Le controle de la surface du miroir

L'appareil de foucault

L'appareil de foucault est un puissant outil pourtant simple permettant de controler l'état de surface d'un miroir de l'ordre du nanomètre!
Il envoie un faisseau lumineux en direction de la serface du miroir qui le réfléchi vers l'appareil en faisant converger les rayons en un point appelé focale du miroir. L'appareil possède un couteau/lame monté sur un support mobile qui se déplace dans le plant du sol. Ce couteau est donc ammené à la focale du miroir, et on le déplace un peu avant ou après de cette focale. on règle l'autre axe pour ne couper que moitier du faisseau. L'oeil placé juste derrière le couteau voie des ombres sur le miroir. Si le miroir est sphérique (ce que l'on cherche à obtenir) le miroir passera de la teinte éclairée au noir uniformément. Si il n'est pas sphérique, des zones apparaisent.

Mon appareil de foucault

La lumière de la led est diffractée grâce à deux lames de cutter. Deux réglages permettent de modifier la position du couteau en profondeur et de droite à gauche.	On voit ici le couteau, petite pièce de laiton aigisée. A l'arrière plan, on distingue le miroir prêt pour être contrôlé. Il reste à diminuer la luminosité dans la pièce et à allumer la led. La position en profondeur du couteau est connue précisément avec le disque graadué. Un tour de vis avance le couteau d'1 mm.

Le résultat des tests

Deux foucaultgrammes après 4h30 de polissage miroir dessous. On peut voir le bord rabatut et le trou centrale qu'il va falloir faire disparaitre!

Après les conseils de Franck Grière pour supprimer ce trou, je reprends le polissage avec des courses en W sur 1/3 du diamètre miroir dessus principalement. Après 2h30, et 7h au total, voici l'évolution:

Le bord semble être revenu, le trou s'estompe. Que de bonnes nouvelles.

	Nouveau controle après 3h de polissage (10h au total) de courses en W, miroir dessus 3/4 du temps. En observant le centre au microscope, je m'apercois que les les piqures ont presque disparues. Le trou central est sur le point de disparaitre mais une légère couronne se creuse à 5cm du bord. Il est temps d'équilibrer le temps de travail miroir dessus/dessous.

Deux heures de plus au compteur qui indique 12h de polissage. Toujours avec des courses en W, 30 min miroir dessus, 30 min dessous deux fois. Donc le dernier passage était miroir dessus. Normalement, cette configuration évase le centre. C'est bien ce qui se produit, on vois le centre homogène.

Les zones d'ombre sont de moins en moins contrastées, signe que l'on approche de la forme de la sphère. On relève tout de même un bord rabatu soit vers le haut, soit vers le bas. Les courses miroir dessous vont réunir le bord.

Les dernières piqures sont toujours présentes.

La forme étant presque atteinte, il faudra maintenant réduire le temps de travail à 10 min et vérifier le résultat.

Un nouvel appareil de foucault est maintenant utilisé. Les photos sont de meilleur qualité.

3 heures de polissage plus tard, il n'y a plus de piqures au centre. Cependant, la forme n'y est plus du tout.

2x1heure de polissage principalement miroir dessous pour ratraper le bord qui commencait à être raide.

Le rattrapage est long, il y a toujours une bosse sur la périférie.

1h30 miroir dessous, petites courses lentes. Cela a creusé en périphérie du bord, mais le bord est très relevé.

Le miroir est mis à température dans de l'eau tiède.
Miroir dessus, avec de longues courses. Un logiciel permet de mesurer à partir des mesures à l'appareil de foucault la forme de la surface. Il fait la différence entre la forme recherché (une parabole) et la forme mesurée pour en déduire le verre restant à enlever.

Verre à enlever [ nm ] 473,5 | 372,1 | 176,7 | 0,0 | 77,1 | 528,9

Courses infinies 20min miroir dessous, 45min miroir dessus.

Verre à enlever [ nm ] 366,3 | 282,5 | 123,8 | 0,0 | 85,5 | 421,7
En ordonnées l'épaisseur de verre(nm), en abscisses le rayon(mm) du miroir (0 est le centre et 125mm la périphérie).


Courses infinies miroir dessus 1h30, miroir dessous 30min.
Verre à enlever [ nm ] 385,4 | 413,9 | 249,6 | 46,4 | 0,0 | 319,0

Courses en W 1h30 miroir dessus.
Verre à enlever [ nm ] 505,7 | 447,6 | 229,7 | 0,0 | 40,6 | 509,6

Courses en W 40 min miroir dessous
Verre à enlever [ nm ] 347,2 | 385,2 | 268,8 | 12,7 | 0,0 | 274,7

Courses en W 1h miroir dessous
Verre à enlever [ nm ] 369,0 | 462,6 | 405,4 | 108,1 | 0,0 | 240,3
Pas d'amélioration notable, c'est meme pire qu"avant la séance.

Courses en W sur 1/3 du diamètre et non 1/6, avec déports de 1/8 pendant 30min
Verre à enlever [ nm ] 361,3 | 527,9 | 467,9 | 153,0 | 0,0 | 164,0
Cette technique rabbat le bord.

Courses W sur 2/3 du diamètre miroir dessus pendant 40min.
Verre à enlever [ nm ] 348,6 | 306,8 | 165,0 | 0,0 | 4,1 | 355,1
Cette technique creuse le centre.

Miroir dessus, courses en W sur le diamètre pendant 1h (creuse le centre) et miroir dessous courses en W sur le diamètre 15min (creuse le bord).
Verre à enlever [ nm ] 208,3 | 135,3 | 41,5 | 0,0 | 51,8 | 272,4

Distance focale réajusté.
Verre à enlever [ nm ] 62,7 | 46,2 | 22,9 | 0,0 | 1,4 | 79,2

Miroir dessus, courses en W sur le diamètre pendant 1h (creuse le centre) et miroir dessous courses en W sur le diamètre 15min (creuse le bord)
Verre à enlever [ nm ] 7,5 | 32,5 | 71,5 | 55,3 | 63,1 | 0,0

Miroir dessus, W 1/6 pendant 25 min et miroir dessous, W 1/6 pendant 10 min
Verre à enlever [ nm ] 13,4 | 36,0 | 62,3 | 24,4 | 11,5 | 0,0

Miroir dessus W 2/3 pendant 30 min
Verre à enlever [ nm ] 23,3 | 16,0 | 27,9 | 0,0 | 12,6 | 37,3


Miroir dessus W sur le diamètre 5min, miroir dessous sur la diamètre 2 min.
Verre à enlever [ nm ] 18,9 | 27,0 | 30,9 | 11,3 | 0,0 | 17,8 >>>>>>>>>>>ici, lambda/9!


Nouveau polissoir et passage au céruim pur (blanc à polir)
Verre à enlever [ nm ] 109,0 | 219,2 | 195,8 | 98,0 | 19,9 | 0,0

Miroir dessus courses en W 1/3 pendant 15 min
Verre à enlever [ nm ] 96,2 | 196,4 | 176,2 | 90,0 | 31,0 | 0,0

Miroir desssus course sur le diamètre 25min
Verre à enlever [ nm ] 50,4 109,1 122,6 88,0 22,7 0,0


Miroir dessus courses 2/3 20min
Verre à enlever [ nm ] 57,1 | 54,5 | 28,0 | 1,7 | 0,0 | 61,0


Miroir dessus 5min Wdiamètre 1min courses infinies
Verre à enlever [ nm ] 66,9 | 58,9 | 21,2 | 0,0 | 3,0 | 75,2

Miroir dessus 7 min diamètre. Miroir dessous 2min courses sur le diamètre.
Verre à enlever [ nm ] 31,0 | 36,1 | 9,6 | 0,0 | 14,2 | 33,3

Au foucault, la surface n'apparait pas nette. Du mamelonnage s'est créé. Cela doit venir d'une poix un peu dure. Je vais donc refondre la poix et y ajouter de l'essence de térébentine pour la ramolir.

Résumons les zones modifiés en fonction de la méthode:

Les conseils

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

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