Bir Cam Parçası

Geç vakte kadar çalıştı,
Sabah erkenden tekrar işe koyuldu,

Kalın olmayan, ama ustalıkla şekil verilmiş,
Sadece folyodaki küçücük delikten geçen
Işığın gölgesiyle anlaşılabilen
Camdan bir teker elde edebilmek için...
Deneyimli gözüne çarpan
Sonsuz küçük kusurları farkederek;

Sonunda becerisiyle,
Öyle düzgün bir şekil elde etti ki
İnsanın hayal edebileceği kadar
Düzgün, mükemmel, pürüzsüz...

"Sadece sıradan bir cam parçası" dediler,

Fakat güneşe, yıldızlara, evet, evrenlere
Evsahipliği yapan
Şu basit tekerin içinde
İnsanı düşündüren ve hayran bırakan
Gökyüzünün görkemi gözler önüne serildi.

C.A. Olson
Westwood, N.J.

Küresel Kundaklı Teleskop

Alt-azimuth, çatal ya da Alman Ekvatoryal kundak sistemlerine göre örneklerine daha az rastlayabileceğiniz bir kundak sistemi olan küresel kundak, teleskobun kullanılabilirliğini çok büyük ölçüde arttıracağını düşündüğüm bir sistem.

Küresel kundak sistemlerinin en ünlülerinden olan Peter Smitka’nın Portaball tasarımı yanında diğer amatörlerin yaptıkları tasarımları inceledikten sonra yakınlarda bulabileceğim malzemeleri de göz önüne alarak çeşitli taslaklar hazırlamaya başladım. Bunlar arasında en çok hoşuma giden ‘Trackball’ adındaki bir tanesinde takip sistemi teleskobun kundağına çok başarılı bir biçimde birleştirilmişti. Gerek daha önce kısa bir süre kullandığım Dobsonian kundak sistemi, gerekse Alman Ekvatoryal kundak (GEM) sistemlerinde göz merceğinin, teleskobun yöneldiği noktaya bağlı olarak zaman zaman ergonomik ya da rahatsız konumlara gelebilmesi, astrofotografi değil de görsel kullanım için yola çıkıldığında önemli olabiliyor. Küresel kundak ile bu tür sorunların aza ineceğini ve gözlem zamanını arttıracağını düşündüm.

Tasarımda bir noktaya kadar geldikten sonra İstanbul’da aydınlatma araç gereçleri satılan Şişhane civarındaki bir satıcıdan 40 cm çapında akrilik bir küre (aydınlatma globu) satın alarak işe başladım. Çizimlere uygun olarak bu kürenin ağzını nasl kesebileceğimi epey düşündüm ve bu sırada sonuç alamadığım çeşitli denemeler de yapmak zorunda kaldım. Örneğin küre ağzını torna aynasına bağlayıp kesmeyi denedim. Tüm bunlardan sonra MDF’den iç çapı kürenin boğaz açılış çapına eşit bir halka kestirip bunu epoksi ile küreye yapıştırdım ve kuruduktan sonra ufak bir mengeneye sıkıştırarak ince dişli bir testere ile bu parçayı kılavuz olarak kullanıp küreyi kolayca kestim.

Kesim sonrası, akrilik kürenin et kalınlığının boğaz kısmına göre daha ince olduğunu farkettim ama boğaz kısmına yapıştırıp vidalayacağım halka parçanın bu sorunu çözeceğine emin olduğum için üzerinde çok durmadım. Et kalınlığının neredeyse iki kat fazla olduğu boğaz kısmı, dar olması da eklendiğinde küreye oldukça fazla bir katılık sağlıyordu. Bu kısım kesilip çıkarılınca küre sert akrilikten değil de sanki yumuşak PVC’den yapılmışcacına esnemeye başladı. Daha sonra bağlantı halkasını yerine yerleştirince küre eski dayanımını ve katılığını geri kazandı.

Teleskobun ayna hücresi, boğaz parçası ve kaidesi dışında kalan üst bağlantı halkasını 19 mm kontrplak levha üzerine çizip kestirirken bir taraftan da üçgen çatkı (truss-poles) çubukları için düşündüğüm bağlantı yönteminin prototipi üzerinde çalışmaya başladım. Bunun için tornada bir tarafı küre olan diğer tarafı da aluminyum boruların içine saplanabilecek şekilde silindirik parçalar yaptırdım.

25 mm çapında bir matkap ucunu tornada işleterek küresel delik açabilecek hale getirdikten sonra da bir takoz üzerine yan yana iki yarı-küresel oyuk açıp orta kısmın altına bir çakma somun koyarak daha sonra CNC frezede kestirdiğim aluminyum bağlantı parçalarını kullanarak küreleri oyuklar içinde sıkıştırmayı denedim. Bunun başarılı bir şekilde sorunsuz olduğunu gördükten sonra, diğer bağlantı parçalarını ve aluminyum boruları hazırlayarak optik tüp komplesinin kaba montajını tamamladım.

Üçgen çatkı sistemi oluşturan bu yapının esneme ve titreşime karşı ne derecede dayanımlı olduğunu görebilmek içim çeşitli yöntemler düşündüm. Fakat herhangi bir ölçüm yapmadan da görüldüğü kadarıyla son derece mukavemetli ve hafif olduğunu görebildim.


Üst bağlantı halkasının diğer ayrıntılarını planlarken kullanmayı düşündüğüm tel örümceğin prototipine sıra gelince önce tornada ahşap malzemeden basit bir model yapmaya karar verdim. Daha sonra bu modeli birbirlerinden 120 derece açı yaparak uzaklaşan 3 çift gitar teli ve kenarlardan çektiren civatalar kullanarak gerdirmeyi denedim. Tel örümcek şaşırtıcı ölçüde katı ve sağlam oldu. Her biri 0.16 mm kalınlığındaki gitar tellerinin, ortadaki ayna tutucusunu son derece kuvvetli biçimde sabit tutabildiğini sevinerek gördüm. Tellerin üst bağlantı halkası kenarına olan bağlantı yöntemi konusunda ise epey uğraşmam gerekti. İlk düşündüğüm yöntem, sağlam ve uygulanabilir görünmesine karşın bir süre sonra çelik telin çok fazla bükülmesini ve malzeme yorgunluğu sebebiyle telin kopabildiğini gördüm. Daha sonra yeni bir bağlantı yöntemi tasarladım ve bunu uyguladım.

Ayna tutucusunu daha sonra tornada işlenmeye ve diş açılmaya çok uygun olan delrin (acetal) malzemeden yeniden yaptırdım ve yeni bağlantı sistemi ile birlikte montajı yeniden yaptım. Üst bağlantı halkası üzerinde yer alan diğer önemli parçalar olan odaklayıcı tutucusunu ve 1X refleks bulucuyu da (Rigel Quikfinder) monte etmek için gereken birkaç parçayı da ekledikten sonra, oldukça hafif ve kullanışlı bir tasarım elde ettim.

Teleskobun göreceli olarak daha karmaşık parçaları olan alt bağlantı halkası ve ayna hücresi tutucusu parçalarını dekupaj ile kestirdikten sonra yerlerine uyması için zımpara ile bir miktar düzelttikten sonra yerlerine yapıştırdım ve gövdenin üzerinde yuvarlanacağı kaidenin montajına başladım. Bu halka şeklindeki parçanın iç yüzeyinde yarım silindir şeklinde kanal açtırıp buraya delrin bir çubuğu kıvırarak soktum ve her iki ucunu birbirine japon yapıştırıcısı (Cyanacrylat) ile yapıştırıp bir tür fitil oluşturdum.

Akrilik küre bu fitil üzerinde sorunsuzca hareket edebiliyordu. Bu sabit kaide içinde akrilik kürenin sorunsuzca her yöne dönebilmesi ve göz merceğinin istenilen en uygun konuma getirilebilmesi, teleskobun kullanılabilirliğini arttıran en önemli tasarım özelliklerinden birisi oldu.

Hizalama Civataları

Teleskop Dengesi

Parçaların boyanması ve son montaj

Ekvatoryal Platform ve teleskop kontrolü

Kutup ayarı ve teleskobun kullanımı

Düşünülebilecek iyileştirmeler

John Dobson: Kısa bir biyografi(*)

John Dobson'ın hayatı çok sayıda insan için büyük bir ilham kaynağı olmuştur. Coşkulu ve fedakar çalışmaları yanında bu gezegen ve üzerindeki yaşama olan samimi sevgi ve ilgisi ile birçokları için rehber ve ilham kaynağı olmaya devam etmektedir.

Zaman zaman, ‘Astronomide Fareli Köyün Kavalcısı’, ‘Yıldız Keşişi’ ve ‘Astronominin Mac Guyver’ı olarak adlandırılmıştır. Son 30 yılda amatör astronomide tartışmasız en etkileyici kişilerden birisidir. Neredeyse tek başına "arka bahçe astronomisinde" devrim yaratarak onu sokaklara taşımış ve gökkubbeye bakıp 'niçin?' sorusunu soran herkes için erişilebilir hale getirmiştir.

John Dobson Pekin (Beijing) Çin'de 14 Eylül 1915'de doğmuştur. Anne tarafından büyük babası, Pekin Üniversitesi'nin kurucusudur. Annesi bir müzisyendir, babası üniversitede zooloji öğretmiştir. 1927'de John'un anne ve babası Çin'deki politik ve sosyal rahatsızlıklardan dolayı San Fransisco'ya taşındılar. John'un üç erkek kardeşi vardır: Ernest, Lowry ve Harrison. John'un babası, Lowell Lisesi'nde bir öğretmenlik işini kabul etmiş ve 1927'den 1950'lerdeki emekliliğine kadar geçen süre boyunca burada çalışmıştır.

Berkeley'de California Üniversitesi'nde kimya konusunda öğrenimini 1943 yılında tamamladıktan sonra, John savunma sanayi ile ilgili işlerde bir süre çalıştıktan sonra 1944 yılında San Fransisco'da Vedanta manastırına girerek Ramakrişna tarikatının bir keşişi olmuştur. Daha sonraki 23 yılı ise bu manastırda geçirmiştir. Bu tarikata katılırken, entellektüel dikkati ve kamu hizmeti konusundaki isteği bilindiği için kendisine dinsel öğretiler ile bilimi uzlaştırma görevi verilmiştir.

Üniversiteden bir kimyager olarak mezun olduktan sonra, evrenin nasıl göründüğünü kendi gözleriyle görmek isteyen John, ilk teleskobunu 1956 yılında yapmıştır. Bu 2 inç'lik teleskop, bir hurdacıdan satın alınmış bir mercek ile eski bir Zeiss dürbünden çıkartılımış bir gözmerceği kullanılarak yapılmıştır ve bununla Saturn'ün halkalarını görebilmiştir. Diğer keşişlerden birisi kendisine bir teleskop aynasının, el ile aşındırma yönetimiyle yapılmasının mümkün olduğunu söyleyince, John bir tersane hurdalığından kurtardığı 12 inç çapında bir lumboz camı kullanarak ilk aynasını yapmıştır. Bitirdiği bu teleskopla ilkdördün evresindeki Ay'a ilk kez baktığında, gördüğünden çok şaşırmış ve derinden etkilenmiştir. John, 'Bunu herkes görmeli!' diye düşünmüş ve böylece astronomiyi halkın hizmetine sunma yolundaki uzun süreli çabalarına başlamıştır.

1958 yılında Sacremento'ya Vedenta Manastırına gönderildikten sonra teleskop yapımı ile ciddi olarak ilgilenmeye başlamıştır. Sacremento'da ilk yaptığı teleskop 5 inç'lik bir yansıtıcı teleskoptu ve aynası da eski bir sürahinin kesilerek çıkartılmış dip kısmından yapılmıştı. Teleskobu ile gördüğü harika şeyleri diğer insanlarla paylaşmak, John'un en büyük keyiflerinden biriydi. 5 inç'lik teleskopta gördüklerinden çok etkilenen arkadaşlarından birisi John'a daha büyük bir teleskop yapması tavsiyesinde bulundu ve manastıra daha sonra gübre kutuları içinde gizlice soktuğu eski lumboz camlarından bağışladı.

John aşındırma için kullanacağı kumu eleyerek elde etmek zorundaydı ve cilalama sırasında kullanacağı rouge (demir oksit) maddesini de bahçecilik malzemelerinde elde ediyordu (demir sülfat ve okzalik asit). Tüm bunlar manastırdaki diğer keşişlerin dikkatini çekmeden yapılmalıydı çünkü onlar toplum için astronominin, keşişliğin amaçlarına hizmet etmediği düşüncesindeydiler. Oldukça gürültülü bir işlem olan aynaların aşındırılmasını, çıkan sesi kesebilmek için su altında yapılmak zorundaydı. John bir keşiş olduğu ve hiç parası olmadığı için, herhangi bir maliyeti olmayan bir yöntem bularak parçaları bir araya getirerek teleskobunu yapmak zorunda kaldı. Teleskoplarında atılmış hortum parçaları, kesilip bir kısmı atılmış keresteler, eski okul kapıları ve diğer artık malzemelerden uygun olanlarını kullanmıştır. Sonradan 'Dobsonian' olarak adlandırılacak olan buluşunun mütevazi kökleri bunlardır.

Bunlar Netwonian teleskoplardı. Dobsonian bir kundak, gerçekte alt-azimut bir telekop kundak türüdür. Bu bir fincanı yeniden icat etmeye benzemektedir. En baştan beri çeşitli fincan ve kupa şekilleri olduğu için, bir kulpu olan yeni bir fincan tasarımına patent almanız gerekse bunu yapamazsınız.

John'u daha büyük teleskoplar yapmaya iten istek, yöneticilerin kendisini manastırdan atma tehlikesini getirse de, gerçekte herkese evrene kendi gözleriyle bakabilme olanağı verme düşüncesiydi. Atılmış at arabası tekerleklerini kullanarak büyük teleskoplarını manastırın yakınlarındaki yerleşim bölgelerinde dolaştırarak, gece gökyüzünün manzaralarıyla çocuk ve yetişkinleri sevindiriyordu.

Doğal olarak, insanlar John'un teleskoplarıyla bakmaya başladıklarından sonra, bazı komşular çocuklarının John'a teleskop yapımında yardımcı olarak kendi teleskoplarını yapmasını istediler. O da bunun manastırdan "izin almaksızın yok olacağı" zamanları arttıracağını anladı. Bununla beraber aktivitelerini arttırarak devam etti ve sonunda da 1967 baharında, 23 yıllık keşişlikten sonra kovuldu. Kovulma sebebi diğer keşişlerin teleskop yapımına karşı olmaları değil, sadece bunu yapıyor olduğuna inanmadıkları içindi.

John hayatının geri kalanını kamu hizmetine adamaya karar vererek San Francisco'ya kadar otostopla gitti. Ve şimdi olduğu gibi kendisine yardım eden ve bir barınak ve giyecekler sağlayan çok sayıda arkadaşı oldu. Sacremento'dan bazı teleskoplarını getirdi ve bunları havanın açık olduğu her akşam Broderick ve Jackson caddelerinin köşesinde kurdu. Binlerce insan bu teleskoplardan baktılar ve John onlara gördükleri her ayrıntı hakkında açıklamalarda bulundu. (Bu uygulama halen "Kaldırım Astronomisinin" önemli bir kısmıdır: Teleskop operatörü tarafından sağlanan bilgi ile bakanlar ne gördüklerini kolaylıkla anlayabilirler) Sonuçta John, başlangıç olarak Musevi Cemiyeti Merkezi ve California Bilimler Akademsi'nde teleksop yapım sınıfları ve astronomi konusunda dersler vererek geçimini sağlamayı başardı ve günümüzde de halen çok sayıda farklı yerde bu konularda öğretmenlik yapmaktadır.

1968 yılında, John'un rehberliği altında teleskop yapmış olan çocuklar ve Jackson ve Broderick caddelerinin köşesinde telekopların kurulmasında ona yerdım etmiş olanlarla birlikte ' San Francisco Kaldırım Astronomları' adında bir kamu hizmet organizasyonu kurdular. Organizasyon büyüdüğünde, daha büyük teleskoplar yapılmaya başlandı ve bunlar caddelere taşındı 1970 ile birlikte Kaldırım Astronomlarının serbestçe taşıyabildikleri 24" lik bir teleskopları vardı. Derin uzay cisimlerinin, büyük teleskoplarla halka gösterilebilme olasılığı, büyüyen sayıda Kaldırım Astronumu'nun Milli Parklara, Amerikan Yerlilerinin yerleşimlerine ayrılmış topraklara ve 'karanlık gökyüzü ile halkın buluşabileceği' kırsal bölgelere akın etmesiyle sonuçlandı.

Birçok yıl önce, San Francisco Kaldırım Astronomları'nın ilk üyeleri olarak ülkenin yeni bölgelerine yayılmaya ve şubeler açmaya başlayan kişiler, adlarından 'San Francisco' sözcüğünü çıkartarak, organizasyonlarını kısaca 'Kaldırım Astronomları' olarak adlandırmaya başladılar.

Ve John, Swami Swahananda tarafından, Güney California Vedanta Cemiyetine bir dizi ders vermek üzere davet edildi. 26 yıl sonra astronomi ve felsefe konularındaki bu dersler, 'Kavramsal kozmoloji" ile teleskop yapımı konularındaydı ve her yıl Los Angles'da Ocak ile Nisan ayları arasında büyük ilgi görerek yapılmaya başlandı. John, fikirlerini bir kitap biçiminde yazması için cesaretlendirildi. Zaman ve Uzayın Ötesinde - Derin alanın arkasında sebepsiz bir sebep mi var? isimli kitap şu anda baskıdadır. Ve 'Ay Yenidir' isimli yeni bir romanı da sıradadır. Bu ziyaretleri sırasında John, Vedanta Cemiyeti'ni ikinci evi haline getirmiştir.

Dünya üzerinde çok sayıda insan Kaldırım Astronomları'nın teleskoplarından bakmışlardır. Daha önce hiçbir deneyimi olmayan çok sayıda çocuk ve yetişkine John ayna aşındırma sanatının kolaylıklarını öğrenmelerinde yardımcı olmuş ve cam dilimlerini, gökkubbenin harikalarına bakabilecekleri aynalara dönüştürmelerini sağlamıştır. 'Dobsonian' kundağı, büyük ve "kullanıcı dostu" teleskopların makul fiyatlarla halkın kullanımına sunulabilmesine olanak sağlamıştır. Binlerce insan, John'un tasarımı ve yönlendirmeleri sayesinde kendi sağlam ve düşük maliyetli teleskoplarını yapabilmişlerdir. Hafif aynalara ve büyük odak uzaklıklarına sahip olduğu için kullanılamayacağı ve yönlendirilemeyeceği düşünülen, hiç kimse tarafından hayal edilememiş objektif açıklıklarına sahip çok sayıda teleskop, yeryüzündeki çok sayıdaki astronomi aşığının eline geçmeye başlamıştır.

John Dobson'ın hayatı çok sayıda insan için muazzam bir ilham kaynağı olagelmiştir. John ve Kaldırım Astronomları, büyük teleskopları halkın hizmetine sunmaya, katılım ücreti olmayan 'yıldız partileri' düzenlemeye ve bu gezegenin vatandaşlarını evren hakkında düşünerek ona kendi gözleri ile bakabilmek için bir şans vermeye devam etmekteler. Kaldırım Astronomları için de John rehberlik ve ilham kaynağı olmaya devam etmektedir. Çoşkulu ve bencil olmayan kamu hizmetleri, bu gezegen ve üzerinde yaşayan canlılar için beslediği samimi sevgi ve ilgi, kuruluşumuzun en önemli yol göstericisidir.

(*) çeviri

Aşındırıcı Kitleri

2006 yılı içerisinde ATM_TURK Yahoo grubundaki yazışmalarımız sırasında, yalnızca bir, iki adet ayna yapmayı deneyecek ve bu iş için gereken malzemeleri elde etmekte zorlanan arkadaşlar için, başlangıçta gerekenlerin bir bölümünü 'Aşındırıcı Kiti' olarak adlandırdık.

Aşındırıcı kitinin içinde hepsi de az miktarlarda gereken Aluminyum Oksitler ve Seryum Oksitin, asgari paketleme birimi olan 1 kg ve üzerinde alınması durumunda, gereksiz bir maliyet oluşturacağı gerçeğinden hareketle, 20 ya da 25 cm çapında bir aynayı tamamlamaya yetecek kadar malzemeyi bir aşındırıcı kiti olarak paketledik.

Karton kutunun içinde poşetler halinde paketlenerek etiketlenmiş aşındırıcılar, şunlardan oluşmaktadır;

• 80 grit Silisyum Karbür (500 gr)
• 120 grit Silisyum Karbür (200 gr)
• 220 grit Silisyum Karbür (200 gr)
• 30 μ beyaz Aluminyum Oksit (50 gr)
• 15 μ beyaz Aluminyum Oksit (50 gr)
• 8 μ beyaz Aluminyum Oksit (50 gr)
• 5 μ beyaz Aluminyum Oksit (125 gr)
• 3 μ beyaz Seryum Oksit (100 gr)

Fotograf 1 : Aşındırıcı kit malzemeleri tartılıp paketlenmeden önce

Karton kutu içindeki poşetleri açmadan önce bazı hazırlıklar yapmanız ve belirli kuralları gözetmeniz yararlı olabilir:

Poşetler içindeki tozların tamamını veya bir kısmını uygun büyüklükteki plastik / cam kutular içine koyunuz. Örneğin kahve kavanozları, film kutuları vbg. Bunu yaparken, bir gazete kağıdı serdiğiniz masa üzerinde çalışmak ve gritleri incesinden kalın olana doğru giden bir sırayla kutulara koymak gerekir. Örneğin 220 griti, 120’den önce kutuya koymalısınız ki yanlışlıkla kalın grit tanecikleri ince olanın arasında karışmasın. Gritlerin kirlenmemesine (birbirleriyle karışarak) çok dikkat etmelisiniz.

Tüm kutuların üzerine, silinip kaybolmayacak şekilde içinde ne olduğunu gösteren bir etiket yapıştırmakta yarar var. Çünkü bakarak hangi malzeme olduğunu anlamanız her zaman mümkün olmayabilir. Bu iş için sabit gazlı kalem (CD’lerin üzerine yazmak için kullanılan) iyi bir seçimdir.

Fotograf 2 : Sekiz kişilk (64 parça) kit malzemeleri paketlendikten sonra

Silisyum karbürlerin miktarları 8” ya da 10” çaplarında (sırasıyla 20 ve 25 cm) aynalar için gerektiği şekilde kullanıldığında yetecek kadardır. Burada ’gerektiği şekilde’ ile kastedilen, özellikle kalın tanecikli aşındırıcıların çok fazla miktarlara ve gereğinden fazla / az su ile birlikte dökülerek henüz işlevini yapamadan (parçalanıp) grit / cam tozu karışımı olarak atılmasıdır. Bunu engellemek için her seferinde oldukça az grit (örn 1,2 çay kaşığı) ve su (atomizer ile 3, 4 defa sıkılacak kadar) kullanmak gerekir. Eğer ayna ile aşındırma aleti arasında her seferinde gerekenden çok az fazla grit ve su kullanırsanız, bu durumda aşındırıcı yetmeyebilir.

Aluminyum oksitler, silisyum karbürlerden farklı olarak kullanılmalıdırlar. Bu tozlar, doğrudan aynanın ya da aşındırıcı aletin / cilalama lapının üzerine dökülmek yerine ufak plastik bir şişe içinde ılık suda çözülerek seyreltik bir şekilde ayna ile alet arasında püskürtülerek kullanılmalıdırlar. Böylelikle hem yüzeye homojen yayılmaları garanti edilmiş olacaktır hem de topak şekline gelip boşuna harcanmayacaklardır. Ilık suda çözdürülüp çalkalanacak aluminyum oksit miktarına biraz tecrübe ile karar vermek mümkündür. Çok fazla oksiti az ılık suya koyup karıştırarak koyu kıvamlı bir karışım elde etmek ile tersini yaparak çok çok seyreltik bir karışım yapmak arasında her hangi birisi uygundur.

Çalışma yerinin olabildiğince rahat, kolay temizlenebilen, su kaynaklarına yakın ve (özellikle başlangıçtaki kaba aşındırmada) gürültü çıkaran aşamalarda kimsenin rahatsız olmayacağı bir yer olmasına dikkat edilmelidir. Özel olarak yapılış bir tezgah bulunmuyorsa, bir masa üzerine serili gazete kağıtları üzerine koyacağımız 50 x 50 cm boyutlarında (ya da dairesel) bir kontrplak / ahşap levha (19 mm kalınlığında + suya dayanklı ve ıslanınca şekil değiştirmeyen) üzerine 120 derce açı yapacak lastik / ahşap takozlar vidalanıp, ayna ve aşındırma aleti bu takozlar arasında sabitlenmelidir. Aşındırma sırasında büyük kuvvetler uygulandığından, bu şekilde sabitlenmemiş ayna ve aletler ile çalışmak mümkün değildir.

Eğer olanak varsa, metal (ya da plastik) bir varil içine bir miktar ağırlık koyarak çevresinde daha kolay dönebileceğiniz bir çalışma tezgahı da yapabilirsiniz. Bu durumda da aynayı yine dairesel bir levhanın üzerine takozlar ile sıkıştırmanız gerekecektir. İlk seçeneğin aksine, kullanacağınız levhayı döndürmek yerine, varilin etrafında siz dolaşarak aşındırmanın rasgeleliğini sağlayabilirsiniz.

En kalın gritten (genellikle 60 ya da 80) daha incesine geçerek daha ince aşındırıcılara geçme kararını verirken, ulaşmak istediğimiz sagitta’ya ne kadar kaldığına bakmalı, ve buna yakın bir değere yaklaşınca da daha ince grite (genellkle 120) geçmeliyiz. 80 grit’te sürekli MOT (Mirror On Top / Ayna, aletin üzerinde) çalışarak ve kiriş hareketi kullanarak çalışmalıyız ki, aynanın sadece ortası aşınsın. Daha sonra 120 grit e yukarısında MOT / TOT değişimin sürekli yaparak sagitta’yı sabit tutmaya çalışmalıyız. Kalem testi yaparak alet ile ayna arasında her noktada iyi temas olduğundan emin olduktan sonra, eğer yüzeyde bir önceki gritten kalmış oyuk / çizik yok ise, bir sonraki grit’e geçebiliriz. Örneğin 220 grit ile çalışmaya geçmeden önce, 120 grit ile çalışırken ayna yüzeyinde 60 ya da 80 grit’ten kalan hiç bir oyuk / çizik kalmamış olmalıdır. Çünkü bunların giderilmesi, ince grit ile saatler hatta günler alabilir.

Aşındırma süreleri, kaba aşındırma için kullanılan tekniğe, uygulanan kuvvete vbg. bağlı olmak üzere 8 ya da 10” çapında bir ayna için takriben 3 – 5 saat arasında olmalıdır. Bu süre sonunda 60 ya da 80 grit ile aynanın sagitta’sına karşılık gelen çukurluğa ulaşılması beklenir. Eğer olmamışsa, aşındırma hareketini gözden geçirmek ya da diğer hataların bulup düzeltmek gerekir.

Özellikle kalın gritlerde ve silisyum karbürlerde ayna ve alet yüzeylerinin kurumasına izin verilmemelidir. Böylelikle çizikler daha az olabileceği gibi cam tozlatının bir şekilde havalanarak solunmasından oluşabilecek tehlikelerden de kaçınılmış olur. Cam tozu solunduğunda Silikosis hastalığına yol açabilmektedir. Cam aşındırma sırasında buna dikkat edilmelidir.

Kalın bir grit’ten daha incesine geçmeden önce çalışma ortamındaki herşeyin olabildiğince iyi şekilde temizlenmesi gerekir. Yoksa alete, tezgahın bir yerine, tırnağımızın arasına vbg. saklanmış olan kalın grit tanecikleri, ilerleyen aşamalarda aynayı çizerek tekrar en başa dönmemize yol açabiliriler. Bu istenmeyen durumdan kaçınmanın en kolay yolu temizliğe özen göstermektir. Aynı grit büyüklüğünde çalışırken çıkan cam tozlarını ve parçalanmış grit taneciklerini uzaklaştırmanın en iyi yolu ise, su dolu bir kovaya aleti ve camı ara sıra daldırıp temizlemektir. Ayrıca tezgah altına gazete kağıtları sermişsek, bunları da yenileriyle değiştirmeyi düşünmeliyiz.

Aluminyum oksitler için ise her bir tanecik büyüklüğünde ortalama ‘8 ıslatma’ gerekir. Islatma sözcüğü ile kastedilen, aluminyum oksit / su karışımını yüzeye püskürtüp 1/3 merkezler arası normal hareket ile 2, 3 tur dönülmesi demektir. Bu sırada aşındırıcını kuruyarak aynanın alete yapışması ya da hareketin çok güçleşmesine karşı dikkatli olunmalıdır. İstenmeyen çiziklerin bir kısmı da bu şekilde meydana gelmektedir.

Aşındırıcılar inceldikçe, ayna ile alet arasındaki uyum artacağından, aralarında daha kuvvetli bir vakum oluşmaya, birbirleri üzerinde gittikçe zor hareket etmeye başlayacaklardır. Eğer aşındırma sırasında alet ile ayna üst üste bırakılıp işleme uzun süre ara verilirse, özellikle ince aluminyum oksitlerde ayna alete yapışabilir. Buna karşı dikkatli olunmalıdır.

İstenilen sagitta’ya ulaşılıp ulaşılmadığı direkt ölçüm ya da güneş ışığı yansımasının ölçülmesi / yapay bir ışık kaynağından yansıyan ışığın ölçülmesi yöntemlerinden biri ile ölçüldükten sonra, 5 mikronluk aluminyum oksitin uygulanmasıyla birlikte kaba ve ince aşındırma sona erer. Bundan sonra bir cilalam lapı yapılarak , seryum oksit ile cilalamaya başlanabilir.

Eğer çalışma prensiplerine uyarak, ayna ve aşındırma aletini yeterince ‘rasgele döndürerek’ çalıştıysanız, 5 mikron sonrasında cilalama lapı ve 3 mikron’luk seryum oksit ile yapacağınız cilalamadan sonuç alacaksınız. Eğer cilalama sırasında bir sorun ile karşılaşırsanız (örneğin kenarların ne yaparsanız yapın yeterince cilalanmadığını görüyorsanız) o zaman geriye dönüp çalışma yöntemlerinizde ne gibi hata yaptığınız bulmanız ve herşeye tekrar başlamanız gerekebilir.

Bunun dışında şunlar da aşındırma sırasındaki hataların kaynağı olabilir: Normal hareket sırasında üstteki ayna ya da alet, gerektiği kadar dışarı taşırmadan çalışmak, cilalama sırasında, hiçbir şekilde cilalanamayan merkezi bir bölge oluşmasına yol açar. Dışarı taşan kısıma gereğinden fazla kuvvet uygulayarak aşındırma yapmak, genişliği 2.5 cm kadar olan bir dış bölgenin cilalama sonrasında puslu ve cilalanamayan bir biçimde kalmasına yol açar. Ayna ve aleti birbirlerinden ayrırıken dikkatsizlik ya da aralarına ılık olmayan aşındırıcı püskürtmek, arka tarafı el dokunuşu ile ısınıp genleşen aynada cilalanmayı reddeden bir kenar oluşumuyla sonuçlanır. Soğuk suyun etkisiyle ön taraf büzülür, elden yayılan sıcaklıkla da arka taraf genleşir.

Ev yapımı optik reçine

Kömür katranı (kara sakız) çam katranı, balmumu ve terebentini değişik oranlarda karıştırıp eriterek optik reçine (polishing picth) yapım denemelerinde aşağıdaki koşulları sağlamayı hedefledim;

• Yurt dışından satın alınmasına gerek olmayan ve çevremizde kolayca bulunabilecek bilinen ve ucuz maddeleri kullanmak,

• Optik yüzeyde bölgelenme, mikro kabalık ve diğer sorunlara yol açmayacak, ticari eşdeğerleri kadar kaliteli bir yüzey hazırlamaya olanak veren bir madde elde etmek,

• Kalıplara dökülmesi, kalıplardan çıkartılması ve kesilerek uygulanması kolay bir malzeme elde etmek (eğer kalıp yöntemiyle yapılacaksa)
  

• Yavaş ve kontrollü şekilde deforme olarak içbükey ayna eğrisine uyacak kadar akışkan, ama buna karşın, üzerine açılan kanallar çabucak (örneğin 2 saat boyunca) kapanmayacak kadar da dayanıklı bir karışım hazırlayabilmek,

• Farklı çalışma sıcaklıkları için katkı maddelerinin orantılarını değiştirerek sertliği değişen bir madde için bir formül elde etmek,

Bu denemeleri yaptığım yaz aylarındaki hava sıcaklığı çoğunlukla 30 derecenin üzerinde olduğu için çoğu denemede elde ettiğim örnekler de oldukça yumuşak oldu. Denemeleri kışın yapsaydım, büyük olasılıkla çok daha katı ve daha az sünek olan örnekler elde edecektim. Zaten yurt dışında satılan hazır optik reçinelerde de bu göz önüne alınmış ve oldukça sert (örneğin Gugolz 73) ile yumuşak (Gugolz 55) arasında değişen çok sayıda farklı karışım hazırlanmış. Cilalamanın yapıldığı yerin iklim / sıcaklık koşullarınaa göre bunlardan uygun olanını seçmek gerekiyor.


Fotograf 1 – Optik reçine döküm çalışmaları
Denemeler sonunda vardığım sonuçları şu şekilde özetleyebilirim;

• 100 gr kömür katranı, 5 gram çam katranı, 2 gram balmumu ve 1 gr terebentin’den hazırladığım karışım ile kullanılabilir bir optik reçine yapılabiliyor.

• Karışım içindeki çam katranı, balmumu ve terebentin azaltılarak ya da karışım kaynatılıp içindeki uçucu maddeler gittikten sonra sertliği arttırılabiliyor,

• Ana madde olarak kömür katranı yerine kolofan ve çam katranı yerine de sadece balmumu ve terebentin kullanılarak da bir karışım elde etmek mümkün. Bu karışım genel olarak daha kırılgan ve sert dolayısıyla yaz sıcakları için bir miktar daha uygun olabilir,

• Optik reçinenin sertliği ve akışkanlığı, yapılacak karışımın önemli bir parametresi. Genel olarak sert optik reçinelerle çalışırken, yüzey daha hızlı aşınıyor ama bunların yüzeye uydurulması daha güç. Buna karşılık yumuşak reçineler ise, yüzeye çok daha kolay uyuyorlar ama lap yüzeyindeki kanallar daha çabuk kapanıyor ve bu sebeple daha sık kanalların yeniden açılmasını gerektiriyorlar. Ayrıca yumuşak optik reçinelerde TDE (aşağı dönük kenar) tehlikesine daha fazla dikkat etmek gerekiyor.

• Yeterince zamanı ve merakı olan amatör teleskop yapımcıları, kendi optik reçinelerinde daha farklı karışımlar deneyerek sonuç alınıp alınmadığını kolaylıkla deneyebilirler. Ticari optik reçinelerin de birbirlerine hiç benzemeyen formulleri olduğunu biliyoruz.

Sonuç
Eğer yurt dışından optik reçine getirmek yerine kolaylıkla bulabileceğiniz hammaddeleri kullanarak kendiniz yapmak istiyorsanız, bunun olabileceğini düşünüyorum. Tabii orjinal, ticari olarak satılan optik reçine ile bir cilalama lapı yapmak da çok kolay bir iş olmadığından birkaç başarısız deneme yapma ihtimaliniz her zaman var! Ama tecrübe kazandıkça örneğin aşağıdaki fotografta görülen 15 cm’lik cilalama lapının yapılması tek bir denemede ve 3 saat gibi oldukça kısa bir zamanda olabiliyor.

Fotograf 2 – 15 cm çapında bir cilalama lapı

Ronchi Testi: Nerede olduğumuzun kabaca anlaşılması

Yapmakta olduğumuz ayna çapı (D) ile odak oranı (f/D) arasındaki orantı Raleigh kriterini sağlamadığı sürece, parabolik bir aynanın rastlantısal olarak ortaya çıkamayacağı gerçeğinden hareketle, çeşitli test yöntemlerini anlamak ve kullanmak zorundayız. Ronchi testi, bu testlerin göreceli olarak basitlerindendir. Diğer çok kullanılan Foucault (bıçak kenarı) testine göre çeşitli yetersizlikleri olsa da, genel olarak yapılmaya çalışılan aynanın yüzey biçimi hakkında çabuk ve ayrıntılı bilgi sahibi olmamıza olanak sağlar. Cilalama aşamasında Ronchi testi ya da benzeri bir optik test yöntemi olmaksızın da aynayı kaplamadan teleskoba tutturmak ve parlak bir yıldıza veya bir noktasal ışık kaynağına yönelterek aynanın nerelerinin aydınlık / karanlık olduğuna bakarak da yorum yapmak mümkün ise de Ronchi testini kullanmak, kusursuz bir ayna ile bizim yaptığımız arasındaki farkları göstermesi açısından çok faydalı olacaktır.

Ronchi testi ile neleri görmeyi bekleyebiliriz?
Öncelikle aynanın tüm yüzeyinin (özellikle kenarların) cilalanıp cilalanmadığını ve bu cilanın kalitesini görebiliriz. Yeterince cilalanmamış kısımlar test sırasında daha ‘donuk’ görünecektir. Aynı şekilde ayna yüzeyine elimizle dokunmuşsak, elimizdeki kir ve yağlar (eğer varsa) çok belirgin şekilde görünecektir.

Bundan başka astigmatizma. (aynanın üzerinden alınan farklı kesitlerin birbirlerinden farklı eğrilik yarıçaplarına sahip olması kusuru. Örneğin bir yemek kaşığı astigmat iken bilardo topu değildir) Eğer aynada astigmatizma var ise, bu kusurun cilalamanın hemen başında görülerek düzeltilmesi gerekir. Bunun için de (genellikle) 220 grit tanecik büyüklüğündeki aşındırıcıya kadar geri dönmek gerekebilir ama astigmatizmanın derecesine göre her zaman sonuç alınamayabilir. Eğer Ronchi testi sırasında astigmatizmayı gösteren bir şekil (bandların spiral formu alıyormuşçasına burkulması) görüyorsanız ve aynayı döndürmenize karşın bu belirtiler ayna ile birlikte dönüyorsa, aynada kesin olarak astigmatizma olduğu söylenebilir, tersi durumda, ayna döndürüldüğünde astigmatizma deseni dönmüyorsa bu durumda sorun test düzeneğinizde (ayna tutucusunun aynayı sıkması vbg.) olduğuna karar verebilirsiniz.

Yeterince rasgele döndürülmemiş ayna ve aşındırma aleti ile yapılan aşındırmalarda veya alet ile cam arasında yeterince iyi temas olmadığı durumlarda oluşması kaçınılmaz olan ‘bölgelenme’ (zoning) kusuru da Ronchi testinde görülebilir. Yüzeydeki düzgün küresel biçimi bozan her türlü tepe ve çukur ayna üzerinde göreceğiniz Ronchi bandlarını gayet kolay anlaşılır şekilde eğip bükecektir. Ronchi bandları, küresel bir ayna söz konusu olduğunda gayet düzgün ve aralarınaki aydınlık / gölge farkları kesin şeritler halinde görünürken, bölgelenme olan yüzeyler, bu düzgün bantları kesintiye uğratacaktır.

Bir diğer kolay farkedileblecek yüzey kusuru da TDE – Turned Down Edge (aşağı dönük kenar) adı verilen yüzey kusurudur. Aynanın en dış 5 – 10 mm lik kısmının, cilalama sırasında yumuşak ya da uygun şekilde pahlanmamış lap, gereğinden fazla genliğe sahip aşındırma hareketleri vbg. Nedeniyle daha uzun bir odak uzunluğuna sahip olması şeklinde açıklanabilir. TDE durumunda, Ronchi bandlarının kenarlarda ani bir şekilde bükülmeleri ile kendini belli eder. Eğer TDE aynanın çok ufak bir kısmında görülüyorsa, bandlar çok ani bir şekilde kıvrılırlar, eğer daha geniş bir alanı etkiliyorsa, bu sefer de daha yumuşak bir kıvrım gösterirler.

Yüzey kabalığı: Ayna yüzeyinin kalitesi, Ronchi testi sırasında çok açık olarak görülecektir. İyi kalite aşındırıcılarla yumuşak ve düzgün cilalanmış bir yüzeyde karşıtlık (kontrast) yüksek, bandlar arasında girişim ve ışık saçılması görülmezken, iyi cilalanmamış yüzeyler Ronchi testinde düşük karşıtlıkta ve bandlar arasında girişim gösterirler.

Aynanın yüzey biçimi: Bir Ronchi simulasyonu yazılımı yardımıyla, belirli bir çap ve odak oranına sahip aynada, ışık kaynağı ve ekran ile, ayna arasındaki uzaklığa bağlı olarak Ronchi bandlarının nasıl görünmesi gerektiğine bakıp, bu teorik görüntülerle test görüntüsü ile karşılaştırmak ve sonuçta da istenilen yüzey biçimine ulaşmaya çalışmak mümkün olabilir.

Ronchi testine başlangıç için gerekenler
Öncelikle bir test cihazı ve bu cihazda kullanılabilecek uygun ekranlar (ronchi gratings) bulmanız gerekli. İyi kalitede ekranları mutlaka satın almanız gerekir. Örneğin, soda-kireç camı üzerine krom ızgaralarla üretilmiş 2 x 2 inch ölçüsündeki 150 çizgi / inch'lik ekranları $ 63.- civarında satın alabilirsiniz.
Daha ucuza kaçmak isteyecekler için bir diğer seçenek de yüksek çözünürlükte bir film çıkış ünitesi kullanarak, ekranları Freehand gibi bir uygulamada çizerek basmak. Film çıkış üniteleri 3657 DPI (inch başına nokta) civarında çözünürlükte ve A4 boyut için uygun fiyatta çıktı sağlayabiliyorlar. Aşağıda görülen örnekte de Freehand uygulamasına hazırlanmış ekrandan film çıktısı alınarak üretilmiştir ve pahalı eşdeğerleri kadar olmasa da yeteri kalitetedir.

(Fotograf 1 – Freehand & Film Çıktısı ile üretilmiş bir Ronchi Ekranı)

Hazırladığımız ya da satın aldığımız Ronchi ekranlarını, bir LED önüne yerleştirerek arkasından bakabileceğimiz ve bu iş sırasında da aynaya uzaklığını ve doğrultusunu kontrollü şekilde değiştirebileceğimiz basit bir test aletine de gerek vardır. Bu test aletini Stellafane sitesindeki planları kullanarak, 1 –2 saatlik bir çaba ile kolayca yapabiliriz. Bulmamız gereken birkaç fazladan malzeme arasında teflon şerit (yerine aynı ölçülerde cam lavha kullanılabilir), komparator saati (Perşembe pazarında 15 YTL civarında satılmakta) ve yay, ufak vidalar, ağaç somunu vbg. türünden şeyler vardır. Test aletini planlara uygun şekilde yaptıktan sonra hemen kullanmaya başlayabiliriz. Planlarda üzerinde durulmasına karşın, alette kullanılacak LED'in seçimi bir miktar dikkat gerektirmektedir. Işığın bir miktar dağılmış ya da homojen olarak çıkabilmesi için LED’in ön tarafının zımparalanması ya da bir diffüzör (yayıcı) konulması önerilmektedir. Belirli LED’lerde buna gerek olmaksızın kendiliğinden oldukça düzgün yayılımlı ışık çıkabilmektedir. LED’in renginin çok büyük bir önemi olmamasına karşın yeşil renk, göz tarafından daha yüksek bir dinamik artalıkta algılandığı düşünülerek seçilebilir. LED, bir doğru akım kaynağı ile sürereken gereken büyüklükte bir direnç bağlanması, devreyi açıp kapatmak için basit bir anahtar ilave edilmesi gibi ayrıntılar, test aletini yapan kişinin zamanına ve sahip olduğu malzemelere göre ilave edilebilir.

Ayna’yı da testler sırasında düşmeyecek ve konumunu da kontrol edebileceğimiz şekilde yerleştireceğimiz bir ayna tutucusuna koyabiliriz. Bunun planları da Stellafane sitesinde bulunmaktadır.
Ayna ile test cihazındaki LED arasında, yaklaşık olarak odak uzaklığının 2 katı, diğer bir değişle aynanın eğrilik yarıçapına eşit bir uzaklığı ölçerek test aletini koyduğumuz masa üzerinde işaretlemekte yarar var. Bu noktanın öncesinde, Ronchi bandlarının bükülme yönü ile bu noktanın gerisinde bandların bükülme yönleri birbirlerinden farklı olacaktır.

Ayna ile test aleti yaklaşık aynı yükseklikteki iki masa ya da platform üzerine konulur ve test aletinin penceresinden LED ışığının aynadaki yansıması görülebilecek şekilde yavaş yavaş uzaklaşıldığında, cam yüzeyindeki LED görüntüsünün bir süre sonra tüm ayna yüzeyini kaplayacak şekilde büyüdüğü görülecektir. Fakat geriye doğru uzaklaşırken, optik eksenden uzaklaşırsanız, bu görünütünün aniden kaybolduğunu göreceksiniz. Görüntüyü tekrar yakalayabilmek için test aletini bir miktar aynaya yaklaştırmak, sağa sola ya da yukarı aşağı doğru konumlandırmak gerekebilir. Sonuçta, LED ışığının ayanın tamamını kaplamaya başladığı konumda, birbirlerine oldukça yaklaşmış durumda, sık şekilde sıralanmış Ronchi bandlarını kolaylıkla görebilmeniz gerekir. Ayna ile test aletindeki LED arasındaki uzaklık eğrilik yarıçapına yaklaştıkça, bandların birbirlerinden açılmaya başlaması, tam eğrilik yarıçapına geldiğinde de ekranın Foucault testine benzer bir şekilde aydınlanarak, tüm bandların kaybolması beklenmelidir. Eğrilik yarıçağı geçilip, alet aynadan daha da uzaklaştırılmaya devam edilirse, bandların bu sefer de sıklaşarak ama eğimlerinin de ters dönerek dışarı doğru yöneldiklerini görebilirisiniz.
Ronchi testindeki görüntülerin yorumlanabilmesi için başlıca bilinmesi gereken şeyler şunlardır;

a) Ronchi ekranındaki çizgilerin sıklığı (örn. 4 çizgi/mm gibi)
b) Test edilmek istenilen aynanın odak uzaklığı,
c) Eğrilik yarıçapının içinde mi dışında mı olunduğu bilgisi.

Eğer eğrilik yarıçapı içerisindeysek, Ronchi ekranını geriye doğru aynadan uzaklaştırdıkça ayna yüzeyinde görünen bandların sayısı azalacaktır. Eğrilik yarıçapı dışında ise, aynadan uzaklaştıkça da bandlar sıklaşarak sayıları artacaktır. Eğrilik noktasının tam üzerinde ise, tüm bantlar kaybolacak ve ayna yüzeyinde oldukça bulanık bir şekil belirecektir.

(Fotograf 2 – Ronchi Testinin yapılışı sırasında kullanılan cihaz)

(Fotograf 3: Ronchi testi Sırasında Ayna ve Test aletinin göreceli konumları)

(Fotograf 4 – Cilalama başlangıcında Ronchi testinde görülen bandlar)

Kaba ve İnce Aşındırma

Newton teleskobundaki birincil ayna, ortası çukurlaştırılarak içbükey hale getirilen ve daha sonra da yansıtıcı özellik kazanması için gümüş / aluminyum vbg. malzeme ile kaplanan dairesel bir camdan üretilir. Çukurlaştırma için kullanılan en yaygın yöntem, camdan daha sert aşındırıcılar kullanarak yüzeyin aşındırılmasıdır. Aynanın kaplanmasına kadar yapılan işlemler,
temel olarak üç aşamadan oluşmaktadır.

Fotograf 1 - 30 μ Al₂O₃ ile yapılan ince aşındırma

• Kaba aşındırma (rough grinding) Ortalama tanecik büyüklükleri 40 – 80 Grit (420 – 165 μ) arasında değişen Silisyum Karbür (karborondum) kullanarak yapılır. Bu tanecik büyüklüğündeki aşındırıcı, cama çok süratli şekilde etki ederek aşındırır. Kaba aşındırma sırasında ‘kiriş hareketi’ kullanılır.
• İnce aşındırma (fine grinding) Kaba aşındırma sonrasında yüzeyde gözle rahatlıkla görülen oyuklar oluşur. Daha ince aşındırıcıları sırasıyla kullanarak, yüzey gittikçe daha pürüzsüz bir hale getirilir. Genellikle kaba aşındırmadan sonra tanecik büyüklükleri şu sırayı izler: 80, 120, 220 grit. (ortalama 165 mikron’dan 63 mikron’a doğru azalarak) 220 Grit’ten sonra tanecik büyüklüğü ‘mikron’ olarak ifade edilir ve karborondum yerine de 30 mikron’dan başlayarak 5 μ'a kadar azalan tanecik büyüklüklerinde beyaz Aluminyum Oksit (Al₂O₃) kullanılır.
• Cilalama ve biçimlendirme (Polishing & figuring): Cilalama, 3 μ tanecik büyüklüğünde Seryum Oksit ve cilalama lapı ile yapılır. Clalama sonrasında ayna tekrar şeffaf hale gelir. Önceki aşındırıcıların oluşturduğu tüm oyuk ve çizikler ortadan kalkar. Biçimlendirme için ise daha ufak tanecik büyüklüğündeki aşındırıcılar kullanılır: Fe₂O₃/ Fe₃O₄ Bunlar camı çok çok yavaş aşındırırlar ve bu kontrollü aşınma da hassas biçimlendirme aşaması için istenilen bir özelliktir. Bu şekilde yüzey, kaplanmaya hazır hale gelir.
  

Aşındırma Aleti (grinding tool) Yapımı

Dairesel iki yüzeyin birbirlerin üzerinde sürtünerek, kusursuz bir optik yüzey oluşabilmesi şaşırtıcı olsa da, ayna yapımında kullanılan yöntem tamamen buna dayanmaktadır. Bu yüzeyler arasına, tanecik büyüklükleri giderek azalacak şekilde incelen aşındırıcılar ve sürtünmeyi bir miktar azaltarak kaymayı kolaylaştırıcı etki sağlayacak pulvarize su ilavesiyle, yeterince çok sayıda tekrar edilecek ‘özel hareketler’ ile kusursuz küresel veya paraboidal oyukluklar elde edebiliriz ki bir teleskop aynaları da da aslında bu hassas yüzeylerin bir yansıtıcı film ile kaplanmasıyla elde edilmektedir.
Aşındırma hareketleri sonrasında zaman içinde giderek içbükey hale gelerek bir ‘ayna yüzeyi’ oluşturan cam diskin aksine bu iş için kullandığımız alet de (grinding tool) buna tam uyacak şekilde dışbükey hale gelmektedir ki ayna ile alet arasındaki bu uyum asla raslantısal değildir.

Fotograf 2 - 40 cm (16 inch) çapında bir aşındırma aleti

Akla Gelebilecek Sorular

• Aşındırma sırasında aynanın değil de aracın içbükey hale gelmesini engelleyen şey nedir? Birbirleri üzerinde hareket eden aynı sertlikte iki cam diskten hangisinin içbükey hangisinin dışbükey aşınacağı, aslında bu hareketi yapan kişinin aynaya (ve alete) uyguladığı basınç kuvvetlerinin direkt sonucudur. Ayna, aracın üzerinde tam olarak ortalandığında, uygulanan kuvvet/ağırlık, alet yüzeyine eşit olarak dağılmaktadır. MOT durumunda ayna merkezi kenara yaklaştığında ise, ağırlık ve basıncın neredeyse tamamı aynanın merkezinde yığılır ve sonuç olarak da en çok burası aşınır. Buraya denk gelen aracın kenarı da aynı şekilde çok aşınır. Bu şekilde devam edilirse, ayna içbükey, alet ise dışbükey şekilde aşınırlar.

• Bir aşındırıcıdan diğerine geçişe nasıl karar veriyoruz? Her bir tanecik büyüklüğü için aşındırma işlemine 'yeterince' devam edilmelidir. Örneğin 60 grit'lik silisyum karbürden 80 grit'lik olanına ne zaman geçeceğimize karar verirken, aynada aşınması gereken kısmın büyü k oranda aşındığını görmemiz gerekir. Çünkü 80 grit, aynayı 60 grit'e göre daha az aşındıracaktır. Benzer şekilde 120 grit te 60 ve 80 gritten çok daha yavaş aşındıracaktır. Her bir grit büyüklüğü için bir ortalam sayı vermek mümkün olmasa da biraz deneyim kazandıkça, buna çok kolay karar verebildiğimizi görebiliriz. Aluminyum oksitler için ise, genel kural her biri için ortalama sekizer 'ıslatma' yapmaktır. Tabii bu da çok katı bir kural olmayıp, yüzey zaman zaman incelenerek karar verilmelidir.
  

• Tam bir küre oluşmaması olasılığı var mıdır? Eğer aşındırma hareketleri sırasında kasten özel bir şekilde aynanın ya da aracın bir yerine sürekli bastırılmaz, her ikisi de sürekli olarak yer değiştirilir, hareketler çok sayıda (~ 1000 kez) tekrarlanırsa, küresel aşınma dışında bir aşınma olamaz. Çünkü geometriden biliyoruz ki, sadece küre bir ayna ve aracın rotasyonel ve yanal pozisyonları nasıl olursa olsun serbestçe hareket etmesine izin vermektedir (düzlem de sonsuz yarıçapa sahip bir küre olarak düşünülebilir) İç içe iki küre yüzeyi, aralarında bir kısıtlama olmaksızın serbestçe hareket edebilirler. Cam aşındırma sırasında kusursuz küreler oluşabilmesinin iki sebebinden birisi, bu hareketlerin çok sayıda ve ‘rasgele’ doğrultularda yapılması diğeri de bunların ortalamalarındaki artı ve eksi sapmaların birbirlerini yok ederek sonuçta tam bir küre oluşmasıdır.
  
  Bir makine ile bunu yapmak daha kolay olmaz mı? Büyük aynalar ya da endüstriyel teleskop aynaları makine ile yapılmakta ama son biçimlendirmeleri el ile yapılmaktadır. Makinenin sağlayacağı hareket, yeterince ‘raslantısal’ olmayacağı için, bir makinadan diğerine değişen çeşitli karakteristik kusurlar olacaktır. Bir ya da birkaç aynanın kar etme telaşında olmayan bir amatör tarafından biraz daha zaman harcanarak bitirilmesi daha ekonomik sayılmaktadır.
  
  Belirli bir odak oranı (f/D) hedefleyerek yola çıktımızı düşünürsek, tam o değere geldiğimizi nasıl anlıyoruz? Öncelikle bir aynanın tam olarak f/5, f/6 .. gbi tam sayı ile ifade edilen bir odak oranına sahip olması gerekmez. Herhangi bir ondalık sayı da olabilir: f/5.48, f/6.89, .. gibi. Odak oranı, aynanın çapına ve çukurluğa (sagitta) bağlıdır. Sagitta, s = r²/ 2R ifadesi ile bulunabilir. Burada s milimetre cinsinden derinlik olmak üzere, r yarıçapını, R ise ‘eğrilik yarıçapını’ göstermektedir ki bu da odak uzaklığının iki katına eşittir. Örneğin 20 cm çapında bir ayna için f/6 odak oranı hedefleniyorsa, bu aynanın, yarıçapı 10 cm, odak uzaklığı 120 cm olacak, dolayısıyla eğrilik yarıçapı R ise 240 cm olacaktır. Buradan s= (10²)/(2*240) bağıntısıyla 2.08333 mm olarak bulunabilecektir. İnce aşındırma devam ederken ara sıra iki cetvel yardımıyla aynanın ortasındaki çukurluk ölçülerek 2 mm civarına gelindiği anlaşıldığında ortayı derinleştirici TOT konumunun daha az tercih edilmesi, eğriyi derinleştirmekten çok yüzeyi düzeltmeye öncelik verilmesi gerekir. Hedeflenen sagitta aşılırsa da MOT konumunda çalışıp kenarları aşındırarak sorunu gidermek mümkün olabilir. Ya da daha hızlı bir ayna elde etmeye razı olmalıyız. Bir de elbetteki doğrudan aynanın odak uzaklığını ölçerek buradan sagitta’nın çok daha hassas ölçümünü elde etmek her zaman mümkündür.
  
  Saydam cam, daha sonra nasıl yansıtıcı hale geliyor? Cilalanması ve biçimlendirilmesi biten cam, gümüş ya da aluminyum ile kaplanarak yansıtıcı hale getiriliyor.
  
  Piyasada satılan aynalara göre kendi yapacağımız aynanın kalitesi ne olacaktır?
  
  Aynayı satınalma ya da yapma kararını nasıl verebiliriz?

Alet gövdesinin dökülmesi

Aşındırma işlemi büyük aynalar ya da çok sayıda üretilen ticari aynalar söz konusun olduğunda genellikle bir makina ile yapılmaktadır. Bunun dışında el ile yapılan amatör teleskop aynalarında aşındırma işlemi için alçı ya da cam bir alet kullanılmaktadır. Genellikle ayna ile aynı çapta alçıdan dökülmüş bu aracın bir yüzeyine aşındırıcı ile sürtünerek camı içbükey hale getirecek sertlikte malzemeden parçalar yapıştırılır. Bıu parçalar cam mozaik (seramik / BeTeBe), metal (çelik pullar / madeni paralar) ya da ufak cam parçaları şeklinde olabilir. Maliyet ya da temin edilebilirlik sorun değilse, alet olarak teleskop aynası olacak camdan biraz daha ince ikinci bir camın kullanılması da yaygındır. Bu durumda, bu camın ayna yüzeyine aralarında vakum oluşarak yapışmaması için kanallar açılması, ilaveten de dışbükey şekilde taşlanması da uygulamalar arasındadır. Burada anlatılacak olan aşındırma aleti yapımında ise, alçıdan döküm tekniği temel alınacaktır. Yeteri mukavemeti ve suya dayanımı olan herhangi bir malzeme, dairesel şekilde kesilerek alet gövdesi olarak kullanılabilir. Örneğin MDF ya da suntalam levhadan ayna çapında ve 2 – 3 cm kalınlığında bir parça kesilerek aşındırıcı mozaik ya da metal parçalar bunun üzerine yapıştırılabilir. Aşındırma sırasında alet sık sık su dolu bir kovaya sokularak (ya da musluk altında) temizleneceği göz önüne alındığında, aletin suya dayanımlı olması gerekir ki suntalam ya da MDF bu koşulu sağlayacaktır. Ancak alçı alete göre bir sorun, bunları ev olanaklarıyla kesmenin çoğu zaman mümkün olmaması ve bir marangoz atelyesine gerek duyulması olabilir.
Oysaki alçı döküm, ev olanaklarıyla oldukça basit bir işlemdir. Ancak, inşaat malzemeleri satan bir aktardan satın alacağınız normal alçı (saten alçı / perdah alçısı vbg.) işimizi görmeyeblir. Bu alçılardan yapacağınız aletleri suya dayanım için bir şekilde yalıtmanız gerekir. Yoksa kullanım sırasında su çekerek zayıflayacak ve uygulayacağınız kuvvetler sonrasında da parçalanarak kırılacaklardır. Suya dayanıklı alçıyı ise, diş laboratuvarlarına alçı sağlayan depolardan bulabilirsiniz. Örneğin İstanbul Kadıköy’de Eray Diş Deposu (216) 347 05 24 AMBEROK marka sarı alçının 1 kg’lık paketini 5 YTL’ye (Haziran 2006 fiyatları) satmakta. Büyük miktarlarda (~ 45 kg) satın almak isteyenler için İstanbul’da Teknik Döküm’de (212) 638 67 27 Kerr ürünleri (45 kg varil için $ 66 - $ 78 arasında) bulunmakta.

Fotograf 3 - Aşındırma Aletinin Dökülmesi

Cam mozaik karelerinin alete epoksi ile yapıştırılması
Altıgen cam mozaiklerin parlak yüzleri, ıslatıldığında kolaylıkla ayrılan bir yapıştırıcı ile, kare şeklinde bir kraft kağıdına yapıştırılmış olarak satılmaktadır. Bu kareden uygun büyüklükte bir dairesel kısmı ayırdıktan veya alet çapı tek bir yaprak cam mozaik ile kaplanamayacak kadar büyükse, diğerlerinden uygun şekilde ek yaptıktan sonra alçı diskin yüzüne yapıştırmaya başlayabiliriz. Alçı dökümü sonrasında aletin yapıştırılma yapılacak yüzeyi çok pürüzsüz ise, yapışma kuvvetini arttıracak şekilde bir bıçak ile yüzeyi pürüzlü hale getirmekte yarar vardır. Mozaiklerden diskin kenarlarına gelenlerden bir kısmı, kenarlardan taşacak ya da kenarlara çok yaklaşacaktır. Yapıştırma öncesinde (ya da sonrasında) bunların aletten ayrılması gerekir. Yoksa aşındırma işlemi sırasında uygulayacağınız kuvvetler altında kopabilir veya kırılabilirler.
Yapıştırma için kullanılacak (DEVCON 2 ton epoxy) iki ayrı tüpteki malzemenin karıştırılmasıyla reaksiyona giren bir yapıştırıcıdır. Epoksi ile çalışırken, iyi havalandırılmış bir yer tercih edilmeli çıkan gazları kesinlikle solumamalı, elimize bulaşmamasına çok dikkat etmeliyiz. İki ayrı tüpteki malzemeyi bir karıştırıcı çubuk ile İYİCE karıştırdıktan sonra, tüm yüzeye eşit kalınlıkta yaymaya gayret ederek alçı diske sürdükten sonra cam mozaik grubunu bir seferde dikkatlice yapıştırıyoruz. Büyük yüzeylere uygulamak için 30 x 2 x 0.5 cm boyutlarına bir tahta parçasını spatül ve aynı zamanda karıştırıcı olarak kullanabilirsiniz. Kuruması için yeterince bekledikten sonra, ön yüzeydeki kraft kağıdını ıslatarak çıkartabiliriz. Epoksinin tam kuruması için bir gün daha beklersek, aracımız kullanım için tamamen hazır olacaktır. Dikkat edilmesi gereken bir önemli nokta, mozaiklerin alçı disk merkezine göre simetrik olarak yapıştırılmaması grektiğidir. Eğer yapıştırılırsa, bölgelenme (zoning) denilen düzeltilmesi güç bir kusura yol açmaktadır: Yüzeyde mozaik aralarının boşluklarını takip eden periyodik çukur ve tepeler :(


Fotograf 4 - Cam mozaiklerin epoksi ile yapıştırılması

Aşındırma Aletinin Bakımı ve Kullanılması
Cilalama sırasında kullanılan lap aletine göre aşındırma aleti oldukça sorunsuz sayılabilir. Bununla birlikte aşağıdaki noktalara dikkat etmeliyiz.
Mozaiklerden birinin ya da birkaçının aletten koparak ayrılması / çatlaması: Bu özellikle, aletin kenarına rasgelen mozaiklerin başına gelebilecek bir sorundur. Eğer cam mozaikler henüz aşınarak incelmemiş ise, aynı cam mozaiği yerine yapıştırarak devam edebiliriz. Bu sırada eski yapıştırıcı katmanını kazıyarak, yeni yapışan mozaik parçasının diğerlerinden daha alçak ya da yüksek olmaması gerekir. Bir diğer konu da aşındırma sırasında incelen ve kırılmaya başlayan mozaikleri de tamamen kırılmalarını ya da kopmalarını beklemeksizin aletten ayırmak ve yerlerini temizleyerek (olabiliyorsa) ya da orayı boş bırakmak düşünülmelidir. Bu tür mozaiklerden kopacak parçalar ayna yüzeyini çizerek, daha kaba aşındırıcılara geri dönmenizi gerektirebilir.
Mozaikler arasında ya da epoksi içinde biriken aşındırıcı kalıntıları: Grit değişmleri arasında çok çok dikkat etmeniz gereken bir diğer konu da budur. Örneğin 120 gritten 220 grit’e geçerken aletin üzerinde özellikle de epoksi kısımlara ya da mozaik aralarına gizlenmiş çok ufak miktarda 120 grit aşındırıcı kalsa, bir süre sonra cam yüzeyinde 120 grite tekrar geri dönmenizi gerektirecek çizikler oluşturabilir. O sebeple, aşındırıcı değişimlerinde aleti akan su altında bir fırça ile dikkatlice temizleyerek bunu önlemelisiniz.
Mozaiklerin incelerek erimesi: Kaba aşındırmanın (hogging) tamamını aşındırma aleti ile yapmak yerine başlangıcı demir bir boru ile yaparak (20 cm çapında 2 – 3 mm et kalınlığında ve 10 – 15 cm boyunda), cam yüzeyinde süratli bir küresel çukurluk oluşturabilirsiniz. Bu tür uygulamalarda kullanılan aletlere ‘ring lap’ denilmektedir. Ya da kaba aşındırma sonrasında mozaikler çok fazla erimişlerse, daha fazla devam etmeden tüm mozaikleri sökerek yeniden kullanılmamış mozaik yapıştırabilrisiniz. Yalnız bu şekilde yeniden yapacağınız alet, bir miktar aşınmış olan cam yüzeyine tam uymayacaktır. Çare olarak büyük tanecikli aşındırıcı sırasında geri dönerek, aletin bir miktar aşınmasını sağlamanız gerekir. Böyle bir aleti doğrudan 220 grit ile kullanamazsınız.
Alçı aletin kırılması: Doğru şekilde hazırlanmamış alçı ile yaptığınız alet kullanım sırasında kırılabilir. Kalıp alçısı yerine alelade alçı ile yaparak, eposki ile yeterince yalıtılmayan aletler de su alarak zayıflayıp kırılabilir. Böyle bir durumda yeni bir aşındırma aleti yapmaktan başka bir yol yoktur.
İlerleyen aşamalarda ayna yüzeyindeki çizikler. Aşındırma aracının kendisi beklenmedik çiziklere yol açabilir. Önceki aşamalardan ya da kullanılan herhangi bir aletten saçılan aşındırıcı parçacıkları, araya girerek optik yüzeyde derin çizikler oluşturabilirler. Bu çizikler ince aşındırma ve cilalama sırasında kaybolmaz ve çok rahatsız olursak, geriye dönerek daha kaba aşındırıcılarla başlayarak yüzeyi tekrar işlemekten başka bir çözüm olmayabilir. Ama şunu da göz önüne almalıyız ki, estetik sebepler dışında çoğu çizik, yapmaya çalıştığımız aynada önemli bir kusur oluşturmayacaktır. Bu çizikleri ihmal ederek işimize devam edebiliriz.

Aletin ayna eğrisine tam uymaması. Aşındırma aleti, kaba aşındırmadan başlayarak çalışmanın her aşamasında üretilen küresel oyuğa TAM olarak uymalıdır. Aralarındaki geometri farkı olması durumunda aletin cam yüzeyine türdeş olmayan kuvvetler uygulayacağı bunun da aynı şekilde küresel olmayan bir yüzey oluşturması tehlikesi vardır. Bu sebeple, zaman zaman bu uygunluk kontrol edilmeidir. En basit yöntemi, ayna yüzeyini kurşun kalem ile karelere bölerek, aşındırma işlemine devam edildiğinde karelerin aşınmayan bölgeleri olup olmadığına bakılmasıdır. Eğer alet ile ayna birbirlerine tam uyuyorlarsa, tüm kurşunkalem izleri silinecektir. Bu konudaki en önemli gösterge ise, grit tanecikleri inceldikçe, ayna ile aleti birbirinden ayırmanın güçleşmeye başlamasıdır. Aralarında çok iyi uyum olan ayna ile alet bir süre sonra birbirlerinden ancak yana doğru kaydırmak suretiyle ayrılabilirler.

Fotograf 5 - Kalem Testi

Aşındırma Hareketleri (grinding strokes)
Ayna yapımının bir bölümündeki aşındırma türlerini, kaba aşındırma (hogging), ince aşındırma (fine grinding) ve cilalama (polishing) olarak üç temel kısma ayırdığımızda her biri farklı sonuçlar elde etmeye yarayan ‘aşındırma hareketleri’ olduğunu da söylemeliyiz. Bu hareketler sırasında ayna üstte (MOT – Mirror On Top) ya da alet üstte (TOT – Tool on Top) olabillir. MOT durumunda aynanın ortası derinleşir, sagitta büyürken, TOT ise kenarların daha fazla aşınmasına yol açar. Hareketler sırasında ayna ve alet periyodik olarak TOT ve MOT şeklinde değiştirilerek, hem kenarların hem de orta tarafın homojen aşınması sağlanır.
Aşındırma hareketlerini kısaca açıklamak ve kullanım yerlerini göstermek istersek şunları söyleyebiliriz:

Aşağıda sıralanan üç temel hareket, ayna yapımının esaslarını oluşturmaktadır;

• Kiriş hareketi (chordal stroke) Kaba aşındırma sırasında kullanılır. Ayna yüzeyindeki içbükey eğriliğin ilk olarak oluşturulmasına (curve generation) yarar.
• Normal hareket (1/3 center over center stroke) Ayna ve aşındırma aracının merkezleri üzerinde, yarıçapın 1/3 ü genlikle gerçekleşen hareket. Kaba aşındırma, ince aşındırma ve cilalama sırasında kullanılır. Bir küre oluşmasına yol açar. Ayna, (ya da alet) çapının 1/6 sı kadar aracın (ya da aynanın) dışına taşacak şekilde merkezler ekseni boyunca hareket eder.
• W hareketi Biçimlendirme (figuring) sırasında kullanılır. Küresel içbükey yüzeyi paraboidal hale getirir.
  
  Bunlara ilaveten biçimlendirme hatalarını düzeltmek için kullanılan dört hareket daha vardır:
• ¼ merkezler arası hareket Biçimlendirme sırasında, aşağıya dönük kenar (TDE - turned down edge) hatasını gidermek için kullanılır.
• ½ merkezler arası hareket Biçimlendirme sırasında, yukarı dönük kenar (TUE - turned up edge) hatasını gidermek için kullanılır.
• W Merkez Derinleştirici Hareket Biçimlendirme sırasında, parabolizasyon için kullanılır.
• W Kenar Derinleştirici Hareket Biçimlendirme sırasında, parabolizasyon için kullanılır.