29. Mai 2004 erstellt auf astro-foren.de

Vorbemerkung: Ein Frauenhofer von SYNTA mit einer Öffnung von f/5 ist eigentlich schon
ein gewagtes Experiment, weil Frauenhofer überlicherweise mit kleineren Öffnungen herge-
stellt werden. Auch ist es besonders kühn von mir, einen SYNTA mit einem Takahashi ver-
gleichen zu wollen, nachdem ich die hohe optische Qualität der Takahashi Teleskope ja
kenne. "Auf dem Weg zum Takahashi" soll also nur ausdrücken, daß man diese recht preis-
werten SYNTA-Geräte durchaus sinnvoll optimieren kann, obwohl sie natürlich nie an die
Qualität des anderen Herstellers heranreichen werden.

Bei der Optimierung des Synta 120/600 habe ich heute einige Male zuerst den Mülleimer
gesucht, in den ich das Gerät vielleicht versenken könnte - nur gehört es leider einem Stern-
freund, und der möchte noch durchschaun, und vertraut auf meine Künste. Es beginnt damit,
daß die Optik als Ganzes zum Tubus nicht justierbar ist, und man sieht deutliche Kollimations-
Fehler der Optik selbst. Da hilft auch nicht, daß das Gewinde-Spiel, mit dem man Objektiv-
Fassung auf das Tubus-Rohr aufschraubt, dermaßen groß ist, daß man das Objektiv auch
schief aufschrauben könnte. Es ist also bereits eine Kunst, dieses ausgeschlagene Gewinde
wieder richtig zu treffen. Eine weitere Besonderheit ist das zu große Spiel der beiden Frauen-
hofer-Linsen in der Fassung. Die Linsen liegen nach zwei Seiten auf einem O-Ring auf, der
zu kurz abgeschnitten ist, und demzufolge offen für "Sickerwässer" ist. Somit hatte ich es
heute mit einer miserablen mechanischen Qualität zu tun, die einem als Feinmechaniker
(als erstem Beruf) besonders ins Auge sticht.

00. Grundlage der Optimierung

Es beginnt also damit, daß man in Autokollimation die Farb-Korrektur des Einzel-Ge-
rätes mit einem stufenlosen Interferenz-Filter bei F-Linie=486.1 nm, bei e-Linie=546.1 nm
und bei C-Linie=656.3 nm untersucht und feststellt, daß die Optimierung für die C-Linie
erfüllt ist, während der grüne Bereich bereits unter erheblicher Überkorrektur leidet in
einem Bereich von mindestens L/2 PV wave und mehr, also auch der Strehl erheblich
"in den Keller" gehen würde für diesen Spektral-Bereich der aber für unser Auge eigent-
lich das Optimum ist, und weswegen der Sternfreund die Optimierung wollte. Korrigieren
läßt sich das also, indem man den Linsen-Abstand bei den drei Abstands-Plättchen ver-
größert.

01. Der Meßaufbau in Autokollimation

Von links nach rechts erkennt man zuerst meinen künstlichen Stern, 0.01 mm Durch-
messer, der über ein kleines 5x5x5 Dachkant-Prima bzw. dessen Hypothenuse als Plan-
spiegel in die Waagrechte gespiegelt wird. Das Dachkant-Prisma läßt sich leicht und
exakt montieren. Danach der SYNTA in einer Wiege, gut gepolstert, damit der Lack
keine Schrammen kriegt, am Tubus-Ende die nicht justierbare Objektiv-Fassung und
schließlich der Zeiss-Planspiegel in einem Stahlring mit einem genauen Meßprotokoll,
um auch die kritschen Argumente noch beantworten zu können. Damit ist sichergestellt,
daß ich doppelt so genau messe, wie der Sternfreund am Himmel beobachten kann.

02. Der farbabhängige Öffnungsfehler vor der Behandlung "blau"

Das Ronchi-Gramm 10 lp/mm zeigt intrafokal eine ausgeprägte Überkorrektur, die sich in
der bauchigen Verformung der Gitterlinien darstellt. Diese Überkorrektur führt optisch dazu,
daß die Mittelpunkts-Strahlen kürzer fallen, die Randstrahlen länger und eine theoretische
Brennlinie ergeben, die eine Unschärfe für diese Farben mit sich bringt, und zwar unabhängig
von den unterschiedlichen Schnittweiten der einzelnen Farben.

03. Der farbabhängige Öffnungsfehler vor der Behandlung "grün"

Man möchte also für den visuellen Bereich, der für das Auge das Optimum darstellt, ein mög-
lich perfektes Bild, einen möglichst kleinen Öffnungs-Fehler, während es für die Fotografie im
roten Bereich sinnvoller sein könnte. Grün ist also ebenfalls überkorrigiert, wie man an den
Linien erkennt.

04. Der farbabhängige Öffnungsfehler vor der Behandlung "rot"

Im Bereich der C-Linie, also im roten Spektral-Bereich, wirkt das Objektiv erstaunlich gut kor-
rigiert, als wäre es nur beim falschen Sternfreund gelandet, denn auch Optiken von Astro Physics
sind oft im roten Bereich perfekt und leider im Grünen mit Öffnungsfehler versehen - hat ja viel-
leicht seine Gründe.

05. Der farbabhängige Öffnungsfehler nach der Behandlung "blau"

Nach dieser Analyse des farbabhängigen Öffnungsfehlers gleich mal in die Vollen. An den drei Dis-
tanz-Plättchen noch 0.5 mm dazugelegt in der Hoffnung, daß damit der Fehler hinreichend behoben
sei. Daß daraus jedoch ein zwei Stunden Parcour werden sollte, hatte ich mir so auch nicht vorge-
stellt. Aus der Überkorrektur wurde sofort eine etwa gleichgroße Unterkorrektur - also war ich er-
heblich über das Ziel hinausgeschossen, etwa um den Faktor 2.

06. Der farbabhängige Öffnungsfehler nach der Behandlung "grün"

Mit 0.3 mm zusätzliche Distanz-Vergrößerung der beiden Linsen lag ich dann im Bereich der e-Linie
etwa dort, wo für diese Optik das Optimum sein könnte, was man deutlich an den nahezu perfekten
geraden Ronchi-Linien verfolgen kann. Keine Zone, wie ich sie bereits bei vielen Syntas gesehen
habe, ein edles Teil, das allein durch die Abstands-Vergrößerung entstanden war.
Aber . . . So einfach machte es mir die Optik nun auch wieder nicht !

07. Der farbabhängige Öffnungsfehler nach der Behandlung "rot"

Deutlich ist nun für die C-Linie (rot) eine Unterkorrektur intrafokal durch die kissenförmige Ver-
engung der Streifen in der Mitte zu erkennen. Aber das war ja so gewollt.

08. Die Rauhheits-Messung nach der Optimierung "blau"

Die nächsten Messungen untersuchten die Gesamt-Rauhheit des Systems, da ja über insgesamt
4 Flächen gemessen wird - erstaunlich glatt besonders im grünen Bereich. Zuvor jedoch war das
Sternscheibchen nicht rotations-symmetrisch. Intra/extra-fokale Sternscheibchen haben dann einen
dezentrierten "Licht-Kern" und beim Fokussieren entsteht eine Koma-Figur, die zu Lasten der Auf-
lösung geht. Also mußte ich mich mit der Verkippung der Linsen befassen nach der Formel: Ver-
dickung des Sternscheibchens an einer Seite bedeutet, am Objektiv genau an dieser Seite den Ab-
stand zu vergrößern, so um 0.02 - 0.04 mm. Bernhard Schmitt soll bei derlei Aktionen Frauenhofer-
Optiken am Schluß mit einem Gummi-Hammer bearbeitet haben, um so die Abstände der Distanz-
Plättchen zu regeln. In ähnliche Weise bin ich heute vorgegangen, nur nicht mit dem Gummi-Hammer,
aber mit Druck.

09. Die Rauhheits-Messung nach der Optimierung "grün"

Estaunlich eben und erstaunlich glatt, wenn ich mir die vielen Aufnahmen in Erinnerung bringe, die
ich auch schon bei anderen derartigen Optiken hatte. Vielleicht ist ja die Fertigung wirklich besser
geworden. Die Restzone bei ca. 75% vom Durchmesser ist fast nicht erkennbar.

10. Die Rauhheits-Messung nach der Optimierung "rot"

Durch die Bildnachbearbeitung ist bei diesem Bild eine Struktur entstanden, die nicht mehr ganz
mit der Wirklichkeit übereinstimmt. Das wird besonders aus dem Vergleich mit grün und blau deut-
lich. Trotzdem zeigt sowohl blau wie rot den Öffnungsfehler, während grün nahezu eben wirkt.

11. Das Interferogramm bei 532 nm Wellenlänge "grün"

Trotzdem bildet auch das Interferogramm bei 532 nm Wellenlänge noch deutlich eine Restkoma ab,
die teilweise auf die fehlende Justiermöglichkeit der Optik zum Tubus zu suchen ist. Nicht viel, aber
erkennbar und drückt natürlich den Strehl dadurch, daß die Streifen in der Mitte leicht bauchig sind
und noch eine leichte S-Form erkennen lassen. Mit einer eigenen Fassung könnte man das ebenfalls
beheben - dann stellt sich jedoch das Preis-Leistungs-Verhältnis, und dieses Hobby betreibe ich
immer noch als Hobby, und nicht als Wissenschaft, von der Zeit gar nicht zu reden.

12. Die quantitative Auswertung für 532 nm (grün) und die Restfehler

Es kommen aber für den grünen Bereich immer noch stolze 0.85 Strehl heraus, bei einem vergleichs-
weise schlechten PV-Wert von ca. L/3 wave. Nun der ist ja bereits erklärt. Die Abstands-Vergrößerung
der Streifen vom Rand zur Mitte drückt tatsächlich den PV-Wert. Mit meinem 5 mm Okular schaute
der künstliche Stern noch ganz ordentlich aus, das würde am Himmel einem 2.5 mm Okular ent-
sprechen, und davon würde ich immer abraten. Das Äußerste an sinnvoller Vergrößerung wird in die-
sem Beispiel bei 120-facher Vergrößerung liegen - es ist halt doch kein Takahashi, der auch bei
hohen Vergrößerungen nicht in seiner Leistung abfällt, wie ich unlängst erst erlebte. Das hat aber
mehr mit dem Farblängsfehler zu tun, der bei einen Takahashi nahezu perfekt korrigiert wurde.

Das Bild mit der Rotations-Symmetrie hab ich vergessen zu schicken. Es ist aber befriedigend aus-
gefallen.

Soviel zur Optimierung eines Wald- und Wiesen-Syntas.