ATM (Amature Telescope Making)โครงการสร้างกล้องดูดาวสมัครเล่น 
     
การสร้างกล้องโทรทรรศน์ชนิดหักเหแสง
                   refract.JPG (8539 bytes)


    
     ข้อดีของกล้องโทรทรรศน์ชนิดหักเหแสงอย่างหนึ่งก็คือ สร้างได้ง่ายไม่ยุ่งยากซับซ้อน และสามารถหาอุปกรณ์ ทำได้ง่ายเช่นกัน และมีราคาเบื้องต้นถูก ในบทความนี้ไม่แนะนำให้ทำกล้องเพื่อใช้งานจริงเนื่องจาก ประสิทธิภาพไม่สู้ดีนัก แต่จะให้ไว้เพื่อศึกษาประดับความรู้มากกว่า  เมื่อทำได้แล้วจึงค่อยพัฒนาขึ้นไปทำกล้องที่ใช้เลนซ์แบบอะโครมาติด ซึ่งลดอาการคลาดสีแล้วและสามารถใช้ดูดาวได้จริงๆ
     
     หลักการเบื้องต้นของกล้องหักเหแสง 
     กล้องแบบหักเหแสงประกอบด้วย เลนซ์สองตัวคือ เลนซ์วัตถุจะมีความยาวโฟกัสยาว (F) และเลนซ์ตา จะมีความยาวโฟกัสสั้น (f) กับวัสดุทรงกระบอกที่ใช้ยึดเลนซ์ทั้งสอง การหากำลังขยายได้จาก  F/f  และ ตำแหน่งที่จะได้ภาพชัดที่สุดและมีกำลังขยายมากที่สุดคือ จุดที่ f ใกล้กับ F มากที่สุด (แต่ไม่ทับกัน) 
    อุปกรณ์ในการสร้างกล้องแบบพื้นฐานเริ่มต้น
   1.เลนซ์วัตถุ เลือกหาที่มีขนาดใหญ่ที่เท่าที่จะหาได้ ซึ่งผู้เขียนหาได้จากร้านศึกษาภัณฑ์ มีขนาด 3 นิ้ว หรือ 75 มม. ความยาวโฟกัส มีสองแบบคือ 500 มม. ราคาประมาณ 60.- บาท หรือ 1,000 มม. ราคาประมาณ 110 บาท   การเลือกโฟกัสยาวจะทำให้กำลังขยายได้เพิ่มขึ้น และการรบกวนของแสงน้อย แต่จะทำให้กล้องมีขนาดยาว เกะกะน้ำหนักมาก ผู้เขียนจึงเลือกทำกล้องแบบ 500 มม.ก่อน
   2.เลนซ์ตา ก็ซื้อจากร้านศึกษาภัณฑ์เช่นกัน   มีสองแบบคือ เลนซ์ธรรมดา ขนาด 20 มม.โฟกัส 25 มม. ราคาประมาณ 65.- และ เลนซ์อะโครมาติค ขนาด 18 มม.โพกัส 25 มม. ราคาประมาณ 160.- บาท
  หมายเหตุ  เลนซ์อะโครมาติค เป็นเลนซ์พิเศษที่ทำจากเนื้อแก้วสองชนิดติดกันเพื่อลดการคลาดสี จึงมีราคาแพงกว่าเลนซ์ธรรมดา ที่ร้านศึกษาภัณฑ์มีเฉพาะเลนซ์ตา เลนซ์วัตถุอะโครมาติคมีราคาแพงและ หาซื้อยาก 
   
3. ท่อน้ำ PVC  การประกอบกล้องแบบง่ายๆหรือแบบลูกทุ่งหากใช้อุปกรณ์ท่อน้ำจะค่อนข้างสะดวกหน่อย การบอกขนาดท่อน้ำ pvc จะแตกต่างจากการวัดทั่วๆไป เช่นท่อขนาด 2 นิ้วครึ่ง  จะมีเส้นผ่าศูนย์กลาง 3 นิ้ว จึงควรนำตลับเมตรไปซื้อด้วยเพื่อกันผิดผลาด และในบทความนี้จะบอกหน่วยวัดท่อน้ำตามแบบของท่อพีวีซี ไม่ใช่มาตราวัดแบบเมตริกทั่วไป
   อุปกรณ์ท่อน้ำประกอบด้วย (ดูรูปประกอบ)
  
        3.1 ท่อลำกล้องขนาด 2 นิ้วครึ่ง ความยาวเท่าความยาวโฟกัสของเลนซ์วัตถุโดยประมาณ  
           3.2  ข้อต่อลด ขนาด 3 นิ้ว ลง 2 นิ้วครึ่ง หรือ ข้อต่อตรง 2 นิ้วครึ่งก็ได้ แล้วแต่ความต้องการของ รูปร่างของหน้ากล้อง  และจะใช้ เป็นตัวยึดเลนซ์วัตถุด้วย 
           3.3  ข้อต่อลด ขนาด   2 นิ้วครึ่ง ลง 1 นิ้ว เป็นตัวปิดท้ายกล้องและติดตัวปรับเลนซ์ตา (ถ้า 2 นิ้วครึ่งลง 4 หุนจะหายากมาก และจะอยู่เยื้องกันไม่เป็นรูปกรวย)
           3.4 ข้อต่อเกลียวใน 1 นิ้ว และ 4 หุน (1/2 นิ้ว)  เป็นตัวยึดเลนซ์ตา
           3.5 ท่อ PVC ขนาด 1 นิ้วยาวประมาณ10 ซม 
    4  เหล็กรูเอนกประสงค์ และแหวนรัดท่อ 2 นิ้วครึ่ง กับ น็อต 2 หุนเกลียวนิ้ว (น็อตแบบเดียวกับที่ใช้ยึด เหล็กฉากเอนกประสงค์ตามร้านขายอุปกรณ์ก่อสร้าง) 

     ขั้นตอนการประกอบ

 

1. เราควรหาความยาวโฟกัสที่แท้จริงของเลนซ์ก่อน
ไม่ควรเชื่อสเปคที่ได้มากนัก ให้ทดสอบเลนซ์กับแสงอาทิตย์ ให้โฟกัสของแสงกระทบลงบนฉาก หาระยะที่โฟกัสของแสง เล็กที่สุด แล้ววัดระยะระหว่างเลนซ์กับฉาก คือระยะโฟกัสจริง ของเลนซ์ และต้องใช้ดวงอาทิตย์เท่านั้นเพราะเป็นแหล่งกำเนิดแสง
ในระยะอิมฟินิตี้ที่ดีที่สุด แต่ควรระวังอย่าให้แสงอาทิตย์เข้าตาด้วย 
(วิธีนี้จะใช้หาความยาวโฟกัสของเลนซ์ตาด้วย)
  2. ตัดท่อน้ำพีวีซี (ชิ้น 3.1)
 ให้ได้ความยาวพอเหมาะกับโฟกัสของ เลนซ์ที่วัดได้จากข้อ 1 (ตามขนาดความยาว B จากรูปบนสุด) เป็นขั้นตอนยาก อันดับแรก เพราะถ้าตัดยาวไป ก็ยังหาปลายโฟกัสจากเลนซ์วัตถุไม่เจอ ถ้าตัดสั้นไปก็จะทำให้ท่อน้ำนั้นเสียไปเลย โดยทั่วไปความยาวจะอยู่ที่ 85% ของความยาวโฟกัส ผู้เขียนไม่สามารถระบุความยาวที่แท้จริงได้เพราะขึ้นอยู่กับ ความยาวโฟกัสของเลนซ์วัตถุที่ใช้ทำ 
3.ทำที่ยึดกล้องกับขาตั้งกล้องถ่ายรูป
 ด้วยเหล็กรู(ชิ้นที่ 4)  โดยนำน๊อตตัวเมียขนาด 2 หุน เกลียวนิ้ว ยึดติดกับเหล็กรู จะด้วยการเชื่อม หรือติดกาว อีพร๊อกซี่ติดเหล็กก็ได้ (ไม่ควรใช้กาวตราช้างเพราะแห้งช้า และทิ้งไว้นานจะทำให้ กาวเปราะแตก) ดัดเหล็กรูให้โค้งเข้ารูป นำแหวนรัดท่อ 2 นิ้วครึ่ง มายึดหัวท้าย ดังรูป  ก็จะได้ลำกล้องที่สามารถยึดบนขาตั้งกล้อง ถ่ายรูปทั่วไปได้แล้ว
  4. การยึดเลนซ์วัตถุ 
วางเลนซ์วัตถุบนข้อต่อลด (ชิ้น 3.2) ด้าน 2นิ้วครึ่ง แล้วนำท่อน้ำ ขนาด 2 นิ้วครึ่งที่ตัดปากและแต่งจนเรียบ  โดยวางเลนซ์ไว้ในข้อต่อแล้วนำท่อลำกล้องอัดอีกทีหนึ่ง ซึ่งจะทำให้เลนซ์ติดแน่นและตั้งได้ฉากกับลำกล้องพอดี
รูปด้านซ้ายแสดงแบบของหน้าตาหัวกล้อง ที่ใช้ข้อต่อตรง และ ข้อต่อลด 
  5. แต่งข้อต่อลด (ชิ้นที่ 3.3)
 นำตะไบบุ้งแต่งรูปภายในด้าน 1 นิ้วเพื่อให้ท่อ 1 นิ้ว สามารถปรับเข้าออกได้คร่อง เพื่อการปรับโฟกัส เนื่องจากรูท่อน้ำจะไม่สม่ำเสมอ คือปลายด้านในจะตีบลง เพื่อให้ต่อท่อน้ำได้แน่นไม่รั่ว แต่เราต้องการให้ท่อ 1 นิ้ว เคลื่อนที่ได้คล่องตัว แต่วิธีนี้ผู้เขียนอาศัยเครื่องกลึง และเหล็กขุดชาปร์ จึงทำได้รวดเร็วและเบาแรง  สำหรับท่านที่ไม่มีเครื่องกลึง จะข้ามขั้นตอนนี้ไปก็ได้ การปรับโฟกัสให้ใช้วิธีตัดท่อน้ำ 1 นิ้ว ในข้อ 7 เพื่อให้ได้ระยะโฟกัสชัดที่สุดก็ได้  แล้วนำชิ้นนี้ไปปิดท้ายกล้อง
  6. นำกล้องที่ได้จากข้อ 5 ยึดกับขาตั้งกล้องถ่ายรูป
  
ส่องดวงอาทิตย์อีกครั้ง (ห้ามมองดวงอาทิตย์นะครับ) ให้ดูแสงที่ออกมาจากปลายกระบอก ด้วยการนำฉาก กระดาษแข็งสีขาว มารอด้านท้ายกล้อง หาระยะโฟกัส ให้ตกห่างจากปลายข้อต่อลดด้าน 1 นิ้ว พอประมาณ คือให้พอดีกับตำแหน่งโฟกัสของเลนซ์ตาที่จะมาต่อในข้อ 7  ถ้ายังหาไม่ได้ แสดงว่าการทำในข้อที่ 2 ไม่เหมาะสม  ต้องตัดแต่งระยะใหม่
  7. ประกอบเลนซ์ตา
 นำข้อต่อ 4 หุนเกลียวใน วางเลนซ์ที่ด้านนอก บริเวณที่เป็นเกลียว แล้วติดยึดด้วยกาวปืน (อย่าใช้กาวตราช้าง เพราะจะทำให้เลนซ์มัว) แบบนี้จะทำให้หน้าตาของเลนซ์ตาสวย แต่ข้อเสียคือ ต้องวางให้ระนาบของเลนซ์สนิทห้ามเบี้ยวเด็จขาด เพราะจะทำให้มุมมองภาพผิดเพี้ยนได้
   แต่สำหรับเลนซ์อะโครมาติดจะมีขนาดเล็กกว่าเกลียว ทำให้การยึดเลนซ์ด้วยปืนกาวลำบากยิ่งขึ้น 
   (วิธีนี้จะทำให้สามารถทำเลนซ์ตาได้หลาย ความยาวโฟกัส ถ้าหาเลนซ์ได้ เช่น 25 มม.  40 มม. หรือ 10 มม. ) 
 8.ทำส่วนปิดท้าย
  ใช้ข้อต่อเกลียวใน 1 นิ้ว กับ ท่อน้ำ 1 นิ้ว (ชิ้นงาน 3.5) ยาวประมาณ 10 ซม.  ประกอบกัน ก็จะได้ส่วนที่ใช้ ปรับโฟกัส แล้วนำเลนซ์ตา ที่ทำได้ในข้อ 7 มาใส่ จะใส่ได้พอดี กับข้อต่อเกลียวใน 1 นิ้ว เพื่อสับเปลี่ยนเลนซ์ตาได้หลายขนาด
   9 นำเลนซ์ตามาประกอบ
 เลนซ์ตาที่ได้จากข้อ 7 ต่อกับส่วนปิดท้ายในข้อ 8  ด้านท้ายกล้อง ปรับแต่งโฟกัสด้วยการดึงส่วนปิดท้าย (ข้อ 8) เข้าออก เพื่อให้ได้ภาพชัดที่สุด ถ้าดันเข้าจนติดแล้ว ภาพเริ่มชัดแต่ไม่พอ ให้ตัดความยาวข้อ 2 ให้สั้นลงอีก แต่ถ้าตัดสั้นไป จนดึงส่วนปิดท้ายจนสุดยังไม่พอ ให้เปลี่ยน ความยาวของท่อ 1 นิ้วในข้อ 8 ให้ยาวขึ้น
   ขั้นตอนสุดท้ายนี้อยู่ที่เทคนิคเฉพาะตัวของผู้ทำกล้องเอง

กล้องหักเหแสง ที่ประกอบเสร็จแล้ว ยึดบนขาตั้งกล้องถ่ายรูป พร้อมใช้งาน
การปรับโฟกัสให้ขยับข้อต่อที่ติดเลนซ์ eyepieces   เข้าออกจนได้ภาพชัดที่สุด  
    กล้องตัวนี้มีความยาวโฟกัส 500 มม. เมื่อใช้เลนซ์ตาขนาด 25 มม. จะได้กำลังขยาย 20 เท่า มากกว่ากล้องสองตา ดูดวงจันทร์ได้สบาย
     ราคาอุปกรณ์ ไม่รวมขาตั้งกล้องถ่ายรูป ไม่ควรเกิน 500.-บาท สำหรับเลนซ์ธรรมดาที่ได้จากร้านศึกษาภัณฑ์

   การประกอบกล้องแบบนี้จะมีข้อเสียมากคือ
   1. การปรับระยะความชัดทำได้ลำบากและมีช่วงที่สั้นมากเกินไป
   2. ภาพที่ได้จะหัวกลับและกลับซ้ายขวา ทำให้ไม่เหมาะในการดูวิว หรือ ดูนก
   3. เนื่องจากเลนซ์วัตถุเป็นเลนซ์ธรรมดา ทำให้มีการคลาดสีรุ้ง จึงดูดาวฤกษ์ไม่ชัด แต่ยังพอจะดูดวงจันทร์ และเห็นผิวขรุขระของดวงจันทร์ได้ 


    วิธีการปรับปรุงกล้องให้ดีขึ้น  
      ตอนที่ 1  ทำไดอะกอนัลปรึซึม เพื่อให้ภาพหัวตั้ง
      ตอนที่ 2  ทำตัวปรับโฟกัส (Focuser) ให้การปรับโฟกัสกล้องนุ่มนวลขึ้น
   
     


    หากมีข้อสงสัยสอบถามเพิ่มเติมได้ที่ผู้เขียน   Skywatcher (sukithotline@hotmail.com)