21. Januar 2006 erstellt auf astro-foren.de

Weitere Berichte zum Thema findet man hier:

Wie läßt sich ein TMB-FH optimieren?

Lange hat er geduldig gewartet, der Josef, weil er offenbar weiß, daß man bei Optiken auch viel Ruhe
und vor allem keine Hektik brauchen kann, wenn man sich mit den Gegebenheiten eines nicht ganz per-
fekten Systems auseinandersetzt. Es ist also ein FH mit einer Öffnung von F/9 und den auf dem Foto
erkennbaren Daten. Die rote Markierung wurde von mir angebracht, was bei den folgenden Arbeiten ganz
wichtig ist.



Beim Testen hat man es besonders im Winter mit einer kalten Decke zu tun, wenn die kalte Garage über
dem Optik-Keller liegt, sodaß die "Einhausung" mit Styropor-Platten einigermaßen Abhilfe schafft.



Bei der Justage der beiden Linsen entdeckte ich Distanz-Plättchen (0.95 mm) aus schwarzem Kunststoff,
wie er freundlicherweise auch bei den scharzen CD-Hüllen (1.1 mm) verwendet wird, sodaß eine dieser
Schutzhüllen geopfert werden mußte, wie man an oberer Aussparung sieht. Dadurch ging es zunächst um
die Frage, stimmt die Zentrierung und wie muß sie verändert werden.



Alle Kollimations-Arbeiten müssen natürlich sofort in Autokollimation überprüft werden, sodaß sich
eine geeichte Position vor dem Planspiegel als sinnvoll herausstellt. Und weil der Schraubring leider
nur zwei Schlitze zu Aufschrauben aufwies, bekam dieser Ring noch zwei kleine Bohrungen (2.1mm), mit
denen sich nun viel leichter mindestens 30-40 mal der Schraubring auf- und zudrehen ließ.



Dabei geht es zunächst darum, die Verkippung der beiden Linsen und damit die Achs-Coma möglichst auf
Null zu bringen. Und damit man versteht, welches der drei Distanz-Plättchen wie verändert werden muß,
Kriegt das Distanz-Plättchen oben noch 0.2 mm dazugelegt. Damit war sofort klar, wie der IST-Zustand
zu bewerten ist. Also sucht man das Plättchen, das vorsichtig um hundertel mm Beträge abgeschliffen
werden muß, und weil man in einem solchen Fall erst einmal übers Ziel hinaus-schießt, entstanden
vier verschieden dicke Plättchen: 0.88, 0.90, 0.91 und 0.93, und das letzte war es dann.



Bei der Kontrolle über einen 0.02 mm künstlichen Stern läßt sich aber bereits erkennen, daß die
Zentrierung zwar jetzt stimmt, das System aber noch unter einem Astigmatismus leidet, und diesen
natürlich auch gerne beseitigt hätte. Liegt es an der Fassung, oder ist er regelrecht eingebaut.
Entsprechende Versuche klärten den Sachverhalt und nun ging es darum, ob sich das Linsenpaket durch
gezielten Druck "erweichen" läßt. Also habe ich eine Lagerung eingebaut, die den Astigmatismus etwas
reduziert - ganz wird man ihn nicht beseitigen!



Damit hat man den Zeitpunkt erreicht, der weiterführende Qualitäts-Tests erlaubt. Am Foucault-Bild
erkennt man das sekundäre Spektrum bzw. den Farblängsfehler in der Form, daß gelb/grün nahezu zu-
sammenfällt und die Schnittweiten von rot und blau dahinter liegen, daher die "Halbierung" der
Farben.



Bei 546.1 wave= e-Linie erkennt man leichte Zonen und natürlich auch den Astigmatismus.



Der Gaußfehler bzw. farbabhängige Öffnungsfehler ist nicht besonders signifikant, soweit man das
bei einem Ronchi-Gramm 13 lp/mm in Autokollimation darstellen kann.



Hier zeigt sich der Rest-Astigmatismus in seiner vollen Schönheit



und auf diesem Interferogramm erkennt man bei 532 nm wave eine deutlich herabgezogene Kante, die
man abblenden sollte bei einem Durchmesser von 203 mm.



Trotzdem kommt beim Spalttest und einem Interferenzfilter von 546.1 wave eine ziemlich deutliche
Spaltabbildung heraus, die man mit einem 10" SC nicht erreichen würde.



Auf der Basis des selektierten Interferogrammes wird zunächst einmal "gnadenlos" ausgewertet, wobei
jetzt die Diskussion beginnt, die leider nicht von jeder Seite gründlich genug geführt wird. Es sind
drei Fehler, die "gewichtet" werden müssen, der Rand, die Coma und der Astigmatismus, wie sie dem
benutzten Interferogramm zu entnehmen sind. Auf diesem Bild ist bereits der 2. Schritt vorgezeich-
net, wie sich eine Blende auswirkt, die die Öffnung von 203 mm auf 187 mm reduziert.



Mit allen Fehlern aus der vollen Öffnung bei 532 nm wave kommt ein Strehl von fast 0.70 heraus, also
nicht beugungs-begrenzt, wobei die Coma mit max. 5 Punkte beteiligt ist, der Astigmatismus hingegen
mit 25 Punkten auf der Skala von 0.00-1.00. Die Coma ist also weitestgehend verschwunden, signifi-
kant hingegen immer noch der Astigmatismus, wie er bereits oben beim Sternscheibchen gut zu erkennen
ist.

System-Öffnung 203 mm - Auswertung



Im nächsten Schritt geht man konsequenterweise der Frage nach, wie verändert eine Blende, die die
abfallende Kante unsichtbar macht, das quantitative Ergebnis. Dies kann man natürlich gut simulieren
durch einen kleineren Umkreis von ca. 187 mm. Für diesen Fall hebt sich der Strehl-Wert auf 0.83,
was im Vergleich zum ersten Ergebnis ganze 13 Punkte wären, der Einfluß der Coma reduziert sich auf
nur noch 2 Punkte, also minimal, und der Astigmatismus bleibt in der Gegend von 24 Punkten, weil
er gewissermaßen ins System "eingebaut ist.

System auf 187 mm abgeblendet - Auswertung



Die Bildqualität dürfte bei abgeblendetem FH-Objektiv also noch erheblich zunehmen. - Leider war bei
diesem Objektiv nicht mehr drin, aber es wäre jetzt fast perfekt zentriert und nach dem Abblenden
sollte es ein leistungsfähiges lichtstarkes Fernrohr sein.

############################ Beitrag Nr. 20 ###########################

Es geht weiter:
Wenn man das Objektiv maßvoll abblendet auf 180 mm, dann hat man ein f/10 Objektiv,
das wäre für einen Fraunhofer immer noch lichtstark. Dann fallen aber die schlimmsten
astigmatischen Verformungen von 25 Punkte vorher auf 8 Punkte zurück, was man vor
allem auch am Sternscheibchen sieht, das sich der Kreisform annähert. Würde man auf
ein f/12 System zurückgehen, hätte man 150 mm, bei f/15 nur noch 120 mm Durch-
messer. Damit läßt sich zwar der Strehl hochtreiben, aber das Bild wird immer dunkler,
und die Auflösung auch nicht unbedingt besser, weil die ja vom Durchmesser abhängt.



Hinter der letzten Fläche sitzt von außen geschützt eine Blende mit 180 mm Durchmesser.



Auch beim Interferogramm erkennt man zwar noch den Astigmatismus,
der Randabfall, der zugleich mit Coma vermischt war, ist weg, damit
bewegt sich der Strehl auf mittlerweile 0.833 über die Marke "beugungs-
begrenzt"



Und damit kommt man der vorherigen Simulation doch entgegen und
verbessert die quantitativen Werte dieses Objektivs. Die Abblidungs-
leistung sollte damit ein weiteres Mal gestiegen sein, wenn man nicht
gerade massiv auf Öffnung verzichten will. Doch auch auf die Frage von
Josef eine Antwort:

Simuliert man auf der Grundlage des oberen Interferogrammes kleinere
Durchmesser, dann kommt überschlägig für 532 nm wave folgendes heraus:



Durchmesser 180 ... Strehl = 0.833 ... f/10
Durchmesser 150 ... Strehl = 0.934 ... f/12
Durchmesser 120 ... Strehl = 0.981 ... f/15

Die Auflösung nimmt aber wegen der reduzierten Öffnung ab. Also nach "Tipps
Tricks für Sternfreunde" 2. Auflage S. 14:



Durchmesser...|Airy-Disk.........|arcsec für 555 nm wave
--------------------------------------------------
180 ..................|0.01354 ..........|0.776"
150 ..................|0.01625 ..........|0.931"
120 ..................|0.02031 ..........|1.164"


Wie geht es jetzt weiter, lieber Josef?



Josef Büchsenmeister hat mit diesem optimierten
TMB FH 180/1800 folgende Bilder erzielt:
http://www.astrostation.at/ikreator/ast/cms_pub/content_15-de.html#PG