Un nou inceput

Am pornit într-o aventură ambițioasă: să transform visul Omului Optical de a avea propriile seturi de lentile în realitate și, în același timp, să împart această bucurie cu alți pasionați de simplete.

La început a fost o luptă. Munca părea grea, pașii nesiguri, iar rezultatele modeste. Dar încet-încet, fiecare obstacol s-a transformat într-o lecție, iar lentilele mele au devenit din ce în ce mai bune. Șlefuirea, care la început îmi părea un zid de netrecut, a început să capete ritm și precizie.

Simpletele sunt cele mai prietenoase componente optice – ușor de realizat și un bun punct de pornire. Dar când lucrezi în serie, nu mai e suficient să fie doar bune: cresc pretențiile, cresc și provocările.

Așa că am ales să trec la nivelul următor: șlefuirea lentilelor biconvexe simetrice. Motivul? Sunt mai accesibile pentru un începător, dar ascund și destule secrete care te obligă să-ți rafinezi tehnica.

Cea mai mare provocare nu a fost șlefuirea în sine, ci măsurarea focalei. Fără aparate de laborator, a trebuit să improvizez. Am descoperit o metodă simplă, dar ingenioasă: măsurarea la Soare. Umezesc matrița, o aliniez cu un braț lung de 5,7 m, pe care am fixat cu șuruburi un metru defect, in fata e prins un ecran alb și caut punctul în care lumina se concentrează si imaginea Soareului este cea mai clara. Rezultatul obtinut adica focala matritei îl înmulțesc cu doi – și așa obțin, cu o aproximație surprinzător de bună, focala lentilelor.

Prima mea încercare serioasă: lentile de 47 mm. Le-am trecut prin etapele de șlefuire cu granulatii 180, 320, 25, 15 și 9 microni – până când au ajuns la raza de curbura dorita. La final, am ajuns la o focală de 1,1 m, mai scurtă decât ținta de 1,4–1,6 m. Nu e perfect, dar pentru un sistem rudimentar de măsurare, e un rezultat mai mult decât satisfacator.

Și apoi vine partea cea mai fascinantă: polizarea pe smoală. La început m-a pus la încercare, dar după câteva tentative eșuate, am inteles cum lucreaza smoala. Acum e o etapă în care simt cum materia brută se transformă sub mâinile mele in cea ce am visat dintodeauna, cum sticla capătă suflet.

La final munca si pasiunea dau rezultate iar entuziasmul nu poate fi exprimat in cuvinte.

Mai jos, câteva fragmente vizuale din această călătorie – pașii șlefuirii și polizării pe smoală, momente în care răbdarea și pasiunea se întâlnesc.

Slefuirea bruta inceputul fabricatiei lentilelor

Slefuriea cu abraziv 180

Slefuirea cu abraziv 180

Lentilele dupa slefuirea bruta

Lentilele in timpul slefuiri fine cu oxizi de aluminiu

Slefuirea fina cu oxid de aluminiu 25 micron

Slefuriea fina cu oxid de aluminiu 15 micron

Slefuriea fina cu abraziv oxid de aluminiu 9 micron

Polizorul dupa manufacturare

Polizarea lentilelor de 46mm focala 1.1m

Aspectul polizorului.

Lentila timpul polizarii

Lentilele gata polizate in spate se pot vedea si matritele de slefuire

Lentilele gata finalizate

Letnila de 46mm focala 2.2m in timpul polizarii

Letnila Campani repilca cu diametru de 46mm focala 1.1m

Lentila 46mm nr 3 cu focala de 1.1m si diafragma de 26mm

Obiectivul meu de mai jos a fost testat la un diametru intrafocal de 25 mm, sursă de lumină artificială (LED de telefon) și folie de aluminiu cu o gaură foarte mică, punctiformă, situată la 11 m distanță de obiectiv.

La final lentilele au fost polizate bine in speta lentila nr 4 si nr 6 au fost exclusiv lustruite pe pasla apoi corectat la final pe smoala, sunt lentile similare cu optica din veacul al 17-lea.

Am testat obiectivul replică Campani nr 4 la diametru de 25 mm focala 1.1m; imaginile sunt bune, cu discuri rotunde și clare pe stelele strălucitoare.

Luna oferă, de asemenea, o imagine destul de bună.

Porrima a fost rezolvată într-o formă de „8” la măriri de 65× și 88×, folosind un ocular Plossl de 15 mm și 12,5 mm.

Disc airy frumos la Arcturus la 65× și 88×, la o diafragmă de 25 mm.

Videoclipuri:

https://www.youtube.com/watch?v=Q4Aaphfg6jg

https://www.youtube.com/watch?v=7nR9f7RPf2o

Toate obiectivele au o calitate foarte bună la finalul polizarii și oferă imagini uimitoare, în special cele două obiective cu distanță focală de 2,2 m folosite la un diametru de 46 mm (în special nr. 5 și nr. 6), cu filtru galben închis #15 GSO.

Diafragma principală este de 38 mm fără filtru, la distanțe focale de 2,1 și 2,2 m.

Restul obiectivelor de 1,1 m sunt de foarte bună calitate, cu linii Ronchi drepte și întunecate intra/extra focale.

Două obiective din acest set sunt replici Campani: unul de 2,2 m F.L. și un obiectiv cu distanță focală de 1,1 m dintre cele trei obiective cu distanță focală scurtă.

Ambele au fost polizate pe pâslă, iar cel de 2,2 m a fost lustruit atât pe pâslă, cât și pe smoală, pentru a corecta erorile apărute la lustruirea fetru.

Acesta este un domeniu absolut uimitor pentru mine și, de acum înainte, voi porni în această călătorie de a realiza seturi de lentile singlet biconvexe simetrice, care sunt mult mai ușor de obținut decât o lentilă plan-convexă.

Prin această metodă pot șlefui 4 sau 5 lentile cu o unealtă mare din sticlă, ceea ce este mult mai eficient decât să fac câte o lentilă pe rând. Pot realiza 5 sau 6 lentile cu o unealtă mare pentru sticlă, cu diametre de 95 și 100 mm, economisind astfel material și timp, în loc să consum sticla pentru a șlefui doar câte o lentilă odată.

Calitatea este foarte bună la toate cele 5 lentile, cu linii drepte la testul Ronchi.

În două zile am terminat șlefuirea celor 6 lentile, iar apoi a urmat încă o săptămână de polizare.

Din cauza unor probleme de sănătate, procesul de lustruire s-a prelungit pe parcursul câtorva săptămâni.

Am decis să lustruiesc doar două lentile pe pâslă: lentila Campani nr. 4 și nr. 5, care au fost polizate pe jumătate pe pâslă, iar cealaltă jumătate a procesului a fost finalizată tot pe pâslă.

Aceste două lentile sunt destinate uzului personal.

Pentru a face observații cu ele, le-am montat în tuburi de carton.

Obiectivul replică Campani nr.3 de 1,1 m l-am montat într-un tub provizoriu din carton și PVC, doar pentru testare. În viitorul apropiat, voi încerca să găsesc un tub de carton de calitate, potrivit pentru el.

Am tradus textul în română și l-am corectat gramatical pentru claritate și fluență:

Colimarea acestor lentile este destul de ușoară și nu reprezintă nicio problemă. Avantajul acestor lentile este că nu sunt deloc sensibile la colimare. Astfel, cu configurația mea simplă, ele sunt perfect colimate.

Imaginile obținute cu lentila replică Campani nr. 4 sunt bune pentru Lună la un diametru de 25 mm; foarte bune la o mărire de 65×, însă la 88× imaginea începe să se degradeze.

Aberația cromatică este suportabilă la 88× folosind un ocular Plossl de 12,5 mm.

La 110× situația este mai puțin bună cu un ocular Plossl de 10 mm.

Rezultatul optim se obține la măriri de 65× sau 70×.

Însă, folosind un filtru galben închis #15 la 88×, aberația cromatică nu mai este vizibilă în imagine.

Pot lăsa lentila la un diametru de 30 mm și să o folosesc cu filtrul pentru a obține o rezoluție mai mare.

Totuși, aceasta nu reprezintă o reconstrucție cu adevărat exactă a observațiilor din secolul XVII.

Polizarea pe fetru

Polizarea pe pasla 1mm grosime

Polizarea pe fetru

Test Ronchi lentila nr 4

Am avut de lucru serios la lentilele acestea de focală scurtă, cu lungimea de 1,1 m, așa că m-am decis să mai fac încă două lentile cu focale de 2,2 m. Au ieșit bine, doar că au mai rămas câteva urme pe suprafața lor – mici puncte care nu s-au polizat – dar nu reprezintă nicio problemă, fiind transparente. Practic, se aseamănă foarte mult cu lentilele din secolul al XVII-lea, care nici ele nu erau polizate la perfecțiune.

Apoi m-am decis să polizez pe pâslă, așa cum se făcea la începutul secolului al XVII-lea.

Până la mijlocul secolului al XVII-lea s-a polizat pe pâslă, iar începând cu perioada 1640–1650 a apărut polizarea pe hârtie cu pudră Tripoli, adică polizarea uscată.

Polizarea pe pâslă se făcea cu apă și pudră Tripoli. Problema tehnică era că rămânea o suprafață cu efect de ''lemon peel,,.

Problema polizării pe pâslă este durata foarte mare de lucru, deși depinde și de calitatea pâslei. Din acest motiv am polizat atât pe pâslă, cât și pe smoală, alternând între cele două metode. La final am făcut ultimele retușuri și corecții optice pe smoală.

Până la urmă am reușit să obțin suprafețe foarte bune. Primele lentile simplet au ieșit frumoase și sunt mulțumit de rezultat.

Cu timpul am dobândit din ce în ce mai multă experiență în șlefuire și am reușit să realizez lentile de calitate foarte bună, polizate pe hârtie și chiar pe piele de căprioară.

Primul set de lentile simplet este compus din:

* Lentile biconvexe simetrice,

* Diametru total: 47 mm, grosime: 7 mm, sticlă *soda-lime*,

* Distanță focală: 1,1 m, utilizate la un diametru efectiv de 25 mm.

Al doilea set este compus din două lentile de 47 mm diametru total, grosime 7 mm, sticlă *soda-lime*, cu distanța focală de 2,1 m, folosite la un diametru de 38 mm.

Toate aceste lentile sunt primele pe care le-am polizat atât pe pâslă, cât și pe smoală. A durat ceva timp până am înțeles cum „lucrează” smoala cu ajutorul unei matrițe supradiametrale. La început a fost greu, bineînțeles, dar cu timpul am început să stăpânesc tehnica polizării.

Jos imagini cu polizarea lentilelor de 47mm cu focala de 1.1m 2.1m si 2.2m.

Aspecte de la polizarea lentilei de 46mm focala 2.1m

Lunetele de carton 1.1m si 2.2m focala

Luneta din carton constructie provizorie 1.1m distna focala si diametrul de 25mm

Luneta telescopica din tuburi de carton constructie definitiva.

Bratul lung din lemn 5,7m lungime pt masurarea focalei matritei

Nu a stat nimic în calea omulețului optic până când mi-am terminat primele lentile simplet, dar surprizele urmau să apară.

Am decis să șlefuiesc o lentilă cu o distanță focală foarte mare. Mi-a rămas o lentilă de 62 mm diametru, din primul set de lentile șlefuite în iarnă, și am hotărât să fac un experiment.

Am început să șlefuiesc această lentilă pe o matriță supradiametrală și, într-un final, am obținut o distanță focală de 21 m. Sună ciudat la un diametru atât de mic. În mod normal, o astfel de lentilă ar fi trebuit să aibă o apertură utilă de 150–160 mm, nicidecum de 62 mm. Dar am vrut să experimentez și să aflu cum arătau, de fapt, aceste lentile aeriene cu focală lungă din secolul al XVII-lea. Lentila a fost polizată pe smoală.

A fost foarte greu să stabilesc distanța focală, pentru că brațul din lemn pe care îl folosesc la măsurare nu este suficient de lung comparativ cu focala matriței supradiametrale. Practic, abia am reușit să ajung la 7 m de ecranul proiector, fiind aproape imposibil de măsurat o lungime atât de mare cu setup-ul actual.

Ideea inițială era să șlefuiesc o lentilă de aproximativ 15 m distanță focală, dar nu am reușit să o stabilizez. Focala era mult mai lungă decât brațul folosit la măsurători, așa că am mers mai departe fără să țin cont de distanța focală a matriței. Am lucrat „din intuitie”, fără măsurători precise până la final, ceea ce a făcut extrem de dificilă stabilirea focalei lentilei la asemenea lungimi, folosind doar mijloacele actuale de măsurare.

Jos imagini de la polizarea si slefuirea lentilei de 62mm cu focala 21m