Jusztírozás Vaskúti módra,

avagy bogarasság a négyzeten

A '80-as évek elején - teljes egészében házilag, részben baráti segítséggel - készült el 200/1120-as Newton távcsövem. Ehhez gyakor­latilag egyedül a Távcső világa jelentett szakmai útmutatást. Akkoriban olyan körülmények voltak, hogy a jusztírozás, mint a távcső készítés végső művelete is ezzel kezdődött: "végy egy megfelelő méretű műanyagcsövet..." Matematikát, geometriát, fizikát kedvelő ember lévén ez a megoldás engem nem elégített ki, másrészt munka­helyemen is volt lehetőség különböző alkatrészek legyártására.

Az első segédeszközöm természe­tesen a szálkeresztes benézőcső volt. Arra már nem emlékszem pontosan, mi késztetett a tovább­lépésre, de alaposan átgondoltam az egész folyamatot, és kialakult egy módszer, amit pár nappal ezelőtt ismételten használtam: ennek kapcsán jutottam arra a gondolatra, hogy az Internet segítségével ezt is közkinccsé teszem. Bár a mai "gotos világban" kérdés, hogy erre szükség van-e? Talán az ad pozitív választ, hogy konkrétan ehhez a metodikához hasonlóval sehol nem találkoztam, igaz, nem is nagyon kerestem, mert 30 évvel ezelőtt nem is lett volna hol keresgélni.

Jöjjön tehát a leírás - valamikori főnököm szavajárásával - "óvodai daloskönyv szinten"!

A Newton tubus mechanikailag a cső hossztengelye és az okulár­kihuzat középvonala által meghatározza a majdani sugármenet optikai tengelyét. A jusztírozás első lépése tehát az, hogy az okulárkihuzatot úgy igazítsuk, hogy középvonala a cső hossztengelyére merőleges legyen, és azt metssze. Ehhez a cső elejére készítettem cérnából egy szálkeresztet (a merőle­gességnek nagy szerepe nincs, lényeg hogy a keresz­teződés középen legyen). A cső másik végénél esetemben az jelentett könnyebbséget - különösen a következő lépésben, a segédtükör elhelyezésénél -, hogy a távcsövet eredetileg Cassegrain-rendszerűnek álmodtam, és ehhez a főtükörtartón egy olyan menetes furatot készítettem, amibe az okulárkihuzat becsavarható (természe­tesen a tubusra szerelt normál okulár­alapban ugyanilyen menet van). Amíg ez megvalósul - erre már az én életemben biztos nem kerül sor -, addig egy esztergált aluminium­fedél zárja le, közepén egy kis átmérőjű furattal. No, ez a furat nálam a cső másik végének a középpontja. Egy vékony, fehér cérnaszálat a tubus két végének közép­pontjában kifeszítve megvan a cső jól látható középvonala.

A kihuzat beállításához már szükség van arra a segédeszközre, ami az egész módszer lelke: nevezzük jusztírozó okulárnak. Ez eredetileg egy 15 mm-es Urániás Ramsden okulár volt, aminek a lencséit egy esztergált alumínium házba szereltem, beosztásos üveg szálkereszttel kiegészítve. Ennek a menetes furatába becsavarható egy 25 mm-es gyújtótávolságú lencsét tartalmazó toldat: ezzel, mint egy kis nagyítású leolvasó távcsővel kb. 10 cm-től a végtelen távolságig lehet dolgozni. Mivel annak idején a 24,5 mm-es okulárok voltak nálunk elterjedve, ez is ilyen méretű. Hogy ennek az eszköznek a bemutatását teljessé tegyem, leírom a hibáját. A nem első osztályú optikai elemek és a nem műszer pontossággal készült fémalkatrészek miatt az okulárt forgatva a kihuzatban, a szálkereszt középpontja kis mértékben kóvályog, amit a szabályo­zásoknál mindig figyelembe kell venni; ezt a továbbiakban külön nem hangsúlyozom.

A kihuzat beállítása előtt vele szemben, a cső belső falán egy vonalat kell húzni ugyanolyan távolságban a csővégtől, mint a kihuzat középpontja. Így a kihuzatot megfelelő vastagságú alátétekkel be lehet úgy állítani, hogy a jusztírozó okulár szálkeresztje a fehér cérnaszálra és a szemben levő, rá merőleges ceruzajelre mutasson. Ezzel az okulárkihuzat egyszer s mindenkorra be van szabályozva, a hossztengely cérnája is eltávolítható. A cső elülső végén lévő cérna­keresztet még hagyom: a kihuzatot a tükör­tartóba csavarva a jusztírozó csavarokkal úgy állítom be, hogy a jusztírokulár szálkeresztje a cérnák metszés­pontjára mutasson. (Ehhez természe­tesen megint az szükséges, hogy - mint általában a legtöbb műszernél - nálam is a komplett főtükör­tartó "jusztírozódik" a vázhoz képest.)  Ezután a varrókészletet végleg eltehetjük.

A következő lépés a segéd­tükörtartó beépítése a segédtükörrel együtt, előtte azonban bejelölöm a segéd­tükör optikai középpontját. Az optikai középpont az elliptikus segédtükör nagytengelyén, a geometriai közép­ponttól olyan távolságra van, ami csak a főtükör fényerejétől függ. Ennek képlete a következő: e=a/4F, ahol e a két pont távolsága, azaz eltolás, a a segédtükör nagytengelyének hossza, F a főtükör fényereje, pl. 6. Látható, hogy még egy F:10-es főtükörnél pl. a 40 mm-es segédtükröt is el kell tolni 1 milliméterrel ahhoz, hogy a sugárkúpot vignettálás mentesen illetve központosan vetítse az okulárba. (Gyakorlatilag a nagytengely helyett mondhatunk hosszabbik méretet is, mivel az eltolás azt célozza, hogy a segédtükör hossz­irányában centrikus legyen a sugárkúp befogása.)
Az optikai középpontot első alkalommal a nagy- és kistengelynek megfelelően, a tükörre feszített két vékony rézhuzallal jelöltem ki, amit a beszabályozás után a csőbe nyúlva eltávolítottam. Mivel így megszűnt a segédtükör megfelelő helyzetének későbbi, egyszerű ellenőrízhetősége, ezért a későbbiekben vékony (0,5 mm) fekete alkoholos filctollal, 3 mm-es vonalkával maradandóan jelöltem meg az optikai középpontot. Remélem, hogy ez észre­vehetően nem rontja a képalkotást.
Az eddig leírt előkészítő műveleteket a szokásos jusztírozási leírások vagy egyáltalán nem említik, vagy 1-2 mondattal utalnak arra, hogy ezek is befolyásol­hatják a végső minőséget. Igaz az is, hogy a készen vett gyári távcsöveket ritkán szedi szét a tulajdonosa olyan mértékben, hogy a fentieket ellenőrízni tudja, esetleg nincs is hozzá eszköze.
A segéd­tükör­tartó pontos beszerelése akkor valósul meg, ha a bejelölt optikai középpont mind a Newton, mind a Casssegrain rendszerű okulár­helyzetnél a jusztírozó eszköz szál­keresztjére esik. Az előbbi adja az okulár, az utóbbi a főtükör optikai tengelyével való helyes találkozást. Könnyű belátni, hogy ha csak a Newton oldalról nézzük a pontos helyzetet, akkor ugyan a segéd- és a főtükör döntésével tökéletes jusztíro­zottság érhető el, de a sugár­eltérítés nem lesz pontosan 90 fok, ami különben nem is követelmény: erre akartam utalni az alcím bogarasság szavával. (Gyakor­latilag kicsi a valószínűsége annak, hogy emiatt a cső jelentős vignettálást okozzon.)
Tapasz­talatom szerint a segédtükör jusztírozása sokkal idő igényesebb, mint a főtüköré, ami valóban csak néhány perc, míg a segéd­tükörrel akár több órát is el lehet bíbelődni... De ez teljesen érthető, ha bele­gondolunk, hogy a segéd­tükörnél a pók négy csavarja és a három jusztírozó csavar mellett még forgathatjuk is a hossz­tengely körül, míg a főtükör csak minimális mértékben dönthető. A munkát a Cassegrain okulár­helyzettel kezdem, amikor a segédtükröt felfüggesztő pókot állítom nagyjából megfelelő helyzetbe. Áthelyezve a kihuzatot, immár az optikai középpont jelét használva állítom be a segédtükröt a cső hossz­tengelye mentén a megfelelő pozícióba; lehetséges, hogy a pókon is kell egyik irányban állítani nagyon keveset. Az először alkalmazott rézszálas megoldás azért volt jobb, mert segítségével a segédtükör nagytengelyét egyszerűen be lehetett állítani az FSO síkba. A jusztírozást magyarázó ábrákon természe­tesen körzővel tökéletes koncentrikus köröket rajzolnak, azonban a körkörösségtől való eltérést szemmel akkor is nehéz észre venni, ha a segédtükör nagytengelye a középvonallal tíz fokos szöget zár be (Ekkor az eltérés a tökéletes körtől mindössze 6%. Megint igaz, hogy ami nem észrevehető, az nem is okoz nagy bajt). Ha ez megvan, akkor a jusztír­okulár első lencséjét a tubus­hosszúságra élesre állítva a segéd­tükröt a jusztírozó csavarjaival úgy szabályozom be, hogy a főtükör­tartó furatának közepére nézzen; a végső ellenőrzés majd a beszerelt főtükörre fog történni.

Mielőtt beszerelnénk a főtükröt, meg kell jelölni a középpontját. Ehhez én az Alfaset néven ismert felirat készítő készletből egy 4-5 mm átmérőjű, kör alakú jelet választottam, ami lehet o betű, vagy más karika. Kevés embernek van ilyen az asztal­fiókjában, de ha van egy elektro­nikával foglalkozó, NYÁK-ot készítő ismerős, akkor kaphatunk tőle, mert ilyen kör alakú szimbólumot százával használnak. Először vágok pausz­papirból két 1-2 centi széles csíkot, amit celluxszal derék­szögben össze­ragasztok. Körzővel rajzolok egy olyan átmérőjű kört, mint a főtükör átmérője, és a közép­pontra szintén celluxszal felragasztom az Alfaset karikát. Ezt a tükör felülete felé fordítva a pausz­keresztet központosan elhelyezem a tükrön, a peremén megragasztva celluxszal. Ez van annyira rugalmas, hogy a tükör felületére nyomva pl. egy Rothring ceruza gömbölyű végével, vagy más alkalmas eszközzel a jelet át lehet símogatni a főtükörre. Az általában javasolt szige­telőszalag-koronggal szemben ez biztosan nem esik le, sőt túlzottan is ragaszkodik a helyéhez.

Most már a jusztírozás műveletének a finisében vagyunk. A főtükröt a tartójába, majd a tubusba szereljük. Ellenőrízzük, hogy a jusztírozó okulár szálkeresztje pontosan a főtükör központi jelére mutat-e: ha eltér, akkor a segédtükröt véglegesre szabályozzuk.
Ezután jön az utolsó lépés, ami egyben optikai váltás is! Az eddigiekben leírt esetekben a jusztírozó okulárral fizikai tárgyakat, jeleket céloztam meg: itt most más a helyzet! A főtükör a fókusz­távolsága környékén levő elemekről (okulár és kihuzat) a végtelenben képet alkot, és ezeket a nagyjából párhuzamos sugarakat a jusztírokulár első lencséje képezi le a szálkereszt síkjába. Ehhez a lencsét a korábbihoz képest még beljebb kell csavarni, így megjelenik a képmezőben legkisebb körként a lencse leszorító gyűrűje: ezt kell a főtükör döntésével, jusztírozó csavarjainak állításával a szálkereszthez központosan beszabályozni, ami valóban csak pár percnyi munka. Mivel az okulár a kihuzatban viszonylag sötétben van, így a szükséges fényről külön kell gondoskodni, amit egy zseb­lámpának a csőben, megfelelő szögben tartásával oldok meg (magyarul: finoman megvilágítom az okulár végét belülről).

Összefoglalva a Newton tubus összeszerelésének teljes menete:

1. Okulárkihuzat beállítás
2. Segédtükör optikai középpont kiszámítása, megjelölése
3. Segédtükör beszerelése, tartó centírozása a főtükör felől
4. Segédtükör jusztírozás
   
5. Főtükör optikai középpontjának megjelölése
6. Főtükör beszerelés, jusztírozás.

Csak a teljesség kedvéért, dicsekvés nélkül jegyzem meg, hogy a leírásokban általában javasolt végső jusztírozás csillagra lépésre nálam nincs szükség. Az első alkalommal természe­tesen megpróbáltam csillagkép alapján állítani az optikai elemeken, de azt tapasztaltam, hogy csak romlott a képalkotás...

Javaslatok házi távcsőkészítőknek

Hogy a későbbi jusztírozás minél egyszerűbb legyen, saját készítésű műszernél már a tervezéskor érdemes gondolni néhány körülményre.

• Mind a segédtükör, mind a főtükör 3-3 jusztírozó csavarját célszerű úgy elhelyezni, hogy közülük egyik - legyen 1. számú - a korábbi ábra szerinti FSO síkba essen. Ekkor a két optikai elem szabályozását a nem ebbe a síkba eső valamelyik csavarral kezdjük, ugyanis ezeknél a változás fő komponense az FSO síkra merőleges, de a nem elhanya­golható nagyságú mellék­komponense más. Ha a két csavar valamelyikével a centrumot az FSO síkba hoztuk - amit a megfelelően beforgatott szálkereszt mutat -, akkor utána már csak az 1-es csavart kell a szükséges mértékben állítani, hogy jó pozícióban legyen a jusztírozandó optikai elem.
• Talán jelen­téktelen apróság, hogy a jusztírozó csavarjaim hatlapúak: ha annyit fordítok rajta, hogy a szomszédos lap kerül az előzővel azonos helyzetbe, az 60 fok; szemre könnyedén lehet ennek a negyedét is fordítani, de a lényeg az, hogy tudom, mennyit fordítottam, és ha nem jó irányban mentem, akkor ugyanannyit tudok visszaállítani.
• Az előző pontban leírthoz szükséges, hogy a jusztírozó csavar­orsók feltámasz­kodó végét legöm­bölyítsük és polírozzuk, sőt egy kicsit megzsírozzuk. A nem megfelelő felfekvés miatt fordulhat az elő, hogy kis mozdítás ellenére az optika mintegy "elugrik".
  

• Negyedikként említeném a távcső helyzetét jusztírozáskor. Ha megtehetjük, akkor a jusztírozó eszköz függőlegesen álljon, ahogy a fényképen is látszik, ugyanis  az okulár­kihuzatba helyezett eszköznek valamekkora kotyogása van; gyári készít­ményeknél tapasz­talatom szerint sokszor hihetetlenül nagy! Érdemes a betekintés közben körbe fordítani a jusztírozó eszközt, és megfigyelni, hogy nem kóvályog-e? Nem biztos, hogy az okulár csavaros rögzítése a jó megoldás, ezzel ugyanis majdnem biztos, hogy kisebb-nagyobb "optikai tengelyen kívüliséget" viszünk a rendszerbe. Aki az okulár­kihuzat helyzetét nem szabályozta saját maga, annak érdemes a kihuzat két végállásában is megvizsgálni a jusztírozottságot.
  

Nyilván még jó néhány apróságot lehetne említeni, de lehet, hogy az eddigiekkel is túlterheltem egyes nagyvonalúbb amatőrök idegeit, amiért elnézést kérek.

Más jusztírozó eszközök

A végére hagytam a saját módszerem bemutatásán túli tapasz­talatom leírását, ugyanis lehetőségem volt a jusztírozás idején két másik eszközt is megismerni illetve használni.

• Rózsika féle lézerkollimátor. A profi kinézetű eszköz fő előnye, hogy saját fénye van, amit a segédtükör szabályo­zásánál a főtükörre vetülve, a főtükör szabályozásánál a kollimátor homályos üvegére visszaverve szemmel jól látunk. Vélhetően nem nagy probléma, hogy a fizikaórán tanult koncentrált, tűhegynyi fénysugár helyett itt egy elég nagy méretű, ráadásul interferencia-mintázattal terhelt pöttyel kell megelégednünk. Használat előtt ennél is javallott az okulár­kihuzatban körbe forgatva meggyőződni arról, hogy a fénypont nem kóvályog-e, ugyanis ha véletlenül leejtjük az eszközt, és látszólag semmi baja nem történt, az elállítódás a közép­vonaltól több, mint valószínű.
  
• Cheshire okulár. A Celestron #94182 kódszámú jusztírozó eszköze tulajdon­képpen egy optikai elemet nem tartalmazó, 5" hosszúságú, szálkeresztes benézőcső. Lényege, hogy a cső oldala ki van vágva, és a kivágás 45 fokos polírozott lapja az oldalról jövő fényt a vizsgálandó felületre irányítja. Kicsit meghökkentő, hogy a szálkereszt 0,8 mm átmérőjű fémszál (én a csövemhez 0,05 mm vastagságút használtam). Sajnos nem ez a fő probléma, hanem az, hogy idősebb korban a szem akkomodációs képessége annyira csökken, hogy nem lehet egyidejűleg élesen látni a szálkeresztet és a beállítandó elem markerét - legalábbis nekem nem sikerült.
  

Írásomat azzal a kérdéssel fejezném be, amit a Csillagváros fórumán is feltettem, de igazán megnyugtató választ nem kaptam rá.
A távcső jusztírozással kapcsolatos írások, és az általam ismert amatőr gyakorlat szerint a Newton távcsövek optikai elemeinek beszabályo­zottságát a körülményektől (szállítás, koccanások stb.) függően időnként ellenőrízni kell: ez szinte kizárólagosan a főtükörre szorítkozik, és ha szükséges, akkor azon állítanak. Ennek az okát nem értem, ugyanis véleményem szerint - mechanikai megfon­tolások alapján - a segédtükör sokkal inkább hajlamos az elmozdulásra, mint a viszonylag stabilan rögzített főtükör. És ha a segédtükör elmozdult az ideális pozíciójából, akkor a főtükör állításával nem duplázzuk-e meg a hibát?

Nagy örömömre szolgálna, ha fenti írásommal a Newton távcsövet használó amatőrök tisztábban látnák a jusztírozás lényegét, és a lehetőségeiknek megfelelően kialakítva egy saját jusztírozó-ellenőrző módszert, a műszerük maximális telje­sítményét ki tudnák használni.

Vaskút, 2011. 02. 18.

Nyomtatásban megjelent Jusztírozás "Vaskúti módra" címmel a Meteor 2011/5 számban