axson 5211, Axson 225, Magic Crystal, Crystal Cast ... Названия стали повторяться, что свидетельствует о небогатом выборе в этой области ...

Примечание : позже - стали появляться некоторые замечания, похожие на ответы (на вопросы) ... Для некоторых сортов жидкого пластика упоминается такое качество, что из него можно изготовлять оптические линзы (утверждение все еще не подтверждено) ...

# ... ru.wikipedia.org, Жидкое стекло.

... более широко известно, как силикатный клей ... Растворимо в воде ... Регидролиз снижается при реакции с ионами металлов ... Упоминается эффект, что оконное стекло, обработанное металлами, в том числе и для просветления - отражает радио волны ... Жидкое стекло применяется для изготовления цемента / бетона, как состав для пропитки, укрепления слабых грунтов, при очистке масла и изготовлении огнеупорных форм, даже - как раствор для промывки буровых скважин ... То есть - для всего, кроме изготовления, собственно - стекла ... Вернее, в основе любого стекла - обычно используется cтеклообразующие вещества ... В первую очередь - диоксид кремния SiO2 ... Конечные свойства стекла - определяются сочетанием с другими химическими элементами, иногда - при длительном воздействии высоких температур ... И, жидкое стекло, просто - одна из форм этих соединений, кстати - весьма дешевая ... Похоже, у жидкого пластика - больше шансов стать стеклом, с меньшими трудностями технологического процесса, но и с меньшим качеством, и с большей стоимостью ...

Думаю, что работы по исследованию в этой области - следует продолжать, так как считаю их перспективным направлением ... Ведь, новые пластиковые очки - практически ничем не уступают стеклу ... Почему же нельзя изготовить из пластика большую линзу ? ... Кто запрещает ? Второй вопрос, который не нашел отражения в этой статье, так как организовался в самый последний момент, это - влияние кривизны и базы (грубо - толщины) - на фокус ... Пока я не до конца представляю, какая должна быть формула, чтобы получить фокус, примерно между 450 и 850 мм (чтобы изготовить форму отливки) ... Чтобы получился не длинно и не коротко фокусный агрегат ... Но этот вопрос я отложу для отдельного исследования в будущем ...

Июль, 2020 ...

Раздел sky-stars : список всех страниц ...