03 Newton-Systeme und verwandte Fragen

C012A ellipt. oktagonaler Cardoen-Flat testen

weitere Bilder -> w:\II_gramme\Pent22_05Aug2017\FlatEllipt135mm\Bericht\*.*

Elliptische Plan-/Fangspiegel haben in der Regel die Form einer Ellipse.  Von einem einzigen Hersteller ist bekannt, daß er stattdessen
oktagonale Planspiegel schleift, was ich mit Bildmaterial aus Puimichel, Süd-Frankreich, nachweisen kann.  Bereits die Herstellung
von Planoptik kann sehr  verschieden sein. Die Test-Möglichkeiten ebenfalls. Die genaueste Prüfung wäre der Test auf Kontakt gegen
einem Referenz-Planspiegel, von dem man ein Zertifikat haben sollte. Dies jedoch nur bei einfacher Genauigkeit. Bei diesem Test kann
man auch die Power (Planität) ermitteln. Bei einem elliptischen Fangspiegel wäre die jedoch sekundär, weil Power im Extrem-Fall bei
45° Reflexion  zu leichtem Astigmatismus führen würde.  Man kann deshalb in Kontakt prüfen, besser aber gegen eine Sphäre, und damit
in der Weise, wie später im Newton-Strahlengang bei doppelter Genauigkeit. Auch für diesen Fall sollte man die Genauigkeit der
Sphäre kennen.  http://r2.astro-foren.com/index.php/de/schwerpunkt#C010
C011 der unbekannte Fangspiegel - Messung gegen eine Sphäre bei 90 Verkippung
Weiter muß man berücksichtigen, daß besonders bei der Feldfotografie nur ca. die halbe Fläche des Planspiegels im Strahlengang für
die Abbildung eines Sternpunktes verwendet wird, sodaß nur die Genauigkeit der tatsächlich benutzten Fläche herangezogen werden
sollte - alles andere wären praxisferne Argumente.

Die beiden Planflächen "stehen" vertikal zueinander um zu verhindern, daß das gegenseitige Gewicht die Messung verfälscht. Auch
kann man dadurch leichter senkrecht auf die Flächen blicken und die entstehenden Interferenzen.  Genaugenommen wäre dieser
Testaufbau sinnvoll.

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Die obere, vordere Referenzfläche wurde vor vielen Jahren von Peter Rucks, Zeiss, geprüft.      

SFlat-P1040004.JPG
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Mit dem monchromatischen Licht einer Natrium-Dampflampe entstehen diese Interferenz-Streifen als Hinweis, daß dieser Flat OK ist.   
(Kalter Natriumdampf strahlt fast ausschließlich Licht der Wellenlängen 589,00 nm und 589,59 nm ab (Natrium-D-Linien, Natrium-Doppellinie),
ist also fast monochromatisch.)                    


FTest_03.jpg
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Eine andere Möglichkeit ist der Test gegen eine Sphäre, wiederum die gesamte Planfläche, allerdings mit dem Unterschied, daß durch
ihre Stellung im Stahlengang die Ellipse zu einem Kreis verkürzt wird und damit der Situation in einem Newton-System entspricht und
damit bei doppelter Genauigkeit ausgewertet werden kann.   Der  Kugelspiegel sollte für diesen Fall hinreichend genau sein, siehe Link
oben.          

FTest_04.jpg
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Wenn die Rückseite des Test-Planspiegel jedoch eine polierte oder sehr fein geschliffene Oberfläche hat, bekommt man viel Streu-
licht von dieser Rückseite, und dieses Streulicht überlagert dann z.B. das Interferogramm. Für diesen Fall kann man sich über
andere Tests (Ronchi) 
vergewissern, ob die Fläche OK ist, eventuell Zonen hat, oder über- oder unterkorrigiert wäre. Damit hätte
man eine gewisse Sicherheit, daß die unterschiedlichen Meßergebnisse einigermaßen real sind.                

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Die Interferenz-Streifen kann man nur mit Mühe erfassen, AtmosFringe hingegen zeichnet diese dann eindeutig.                   

FTest_06.jpg
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Daraus ergibt sich dann die Wellenfront-Desformation

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FTest_08.png
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. . .  und schließlich eine Genauigkeit von ca. PV L/9, was völlig ausreichend ist.

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C095 * Wie genau sollte ein ellipt. Fangspiegel sein?

Siehe auch: C093 Kalkulierte Genauigkeit bei unterschiedlichen Planspiegeln

Bei der Beurteilung der optischen Qualität eines elliptischen Fangspiegels in einem Newton-System sind ein paar Vorüberlegungen
durchaus zweckmäßig: Möchte man ein visuelles Newton-System, dann empfiehlt sich ein f/5 bis f/8 System mit möglichst knapp
bemessenem Fangspiegeldurchmessser kleine Achse, damit die Obstruktion durch den Fangspiegel so klein wie möglich ausfällt.
In diesem Fall wäre eine Flächengenauigkeit über den gesamten FS-Durchmesser von mindestens PV L/8 Wave und besser wünschens-
wert. (Wobei bei Planflächen die Genauigkeit oft mit "surface" angegeben wird, und das wäre dann nur halb so genau.)

Bei einem fotografisch genutzen F/4 System wird der FS-Durchmesser kleine Achse wegen der Vignettierung im Bildfeld größer
ausfallen müssen - die Obstruktion wird also größer und verschiebt dadurch mehr Lichtenergie in die Beugungsringe. Trotzdem 
wird im System immer nur ein kleinerer FS-Durchmesser genutzt, auch wenn sich über das Bildfeld diese Fläche jeweils verschiebt.
Die Gesamtfläche des Diagonal-Spiegels von 70 mm kleine Achse hat zwar eine geringere Genauigkeit von nur 0.419 Strehl, gebraucht
aber wird nur eine Teilfläche von hier 35 mm kleine Achse. Die Genauigkeit dieser Teil-Fläche "springt" aber nun auf 0.982 Strehl, und
ist damit völlig ausreichend. Im Strahlengang braucht der Lichtkegel immer nur 35 mm Durchmesser. Wegen der Abbildung in anderen
Bereichen im Fokus/Bildfeld verschiebt sich also die benutzte Fläche auf dem Planspiegel,  am Durchmesser im Strahlengang jedoch
ändert sich nichts.



Aktuell ist also immer nur die opt. Qualität dieser Fläche auf dem FS interessant. Ein weiterer Aspekt in diesem Fall ist die Auflösung
des Kamera-Sensors mit bislang 5.4µ bis 9µ Pixelgröße. (Die Entwicklung hin zu kleineren Pixeln erfordert höhere Genauigkeit.)
Zur Darstellung eines lichtschwachen Sternes sind jedoch immer mindestens 3x3 Pixel erforderlich, weshalb sich die Auflösung
aus dem inv TAN(3x3µ/1000) berechnet. Bei 5.4µPixelgröße wären das dann inv TAN(0.0162/1000) also 3.34 arcsec. Visuell hätte
man hingegen 0.553 arcsec, die aber über das Seeing über die oberen Luftschichten auf etwa 1 arcsec begrenzt ist.  Bei der
angenommenen Pixelgröße von 5.4µ und der damit errechneten Auflösung von 3.34 arcsec verschwinden eine Reihe von opt.
Fehlern besonders auch der Astigmatismus, dessen "Kreuz" im Fokuspunkt zu einem kleinen Sternscheibchen "verschmiert"
wird und dadurch auf dem Rohbild nicht mehr zu erkennen ist. Man würde das lediglich über einen größeren Durchmesser des Stern-
scheibchens im Bildfeld nachmessen können, wenn man dessen Ideal-Größe im Bildfeld kennt.  Strehl-niedrige Teleskope können
also trotzdem passable Astrofotos abliefern.        

Der Test gegen einen Kugelspiegel

Im Zusammenhang mit diesem Testverfahren lesen Sie auch folgende Berichte: E072 - Flat 10 inch prüfen - 12.04.2014
C012 Elliptische Flats - Planspiegel testen ;  E045 elliptischer Planspiegel (Fangspiegel) 170 mm kleine Achse Test gegen Sphäre/Kugel
Referenz-Optiken im Archiv ;     

Die Sphäre, gegen die geprüft wird, sollte für den Meßbererich mindestens PV L/10 und besser haben, damit man nicht die Fehler
der Sphäre gegenrechnen muß. Dieser Testaufbau entspricht dem Strahlgang in einem Newton-System. Der ellipt. FS/Planspiegel
steht im 45° Winkel zur opt. Achse und sorgt dafür, daß der Querschnitt im Strahlengang weiterhin rund erscheint, wie auf dem
synthetischen IGramm rechts zu sehen ist.     




Zwei ähnliche Setups mit zwei unterschiedlich großen ellipt. Planspiegeln: Vom Abstand des ellipt. Fangspiegels vom Kugelspiegel hängt es ab
wie groß die Fläche auf dem FS ist, die geprüft werden soll. Nahe am Kugelspiegel erfaßt der Lichtkegel zum Kugelspiegel die gesamte FS-Fläche.
Nahe am Fokus/Krümmungsmittelpunktes erfaßt der Lichtkegel der Sphäre nur einen Teil/Ausschnitt der Planfläche und simuliert damit
die tatsächliche Fläche, die im Strahlgang gebraucht wird.            




Der FS kann bereits auf einer Halterung aufgeklebt sein, wie auf dem oberen Bild, oder liegt lose in einer spannungsfreien Halterung,
wie auf dem folgenden Bild.               




C093 Kalkulierte Genauigkeit bei unterschiedlichen Planspiegeln

Besonders das Zenit-Prisma ist ein Beispiel dafür, daß der "schlanke" Lichtkegel eines f/6 bis f/19 Linsen-Fernrohres einen vergleichs-
weise kleinen Durchmesser bzw. kleine Fläche des Planspiegels verwendet, wie der obere Link ausführt. Allerdings sollte dann dieser
Flächen-Anteil die erforderliche Genauigkeit von mindestens PV L/8 Wave darstellen. Hier positioniert man das Zenitprisma in Fokus-
nähe für einen realistischen Testaufbau.     
Dies wäre ein Beispiel, bei dem nur die tatsächlich benutzte Fläche eines FS 88 m kleine Achse ausgewertet wird. Die erforderliche
Genauigkeit muß sich deshalb nur auf diesen Durchmesser beziehen, nicht auf die Gesamtfläche von 88 mm kleine Achse.


Für die tatsächlich im Strahlengang benutzte Teilfläche hätte nun der ellipt. Planspiegel die erforderliche Genauigkeit für visuelle
Ansprüche. Für die Fotografie würden auch schon PV L/4 wave völlig ausreichend sein. Wer allerdings großen Wert auf hohe
Genauigkeit auch des Fangspiegels legt, wird sich einen kaufen mit einem Zertifikat über die Gesamtfläche von ca. PV L/10 wave.
  



Auf den einschlägigen Foren mit dem Charakter sozialer Medien wird man deshalb eher Spitzfindigkeiten erwarten können, und
kaum einen ausgewogenen Standpunkt aus praktischer Erfahrung. Ein versierter Astrofotograf wird deshalb einiges kompensieren
können, was auf der opt. Bank auf der opt. Achse als fehlerhaft erscheint. Hier entscheidet die Qualität im Bildfeld und nicht auf der
optischen Achse.


 

C061B * Skywatcher STARGATE-500P Synscan GoTo-Dobson 508/1988 R 3976

Zum Verständnis des folgenden Berichtes darf ich um die Lektüre der folgenden beiden Links bitten:

http://r2.astro-foren.com/index.php/de/11-beitraege/03-newton-systeme-und-verwandte-fragen/746-c090-testing-mirrors-in-two-steps
http://r2.astro-foren.com/index.php/de/14-beitraege/06-messtechnik-teil-2-aufbau-diverser-interferometer/749-f079a-das-spiel-mit-dem-abstand

Der nun folgende Bericht des 20" f4 SkyWatcher-Hauptspiegel wurde nach dem oberen Verfahren getestet - wobei auch bei einem guten
Seeing die mögliche Vergrößerung mit einem 20-Zöller selten über 300-fache Vergrößerung genutzt werden kann -  solange auch der
Fangspiegel optisch OK ist. Was häufig übersehen wird.

Von einem 20-inch "Licht-Eimer" darf man nicht zuviel verlangen: Neben einer ausreichend langen Temperatur-Anpassungvon von ca. 3 Stunden,
würde ich zusätzlich immer einen geschlossenen Tubus vorziehen. Es 
geht also immer um  die Frage, ob man bei einem hohen Strehlwert
(einen glatten Spiegel vorausgesetzt)  
auch wirklich hohe  Vergrößerungen von ca. 600-fach realisieren kann.

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Wie man am 2. Bild sehen kann, wurden auf eine dünne Glasscheibe Verstärkungsrippen vor der Bearbeitung aufgeklebt, um ihre Stabilität
zu erhöhen. Mir liegen keine Erfahrungen vor, wie sich diese Konstruktion  in der Praxis bewährt.
Im übrigen ist ein Strehl von ca. 0.93 für unsere Breiten völlig ausreichend.                       




C041C * Newton-Justage 05.April 2017 ;

Vor einer erfolgreichen Justage des optischen Systems NEWTON TELESKOP  muß vorausgesetzt werden, daß sowohl der
Hauptspiegel optisch in Ordnung ist, ebenso der elliptische kleine Fangspiegel. Auch der Okularauszug sollte in etwa zur
Tubus-Achse im Rechten Winkel stehen. Die Position des Fangspiegels auf der Tubus-Achse sollte so sein, daß er von der
Okular-Auszugs-Mitte/Achse aus wie eine Kreisscheibe gesehen wird.  

    

Das eigentliche optische Abbildungs-Element ist nur der Parabol-Spiegel (Rotations-Paraboloid). Dieser Spiegel hat
auf der opt. Achse eine perfekte Abbildung. Außerhalb der Achse reagiert das System mit Koma, besonders bei
"schnellen" (F/4) Parabolspiegeln.

Häufig wird die Planfläche des Fangspiegels vernachlässigt und vorhandene Fehler fälschlicherweise dem
Hauptspiegel zugeschrieben. Deshalb sollte auch der ellipt. Fangspiegel optisch mindestens PV L/4 Wave haben.

Die Justage des Systems erfolgt in zwei Schritten:

01. Erster Schritt:  Vom Okular-Auszug gesehen, sollte der Fangspiegel unbedingt auf die Mitte des Hauptspiegels
"sehen" ! 
Dies erreicht man am ehesten mit einem Justierlaser, der aber vorher geprüft werden sollte, ob das Laser-
Bündel auch "fluchtet". Das prüft man durch Drehen des Lasers im Okular-Auszug. Der Fangspiegel wird also
solange verkippt, bis das Laserbündel auf die irgendwie markierte Mitte des Hauptspiegels fällt.
http://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p754_Baader-Justierlaser-fuer-Newton-Teleskope-fuer-genaue-Justage.html

02. Im zweiten Schritt wird nun der Hauptspiegel solange gekippt, bis der vom Fangspiegel kommende Laser-Strahl
wieder zurück in den Ursprung des Justier-Lasers fällt. Selbst wenn man den sog. "Off-Set-Punkt" nicht
berücksichtigt hat, ist das opt. System Newton-Teleskop exakt zentriert. Lediglich die Vignettierung stimmt
noch nicht ganz.

Damit ist das opt.System Newton-Teleskop hinreichend zentriert und zwar unabhängig davon, wie dieses
System im Tubus plaziert ist. Auch wenn es windschief eingebaut wurde, stimmt die Justage des Systems.
Man darf sich also niemals am Tubus orientieren, sondern immer nur isoliert am opt. System selbst, bzw. an
der opt. Achse von Haupt- und Fangspiegel. 
   

Siehe auch  http://www.seeing1.de/2a_justage.html  Hier wird fälschlicherweise der Tubus in die Justage
mit einbezogen, was die Sache erheblich kompliziert und deshalb unverständlich ist.      

 

C094 * Kost' viel - taugt nicht viel, oder - wofür ist dieser Zenit-Spiegel gebaut?

Zenitspiegel ermöglichen mit Refraktoren und Cassegrain-Teleskopen eine entspannte Beobachtung. Der fragliche 3 inch Zenitspiegel ist sehr
präzise gefertigt  
und besteht aus Aluminium mit Carbonfaserapplikation. Der große Durchmesser von 3"(76,2mm) ermöglicht den Einsatz
moderner Weitwinkelokulare, wie unseres  
3" 30mm 100° ohne Vignettierung. Die dielektrische Beschichtung arbeitet mit 99% Reflektion praktisch
verlustfrei und ist sehr beständig gegen Umwelteinflüsse. Soweit die vollmundige Beschreibung eines der deutschen Astro-Händlers. Da ich 
gerade eines dieser "Schmuckstücke" aus China zum Testen hier hatte, ging es mir schließlich um die entscheidende Frage, wofür ist dieser
Zenit-Spiegel a) eigentlich gebaut und welche b) opt. Qualität hätte der dort verbaute Planspiegel - das Teil kostet immerhin 537.- Euro. Die Frage
nach dem sinnvollen Einsatz ist deswegen so wichtig, weil es in diesem Fall sehr schnell zu einem Fehl-Kauf kommen könnte.

Die üblichen APO-Refraktor-Systeme sollten für diesen Fall ein Öffnungsverhältnis von F/8 und kleiner haben, weil für diesen Fall in Fokus-Nähe
eine sehr kleine Fläche des Zenit-Spiegels beansprucht wird, und damit erhöht sich die Genauigkeit der benutzen Planspiegelfläche enorm:
Während bei einem f/8 System noch eine Genauigkeit des Flächen-Ausschnittes von PV L/4 ausreichend wäre, steigt die Genauigkeit bei
zunehmend kleiner werdenden Planspiegel enorm. Obwohl über die Gesamt-Plan-Fläche gemessen gerade mal PV L/1.25 zustande kommt.
Nur wenn der 3-Zoll Zenit-Spiegel richtig mit einem Teleskop kombiniert wird, nur dann erreicht man die entsprechende Genauigkeit bei der
Beobachtung.    

Es muß also mindestens ein {f/8 > Teleskop-System > f/20} sein, und der Abstand zum Fokus sollte auch möglichst kurz sein, dann wird
man mit diesem Zenit-Spiegel glücklich und zufrieden sein. Bei einem f/4-System wird der Sachverhalt dann schon kritisch. Trotzdem, und
das sei am Ende dieses Berichtes angefügt, gibt es bei diesen großen, dielektrisch beschichteten Zenit-Spiegeln erhebliche qualitative Unter-
schiede, die man deutlich erkennt, sobald man der Sache auf den Grund geht.  

Im Testaufbau wird mit der 70 mm Blende vor dem Kugelspiegel ein f/8 Teleskop-System simuliert in dessen Fokus-Nähe der Zenitspiegel
steht.    

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Unter günstiger Verwendung - bei einem f/8 System bis f/20 in Fokus-Nähe und geringer Vergrößerung, wird man vom Rest-Astigmatismus
unter PV L/4 wave nichts merken. Hier kann man ihn bei 340-fach noch erkennen und das Ergebnis erfüllt trotzdem die formel-mäßige Auflösung.  


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Auch das Interferogramm der tatsächlich benutzten Teilfläche des Zenitspiegels zeigt einen kaum wahrnehmbaren Astigmatismus.        

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Die Wellenfront-Darstellung             

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... und das Ergebnis der PSF-Energieverteilung ist für die benutzte Teilfläche OK.         

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Und so kommt für die tatsächlich benutzte Fläche des 3" Diagonal-Flats ein passabler Strehl mit PV L/4,1 heraus. Besser wäre schön.       

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Je näher beim Vermessen der 3" Flat im Gehäuse an den Referenz-Kugelspiegel rückt, umso mehr wird die Gesamtfläche des Flat gemessen,
weil der Flat an der "dicksten" Stelle des Lichtkegels positioniert ist.           


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In dieser Position kann man den 3" Flat nicht benutzen, wenn man ihn nicht gerade ausbaut und zweckentfremdet verwendet. Aber dann
wird mit diesem Ergebnis keine rechte Freude aufkommen, besonders wenn man mit dem Ergebnis eines anderen, gleichgroßen Flats
vergleicht weiter unten.          


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Ein deutlich erkennbarer Astigmatismus im Streifenbild.           

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Dazu passend die Wellenfront-Darstellung.

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Würde man die Gesamt-Fläche des 3-Zoll Planspiegels im Strahlengang benutzen, dann hätte man mit einem starken Einbruch zu rechnen:
Die Energie-Verteilung der PSFunction  ergibt nur noch einen diffusen Fleck, der über einen heftigen Astigmatismus der Gesamtfläche
entsteht. Eine solche Situation kann aber kaum entstehen, wenn man dieses optische Bauteil sinngemäß einsetzt.       


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Bei einem Strehlwert, der gegen Null geht, und einem PV L/1.25 wave bleibt nur noch ein diffuser Lichtfleck übrig.        

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http://r2.astro-foren.com/index.php/de/11-beitraege/03-newton-systeme-und-verwandte-fragen/755-c093-kalkulierte-genauigkeit-bei-unterschiedlichen-planspiegeln

Vergleicht man jedoch die Qualität der Gesamtfläche, wie sie im Link vorher gefunden wurde, dann gibt es trotzdem signifikante Unterschiede:
Wenn man nämlich ein hochwertiges LSOZ-Objektiv mit einem 3" Dielectric Diagonal Flat bestückt, dann legt man schon Wert darauf, daß der
Flat nicht etwa die opt. Qualität des eigentlichen Fernrohres ruiniert.



So ist das Ergebnis der Gesamt-Spiegelfläche im Test schon erheblich besser als beim übernächsten Bild.           



Selbst die Gesamtfläche wäre wäre bei geringer Vergrößerung noch unauffällig in der PSF-Darstellung.



Da diese Zenit-Spiegel für einen Preis von 537.- Euro zu haben sind (Ohne Nachweis der Flächenqualität. Dann würde vermutlich keiner mehr diesen
Spiegel kaufen wollen.) Ist eine solche Anschaffung nur dann sinnvoll, wenn man diesen dielektrisch beschichteten Zenitspiegel genau so verwendet,
wie er offenbar gedacht und gebaut ist, mit der kalkuliert niedrigen Qualität über die Gesamtfläche.    


C093 Kalkulierte Genauigkeit bei unterschiedlichen Planspiegeln

Siehe auch: D052B * 2" Zenit-Spiegel - der feine Unterschied 
zur "Genauigkeits-Alternative"

Je nach Verwendungszweck braucht man bei Diagonal Planspiegeln eine unterschiedliche Genauigkeit. Dies hängt in erster Linie vom
Öffnungsverhältnis des opt. Systems ab, wobei der Planspiegel in der Regel in Fokus-Nähe eingesetzt wird. Bei einem visuell genutzen
F/4 Newton-System sollte der Fangspiegel eine Mindestgenauigkeit über die gesamte Fläche von ca. PV L/4 und besser haben. Bei einem
fotografischen F/4 Newton-System ist die kleine Achse des Fangspiegels größer mit Rücksicht auf ein vignettierungs-freies Bildfeld. Für
diesen Fall wäre eine Gesamtflächen-Genauigkeit von PV L/3 bis PV L/2 auch schon ausreichend. Die benutzte Spiegelfläche pro
Abbildungspunkt sollte aber immer noch mindestens PV L/4 der Wellenfront sein. Drei unterschiedlich genaue Diagonal-Fangspiegel
und ein Zenitprisma sollten auf Qualität untersucht werden: Nr. "A" und "C" perfekt, Prisma "B" leicht astigmatisch über die gesamte
Fläche von 50 mm Durchmesser und Fangspiegel "D" 70 mm Durchmesser ebenfalls heftig astigmatisch mit PV L/1.3 über die gesamte
Fläche. Da spielt es offenbar keine Rolle, daß es sich um einen 3" Dielectric Diagonal Flat handelt.       

FlatQual_01.png

Genau dieser Spiegel wurde auf zweifache Weise getestet: Zunächst über die Gesamtfläche, also unmittelbar nach der Sphäre 150 R 611 mm
mit einem Strehl von 0.429 und zweitens in Fokus-Nähe bei einem F/8.7 Gesamt-System: Jetzt entsteht ein Strehl von 0.997, was nicht verwun-
derlich ist, da statt dem Durchmesser von 70 mm kleine Achse nur noch 13 mm davon benutzt werden, was etwa 3.4% der Fläche entsprechen
würde. Sehr schnell verschlechtert sich hingegen die Situation, würde man diesen Spiegel in einem F/4 System verwenden.  Je nach Verwen-
dung eines Diagonal Planspiegels sollte man sich daher sehr sorgfältig überlegen, welche nachweisbare Qualität dieses opt. Bauteil hat bzw.
haben sollte. Siehe Planspiegel "A"  Dieser Diagonal Spiegel wäre ver
wendbar für die Feldfotografie bis zu einem F/8 System, als Zenitspiegel
in einem Refraktor, nicht jedoch bei einem Newton - da würde man ohnehin einen elliptischen Fangspiegel nehmen.   
                    

FlatQual_02.jpg
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Zur Verdeutlichung der unterschiedliche Test-Aufbau: In Nähe der Sphäre, gegen die geprüft wird, testet man die Gesamtfläche des Planspiegels,
in Fokusnähe hingegen nur die Fläche, die sich aus der Öffnungszahl F/8.7 ergibt, in diesem Fall kleine Achse 13 mm. Somit entscheidet in der
Praxis die Verwendung, wie genau die Spiegel-Teil-Fläche tatsächlich ist. Wer es sehr genau haben möchte, sollte dann unbedingt einen Premium-
Spiegel kaufen und dazu ein Interferogramm anfordern, was aber naturgemäß teurer ist.                      
    

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Immer noch der gleiche 70 mm Diagonal Planspiegel, jetzt mit dem Artificial Sky Test untersucht. Auch über diesen Test erkennt man sehr schnell,
wie verschieden die Ergebnisse sein können, ob man die Gesamtfläche benutzt oder nur 3.7% davon.               


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Die Licht-Energie-Verteilung zeigt das folgende Schaubild als "Point Spread Function"                       

FlatQual_05.png
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Und zuletzt die Interferogramme bei Durchmesser 70 mm (links) und Durchmesser 13 mm (rechts) .                

FlatQual_06.jpg

Der Strehl-"Sprung"

Immer noch der gleiche Diagonal Spiegel mit 70 mm kleine Achse: Stellt man ihn in ein F/4 System in Fokus-Nähe, so wird dort nur der
halbe Durchmesser benutzt, also 1/4 der Fläche, und aus dem Gesamtstrehl von 0.429 über die ursprürgliche Gesamt-Fläche springt der
Strehlwert auf 0.982, damit ein solider Wert und gut für visuelle Zwecke, wenn man einmal vom Durchmesser des Spiegels absieht.                  




Für fotografische Zwecke wäre dieser Spiegel geeignet, weil für jeden Lichtpunkt im Bildfeld eben nur 1/4 der Spiegel-Gesamtfläche erforderlich
ist und mit 70 mm Gesamtdurchmesser ein vignettierungsfreies Bildfeld erzielt werden kann.        



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Premium Planspiegel "A" 50 mm kleine Achse  ........................  ZURÜCK

Dieser Diagonal Planspiegel würde als Premium Spiegel verkauft werden mit PV L/14 der Wellenfront über die gesamte Fläche, also hinreichend genau.
Er ist ein Beispiel dafür, wie genau diese Spiegel sein können. Zu Testzwecken wurden die Spiegel jeweils ausgebaut, um eventuelle Spannungen aus
der Lagerung auszuschließen.
                  

FlatQual_07.jpg
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Über diese Testanordnung entsteht ein Lichtkegel von ca. F/12 was einer Auflösung von etwa 2.7 arcsec entsprechen würde. Das Foto ist
ein Hinweis. Bei einem Airy Disc Durchmesser von 16 Mikron wäre das in jedem Fall beugungsbegrenzt, sodaß der Strehl von 0.995 plausibel
erscheint.         


FlatQual_08.jpg
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Die Energieverteilung ist vorbildlich        

FlatQual_09.png
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und das Strehlergebnis glaubhaft.

FlatQual_10.jpg
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Das Gegenbeispiel bildet ein 50 mm Zenit-Prisma - vergleichsweise genau, wenn ich es mit meinem Zenit-Prisma vergleiche. Auch hier der
Vergleich über die Gesamtfläche. Der Lichtkegel würde einem F/12 System entsprechen. In Fokus-Nähe hingegen würde man wesentlich
weniger der Prismen-Fläche benutzen, sodaß dann die Qualität ebenfalls besser würde z.B. bei einem SC-System in Fokusnähe.                           


FlatQual_11.jpg
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Hier spielt also a) der Astigmatismus eine Rolle, b) die Effekte der Dispersion bei einem Glaskörper und schließlich c) auch noch der Öffnungs-
Fehler, der über Prismen eingeführt wird.             


FlatQual_12.jpg
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Je nach Anspruch könnte man mit dieser Energie-Verteilung zufrieden sein . . .         

FlatQual_13.png
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. . .  und  bei normaler Verwendung in Fokusnähe würde man vom leichten Astigmtismus PV L/2.4 überhaupt nichts merken. Diese Antwort
wird man deshalb immer von einem Händler zu hören bekommen, wenn man nicht gerade für eine Sonder-Anwendung eine bessere
Qualität haben möchte. Die Kalkulierte Genauigkeit ist daher eine Grau-Zone, die auch vom Kunden etwas Nachdenken erfordert.         


FlatQual_14.jpg
- Alternative

Die Genauigkeits-Alternative

Der elliptische Fangspiegel sollte aber in manchen Fällen optisch besser sein, besonders wenn man beabsichtigt, seine gesamte Fläche
im Strahlengang ausnutzen zu wollen - obwohl man die geringere Auflösung des Kamera-Sensors "gegenrechnen" müßte. Für diesen
Fall empfiehlt sich immer ein Fangspiegel mit Test-Protokoll, wie im vorliegenden Fall. Dann geht es nur noch um die Frage, ob man
diesem Protokoll auch glaubt. In der Regel darf man einem solchen Protokoll schon glauben, wenn man nicht gerade vor lauter Über-
heblichkeit auf einschlägigen Foren solche Sätze veröffentlicht: "wie man Strehl richtig misst, das wissen ..... und ich tatsächlich besser
als hier von der hochgelobten Firma ... vorgeführt. Sonst würden wir nämlich keine ordenlichen Selbsschliff-Spiegel zustande bringen.
Warum also sollen wir denn nicht auf die Schwächen des hier gezeigten Messprotokolls eingehen?"      
Leute mit einem so überzeichneten EGO sollten sich dann schon einmal Zertifikate selbst von Zeiss und INTES zu Gemüte führen. 
Jedenfall wurde dieser Planspiegel gegen eine 160 R 611 Sphäre im doppelten Durchgang geprüft, wie das Bild zeigt. 
Zu beachten ist ferner, daß bei diesem Testaufbau unmittelbar vor der Sphäre die Genauigkeit der Gesamtfläche gemessen wird. In Fokus-
nähe hingegen wird nur ein Teil der Planfläche im Strahlengang benutzt (wie oben gezeigt). Dadurch erhöht sich die Genauigkeit der
Abbildung weit über das erforderliche Maß.          



Es reicht eigentlich bereits der Artificial Sky Test, dessen Abbildung von 0.003 mm Pinholes alle Fehler zeigt, die so ein Spiegel haben
kann. Im vorliegenden Fall bereits völlig ausreichend, weil die Gesamtfläche des ellipt. Flats kurz vor der Sphäre geprüft wird.                 -



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Ein paar Anmerkungen zu diesem ZYGO generierten Interferogramm. Es könnte sich um die Fotografie eines Streifenbildes handeln.
Vom RMS-Wert von 0.020 bzw. RMS L/50 wäre dann der Strehlwert 0.984 nach dieser Formel . Die Einheit wäre in Wellenfront, sodaß
es sich um einen doppelten Durchgang handeln muß. Das merkt man spätestens dann, wenn man dieses I_Gramm nachträglich aus-
wertet.         




Die Wellenfront hätte dann einen leichten Astigmatismus jenseits von PV L/9, laut Zertifikat.                -


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Auf ziemlich ähnliche Werte kommt man, wenn man dieses Streifenbild mit AtmosFringe ebenfalls auswertet.         


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Planflächen sind schon deshalb sehr glatt, weil auf ihnen nicht retouchiert wird und sie in der Regel im Verbund poliert werden.
Das erkennt man deshalb über die qualitativen Tests sehr gut, bei denen eher die Fläche der Sphäre abgebildet wird, statt der
Fläche der Planfläche selbst.        




Die Power der Fläche kann über einen derartigen Testaufbau jedoch nur über den Astigmatismus gedeutet werden, sonst müßte man
die Fläche auf Kontakt prüfen. Die Prüfung gegen eine Sphäre simuliert den Strahlengang, wie er im Newton existiert. Bei einem
Interferogramm mit dem Bath-Interferometer stellt sich aber auch hier eine ähnliche Situation ein.               



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Auch hier ein leichter Rest-Astigmatismus  


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Die Point Spread Function  einer perfekten Abbildung und gut vergleichbar mit dem Ergebnis des Artificial Sky Testes weiter oben.      


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Und auch hier sind der PV-Wert, der RMS-Wert und der Strehl im Bereich des oberen Zygo-Protokolls. Nun bin ich hier ja "Hausherr"
auf meinem Optik-Weblog und meide die vielen unseligen Beiträge, wie sie einer hier unten unnützerweise ab gelassen hat. Jener
Zeitgenosse plagt sich nie mit dem Gedanken, ob er denn überhaupt willkommen ist.            



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C092 Newton-Spiegel am Stern prüfen mit Foucault und Ronchi

Wer die Qualität eines Newton-Systems (Hauptspiegel + Fangspiegel) prüfen will, hat es a) mit einem Parabolspiegel zu tun, aber
ebenso mit einem ellipt. kleinen Planspiegel. Beide optischen Elemente M Ü S S E N  in Ordnung sein, sonst ruiniert er die Qualität
eines LOMO-Spiegels durch einen falsch verklebten Fangspiegel: http://rohr.aiax.de/Ori12_05A.jpg

Der Strehl-Wert ist bei einem Newton-System nicht das wichtigste Qualitäts-Kriterium. Bei der Beurteilung des Hauptspiegels
geht es zunächst um dessen Rest-Astigmatismus, und zwar NUR um den Anteil an Rest-Astigmatismus, der dem Hauptspiegel
selbst zugeordnet werden muß. Siehe hier: C090 * Testing mirrors in two steps - 10.Okt.2016  Da man am Stern aber das Gesamt-
System prüft, also sowohl HS + FS, weiß man zunächst nicht, wie man die Fehler den beiden unterschiedlichen Spiegeln zuordnen
muß.

Beim Parabol-Hauptspiegel spielt zunächst das Glas-Substrat eine wichtige Rollen, weil Glas eine Art thermische Bewegung voll-
führt, also bei der geringsten Temperatur-Differenz zwischen Vorder- und Rückseite sofort die Parabel-Form ändert. Genau aus
diesem Grund sind z.B. die hochwertigen Zambuto-Spiegel ganz zart unterkorrigiert ( so in der Gegend von PV Lambda/5 bis /6
unterkorrigiert. Dadurch sinkt der Strehlwert auf die Gegend von Strehl = 0.95, obwohl wir es mit einem vorzüglich perfekten
Spiegel zu tun haben. Der "beste" Strehlwert von 0.99 nützt aber ebenfalls nichts, wenn wir es mit einem rauhen Spiegel zu tun
haben, wie man sie aus der chinesischen Massenproduktion kennt. Auch sollte ein Hauptspiegel keine Zonen und/oder abgesunkene
Kanten haben, weil dieser Fehler ebenfalls die Bild-Qualität stört. Am ehesten kann man die Qualität eines Newton-Systems
über lichtschwache Sterne einschätzen, wie man sie im Orion-Trapez mit den Komponenten E und F findet. Auch zwischen den Epsilon-
Lyrae-Sternen gibt es geeignete lichtschwache Komponenten, die als Test-Objekte einen guten Newton-Spiegel dokumentieren
können.

Nun kann man ein Newton-System aber auch am Himmel mittels Foucault-Test und Ronchi-Gitter am Stern prüfen:
Le Test de Foucault photographique   Le test de Ronchi; Beim Ronchi-Gitter-Test sollte es eine Gitterkonstante von 10 - 15 Linien-
Paare pro Millimeter sein, geätzt, nicht fotografisch wegen der scharfen Kanten. F048 Ronchi-Nulltest am Stern .  Eine Reihe
weiterer Berichte findet man am Ende dieses Berichtes oder hier: http://r2.astro-foren.com/index.php/de/schwerpunkt 
Wenn man sich nicht gerade in den Roddier-Test einarbeiten will, das wäre ein quantivativer Test, bei dem man einen Strehlwert
ermitteln könnte, sind Foucault- und Ronchi-Test am Himmel eher qualitative Tests, bei denen eine exakte Strehlermittlung von
den Rechthabern der Astronomie-Gemeinde mit Sicherheit heiße, aber unsinnige Diskussionen auslöst. (Dafür hat man ja die
Sozialen Medien. Die sind zwar "Sozial" aber nicht fachlich orientiert.)




Test- und Prüfverfahren  -  qualitative und quantitative Qualitätsprüfung

der Stern-Test,   F057 Pinhole auf der Achse,  der Artificial Sky Test,  der Ronchi-Gitter-Test,   der Foucault-Test,  der Lyot-Test,  
der Interferometer-Test,   der Restchromasie-TestAtmosFringe-StreifenAuswertungD099  Kipp/Tilt-Einrichtigung,  
Testing Mirrors Setup-Vergleich, RoC , F097-01 - Kleine Interferogramm-Typologie, RoC
C086 * Newton-Spiegel  -  auf den Strehl fixiert,  spiegel-eigener Astigm,  
E029A * RoC-Setup - fehlerhafte Auswertung beim Newton-Spiegel,    
The Matching Ronchi TestRonchi-Test , F048 Ronchi-Nulltest am SternDeutung von Ronchi-Grammen
AstroSurf-Cardoen-Spiegel am Himmel retouchiert

C091 * 12-inch Orion_Rohr_Dobson - Optisch perfekt, mechanisch fast perfekt

Er kommt als Bausatz daher, der 12" Dobson von Orion USA: In einem hohen Paket der opt. Tubus mit Fangspiegel ohne Hauptspiegel.
In einem kleineren der Hauptspiegel incl. Spiegelzelle und in einem flachen Paket schließlich die Holzplatten für die Rockerbox. Neben
einer Vielzahl weitere Filme auf YouTube  sind diese Links hilfreich:

https://www.youtube.com/watch?v=-ylxoDLlEZE .........How To Assemble an Orion XT IntelliScope Part 1
https://www.youtube.com/watch?v=TVq6Pkwe-Qs ......How To Assemble an Orion XT IntelliScope Part 2
https://www.youtube.com/watch?v=EmHogk9pwlw .....How to Use Orion Intelliscopes - Orion Telescopes and Binoculars

Haupt- und Fangspiegel waren ohne Makel  -  ich war selbst überrascht und natürlich sehr erfreut. Der mechanische Aufbau bzw. die
Verarbeitung/Vorbereitung des Bausatzes gut durchdacht und logisch. Zwei Ergänzungen habe ich trotzdem noch vorgenommen:
01. Mit einem Haltegriff in Nähe des Schwerpunktes läßt sich der opt. Tubus sehr viel besser aus der Rockerbox heben.
02. Die 7 mm dicken Auflage-Pads aus Teflon sind zu schwergängig und "ruckeln". Bewährt hat sich mein Rollenlager-Topf, siehe unten.

alternative Gleitlagerung:
https://www.intercon-spacetec.de/beratung/teleskope/galaxy-dobson/standardausstattung-teflon-gleitlager/
https://www.intercon-spacetec.de/beratung/teleskope/galaxy-dobson/ics-gleitlager-set/

Die Ergänzungen

Zum Transport wird man den opt. Tubus aus der Rockerbox heben müssen. Das geht am Besten dadurch, daß man den Tubus waagrecht
im Schwerpunkt heraushebt. An genau dieser Stelle wäre deshalb ein Haltegriff wünschenswert. Das war zunächst die naheliegendste
Ergänzung des ansonsten gut durchdachten Dobson-Bausatzes.      

Ori12_01.jpg
-
Eine neuralgische Stelle ist die Drehung in der Vertikal- oder Azimut-Achse, bei der das volle Gewicht auf drei Teflon-Pads aufliegt. Dazu gibt
es mehr oder weniger "schlaue" Lösungen, angefangen von einer Druckentlastung über die Mitte der Drehteller, bis zu flachen Nadel-Lagern,
wie man sie bei Teleskop-Service kaufen kann, leider nicht im erforderlichen Durchmesser, bis hin zur Rollen-Lagerung, bei der statt der
Teflon-Pads Inliner-Rollen den Reib-Widerstand erheblich reduzieren. Dadurch wird der Widerstand zwischen den beiden runden Holz-Scheiben
erheblich gemindert. Besonders bei der kritschen Drehbewegung im Zenit ist das sehr vorteilhaft.  Dazu gibt es natürlich auch die Diskussion,
ob Gleitlager (richtig ausgeführt) die bessere Lösung wäre. Auch diese Diskussion ist solange "esoterisch", solange man keine belastbaren
Kriterien hat, wie man die unterschiedlichen Lagerungs-Möglichkeiten in ihrer Wirkung unterscheiden könnte.
 
Die Bilder zeigen den "TOPF" aus Alu, in den zwei kleine Kugellager so eingesenkt sind, daß diese genau in der gleichen Höhe von 7 mm aus
der unteren Drehscheibe herausragen, wie vorher die Teflon-Pads. Das ist wegen der Elektronik zwischen den beiden Holz-Platten wichtig.
Die im Schreiner-Beruf verwendeten Forstner-Bohrer erzeugen eine 35 mm Bohrung in der Holzplatte, in die später der ALU-Topf eingesenkt
wird. Ein seitlicher 8 mm Zylinderstift fixiert die Kugellager in diesem ALU-Topf auf der richtigen Höhe.  Meinen größeren Dobson habe ich auf
die gleiche Art ausgerüstet.       

Ori12_02.jpg
-
In der Nähe der Teflon-Pads müssen mit dem Forstner-Bohrer je eine 35 mm Bohrung gesetzt werden, in die jeweils eine dieser "Töpfe"
so eingesetzt werden, daß die Kugellager in tangentialer Richtung abrollen. Vorher muß auch überprüft werden, ob die "Rollbahn" frei
ist von eventuellen Befestigungs-Schrauben der Rockerbox, die sonst den Rollvorgang stören würden. Die mechanische Ausführung
stimmt auf ca. 0.1 mm Genauigkeit.   


Der Fangspiegel

Unlängst meldete sich ein Sternfreund, weil sein Newton-Spiegel einen vermuteten Astigmatismus hätte, was man am Himmel deutlich sehen
würde. Es stellte sich aber heraus, daß er einen LOMO-Spiegel hatte, der beim Testen einen perfekten Eindruck hinterließ. Deshalb riet ich
ihm auch den Fangspiegel einmal zu überprüfen. Der hatte tatsächlich einen Astigmatismus in der Gegend von PV 2.5 x Lambda, weil ...
weil er diesen ganzflächig auf eine Alu-Platte aufgeklebt hatte, statt auf 3 Silikon-Pads. Damit war der Astigmatismus schnell erklärt, und
die Reputation von LOMO war wieder einmal gerettet. Auch im Fall des Orion-Dobson wollte ich nicht lange suchen und vergewisserte mich,
welche Genauigkeit dieser Newton zu bieten hat. Nicht ohne Grund hat deshalb dieser Fangspiegel eine kleine Auflagefläche, die mittig
mit dem eigentlichen Spiegel verklebt ist. Wäre die Auflage-Fläche im Durchmesser größer, müßte man unbedingt den Glaskörper über
3 Silikon-Pads mit der Auflagefläche verbinden, um so Spannungen zu verhindern.    

Das von mir gerade beschriebene Newton-System bestand aus einem makellosen LOMO-Spiegel, aber leider diesem elliptischen Fangspiegel.
Der Sternfreund hat am Himmel einen massiven Astigmatismus gesehen und fälschlicherweise dem Hauptspiegel zugeordnet. Der Astigmatism.
würde vermutlich sofort verschwinden, wenn man diesen Fangspiegel vom Metallkörper wieder abschneiden würde und fachgerecht aufklebt,
wie hier: http://rohr.aiax.de/Dobson12a.JPG    



Fangspiegel-Test gegen einen Kugelspiegel  siehe auch Link_2


Ori12_04.jpg
-
Zunächst das vorbildliche Beispiel des elliptischen Fangspiegels. bzw. dessen Interferogramm: Gerade, parallele Streifen mit gleichem
Abstand, was bereits jetzt einen hohen Strehlwert vermuten läßt.     



-
In der Regel, besonders bei visueller Benutzung, braucht man etwa die halbe Fläche des Planspiegels, sodaß sich die Genauigkeit massiv
verbessert, wie ich weiter unten zeigen kann.      


Ori12_06.jpg
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Über die gesamte Fläche gemessen ergibt sich ein Strehl von 0.934, was mit PV L/4 immer noch ausreichend wäre.        

Ori12_07.jpg
-
Wertet man hingegen die tatsächlich benutzte halbe Fläche aus, dann ergibt sich eine Genauigkeit von nunmehr 0.99 Strehl oder PV L/12.6 .
Genauer muß also auch bei einem visuell genutzten Newton ein Fangspiegel nicht sein.    





Ori12_08.jpg

Der Hauptspiegel - in zwei Schritten geprüft  

Den Hauptspiegel prüft man sinnvollerweise in zwei Schritten. Das hat damit zu tun, daß man den Spiegel-eigenen Astigmatismus (und nur
diesen) nur sehr schwer richtig zuordnen kann. Im Gesamt-Astigmatismus steckt der Lagerungs-Astigmatismus des Newton-Spiegels, der
Astigmatismus des Planspiegels, des Interferometers, der Raumbedingungen und schließlich auch noch der Astigmatismus des Spiegels
selbst drin. Aus diesem Grund betreibt LZOS z.B. einen Vakuum-Turm. So ist das Setup in RoC (=Krümmungsmittelpunkt der Parabel) die
Test-Anordnung mit den geringsten Fehlereinflüssen hinsichtlich Astigmatismus.        


Ori12_09.jpg
-
Aus diesen konzentrischen Interferenzlinien läßt sich deshalb ableiten (übrigens auch auswerten), daß kein signifikanter Astigmatismus
vorhanden ist. Selbst wenn man den Gesamt-Astigmatismus des Testaufbaues in Autokollimation mit einbezieht, differiert der Strehl um
ganzu 2% Punkte, wie auf dem untersten Bild deutlich wird. 
          

Ori12_10.jpg
-
Man kann dieses in RoC gewonnene Testbild hinsichtlich Rest-Astigmatismus auswerten und kommt bei einem Gesamt-Astigmatismus
der GrundOrdnung+höherer Ordnung (die man am Himmel überhaupt nicht mehr sieht) auf einen Wert von PV L/7. Auch dieser Wert
ist jenseits aller signifikanten Toleranz. Unter dem Blickwinkel der Praxis-Tauglichkeit ist dieses Ergebnis völlig ausreichend. Nur
Prinzipien-Reiter würden sich hier natürlich zu Wort melden . . .                   




Eine ganz wesentliche Eigenschaft von Newton-Spiegel ist deren Oberflächen-Glätte, weil eine rauhe Oberfläche sehr viel Streulicht
erzeugt, und das wiederum verringert den Kontrast. Das zeichnet die Spiegel eines Zambuto, von INTES oder LOMO, von David Verneth
und anderen Spiegelschleifern aus, die genau wissen, warum sie soviel Wert auf eine glatte Oberfläche legen. In diesem Zusammenhang
gab es vor einiger Zeit eine unnütze Diskussion zwischen den deutschen Optik-Theoretikern, die glaubten, gegen die Praxis-Erfahrung
unserer französichen Nachbarn an-diskutieren zu müssen. Wie sich das dann auf unseren Spezial-Foren liest, kann man sich leicht
vorstellen. Der Ronchi-Test ist ein starker Hinweis für glatte Flächen, wenn der dunkle Zwischenraum zwischen den hellen Streifen
möglichst ungestört ist und mittig nur die Beugungslinie zu sehen ist, wie im Bild.     
  

Ori12_11.jpg
-
In der Autokollimations-Anordnung ergibt sich das folgende Interferogramm            

Ori12_12.jpg
-
Daraus erfolgt die Wellenfront-Darstellung            

Ori12_13.jpg
-
Und nun das Ergebnis ohne den Gesamt-Astigmatismus und mit dem Gesamt-Astigmatismus, ganz unten, sodaß sich das Strehl-Ergebnis
um gerade mal 2%-Punkte unterscheidet.            


Ori12_14.jpg
-
Um die Frage zu beantworten, ob alle diese Optiken gleichwertig gut sind, hatte ich Teleskop Service gebeten, mir die opt. Bauteile
in doppelter Anzahl zu schicken, falls ein "Ausreißer" dabei sein sollte. Erfreulicherweise ging TS in meinem Fall darauf ein. So landete
bei mir vor ca. 14 Tagen folgendes Speditions-Ungetüm .           






Das folgende Bild (HS 02) läßt sich gut mit dem oberen Beispiel (HS 01) vergleichen: Es sind eher marginale Unterschiede beim Foucault-Test.
Die Glätte der Oberfläche ist ähnlich hervorragend.          


Eine weitere Ergänzung sorgt dafür, daß man den Dobson hinter sich herziehen kann, er also fahrbar geworden ist. Dazu war eine weitere Holzscheibe
erforderlich, in die von oben die unterste Platte der Rockerbox eingesenkt wird - diese hat ja zu-unterst 3 Füße.                  




In die 3 Bohrungen wird also von oben die Rockerbox eingesenkt in die Platte. Sie hat unten in der Nähe der Füße/Bohrung je 2 Rollen. Damit später
der Dobson trotzdem sicher steht, werden dann die dicken Holzkeile (Bild oben) noch unter die Füße geschoben.  Das Ganze ist fast Seifen-Kisten-tauglich.              



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https://www.youtube.com/watch?v=Z92eVozm3D8 -/- How to use the Orion SkyQuest XT10i IntelliScope Dobsonian
https://www.youtube.com/watch?v=aTb-6MdfgkI -/- Features of the Orion SkyQuest XT12i IntelliScope Dobsonian
https://www.youtube.com/watch?v=EmHogk9pwlw -/- How to Use Orion Intelliscopes
https://www.youtube.com/watch?v=WqaLtsMjr2U -/- Daylight planets and stars with 25cm Dobson
https://www.youtube.com/watch?v=snz7JJlSZvw -/- Telescope Building with John Dobson
https://www.youtube.com/watch?v=37QaZABCufA -/- Interesting Documentary: World’s most powerful telescope
https://www.youtube.com/watch?v=n97dn-nGGlo -/- A to Z Collimating of Your Telescope
https://www.youtube.com/watch?v=zonuiO7h4gs -/- How to Use Orion SkyQuest XT6 Classic Dobsonian Telescope -
https://www.youtube.com/watch?v=-ylxoDLlEZE -/- How To Assemble an Orion XT IntelliScope Part 1
https://www.youtube.com/watch?v=TVq6Pkwe-Qs -/- How To Assemble an Orion XT IntelliScope Part 2
https://www.youtube.com/watch?v=KEtv_zpwjok -/- XT10 Orion Dobsonian Telescope: Overview: the real deal
https://www.youtube.com/watch?v=amsL3Mdyw-8#t=45.6755265 -/- Webcam Astronomy - With Real Video
https://www.youtube.com/watch?v=r48hUMz3kdQ -/- Binoscope 400mm
=============================================================
https://www.youtube.com/watch?v=DqvSQyE5SxM -/-
https://www.youtube.com/watch?v=Z92eVozm3D8 -/-
https://www.youtube.com/watch?v=LrrulHOz4No -/- Benutzung von Goto
https://www.youtube.com/watch?v=EmHogk9pwlw -/- How to Use Orion Intelliscopes - Orion Telescopes and Binoculars
https://www.youtube.com/watch?v=TVq6Pkwe-Qs -/- How To Assemble an Orion XT IntelliScope Part 2

 

C090 * Testing mirrors in two steps - 10.Okt.2016

Bei jedem Testaufbau repräsentert das Testergebnis die Gesamt-Summe aller Fehler, die von den einzelnen 
Komponenten anteilig eingeführt werden. Es wäre also falsch, alle diese Stör-Einflüsse einzig und allein dem
Newton-Hauptspiegel anlasten zu wollen. Zuallererst muß vom Referenz- oder Orginal-Interferogramm der
Koma-Anteil abgezogen bzw. deaktiviert werden: Ein Parabol-Spiegel hat auf der opt. Achse keine Koma.
Als weiterer Fehler muß der Gesamt-Astigmatismus differenziert werden mit der Frage:
Wieviel davon gehört 
N U R zum Parabolspiegel selbst. Beginnend beim

- Interferometer, der bereits bei einem F/4 Öffnungsverhältnis Astigma
tismus einführt, muß bei der
- vertikalen Lagerung des Parabolsspiegels der anteilige Astigmatismus 
abgezogen werden, wie der
- durch das Seeing im Testaufbau erzeugte Astigmatismus abgezogen 
werden muss.
- Auch der Kollimations-Planspiegel ist nicht frei von Astigmatismus

Eine Differenzierung ist nahezu unmöglich. Sinnvoller ist es deshalb, mit welchem Testaufbau am
ehesten der HS-spiegel-eigene Astigmatismus ermittelt werden kann. Im Krümmungsmittelpunkt,
Radius-of-Curvature genannt, braucht man keine Zusatzs-Optik, und aus dem F4 Lichtkegel wird ein
F8 Kegel. Der vom Bath-Interferometer eingeführte Rest-Astigmatismus verschwindet nahezu völlig.
Schließlich sei noch die Frage er
laubt, ab welcher Größe man einen Primary Astigmatismus z4 / z5  
überhaupt wahrnehmen würde.  
Siehe auch ganz unten das Statement vom Feinoptiker Alois.  
Zertifikate im Vergleich

Das System Newton-Teleskop hat aber noch weitere Feinheiten:
Je nach Glas-Substrat (Ausdehnungskoeffizient) kann man während einer Beobachtungs-Nacht "thermische
Bewegung" beobachten. D.h. der auf der Achse gemessene Strehlwert bei 20° Celsius  kann erheblich variieren.
Deshalb läßt man den Hauptspiegel leicht unterkorrigiert, was den Strehlwert reduziert. Bei f4-Systemen
hat man im Bildfeld deutliche Koma. Für die Feldfotografie benutzt man deshalb häufig einen Koma-Korrektor,
was auch bedeutet, daß so ein System justieranfällig ist. Die Auflösung im Bildfeld läßt sich nur über die
Rohbilder beweisen oder die Spot-Diagramme eines Optical Design Programmes, wenn man alle Systemdaten
kennt. Es spielt also eine wesentliche Rolle, in welchem opt. Gesamt- System ein Newton-Spiegel vewendet
wird.




Siehe auch :   C087 * Newton-Mirror - two times tested 
Der folgende Bericht ist ein weiteres Beispiel für das von mir bevorzugte Zwei-Stufen-Verfahren beim Vermessen von Newton-Spiegeln:
Die erste Stufe besteht darin, in einem RoC-Testaufbau zu untersuchen (im Krümmungsmittelpunkt des Spiegels mit den kleinst-
möglichen Fehlerquellen) , ob ein signifikanter Rest-Astigmatismus der Grundordnung vorliegt. Zernike Koeffizienten
Dabei spielt eine Rolle, ab welcher Größe man einen Rest-Astigmatismus der Grund-Ordnung  überhaupt sehen würde: Im äußersten
Falle ab PV L/5 und größer bei Höchstvergrößerung. 

Über die zweite Stufe, entweder in Autokollimation oder in Kompensation, untersuche ich nur die sphärische Aberration als die
wichtigere Information. In jedem Fall sind das zwei verschiedene Setups, die sich mathematisch kaum zusammenführen lassen.
Würde man nämlich nur das Interferogramm des Autokollimations-Setup auswerten, dann würde man in jedem Fall astigmatische
Effekte aus dem Testaufbau fälschlicherweise dem Hauptspiegel zuordnen, was sachlich nicht zu rechtfertigen ist.  


Für diesen Test hier war ein Kompensations-Verfahren durch eine Plan-Konvex-Linse erforderlich wegen des größeren Spiegeldurch-

messers und der größeren Abstände.

Einen Newton-Spiegel kann man auch 
- am Himmel mit Foucault-, Ronchi- oder dem Roddier-Test messen
- im Krümmungsmittelpunkt (RoC) und auf Null zurückrechnen (ein sehr unsicheres Verfahren)
- in Kompensation durch eine Plankonvex-Linse bei 550 nm wave
- in Autokollimation gegen einen guten Planspiegel oder eine Flüssigkeits-Oberfläche.
- Vakuum-Turm der Firma LZOS (W:\II_gramme\Pent18_18April15\23_NewTuukkanen-Finland\@BerichtMessen\LZOS-Webseite.htm)
http://www.lzos.ru/en/about.htm ,  http://www.lzos.ru/en/movie.htm
AstroSurf CardoenSpiegel am Himmel retouchiert

Besonders bei dünnen Newton-Spiegeln spielt die vertikale Lagerung des Newton-Spiegels eine große Rolle: Eine dünne Glasscheibe kann,
auch wenn sie von unten im Winkel von 90° der Auflage-Punkte, zusätzlich je einer Wippe,  gestützt wird, senkrecht in sich "zusammen-
fallen", also durchbiegen. Was aber bereits abhängig ist vom Glaskörper und seiner inneren Struktur. Wenn sich also deswegen ein
"Lagerungs"-Astigmatismus zeigt, dann dreht man den Glaskörper und verfolgt dabei, ob sich der Astigmatismus mitdreht. Dreht sich dieser
mit, muß  man von  einem Spiegel-eigenen Astigmatismus ausgehen, der aber auch erst bei mindestens PV L/4 Wellenfront am Himmel sichtbar
werden würde.  Man ist also gut beraten, einen Newton-Spiegel in zwei Schritten zu vermessen. Dabei ist die Frage wichtig, ob ein vorhandener
Restastigmatismus der Grundordnung (Z04/Z05) die Stern-Abbildung am Himmel ebenso stark beeinflußt, wie eine vorhandene sphärische
Aberration in Form von Über- oder Unterkorrektur, von abgesunkener Spiegel-Kante, Zonenfehler oder rauhe Überfläche. Den Strehlwert als
alleiniges Kriterium für  
die Qualität eines Newton-Spiegels zu proklamieren, beschreibt dessen Qualität nur unzureichend.

- Step 01 Wie signifikant ist der tatsächliche Spiegel-eigene Rest-Astigmatismus in einem Setup mit möglichst geringer Störung (RoC)
- Step 02 Wie groß ist die sphärische Aberration, also die Parabel-Korrektur bzw. Zonen, abfallende Kante, Rauhheit etc.   

Damit trennt man zwei wesentliche Fehler von einander, weil besonders der Astigmatismus, der N U R vom Newton-Spiegel selbst ver-
ursacht wird, nie eindeutig zu ermitteln ist und somit gesicherte Strehl-Ergebnisse kaum überzeugend zu realisieren sind.


Testing_Mirror_01.jpg
-
Ein Test in RoC hat den Vorteil, daß nur noch die Lagerung des Glaskörpers, die Raumbedingungen, der Interferometer (eher weniger wegen der
doppelten Brennweite) und schließlich der Spiegel-eigenen Astigmatismus eine Rolle spielen würde. Mit konzentrischen Streifenbildern läßt sich
ein signifikanter Astigmatismus darstellen. Zeigt dieser Nachweis-Test hingegen keinen signifikanten Rest-Astigmatismus, so ist es sehr sinnvoll,
in einem zweiten Schritt nur noch die sphärische Aberration zu untersuchen, von der ja abhängt, wie gut ein Newton-Spiegel abbildet. Natürlich
muß man bei diesem Verfahren klar darauf verweisen, daß sich das Strehlergebnis ausschließlich  auf die sphärische Aberration bezieht.  
  

Testing_Mirror_02.jpg
-
Bei einem anderen 25 mm dünnen Spiegel sollte sich bei der Rotation der Spiegelscheibe um 90.0° im Uhrzeigersinn der Astigmatismus
NICHT mitdrehen. Dann wäre das ein Lagerungs-Astigmatismus, der dadurch entsteht, weil die Glasscheibe in sich leicht zusammen-fällt.
Wenn aber sich die Astigmatismus-Figur mitdreht, dann ist sie zum größten Teil dem Spiegel selbst zuzurechnen. Die RoC-Testanordnung
(Radius of Curvature)  garantiert den geringst-möglichsten Einfluß durch weitere Hilfsoptiken. Beim folgenden Beispiel muß man von einem
größeren Astigmatismus ausgehen: ca. 3.3 x Lambda . 



Bei diesem Kompensations-Verfahren durch eine große BK7 Plankonvex-Linse mit der Konvex-Fläche zum Spiegel, wird die Abberation der
Parabel im Krümmungsmittelpunkt (RoC) "kompensiert". Weil über die Linse ein Farbspektrum entsteht, ist es sinnvoll, mit einem Baader
Solar Continuum Filter das Spektrum auf 550 nm wave einzuschränken. In meinem Fall verwende ich den Ross-Nulll-Test, wie man am
Zemax-Datenblatt erkennen  kann. Dieser Test kann auch bei größeren Spiegeldurchmessern gut verwendet werden, wie das oberste Bild
zeigt.

http://r2.astro-foren.com/index.php/de/13-beitraege/05-messtechnik-teil-1/71-test-anordnungen-astronomischer-optiken
http://r2.astro-foren.com/index.php/de/13-beitraege/05-messtechnik-teil-1/287-e010-parabel-kompensation-ueber-kugelspiegel-oder-sphaere

            

Mit einer Genauigkeit von +/- 5 mm läßt sich dieser Testaufbau in ZEMAX berechnen und verwenden. Dabei ist lediglich der Abstand
Newton-Spiegel (Mitte) zur Linsen-Scheitelpunkt entscheidend. Der Abstand Linse zur Lichtquelle ist damit vorgegeben. Mit einem
Laserpointer kann man Spiegel und Planlonvexlinse sehr schnell kollimieren. Entscheidend ist in unserem Beispiel nur der Abstand
5228.3 mm
  und natürlich die exakte Kollimierung mit einem Laser-Pointer.      



Testing_Mirror_03.jpg
-
Beim Testaufbau wird zunächst der Spiegel zum Laserpointer in sich kollimiert und dann die Plankonve-Linse am entsprechenden Abstand
eingesetzt und ebenfalls kollimiert. Kleine Beträge von Koma kann man an der Plankonvex-Linse korrigieren.        


Testing_Mirror_04.jpg
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Die Spiegeldaten waren ziemlich großdimensioniert, sodaß der Optikraum diagonal genutzt werden mußte, während Linse und Interfero-
meter auf einer vergleichsweise kurzen Küchenplatte unterzubringen war.           


Testing_Mirror_05.jpg
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Als Restfehler hätte man die Koma herauszentrieren können, die aber bei der Auswertung ohnehin abgezogen wird mit dem Argument,
daß eine Parabel auf der opt. Achse keine Koma haben kann.       


Testing_Mirror_06.png
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Eine überdimensionierte Wellenfront-Darstellung über den gesamten Durchmesser

Testing_Mirror_07.jpg
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Die Energie-Verteilung ohne Obstruktion 

Testing_Mirror_08.png
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Und schließlich das Strehlergebnis, das sich ausschließlich auf die sphärische Aberration bezieht als entscheidende Information
zur Korrektur dieses 531 mm großen perfekten Newton-Spiegels. Ein möglicher Rest-Astigmatismus, der NUR vom Spiegel selbst
verursacht wird, läßt sich a) nicht überzeugend ermitteln und darstellen und wird b) nie auf seine tatsächliche Wirkung bei der
Beobachtung am Himmel hinterfragt. Natürlich werden hier praxis-ferne und fachfremde Theoretiker heftig widersprechen. Man
muß sie aber nur fragen, wie viele Spiegel sie denn schon vermessen hätten. Und wenn sie dann selbst ein paar Spiegel bereits
geschliffen hätten, dann fallen die eigenen Spiegel ohnehin immer besser aus als die Spiegel von fremden Spiegelschleifern.     


Testing_Mirror_09.jpg
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Einzel-Beispiel für die Ermittlung des spiegel-eigenen Rest-Astigmatismus für
12" Newton 300/1500 \Pent21

Mit Test-Report  -  mit einem marginalen spiegel-eigenen Rest-Astigmatismus von PV L/15.6 Orginal-Größe


Abschließend das Statement eines über 40 Jahre erfahrenen Feinoptikers einer Weltfirma:

 

C048A Azimut-Achse 15" Rohr Dobson: Rollenlager-Topf

 

-
15DobsRohrAzim_01.JPG
-
Bei größeren Dobsons - in meinem Fall ein 15" Lomo-Spiegel mit Voll-Tubus - drückt das Gesamtgewicht auf das Azimut-Vertikal-Lager.
Diese Gewicht liegt zu je 1/3 auf den Teflon-Pads und führt dazu, daß diese Bewegung "ruckelt". Über eine Entlastung in der Mitte, kann
man das zwar etwas entlasten, kann aber zu einer Verkippung führen, wenn man zuviel "entlastet" Alle derartigen Versuche habe ich
deshalb hinter mir und waren im Endergebnis nicht zufriedenstellend.
Schließlich verfiel ich auf die Kugellager-Lösung, weil es für diese Größe die flachen Rollen-Lager leider nicht gibt.
https://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p1646_Rollenlager-fuer-Dobson-Teleskope-von-8--bis-16--Oeffnung.html        

15DobsRohrAzim_02.JPG
-
Dafür müssen sog. Töpfe gedreht werden, in denen zwei Inline-Kugellager Platz finden. Diese Einheit muß dann nur noch in die unterste,
20 mm dicke Mulitplex-Birke-Scheibe eingesenkt werden, damit die Bauhöhe möglichst niedrig bleibt. Statt der üblichen 3 Töpfe habe
ich 6 Töpfe jeweils  links und recht vom vormaligen Auflage-Pad eingesetzt. Eine Holz-Konstruktion entwickelt ohnehin eine Feder-
wirkung und gibt sozusagen nach. Die Kugellager  werden von einem 8 mm Fixiertstift gehalten und tragen je 1/12 der Last.



-
Eine derartige Einheit sieht also so aus, und wird in die gleichgroßen 35 mm Bohrung (Topfloch- oder auch Forstner-Bohrer)  eingesenkt,
sodaß die Kugellager-Lauffläche gerade einmal 5 mm über die Grundplatte herausragt, etwa ähnlich hoch, wie beijm kleineren Rollen-Lager.      



-
Die Kugellager laufen auf einer weißen und sehr harten Kunststoffplatte. Die Laufspuren sieht man auf der Platte, die von oben aufgesetzt,
die eigentliche Rockerbox trägt. Weil das Gewicht des Dobsons doch erheblich ist, habe ich noch eine Mitten-Entlastung eingebaut, womit
zusätzlich die Leichtgängigkeit unterstützt wird. Das Haupt-Ziel wurde erreicht: Die Azimut-Bewegung läuft ruchfrei an.       



-

 

C089 Wie rauh darf ein Newton-Spiegel sein? Bilder und Beispiele

12.06.2016 Zusaammenfassung eines längeren Threads von astro-foren.de  02.Nov.2007

Bei der Definition, was Rauhheit sein soll, haben wir es hier mit einer breiten Mischung von unregelmäßiger "Rauhheit" im cm^2 Bereich
zu tun, die in der Spiegelschleifer-Szene mit unterschiedlichen Begriffen belegt ist: Texereau, second Edition, 87 ff: Im Kapitel: 
Primary
and micro ripple
 veröffentlicht er auf auf Seite 90 6 Fotos, wobei er deutlich zwischen primary and micro ripples unterscheidet.  Micro
ripples
: Diese Struktur wäre noch am ehesten für unseren Rauhheits-Begriff geeignet, der aber ebenfalls im cm^2 Bereich angesiedelt
werden muß. 

(ähnliche Lyotgraphs findet man bei Daniel Malacara, Third Edition 2007, Optical shop testing Seite 306, bzw. Foucault-Test 275 ff)



Die folgende Tafel zeigt mehr die a) sphärischew Aberration der Spiegelfläche, sowie b) weitere Oberflächen Anomalien.

Beispiele von Schmidt-Cassegrain-Systemen, verursacht hauptsächlich über Schmidtplatte und Fangspiegel-Retouche

Das große Problem jedoch ist die Quantifizierung in NanoMeter. Wobei es jedoch nicht um irgendein Schnitt-Profil geht, sondern
prinzipiell  über die gesamte Fläche eine Aussage getroffen werden müßte, weil auch der Einfluß der gesamten Fläche eine Rolle
spielt. Ob der Vergleich der 3-D-Bilder weiterhilft, kann ich derzeit nicht beurteilen.





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wir diskutieren nicht auf der Basis gleicher Begriffe.

Bei Foucault schon gar nicht und auch beim Lyot-Test geht es N I C H T um den von bmibonn gewünschten quanti-
fizierbaren Rauhheits-Begriff wie er in der Industrie allgemein für Oberflächen benutzt wird. Ich kenne diesen Begriff
aus der Metall-Verarbeitung.

Der Foucault-Test, auch Messerschneide-Test genannt, dient bei der Retouche von sphärischen Spiegeln als Nachweis
der perfekten Sphäre, bei Parabolspiegeln als Möglichkeit, eine perfekte Parabel über eine Meridian-Linie herzustellen
über die Schnittweiten-Messung in den einzelnen Zonen. In diesem Fall funktioniert er so ähnlich wie der Caustik-Test.
Der Foucault-Test macht bei Linsen-Optiken auch das Sekundäre Spektrum sichtbar. Die Empfindlichkeit des Foucault-
Testes drückt sich je gerade darin aus, daß er im Beispiel einer Sphäre selbst kleineste Flächen-Abweichungen zu
zeigen in der Lage ist. Er ist ein hochgenauer Schatten-Test, daher auch Schattenprobe genannt.

Der Lyot-Test ist dem Foucault-Test ähnlich: Statt der Messerschneide wird eine transparente Filterlinie benutzt, die
man hinter das Abbild eines Lichtspaltes im Fokus stellt. Diese Filterlinie dämpft das direkte Licht, während das licht-
schwächere Streulicht mit dem gedämpften direkten Licht "reagiert" indem es die Oberflächenstrukturen noch deut-
licher sichtbar macht.

Im zweiten Lyot-Test-Bild meines vorigen Beitrages erkennt man so ganz eindeutig die Polierstriche und die Art, wie
der Polierer verwendet wird: Oldham retouchiert mit der Kante des Polierers und das gibt diese "eingepflügten" Flächen.

Wie tief diese "Furchen" sind, kann der Lyot-Test nur schwer bestimmen, aber im Vergleich zu vielen anderen Spiegeln
läßt sich sehr wohl unterscheiden, ob ein Hersteller eher glatte Flächen produziert, oder rauhe. Bei Spiegel-Optiken
bzw. Newtons kommt es ja gerade auf glatte Flächen an, bedingt durch die Reflexion, während bei Linsen-Optiken die
Fläche um den Faktor 4 "rauher" sein darf.

Bei der ganzen Rauhheits-Diskussion geht es primär N I C H T um den Absolutwert der Rauhheit in Nanometer, sondern
um die Frage, wieviel Streulicht über die "Rauhheit" eines Systems eingeführt, den Kontrast stört.

Am augenfälligsten wird diese Diskussion bei SC-Systemen, und da kommt die "Rauhheit" gerade nicht vom
Hauptspiegel, sondern von Schmidtplatte und Fangspiegel-Retouche.

Die Frage wieviel Rauhheit ein Spiegel verträgt, ist also äußerst selektiv auf nur einen Fall bezogen: Newton oder
andere Spiegelsysteme. Und auch dort gerade mal eine von mehreren Einfluß-Faktoren. Auch fehlt die exakte
Definition, was bitte schön als Rauhheit aufzufassen sei?


Zählt wie im oberen Beispiel eine abgesunkene Kante ebenso dazu, wie eine weiche Ringzone, wie die Hundekuchen-
Oberfläche, oder ist wirklich nur die Feinstruktur gemeint, wobei man wissen muß, daß man mit dem Weißlicht-
Interferometer in einen ganz anderen Rauhheits-Bereich kommt, der mit dem Lyot-Test sehr wenig zu tun hat.

Oder wie sind neben der Kombination einer ganzen Reihe von Strukturen (Kante abgesunken, Hundekuchen im 
Randbereich, größere und kleinere Ripples, deutliche Polierspuren, atypische Flächenfehler) die Gesamtfläche zu 
bewerten, auf welcher Ebene will man denn die Rauhheits-Diskussion ansiedeln? Ich vermute sehr stark, daß unser 
Begriff von Rauhheit sehr verschieden sein muß und die Begriffe in keiner Weise klar sind.

Wir haben es hier mit einer "Rauhheit" zu tun, die sich im cm^2 Bereich einer Spiegel-Oberfläche ansiedeln 
läßt, während ich beim Weißlichtinterferometer die Rauhheit im mm^2 Bereich und kleiner vermute.

Spiegeldurchmesser 455.5 mm



Anbei ein paar Links zum gleichen Thema:
astrosurf.com/tests/articles/contrast/contrast.htm
astrosurf.com/tests/defauts/defauts.htm#rugosite
astrosurf.com/tests/test460/test460.htm#haut
astrosurf.com/tests/defauts/fig2b.htm

Weitere Beispiele: Oldham, UK

Test in Kompensation durch Plankonvex-Linse im einfachen Durchgang





Weitere Beispiele: Orion, UK

Gerade dieses Certifikat zeigt, wie schwer man sich mit dem Rauhheits-Begriff tut: Wir hätten laut Profil Plot eine Max.-Abweichung von ca. 25
Nanometer aber keine Antwort auf die Frage, wieviel Rauhheit über die Gesamtfläche zulässig ist.



Dieser Spiegel dagegen hat dagegen eine sehr viel eindrucksvollere "Rauhheit", die die Feinstruktur vernachlässigbar macht.
Ob in diesem Zusammenhang ein Strehl von 0.984 zutrifft, kann bezweifelt werden.






 

C088 Fehler-Quellen bei einem Newton-System - 12.Juni 2016

Die Optik eines Newton-Teleskopes besteht aus einer parabolischen Hauptspiegel-Oberfläche, die in eine Glasplatte eingeschliffen ist,
mit ganz unterschiedlichen Ausdehnungs-Koeffizienten, was temperatur-abhängig Rückwirkung auf die Parabelform hat. Das zweite Bau-
teil ist 
ein elliptischer kleiner Planspiegel, auch Fangspiegel genannt, der ebenfalls richtig gelagert und optisch einwandfrei sein muß. Das
dritte Bauteil ist ein stabiler Okular-Auszug, dessen mechanische Achse mit der optische Achse des Newton-Systems zusammenfallen muß.    

Die Newton-Justage erfolgt in der Regel in zwei Schritten: 01. Fangspiegel zu Hauptspiegel ausrichten,  02. Hauptspiegel zu Fangspiegel
verkippen. Vorher sollte auch der Offset-Punkt festgelegt sein. Das hat damit zu tun, weil der elliptische Fangspiegel im 45° Winkel zum
Lichtkegel des HS steht und deshalb um einen kleinen Betrag, 3-8 mm, näher zum HS gerückt werden muß. Besonders bei einem F4-Newton-
Teleskop ist eine exakte Zentrierung wichtig, wenn die Abbildung auf der opt. Achse keine Koma haben soll. Siehe auch hier.

Nur das optische System Newton-Teleskop muß in sich richtig zentriert sein. Selbst wenn es "schief" zum äußeren, tragenden Tubus
eingebaut wäre, wäre das opt. System Newton trotzdem  richtig zentriert. Eine Orientierung am äußeren Tubus-Rohr, Spinne etc.  bei der
Zentrierung ist deshalb wenig sinnvoll.  

Simulierung von Seeing:  http://rohr.aiax.de/@S_Sim_11.jpg     http://rohr.aiax.de/@S_Sim_12.png     



Der Hauptspiegel

Je nach Hauptspiegel-Durchmesser (6-inch bis 20-inch) ist die Lagerung anspruchsvoller. Grundsätzlich gilt, daß der Hauptspiegel spannungsfrei
gelagert werden M U S S ! Das gilt ebenso für den Fangspiegel. Weitere Einfluß-Möglichkeiten sind die unzureichende Auskühlung des Haupt- und
Fangspiegels, die optische Qualität des Hauptspiegels (sphärische Aberration, Astigmatismus, abfallender Rand, Zonen, rauhe Oberflächen-
Politur, [weitere Bilder] Seeing im Tubus = Belüftung, bzw. allgemeine Seeing-Bedingungen. Seeing Link01 Wird ein Newton-Teleskop hauptsächlich
visuell  genutzt, dann sollte der Fangspiegel-Durchmesser möglichst klein wegen der Obstruktion sein, die grundsätzlich  eine Verschiebung der Licht-
Energie in die Beueungs-Ringe verursacht. Velour-Auskleinung und Belüftung des Hauptspiegels sind sekundäre. Es reicht völlig, nur dort Velour
einzusetzen, wo reflektierende Flächen den HS-Lichtkegel stören könnten.  

H140 * Pickering-Seeing-SkalaLink1Link2Link3Link 4; 
H110 * Seeing Simulation Heizkissen IGramm-Auswertung
H111 * Paranal Seeing : Check for last night measurements at Paranal and La Silla.
H112 * Seeing, Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/Seeing 




Der Fangspiegel

Leider wird der optischen Qualität des Fangspiegels viel zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Es nützt der beste Hauptspiegel nichts,
wenn der Fangspiegel Astigmatismus hat, oder GANZGLÄCHIG aufgeklebt ist oder verspannt in seiner Fassung liegt. Zum Newton-Teleskop
gehört unbedingt ein optisch einwandfrei arbeitender elliptischer Planspiegel. Ein billiger FS ist oft auch ein optisch schlechter Fang-
spiegel, an dem man keine Freude hat. Wie man den Fangspiegel selbst zentriert, da gibt es ganz uinterschiedliche Lösungen.  
Siehe auch C008 * Ein Hut entsteht      




Okular-Auszug

Die optische Achse des Newton-Teleskops muß mit der mechanischen Achse des OAZ zusammenfallen. Das muß nicht unbedingt der
90° Winkel zu HS-Spiegel-Achse sein. Nur die vom FS kommende opt. Achse sollte zentrisch durch die mechanische Achse des OAZ gehen.
Ein stabiler OAZ sollte in jedem Fall vorgezogen werden.        




Weitere Bauteile eines Newton-Dobson-Teleskopes.               












C041A Newton-Justage Text 17.April 2016

Die Orginal-Webseite findet man hier:http://www.ajoma.de/html/justieranleitung.html

Der Bericht der oberen Webseite ist kaum zu übertreffen und ist deswegen fast völlständig übernommen worden. Trotzdem eingangs ein
paar Anmerkungen. Wer mit einem Justier-Laser arbeitet, sollte sich für eine handwerklich solide Ausführung entscheiden, und dabei zu-
nächst überprüfen in einer Drehbank o.ä. ob dieser Justierlaser selbst exakt zentriert ist: Bei einer Drehung muß das Laser-Bündel auf
der Stelle "stehenbleiben".

Aber auch nach dem Einsetzen dieses Zentrier-Lasers in den OAZ muß überprüft werden, wieviel Spiel in der Steckhülse noch vorhanden ist;
um das durch gefühlvolles Anziehen der OAZ-Halteschraube vorsichtig zu reduzieren. Erst nach diesen Vorbedingungen beginnt der eigentliche
mehrstufige Zentrier-Vorgang.

New-J-Anleitung_02.jpg

Schützen Sie Ihre Augen und sehen Sie niemals direkt in den Laserstrahl. Schalten sie den Laser nicht aus Versehen ein,
wenn sie
damit hantieren. Richten sie den Laserstrahl niemals auf Menschen oder Tiere. Lagern Sie bitte ihren Justier-
laser so, daß er uner-
fahrenen Erwachsenen oder Kindern nicht zugänglich ist. Bedenken Sie, daß bei stark dejustierten
Teleskopen der Laserstrahl auch
aus dem Tubus ausgelenkt werden und so ihre Augen treffen kann.

Newton Spiegelteleskope sind zumeist nicht sehr justierstabil, zumindest dann, wenn sie häufig zum Beobachtungsplatz im Auto
transportiert werden. Und das kommt bei mir häufig vor. Daher gehört ein Justierlaser auch zu meiner Ausrüstung. Der schnelle
Hofheim Reise Dobson (f 4,0) muß vor jeder Beobachtung sorgfältig und sehr genau kollimiert werden. Aber auch mein 10-Zöller will
vor jeder Beobachtung justiert werden. Der 10’’ TS-Orion ist nämlich, bedingt durch seine Leichtbauweise, relativ justieranfällig.
Zwischenzeitlich habe ich so viel Übung beim Justieren meiner beiden Newton Teleskope erworben, daß die Kollimation in ein paar
Minuten sehr korrekt erledigt ist.

Newton-Teleskope können bauartbedingt nur dann zufriedenstellende Bilder astronomischer Beobachtungsobjekte zeigen, wenn der
Hauptspiegel und der Fangspiegel zueinander mittig angebracht und auf ihre optischen Achsen zentriert sind. Wenn ein Newton nicht
korrekt justiert ist, wird die sogenannte Koma massiv vergrößert und dabei auch schon in der Bildfeldmitte sichtbar. Bei der prak-
tischen Beobachtung sieht man die Sterne dann nicht mehr punktförmig. Sie haben ein kleines Schwänzchen und sehen daher kome-
tenförmig aus. Normalerweise tritt dieser Effekt nur am Bildrand auf. Außerdem ist es eine erwiesene Tatsache, daß die Justieran-
fälligkeit eines Newton Teleskop mit steigendem Spiegeldurchmesser des Hauptspiegels ebenfalls ansteigt. Außerdem steigt die
Justieranfälligkeit mit zunehmender Lichtstärke des optischen Systems an. Die Kollimation muß also bei großen Hauptspiegeln und
bei Systemen mit hoher Lichtstärke um so korrekter erfolgen

Die prinzipielle Arbeitsweise eines Justierlaser mit vorhandener Reflektionsfläche ist denkbar einfach, Der Laserstrahl trifft zunächst
auf den Fangspiegel und wird von dort auf den Hauptspiegel umgelenkt. Dort wird er ebenfalls reflektiert und auf den Fangspiegel um-
gelenkt. Von dort fällt der Laserstrahl dann in seine Austrittöffnung zurück. Man sieht also bei einem richtig justierten Teleskop auf der
Reflektionsfläche nur einen roten Laserpunkt. Das funktioniert aber nur dann, wenn der Laserstrahl genau mittig durch die Steckhülse
austritt. Ob der Laserstrahl mittig sitzt kann ohne großen Aufwand kontrolliert werden. Der Newton wird waagerecht hingestellt mit
nach oben zeigendem Okularauszug. Der Justierlaser wird in den Okularauszug eingeschoben und angeschaltet - aber nicht geklemmt.
Dadurch wird eine Verkantung des Lasers vermieden. Dann dreht man den Justierlaser im Okularauszug und beobachtet auf dem Haup-
tspiegel den Laserstrahl. Dieser darf nicht wandern, er muß immer an der gleichen Stelle auf dem Hauptspiegel stehen bleiben. Dann
ist der Laser korrekt justiert. Anderenfalls muß der Laser selbst kollimiert werden. Gute Justierlaser besitzen zu diesem Zweck im
Gehäuse versenkte Schrauben.

Zur Justierkontrolle wird der Justierlaser statt eines Okulars in den Okularauszug eingeschoben, und möglichst nicht geklemmt um
auf jeden Fall eine Verkantung des Justierlasers zu vermeiden. Dann wird der Laser eingeschaltet. Sieht man nun auf der Reflektions-
fläche nur einen Punkt ist der Newton korrekt justiert. Liegt aber einer oder gleich beide Spiegel schief zur optischen Achse, kann der
Strahl nicht in sich selbst reflektiert werden. Dann sieht man auf der Reflektionsfläche zwei Laserpunkte. In diesem Regelfall muß das
Newton Teleskop dann kollimiert werden.

Ich gehe in den folgenden Abschnitten stets davon aus, daß der Okularauszug rechtwinklig zum Tubus angebracht ist und der Haupt-
spiegel exakt in der Mitte des Tubus liegt. Bei einem Newton ohne Offsetversatz des Fangspiegels gehe ich davon aus, daß auch der
Fangspiegel genau mittig im Tubus liegt. Bei schnellen Newton unter f6 gehe ich davon aus, daß der Fangspiegel mit dem notwendigen
Offsetversatz im Tubus liegt, also nicht genau mittig sondern versetzt. Das Thema Offsetversatz des Fangspiegel wird weiter unten
beschrieben. Die genannten Voraussetzungen sind eigentlich bei Serienteleskopen immer gegeben, wenn sie denn bei einem Fach-
händler erworben wurden, denn diese prüfen so etwas fast immer vor der Auslieferung an ihre Kunden.

Mit dem Justierlaser, 1. Schritt:  Ausrichtung des Fangspiegels zum Hauptspiegel

Die wichtigste Voraussetzung für die erfolgreiche Justage eines Newton Teleskop ist, daß der aus dem Justierlaser austretende Laser-
strahl genau die geometrische Mitte des Hauptspiegels trifft. Steht der Fangspiegel auch nur ein wenig unter einem anderen Winkel als
45 Grad zum Hauptspiegel, dann trifft der Laserstrahl nicht mehr die Mitte des Hauptspiegels. Um dies beurteilen zu können, muß der
Hauptspiegel eine exakte Mittenmarkierung aufweisen. Meine beiden Newtons waren bereits bei der Auslieferung mit einer solchen Mit-
tenmarkierung in Form eines Lochverstärkerrings versehen.

Das links stehende Bild zeigt den roten, vom Justierlaser ausgetretenen Lichtpunkt auf dem Hauptspiegel. Er befindet sich deutlich neben
der Mittenmarkierung. Der Laserpunkt muß aber, wie schon oben erwähnt, genau die Mittenmarkierung des Hauptspiegels treffen. Um dies
zu erreichen verkippt man nun vorsichtig und in sehr kleinen Schritten über die in den mittleren Bildern zu erkennenden Justierschrauben
den Fangspiegel so lange, bis die Mittenmarkierung des Hauptspiegels getroffen ist. Man beobachtet dabei direkt auf dem Hauptspiegel,
wie sich der rote Laserpunkt in die Mittenmarkierung des Hauptspiegels hinein bewegt. Das Ergebnis dieser Arbeit sollte dann aussehen
wie im rechten Bild dargestellt.

New-J-Anleitung_04.jpg

Mit dem Justierlaser, 2. Schritt: Ausrichtung des Hauptspiegel zum Fangspiegel

Selbstverständlich kann auch noch der Hauptspiegel in seiner optischen Achse zur optischen Achse des Fangspiegels verkippt sein. Um dies
kontrollieren zu können benutzt man die Reflektionsfläche des Justierlaser. Man sieht jetzt beim Blick auf die Reflektionsfläche des Justier-
laser irgendwo auf dieser Fläche den vom Justierlaser ausgehenden, reflektierten roten Laserlichtpunkt, zum Beispiel wie unten im linken
Bild dargestellt. Man muß jetzt nur noch den Hauptspiegel soweit kippen, bis der rote Laserpunkt in sich selbst reflektiert wird und man
daher nur noch einen roten Leuchtpunkt auf der Reflektionsfläche wahrnimmt. Dies habe ich im rechten Bild dargestellt. Dazu benutzt man
die Justierschrauben für den Hauptspiegel. Die beiden mittleren Bilder unten zeigen die zwei dafür vorgesehenen technischen Möglichkeiten
der Hauptspiegelverkippung.

Auf dem Bild mittig links habe ich die Justiereinrichtung des Hofheim Reise Dobson dargestellt. Es handelt sich dabei um die Verstellung des
Hauptspiegels mit Hilfe der drei um 120° versetzten Schraubenpaare, die über die Zug- und Druckschrauben die Verkippung des Hauptspiegels
ermöglichen. Die Zugschraube zieht dabei die Spiegelfassung gegen die Druckschraube. Zur Verstellung muß also die Druckschraube leicht ge-
löst werden, damit man mit der Zugschraube die Verkippung des Hauptspiegels vornehmen kann. Mit den Zugschrauben wird die Lage des
Hauptspiegels nun so lange verändert, bis der reflektierte Strahl durch das Loch fällt und somit in sich selbst reflektiert ist, was im unteren
rechten Bild dargestellt wird. Dann ist der Newton perfekt justiert. Die Wanderung des roten Laserleuchtpunkt während der Verstellung des
Hauptspiegels kann man auf der Reflektionsfläche des Justierlaser sehr gut beobachten, wenn man den Justierlaser so in den Okularauszug
eingeschoben hat, daß die Reflektionsfläche nach hinten zum Hauptspiegel zeigt. Zum Abschluß muß man dann die Druckschrauben wieder
leicht festziehen und den Justierlaser ausschalten.

Auf dem Bild mittig rechts habe ich die Justiereinrichtung des TS Orion Newton dargestellt. Es handelt sich dabei um die Verstellung des Haupt-
spiegels mit Hilfe der drei um 120° versetzten Schrauben, Zwischen den drei Schrauben und der Hauptspiegelauflage ist eine Feder eingelassen,
mit dessen Hilfe der Hauptspiegel verkippt wird. Zur Verstellung muß man also lediglich an den Schrauben drehen. Dreht man die Schraube nach
links, kippt auch der Spiegel nach links. Mit den Schrauben wird die Lage des Hauptspiegels nun so lange verändert, bis der reflektierte Strahl
durch das Loch fällt und somit in sich selbst reflektiert ist, was im unteren rechten Bild dargestellt wird. Dann ist der Newton perfekt justiert.
Die Wanderung des roten Laserleuchtpunkt während der Verstellung des Hauptspiegels kann man auf der Reflektionsfläche des Justierlaser
sehr gut beobachten, wenn man den Justierlaser so in den Okularauszug eingeschoben hat, daß die Reflektionsfläche nach hinten zum Haupt-
spiegel zeigt. Zum Abschluß muß man dann nur noch den Justierlaser ausschalten.

New-J-Anleitung_05.jpg

Justage nach der Barlowed-Methode

Diese Kollimations-Methode hat zwei hauptsächliche Vorteile gegenüber der normalen Methode. Sie ermöglicht eine wesentlich genauere 
Kollimation des Hauptspiegels unter Vermeidung von Fehlern, die durch ein eventuelles Verkanten des Justierlasers oder des Okularauszugs 
auftreten. Bei dieser Methode wird zunächst wie oben im ersten Schritt beschriebenen verfahren. Die Ausgangssituation nach der Ausrich-
tung des Fangspiegels zum Hauptspiegel ist im Bild unten links zu sehen. Dann folgt die Ausrichtung des Hauptspiegel zum Fangspiegel. Und 
dabei kommt dann die Barlowlinse ins Spiel. Man schraubt das Barlowlinsenelement vom Barlowgehäuse ab. Auf dem Bild unten mittig links 
ist das Linsenelement am rechten Bildrand zu erkennen. Dann wird das Barlowlinsenelement in das Filtergewinde des Justierlasers einge-
schraubt und in den Okularauszug eingesteckt. Auf der Reflektionsfläche des Justierlasers sieht es dann in etwa so aus, wie im Bild unten 
mittig links dargestellt. Bei dieser Methode sieht man also keinen Laserpunkt auf der Reflektionsfläche, sondern die Mittenmarkierung des 
Hauptspiegels. Nun folgt die eigentliche Justierung des Hauptspiegels, so wie im zweiten Schritt weiter oben beschrieben. Die Ansicht auf 
der Reflektionsfläche des Justierlaser bei exakter Kollimation des Hauptspiegels ist im Bild unten rechts dargestellt. Sie ist erreicht, wenn 
die reflektierte Mittenmarkierung des Hauptspiegels symmetrisch um das Austrittsloch des Laserstrahls auf der Reflektionsfläche des Justier-
lasers zu sehen ist.

New-J-Anleitung_06.jpg

Justage mit Justierlaser ohne Reflektionsfläche und Justierokular

Bei dieser Methode wird zunächst wie oben im ersten Schritt beschriebenen verfahren. Die Ausgangssituation nach der Ausrichtung des
Fangspiegels zum Hauptspiegel ist im Bild unten links zu sehen. Da diese Laserart aber nicht über eine Reflektionsfläche verfügt, kann
man den Eintritt des roten Leuchtpunktes in die Austrittsöffnung des Lasers nicht sehen. Daher benötigt man zur Ausrichtung der opti-
schen Achse des Hauptspiegels auf die des Fangspiegels ein sogenanntes Justierokular, das unten mittig links dargestellt ist. Das Justier-
okular ist praktisch eine Okularauszugabdeckung mit einem kleinen Loch in der Mitte. Auf der Rückseite ist es silber oder weiß lackiert
oder es ist eine silberfarbene Folie aufgeklebt. Manche Astronomen stellen sich ein solches Hilfsmittel selbst her. Dazu benutzen sie eine
schwarze Kleinbilddose und versehen den Deckel der Dose dann genau in der Mitte mit einem kleinen Loch. Auf die Rückseite des Deckels
kleben sie dann ein passendes Stück Alufolie und schneiden den Boden der Dose ab. Der eigentliche Kollimationsvorgang durch die Bedie-
nung der Justierschrauben des Hauptspiegels erfolgt dabei wie oben im zweiten Schritt beschrieben. Dabei werden die Justierschrauben
des Hauptspiegels so lange verstellt, bis das Einblickloch des Justierokular (der kleine schwarze Punkt in den beiden rechten Bildern) über
die Hauptspiegelmittenmarkierung gebracht ist. Dann ist der Hauptspiegel perfekt justiert. Die Situation beim Durchblick durch das Justier-
okular bei einer vorhandenen Dekollimation ist unten mittig rechts dargestellt und die nach der erfolgreichen Justage des Hauptspiegels
im Bild unten rechts.

New-J-Anleitung_07.jpg

Der Offsetversatz des Fangspiegel beim Newton-Teleskop

Der sogenannte Offsetversatz des Fangspiegel eines Newton Teleskop bewirkt eine vollständige Ausleuchtung des Bildfeldes, was bei der
fotografischen Verwendung des Newton von Belang ist. Bei der visuellen Verwendung des Teleskop wird er erst bei sehr schnellen Syste-
men kleiner als f5 und bei gleichzeitiger Verwendung von ausgesprochenen Weitwinkelokularen relevant. Für die lichtschwächeren New-
tons mit Öffnungen ab f6 braucht man den Offset in der Praxis nicht zu beachten, da die Nichtbeachtung eigentlich nur zu einer Verschie-
bung des gleichmäßig ausgeleuchteten Bildfeldes um den Offsetbetrag führt. Der ist aber bei diesen Newtons verschwindend gering.
Sowohl die Bildschärfe als auch der Bildkontrast werden nicht beeinträchtigt. Daraus folgt, daß man erst bei lichtstarken, also schnellen
Newton Teleskopen, den Offsetversatz des Fangspiegels bei der Kollimation berücksichtigen sollte. Der Fangspiegel sitzt dann mit seinem
Zentrum nicht mehr exakt in der Mitte des Tubus, sondern um den Offsetbetrag in Richtung des Hauptspiegel und entgegen dem Okular-
auszuges versetzt. Wenn man durch den leeren Okularauszug seines Newton sieht, stellt sich der Anblick wie in den nachfolgenden beiden
Abbildungen gezeigt dar.

New-J-Anleitung_08.jpg

Um den Fangspiegelversatz einzustellen zu können, benötigt man zunächst den Offsetbetrag in mm, den man nach verschiedenen mathe-
matischen Formeln berechnen kann. Für die praktische Anwendung wird im allgemeinen die Verwendung der nachfolgenden Formel empfoh-
len, da sie nach den Empfehlungen erfahrener Teleskopbauer hinreichend genau ist.

HS-Durchmesser in mm multipliziert mit kleinem FS-Durchmesser in mm dividiert durch die 4-fache Brennweite

Um diesen Betrag in mm muß der Fangspiegel dann versetzt werden. Der erste Versatz erfolgt in Richtung Hauptspiegel und wird mit der 
zentralen Schraube des Fangspiegelhalters durchgeführt. Diese wird einfach gelöst, damit sich der Fangspiegel um den Offsetbetrag nach 
unten bewegen kann. Die Kontrolle wird dann mit dem Justierlaser durchgeführt. Der Leuchtpunkt muß die zuvor angebrachte Offsetmar-
kierung auf dem Fangspiegel genau treffen. Der zweite Versatz erfolgt dann von der okularseitigen Tubuswand in Richtung der gegenüber-
liegenden Seite. Das wird beispielsweise mit den Schrauben der Fangspiegelspinne erledigt. Man löst dazu die Schraube auf der Okularaus-
zugseite um den Offsetbetrag und zieht die Schraube auf der gegenüberliegenden Seite um den gleichen Betrag an. Zur Kontrolle des 
Offsetversatz werden die Strecken von der Tubusseite des Okularauszug bis zur Mitte der Fangspiegelhalterung und die von der dem Okular-
auszug gegenüberliegenden Tubusseite bis zur Mitte der Fangspiegelhalterung ausgemessen. Die erste Strecke muß um den Offsetbetrag 
länger sein als die zweite Strecke.

Newton Justierung nach der Sterntest-Methode für ein optimales Kollimationsergebnis

Eine noch genauere Justage erhält man beim Sterntest am nicht fokussierten Stern. Der Sterntest ist eine äußerst empfindliche Methode.
Aus diesem Grund müssen alle Arbeiten am Newton sehr feinfühlig und vorsichtig durchgeführt werden. Mit dieser Kollimations-Methode
kann man insbesondere für den Bereich höchster Vergrößerungen alles aus seinem Newton heraus holen. Solche Vergrößerungen machen
selbstverständlich nur dann Sinn, wenn der Hauptspiegel wirklich auf die Umgebungstemperatur heruntergekühlt ist und das Seeing absolut
optimal ist. Und genau dann ist der Sterntest die optimale Methode, um die bestmögliche Abbildungsleistung des Newton Teleskop im Okular
bewundern zu können.

Für den Sterntest muß das Newton Teleskop bereits nach einer der zuvor beschriebenen Methoden justiert sein. Dann wird das Teleskop auf-
gebaut und es bleibt nun mindestens ein bis zwei Stunden im freien stehen, damit der Hauptspiegel ordentlich ausgekühlt ist, wenn man mit
dem Sterntest beginnt. Und noch was ist sehr wichtig. Einen Sterntest soll man nur bei erstklassigem Seeing durchführen, wenn er denn das
oben beschriebene Ergebnis bringen soll. Bei schlechterem Seeing muß man mit der Vergrößerung runtergehen – aber das Ergebnis ist dann
nicht mehr so gut wie bei einem optimalen Seeing.

Welchen Stern soll man nehmen? Meine Empfehlung wäre Polaris, denn er hat ja fast keine Eingenbewegung, was die Kollimation vereinfacht.
Der Polarstern wird dann bei Verwendung der höchst möglichen Vergrößerung im Okular scharf eingestellt, so daß er als schöner runder Punkt
zu sehen ist. Dann wird Polaris im Okular zentriert. Jetzt wird der Stern unscharf eingestellt, indem man den Okularauszug vorsichtig etwas
nach innen bewegt. Im Okular erscheinen dann einige Ringe und in der Mitte sieht man einen Punkt. Die Streben der Fangspiegelhalterung
sollten im Okular nur zu erahnen sein – wenn man sie deutlich erkennen kann ist das Bild zu unscharf und man korrigiert dies durch die entge-
gen gesetzte Bewegung mit dem Okularauszug. Dann wird der gleiche Vorgang noch einmal durchgeführt, diesmal wird der Okularauszug aber
nach außen gedreht. Bei einem Newton Teleskop mit eingestelltem Offset erscheinen die Fangspiegelstreben im extrafokalen Sternscheibchen
nicht exakt zentrisch sondern leicht versetzt. Das Newton Teleskop ist perfekt justiert, wenn alle Ringe sowohl intra- als auch extrafokal zen-
trisch im Okular erscheinen. Wenn dies nicht der Fall ist, wird der Hauptspiegel mit seinen drei Justierschrauben so lange verstellt, bis alle Ringe
zentrisch aussehen.

New-J-Anleitung_10.jpg
-

C087 * Newton-Mirror - two times tested

 Siehe auch :  C090 * Testing mirrors in two steps

This mirror suffers a car accident - so I've tested it for a second time, in the same matter with two steps I descriped it here:
http://www.cloudynights.com/topic/490641-newton-16-f45-carbon-fiberall/page-2#entry6849699 , 2nd Link
So let me show
this way again 
and the results of this.

.
BRM_Rep_01.jpg
.
In a first step let us check the astigmatism value just in Radius of Curvature . With this setup you have to respect seeing-, mirror storage-,
the Bath interferometer- and of course  the astigmatismus of your testing mirror itself and no additional flat with an autocollimation setup
So
I use the RoC setup for minimizing 
the effects what causes astigmatism. I'm looking just for the astigmatism value of this Newton mirror itself.
The fringes map shows 
an insignificant value at the RoC setup.

BRM_Rep_02.jpg
.
But let us check the value of the rest astigmatism with AtmosFringe: In RoC and just the astigmatism value.



This shows the wavefront distortion . . .



and a value of PV lambda/9.5 for astigmatism you can neglect this one. It's insignificant and for visual or fotografic use.



Now, let's start with the second step: Setup in autokollimation: With this setup the flat mirror introduce additional astigmatism.
So it's better just  calculate the spherical aberration with this setup.  The Foucault test shows the surface quality: It seems to be
very smooth, without spherical aberration.


BRM_Rep_03.jpg
.
The next Ronchi test shows the spherical aberration better (over- or undercorrection ) and the surface smoothness again. See here again:
http://rohr.aiax.de/GSO-Vergl-05.jpg and 
http://r2.astro-foren.com/index.php/de/11-beitraege/03-newton-systeme-und-verwandte-fragen/265-c068-zwei-gso-spiegel-16-inch-im-vergleich
http://rohr.aiax.de/@10NewZambuto24.jpg
http://r2.astro-foren.com/index.php/de/11-beitraege/03-newton-systeme-und-verwandte-fragen/258-c064-carl-zambuto-enjoy-your-mirror-spiegelnummer-zoc-11-003-fl-48-0inch-277-r-2440-f-1220


BRM_Rep_04.jpg
.
The Lyot test is the last one to show the smooth surface of this mirror. (http://www.astrosurf.com/tests/contrast/contrast.htm#haut)

BRM_Rep_05.jpg
.
In this autocollimation setup I create several fringes maps and calculate just the spherical aberration - this must be a hight Strehl value, the
fringes map shows it.


BRM_Rep_06.jpg
.
So the Spherical is about PV L/11.5 and the astigmatism before was PV L/9.5. More than adequate for visual and fotografic use.

BRM_Rep_07.jpg
.
The wavefront diagram shows a slightly overcorrected mirror  PV L/11.5 - this is OK.

BRM_Rep_08.jpg
.
At last an artificial fringes map that shows a slightly overcorrection.

BRM_Rep_09.jpg
.
.
So this mirror should be sufficient for a serious observer. 

You are invited to comment this report.

Newton-Spiegel: auf den Strehl fixiert

Um Spiegel besser vergleichen zu können, sei auch dieser Bericht eines Zambuto-Spiegels empfohlen.

Es passiert vorwiegend auf irgendwelchen Astrotreffen. Da hat einer ein neues Newton-System mit einem guten Hauptspiegel.
Und weil in Anlehnung an Rainer Werner Faßbinder "Neid fressen Seele auf", gibt es also die ungebetenen Sachverständigen,
die, statt sich mit-zu-freuen, den neuen Dobson madig machen und was von Strehl schwafeln, und um wieviel besser doch so ein
Newton-Spiegel von Zambuto sei. Wer diese Spezies von Hobby-Astronomen kennen lernen will, der muß eigentlich nur so manche
"Foren-Korrespondenz" verfolgen - die man sinnvollerweise eher ignoriert. Ich habe sie tausendmal erlebt, die Alpha-Tiere
bei ihrem Kampf um Rechthaberei.

Knackpunkt bei Newton-Spiegeln ist der spiegel-eigene Astigmatismus. Und um genau den geht es erneut in meinem Bericht hier.
Ein Astigmatismus reduziert mitunter den Strehlwert dramatisch. Und die dabei wichtigste Frage lautet: Wie groß ist der spiegel-
eigene Astigmatismus. Gemeint ist also nicht

- der Lagerungs-Astigmatismus des Spiegels selbst. Auch nicht
- der Astigmatismus des Planspiegel incl dessen Lagerung. Auch nicht
- der Astigmatismus, der sich auf den I_Meter zurückführen läßt. Auch nicht
- der Astigmatismus, der über Seeing und andere Einflüsse entsteht. Nicht gemeint ist
- auch nicht der elliptische Fangspiegel und dessen Einfluß auf Astigmatismus. Gemeint ist ausschließlich

- der spiegeleigene Astigmatismus, und wirklich nur der.

Da stellt sich also die Frage, wie kann man den ermitteln? 

Nun sollte man sich den Spiegel im Krümmungsmittelpunkt betrachten - RoC genannt. Dort betrachtet man ausschließlich
den Newton-Spiegel selbst, ohne Zusatz- oder Hilfs-Optik. Einen relevanten Astigmatismus sieht man in diesem Test-aufbau
sofort. Und In diesem Zusammenhang stellt sich sofort die Frage, ab welcher Größe sieht man Astigmatismus bei hoher
Vergrößerung und danach, wie dieser Fehler in das Zernike System einzuordnen wäre: Ist es ein Low-Order- oder ein
High-Order-Astigmatismus. Während man den Astigmatismus der Grundordnung bei hoher Vergrößerung noch sehen
würde, ist ein drei- oder mehr-eckiger Astigmatismus kaum auszumachen. Auch dieser Sachverhalt schränkt die Beurteilung
ein weiteres Mal ein. Es handelt sich also um dieses Bild: http://rohr.aiax.de/12NewB_15.jpg Der hier erkennbare Astigma-
tismus liegt also weit unter der Wahrnehmungs-Grenze, und kann somit neben der Koma deaktiviert werden. Dieses Bild
ist aber ein einfacher Nachweis, daß der Rest-Astigmatismus verschwindend klein sein muß - jedenfalls der Hauptspiegel
deshalb nahezu perfekt ist.

Die Geschichte begann damit, daß der RoC-Test ohne Beanstandung erfolgte http://rohr.aiax.de/12NewB_15.jpg und in
dieser Position die spätere Autokollimations-Messung vor dem Planspiegel erfolgte. Da ich bei solchen Messungen immer
auch diverse Plausibilitäts-Messungen durch führe, fand ich beim Interferogramm gegen den Planspiegel in dieser Position
plötzlich einen Astigmatismus, der vorher nicht vorhanden war. Irgendein Effekt zauberte mir plötzlich einen Rest-Astigma-
tismus in der Größe von PV L/1.7 - ein sehr heftiger Wert. In einem solchen Fall dreht man den Hauptspiegel versuchs-weise
um 90° nach rechts im Uhrzeigersinn, und schaut mal nach, zu welchem Ergebnis man jetzt kommt.


12NewB_11.jpg
-
Ohne große Erklärung erkennt man den Unterschied zwischen dem IGramm in Pos 0 (links) und der Position +90° (rechts).

12NewB_12.jpg
-
Die Darstellung der Wellenfront zeigt dadurch zwei deutlich unterschiedliche Ergebnisse L/1.7 das linke und L/6.2 das rechte. Man kann also sicher fest-
stellen, daß der spiegeleigene Astigmatismus wesentlich kleiner sein muß und deswegen die linke Auswertung in Pos 0 einfach falsch ist und dem Hersteller
nicht gerecht wird: Die Summe aller Teil-Astigmatismen hat sich also vermutlich sehr ungünstig addiert.


12NewB_13.jpg
-
Das rechts eingerahmte Ergebnis stellt deshalb schon eher die Wahrheit dar. Dabei setzt sich dieser Astigmatismus wie folgt zusammen:

Low-Order-Astigmatismus PV L/16.8
High-Order-Astigmatismus PV L/6.9,   3-eckiger Astigm/Trefoil , den man selbst bei hohen Vergrößerungen nicht sieht. Vergleiche auch mit
Bild zuvor, rechts. 

12NewB_14.jpg
-
Dieses in RoC gewonnene Ergebnis hat einen sehr geringen Astigmatismus, der sich z.B. ebenfalls auswerten läßt.

12NewB_15.jpg
-
Bei einer solchen Auswertung käme ein Rest-Astigmatismus von PV L/9 heraus, und das wäre bei aller Vorsicht ein Wert, der sich
zumindest sogar noch unter dem Wert von PV L/6.2 liegt, also ganz allgemein ebenfalls außerhalb der Wahrnehmung liegt. Damit ist
ein signifikanter Astigmatismus ausgeschlossen und läßt sich somit abziehen.


Die foren-geprüften  Kompetenz-Optiker würden mich jetzt vermutlich in eine sinnlose, aber bein-harten Diskussionen ziehen wollen,
wenn ich  mich darauf einlassen würde, bzw. wenn ich hier nicht meine eigene Webseiten unterhalten würde. Es käme also der unver-
schämte Strehl-Wert von 0.998 heraus, über den ich mich nun wirklich nicht streite. Auch wenn dieser Wert nur 0.980 betragen würde,
wäre der Spiegel immer noch OK.


12NewB_16.jpg

Der Aspekt der glatten Flächen  -  siehe auch dieses Bild

Der Strehlwert ist der eine Aspekt bei einer Newton-Spiegelprüfung. Er bezieht sich auf die Form der Fläche, nicht auf die Struktur der
Fläche. Er sagt also wenig aus zur Glätte der Fläche selbst, von der abhängt, ob der Spiegel mehr oder weniger Streulicht erzeugt, und
das mindert den Kontrast. Eine quantitative Messung der Rauhheit geht mit dem Nomarski-Mikroskop - eine teure Angelegenheit: Leider
mißt man damit auch nur eine Fläche von ca. 1x1mm^2 ujnd hat noch lange keine Index-Zahl, die sich auf die Gesamt-Rauhheit des
aktuellen Spiegels beziehen würde. Es müßte eine Streulicht-Vergleichs-Messung her, wenn es vergleichbar sein soll.

In unserem Fall wäre bereits der Ronchi-Gitter-Test ein guter Nachweis:
Wenn zwischen den hellen Streifen der Aufnahme unseres "Mini-Gartenzauns" von 13 lp/mm die Beugungs-Linie in der Mitte gut zu
sehen ist, und wenn es dazwischen noch "dunkel" ist, also ungestört
ist von Flächen-Strukturen aus der Politur, dann hat man es
mit einem glatten Spiegel zu tun. Siehe hier einen Zambuto-Spiegel 
Dieser 12" Spiegel kommt also der Qualität von Zambuto-Spiegeln sehr, sehr nahe - falls Zambuto überhaupt Spiegel schleifen kann,
die dem Anspruchs-Denken bestimmter Zeitgenossen genügen  -  die ohnehin glauben, daß Qualität verschenkt werden soll.

12NewB_17.jpg
-

Wenn ich nicht schon einen solch hochwertigen Spiegel hätte, ich würde ihn behalten und nimmer hergeben.
Zur Information:

C085 NewtonSpiegel testen - Einfach fragen kostet nichts

 http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=176918&whichpage=1und dort in Zeile 1 zu finden
http://imagizer.imageshack.us/a/img540/5418/qJvG64.jpg

Normalerweise wäre es naheliegend, genau den zu fragen, der z.B. diesen Test-Report erstellt hat, welche Bedeutung einzelne
Eintragungen in diesem Test-Report hätte. Statt dessen verzichtet man auf eine sachdienliche Information, schlägt den oberen
Thread in einem "Kompetenz-Forum" an, indem man lediglich das zweite Test-Bild veröffentlicht, sodaß sich die altbekannten
Recken mit einschlägiger Gemütslage äußern. Mit sachdienlicher Information hat dies nichts zu tun. Sich darüber zu ärgern ist
wenig sinnvoll - nur ein Anlaß, um ein paar Gedanken zum Meßverfahren nachzuschieben. Siehe auch:
https://www.intercon-spacetec.de/rat/rat-teleskope/welches-teleskop/optischequalitaet/

weitere Beiträge zum Thema Astigmatismus

Astigmatismus erkennen, mit dem Sterntest, mit Ronchi?Astigmatismus vs Interferogramm,  http://astro-foren.de
BeobachtungsPraxis: Astigmatismus - wie groß darf er sein? (Übersichts-Tafel L/2 - L/20 PV Astigmatismus Newton 250/1000)
Astrofotografie: Wieviel Astigmatismus verträgt die Astrofotografie? TAL 250 K F = 2130 mm
http://rohr.aiax.de/@Astigm_Zemax.jpg
Astigmatismus-Simulation am Kugelspiegel mit Interferogramm
Ursachen für Setup-Astigmatismus, Einflüsse beim Testen
astigmatisch oder nicht ? Vergleich Feldaufnahmen mit Simulation

Knick-Astigmatismus/Alois
* Astigmatismus in RoC Astigmatismus beim RoC-Test ermitteln
Astigmatismus: R.F. Royce: Testing Telescope Mirrors and Statement of Standards 
* dazu Dave Rowe http://rohr.aiax.de/@forendis07.jpg und http://rohr.aiax.de/BathIMDaveRowe-img14.jpg
Siehe auch http://r2.astro-foren.com/index.php/de/berichte/06-messtechnik-teil-2-aufbau-diverser-interferometer F069 - F077

Ich pflege bei meinen Messungen zu differenzieren - siehe den Zernike ZOO ! Da muß zunächst die Koma deaktiviert werden mit
der Begründung, daß eine Parabel auf der opt. Achse keine Koma haben kann. Die Koma, die man sehen kann, stammt aus dem
Test-Aufbau und kann herauszentriert werden. Es verbleiben also Astigmatismus und Spherical zurück.
Würde man einen Newton-Spiegel gegen einen möglichst genauen Planspiegel vermessen wollen (Autokollimation), dann
stellt sich vor allem die 1. Frage: Welcher Anteil von Astigmatismus der Grund-Ordnung (Zernike Polynom Z4 und Z5) denn nun
wirklich dem Test-Spiegel angelastet werden darf. In dieser Testanordnung addiert sich nämlich der Lagerungs-Astigmatismus
vom Prüfling und vom 
Kollimations-Spiegel ebenso zum Gesamt-Ergebnis, wie der Anteil des Kollimations-Spiegel selbst, es ad-
diert sich ebenso das Seeing im Test
aufbau und bei großen Öffnungen auch noch die Besonderheit des verwendeten Interfero-
meters hinzu z.B. bei F/4 Öffnung. Man bekommt für Astigmatismus ein "Summen-Ergebnis", bei dem nur ein unbekannter Teil,
und nur der, dem Prüfspiegel selbst angelastet werden kann. Wie groß der tatsächlich ist, kann man nur schwer exakt ermitteln.
Statt der Überlegung, wie man Astigmatismus möglichst genau ermittelt, ist
die andere Frage sinnvoller, welcher Astigmatismus
am Himmel wahrnehmbar ist, und wo die Grenze der Wahrnehmbarkeit ist.

Ein Newton-Spiegel hat eigentlich das Recht - richtig geprüft zu werden.

Es ist deshalb sinnvoller, sich auf einen Testaufbau zu konzentrieren, der die geringsten Möglichkeiten von Fehlern-Quellen auf-
weist, wie das z.B. der RoC-Testaufbau darstellt. Statt eines F/4 Lichtkegels habe ich dann einen z.B. R/8 Lichtkegel und fast alle
Fehler aus dem Autokollimations-Aufbau (außer dem "Seeing") lassen sich reduzieren. Durch die folgende "Newton-Ring-Methode"
kann man deshalb ermitteln, ob ein Rest-Astigmatismus (eigentlich der Grundordnung) bis zu welcher Größe überhaupt wahrgenommen
werden kann. Ab PV L/5 und kleiner wird man einen Astigmatismus der Grundordnung nicht sehen. Astigmatismus der höheren
Ordnung würde man  ohnehin nicht sehen. RoC = Radius of curvature, also Prüfung im Krümmungsmittelpunkt
http://r2.astro-foren.com/index.php/de/13-beitraege/05-messtechnik-teil-1/71-test-anordnungen-astronomischer-optiken

Im konkreten Fall vom 07.08.2012 wäre der im RoC-Setup gemessene Gesamt-Rest-Astigmatismus bei PV L/9.6 in keiner Weise
wahrzunehmen, und nur die bekannten "Strehlis" möchten aus einem undifferenziert ausgewerteten Newton-Spiegel Rückschlüsse
auf die Qualität eines Newton-Spiegels ziehen. Sie vergessen dabei auch noch, daß auch die Rauhheit eines Spiegels eine wichtige
Rolle spielt, und genau die wird z.B. im Strehl-Wert überhaupt nicht erfaßt. Weil man den Sachverhalt wirklich differenziert
betrachten muß, wäre es schon sehr sinnvoll dort nachzufragen, wo der Spiegel geprüft worden ist . . .

Während also der Gesamt-Strehl-Wert ein Summenwert ist, mit einem undifferenzierten Anteil von Astigmatismus, wird bereits die
differenzierte Betrachtung von a) Astigmatismus und b) Spherical der Beobachtungs-Praxis weitaus gerechter. Pauschal-Urteile
helfen deshalb nicht weiter.

1. Schritt: Spiegeleigenen Rest-Astigmatismus ermitteln


D8QNr12057A.jpg
-

E072 - Flat 10 inch prüfen  Im Jahre 2012 hatte ich für 8-inch und 6-inch noch keinen kleineren Planspiegel, wie im Link erkennbar.
Dieser zwei Jahre alte Kollimations-Planspiegel hat nun eine Bohrung von 40 mm Durchmesser, während der große 400 mm Plan-
Spiegel eine Bohrung von 80 mm Durchmesser hat. Nun könnte man ja die Flächen-Differenz rechnen, die bei der Messung in der
Mitte verloren geht, wenn man dann auch noch den Fangspiegel von ca. 50 mm kleine Achse abziehen darf. Und wenn man dann
auch noch weiß, daß bei einem Newton-Spiegel die Randzonen optisch viel bedeutender sind, erst dann kann man einschätzen, wie
sinnvoll eine Kritik ist, die sich auf den Durchmesser der Bohrung stürzt.

2. Schritt: Wie groß ist die sphärische Aberration


D8QNr12057B.jpg

Derartige Foren-Beiträge setzen (Link ganz oben) setzen sich leider N I C H T mit fachlichen Argumenten auseinander, aber solche Foren
sind der Tummelplatz von Halbwissen und "Optik-Experten".

Folgt man auf Seite 5 dem Posting von 03.02.15 - 11.10.30 Uhr, dann wird auch durch andere Test-Reihen deutlich, (Beispiel England), 
daß eine Strehlermittlung "streut" zwischen 0.6xxx Strehl bis 0.8xxx. Das wäre dann die 1. Erkenntnis, daß die Strehl-Ermittlung
grundsätzlich eine bestimmte Streuung hat und deshalb ein Streit um Meßgenauigkeit oder Wiederholgenauigkeit zum Scheitern ver-
urteilt ist. Ohne Praxis-Bezug ist das ohnehin eine abgehobenen Diskussion.

Die Strehl-Diskussion ist insofern auch unvollständig, weil a) die OberflächenFeinStruktur in ihr nicht berücksichtigt wird, also die Mikro-
Rauhheit, die für  die Abbildungs-Qualität wichtig wäre, und b) weil in das System Newton-Teleskop auch die völlig vergessene Fangspiegel-
Qualität NICHT eingeht, die z.B. das opt. System völlig ruinieren kann. Gemessen wird immer nur der Newton-Spiegel selbst. c) In allen der-
artigen Foren-Diskussionen vermisse ich den Praxis-Bezug bzw. eine Dokumentation, die unter dem Blickwinkel der visuellen/fotografischen
Anwendung für mehr Bodenhaftung in der Sache sorgen könnte.

-

C083 * SkyVision - Spiegel und Teleskope, Hersteller in Frankreich

http://www.skyvision.fr/boutique/optiques/controle/
http://www.skyvision.fr/boutique/optiques/notions-doptique/
mirrors http://www.skyvision.fr/store/download/tarifs-jan-2014.pdf

Im Nachbar-Land Frankreich, hat sich offenbar die Erkenntnis durchgesetzt, daß glatte Spiegel für die Beobachtung empfehlenswerter sind.
Unsere deutschen Foren-Experten weigern sich beharrlich, diese einfache Erkenntnis nachzuvollziehen und sprechen den französischen
Sternfreunden deren langjährige Erfahrung einfach ab. Da gab es um die Jahreswende 2013/14  auf Astrotreff.de und A.de eine seitenlange
"Micromammelonnage"-Diskussion. Einige deutsche Sternfreunde verstiegen sich gar in der Unterstellung, die französischen Kollegen hätten
in der Sache keine Ahnung. Dabei  hat sich sowohl für die Lithografie zur Chip-Herstellung die Erkennis durchgesetzt, daß für die Abbildung
extrem glatte Flächen notwendig sind. Wer im übrigen einmal durch einen TOA 150/1100 durchgeschaut hat, wird ebenfalls von der brillianten
Auflösung dieses farbreinen Apochromaten beeindruckt gewesen sein. Bei der Abbildung eines Spiegel-Systems sind deshalb besonders glatte
reflektierende Flächen unabdingbar.  
 Zit_VernetArcan

F053 * micromamelonnage - vergebliche dtsch-französische Rauhheits-Diskussion auf A.de & AstroTreff.de  , F053A Save,  Mikrorauhheit, 
F054 * Lyot-Test: Lyot Orginal Text übersetzt von Rolf M.Bernard Lyot 01.April 1946
F054A Alois: Microrauhheit und deren MessungSave AloisStreifenBreiteder lange Thread auf astrotreff

Wer sich also auf den Seiten von http://www.skyvision.fr/boutique/optiques/controle/ informiert, findet u.a. auch den Lyot-Test wieder,
mit dem in Frankreich die Spiegel-Rauhheit bzw. Spiegelglätte dargestellt wird. Dazu auch ein Bericht hier: F054B * Micro-Rauhheit

SVFr_01.jpg

Ein solcher 12-inch F/3.47 landete unlängst zu einem Test auf meiner  opt. Bank - ein besonders großes Öffnuungsverhältnis. Dies könnte für alle diejenig
interessant sein, die eine sehr kurze Bauweise eines Newton-Systems wünschen, auch in Zusammenhang mit einer Astro-Kamera.

SVFr_02.jpg

Bereits diese drei Standard-Tests zeigen sehr deutlich sowohl die optimale Retouche eine Parabol-Spiegels, aber auch die besondere Glätte der Spiegeloberfläche.
Zum Vergleich ein Zambuto-Spiegel: http://rohr.aiax.de/@10NewZambuto24.jpg


SVFr_03.jpg

In einem getrennten Auswertverfahren befasse ich mich zunächst mit der Größe des Rest-Astigmatismus im Krümmungsmittelpunkt des Parabolspiegels selbst,
um die Einflüsse des Autokollimations-Setup hinsichtlich Astigmatismus auszuschließen. (Bei einer Öffnung-Zahl von F 3.47 führt auch der Bath-Interferometer
etwas Astigmatismus ein, den man in jedem Falle herausrechnen müßte.) Erst im zweiten Schritt ist die sphärische Aberration interessant. So bekommt man zwei
Strehl-Werte: die wahrscheinliche Größe des Rest-Astigmatismus und wie groß dessen Einfluß überhaupt ist und schließlich einen Strehlwert zur sphärischen
Aberration bzw. der gelungenen Retouche des Spiegels selbst. Damit hat  man eine Mindest- und eine Maximal-Genauigkeit zwischen denen die Wahrheit liegt.
Wir messen immerhin im Nanometer-Bereich.   C024A * Astigmatismus 

SVFr_04.jpg

Ein PV-Wert von L/6.4 bzw. ein Strehl von 0.947 würde ich deshals als die unterste Grenze ansehen. Ein Astigmatismus von PV L/6.4 ist unterhalb der
Wahrnehmung selbst bei sehr hohen Vergrößerungen, also vernachlässigbar. Die sphärische Aberration von Strehl = 0.985 stellt dann die obere Grenze
dar bzw. Spherical = PV L/14.3  . Wer sich also nicht gerade als Bedenkenträger der Astro-Foren-Welt profilieren muß, der wird sich an diesem Verfahren
nicht aufreiben müssen. 

SVFr_05.jpg

Hier also jetzt die Sphärische Auswertung in Autokollimation, bei des es ausschließlich um die gelungene Parabel-Retouchte geht.

SVFr_06.jpg

Die Wellenfront-Darstellung mit PV L/14.3, also am Himmel ebenfalls nicht wahrnehmbar.

SVFr_07.jpg

Und hier der Testreport eines Premium-Spiegels. Eine Preisliste  findet man ganz oben, wer sich einen kaufen will. 

SVFr_08.jpg
.
You can add additional informations to my report or to the mirrors from skyvision

 

C082 * Teleskop Austria Tommy Nawratil GSO Quarz 10-inch

Fast identische Ergebnisse

Dieser GSO Quarz-Newton-Spiegel wurde zweimal geprüft - die Gründe seien erstmal hint-angestellt. Und weil die Ergebnisse nahezu
deckungsgleich ausfielen, kontaktiere ich mit diesem Bericht den Erst-Tester Tommy Nawratil - weil, so wird oft kolportiert - Optiktester
in der Szene kein gutes Haar an einander lassen würden. Sich also nicht "grün" wären. Der Tommy Nawratil gehört zu den Ösis. Auch 
die haben ein flottes Forum . . .

Beim Vermessen von Parabol-Spiegel gibt es unterschiedliche Philosophien: Einige würden den Strehl-Wert gerne bis auf die 3. Stelle
nach dem Komma ermitteln wollen. Es nützt aber nichts. Bei dieser Art Messung ist immer eine Unschärfe von mindestens 1-2% Strehl-
Punkten im Strehlergebnis enthalten. Auch die Average-Funktion macht das Ergebnis nicht wahrer. Ein großes Problem bei der Strehl-
Auswertung bildet auch der Astigmatismus: Der setzt sich u.a.  zusammen aus:

- Lagerungs Astigm 
- Seeing im Testaufbau 
http://rohr.aiax.de/IGramm_Seeing.avi
- Kollimations-Spiegel Astigm  E029 Test-Anordnungen
- Astigm im Interferometer, wenn der Teilerwürfel nicht ganz exakt ist  und schließlich
- dem Astigmatismus, der dem Prüfspiegel selbst zuzuordnen ist. Und nur der zählt wirklich!
Siehe auch:  C024A * Astigmatismus 

Und das ist das größte Problem: wie selektiert man den eigentlich ? Und gleich die nächste Frage: Wie groß darf der sein, daß man ihn
bei hoher Vergrößerung nicht sieht. Und dann sollte man unbedingt noch unterscheiden, ob man den Low Order oder den High Order
Astigmatismus meint.  http://r2.astro-foren.com/index.php/de/2-uncategorised/61-der-zernike-zoo-5-april-2006

Den Hauptspiegel haben wir in der Spiegelzelle gelassen.
.
TNawr_00.jpg

Nicht vorher, sondern hinterher haben wir den Testbericht von Tommy entdeckt und aufmerksam studiert. Wer sich auf die Suche begibt, der wird ein paar
Unterschiede finden: http://interferometrie.blogspot.de/ Überschrift: 247/1255 Newton with Quarz mirror

TNawr_01.jpg

In meinem Testverlauf stürze ich mich zunächst auf den ellipt. Fangspiegel, dem in der Regel leider zuwenig Aufmerksamkeit geschenkt wird. Es nützt selbst 
ein Zambuto-Spiegel nichts, wenn der Fangspiegel nicht eine Mindest-Genauigkeit von PV L/8 der Oberfläche oder PV L/4 der Wellenfront hat. Dann sorgt
der meist astigmatisch verformte Flat dafür, daß man beim Hauptspiegel die Ursache dafür sucht.
http://r2.astro-foren.com/index.php/de/11-beitraege/03-newton-systeme-und-verwandte-fragen/56-fehlersuche-bei-einem-newton-system

Spätestens wenn der Artificial Sky Test bei ca. 340-facher Vergrößerung die unten links eingeblendete Abbildung zeigt, wäre der Fangspiegel opt. OK .

TNawr_02.jpg

Gegen eine 150 R 611 geprüfte Sphäre kann man dann sogar einen Strehl ermitteln, wenn man es genau haben will. Nicht jeder glaubt einem
den oberen UnbedenklichkeitsNachweis.

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Nur der Hauptspiegel

Beim Hauptspiegel muß man sich vergewissern, ob ein Newton-Spiegel einen gravierenden Rest-Astigmatimus hätte. Das versuche ich nach
diesem Verfahren zu ermitteln: Im Krümmungsmittelpunkt lassen sich solche "Newton-Ringe" erzeugen und vor allem astigmatisch auswerten
bei einem Scale-Faktor von 1 . Das wären bei dieser Auswertung dann ein reiner Rest-Astigmatismus von PV L/4.4. Das nehmen wir zur Kenntnis,
das muß also noch lange nicht stimmen. Siehe auch hier: C024A * Astigmatismus

TNawr_04.jpg

Ergebnis in Autokollimation

Das Interferogramm in RoC kann man ebenfalls auswerten, indem man es auf Null zurückrechnet, ist aber sehr fehler-anfällig:
die üblichen Einflüsse vom Testaufbau, die Eingabe der richtigen Parameter, wie Durchmesser und Radius, ein randscharfes Interferogramm,
und schließlich den pixelgenauen Umkreis bei der Auswertung. Aus diesem Grund ist dieses Verfahren kein echter Null-Test.

Nachdem also die Frage des Rest-Astigm oben als unbedeutend ausgeschlossen werden konnte, geht es um die Frage der sphärischen Aberration.
Da es ein Quarzspiegel  ist, macht dieses Material nicht die sonst übliche thermische Bewegung. Man kann also den Spiegel in Richtung
perfekte Parabel polieren.

TNawr_05.jpg

Also betrachte ich zunächst nur die Sphärische Aberration und die Darstellung der Wellenfront.  Hier wäre also ein marginaler Unterschied zu
Tommy's ergebnis: Hauchzart überkorrigiert.

TNawr_06.jpg

Mit einem Strehl-Wert von fast 0.99 sollte man also zufrieden sein können: Wenn,
ja wenn man nicht gerade zu den gott-begnadeten Theoretikern gehört, die in einem solchen Fall zu ihrer Überzeugungs-Arbeit ansetzen.
Einen Feinoptiker hingegen wird man mit solchen Überzeugungs-Schlachten kaum beeindrucken.

TNawr_07.jpg

Nun kann man aber in die Strehl-Auswertung den Astigmatismus einbeziehen, aber auch da hätte man immer noch einen Strehlwert von 0.966.
Also so gravierend ist wäre dann der Astigm. auch nicht. Wer sich das genau anschaut, wird merken, daß in der RoC-Auswertung der Astigm.
bei PV L/4.4 liegt, bei der Auswertung in Autokollimation aber nur bei PV L/6.5. Den Wert, den Tommy für seinen Rest-Astigmatismus ermittelt
hat, wüßte ich gerne. 

Den Astigmatismus kann man auch differenziert betrachten - man kann den Spiegel drehen und um je 1/5 clockwise drehen und den Durchschnitt
ermitteln: Arbeits-indensiv und wenig informativ. In der Praxis ist dieser Spiegel in jedem Fall excellent. Alles andere fällt ins Fach Foren-Diskussion.

Die obere Gesamt-Wellenfront-Darstellung Gesamt: Astigmatismus + Spherical gehört zur folgenden Auswertung.

TNawr_08.jpg

Es stehen sich also  mein astigmatismus-bereinigter Wert von Strehl = 0.988, mein Gesamt-Wert mit Astigm von Strehl = 0966 und der von Tommy gefundene
Strehl von 0.963 gegenüber. Und selbst wenn man keine Anstrengung scheut, ob es noch genauer geht: Die schlichte Frage lautet, wie gut ist der Spiegel am
Himmel selbst, und nur darum geht es:

Und nun ist der Strehl eher unbedeutend. Jetzt sieht man an den qualitativen Test-Verfahren, daß dieser Spiegel ein hochwertiger Spiegel ist,
mit den Merkmalen der GSO-Spiegel. 
Jetzt kann man einen Zusammenhang herstellen von Foucault und Wellenfront-Darstellung, die im Übrigen
auch vom Ronchi-Bild bestätigt wird. Man erkennt eine ganz leichte Ausbuchtung in der Mitte, was ein Hinweis für Überkorrektur ist.
Der Rauhheits-Test zeigt die GSO-übliche radiale Polier-Technik.

TNawr_09.jpg

Wenn man sich also nicht verrückt machen lassen will, dann hat der Tommy dem Sternfreund in meiner Nähe ein perfekts 10" F5 Newton-Teleskop abgeliefert.
Damit ist der Sternfreund zufrieden wieder heimgefahren mit dem an mich gerichteten Wunsch, daß ich noch lange leben solle.

 

Dazu passend einen Thread hier:  http://www.astronomieforum.at/viewtopic.php?f=19&t=9180

.

C022A * Orion 350/1579-Pent16-350mm

Ein Premium Spiegel

Der Test-Report von Orion Optics in RoC erstellt.


OO_TR_00.jpg
-
Hauptspiegel in seiner Lagerung,  Orion 350 mm/1579 R 3158 F/4.511 428 571 Serial Number 140 714 RR07 Hilux Run No: 4344 Date 1 / 8 / 14

OO_TR_01.jpg

Ermittlung des Rest-Astigmatismus

Auch hier muß Spiegel-Lagerung und Seeing noch berücksichtig werden

OO_TR_02.jpg
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OO_TR_02A_Aberr.jpg
-
Standard-Tests und Flächen-Qualität

OO_TR_03.jpg
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Test in Autokollimation gegen Zeiss-Planspiegel - Messung der sphärischen Aberration

OO_TR_04.jpg
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OO_TR_05.png
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OO_TR_06.jpg
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OO_TR_07.jpg
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Ein aus Lagerung, Seein, Planspiegel-resultierender Astigmatismus darf nicht dem Newton-Spiegel angelastet werden !

OO_TR_09.jpg
-

 

C061A * Hubble Optics 20-inch D=507 F=2145 R=4290

Bei einem Newton-System müssen Haupt- und ellipt. Planspiegel bestimmten Qualitäts-Normen entsprechen. Dabei kann ein Fangspiegel mit
einer Genauigkeit von PV 1* Lambda das System Newton gründlich ruinieren: Beide Spiegel müssen deshalb sorgfältig geprüft werden. Auch die
Fläche des Hauptspiegels kann auf sehr unterschiedliche Weise geprüft werden, wobei man keine der Prüfmethoden verabsolutieren darf. Man
tut gut daran, die unterschiedlichen Tests als sich gegenseitig kontrollierend aufzufassen. Zugleich erkennt man, daß die Strehl-Ermittlung eine
gewisse "Unschärfe" hat, sodaß Diskussionen darüber leicht relativiert werden. Der RMS-Wert und der Strehl-Wert sind nur unterschiedliche
Darstellungsformen. http://rohr.aiax.de/Strehl_K.JPG  Bericht zur StrehlUmrechnung  
E013 Siehe auch Strehl-Begriff, Dr. Karl Strehl,    E006 Der Unfug mit dem polychromatischen Strehl,   E017 Strehl+Obstruktion,

01. Nach einer HS-Prüfung auf Rest-Astigmatismus wird die HS-Fläche auf drei Arten geprüft:
02.  - Radius of Curvature (RoC)
       - Ross-Null-Kompensations-Test
       - Test in Autokollimation gegen 520 mm Zeiss Planspiegel
03. Test des 100 mm ellipt. Fangspiegel über Artificial Sky Test und Interferometrie.

Das Besondere an diesem aus Hongkong stammenden Hauptspiegel ist die Sandwich-Technik, um das Gewicht des Glaskörpers zu reduzieren. Welche anderen
Probleme man sich damit einhandelt, ist noch nicht ganz klar. Auch die Verpackung dieses großen Spiegels hat z.B. GSO ebenfalls intellegenter gelöst.
Man sieht es an den feinen Kratzer rechts.


HO_20New_01.jpg


@ 01. Test auf Rest-Astigmatismus

Bei diesem Spiegel hat man es mit einem geringen Astigmatismus der Grundordnung zu tun (PV L/8.4) und mit einem drei-eckigen Astigmatismus höherer Ordnung
von PV L/2.4. Nun sollte man sich mit der Auswirkung des jeweiligen Astigmatismus einmal näher befassen: F099 -Der Zernike Zoo 5. April 2006

Während der Astigmatismus der Grundordnung bei hohen Vergrößerung als "Kreuz" abgebildet wird, siehe unten die Fangspiegelprüfung, ist der PV-Wert von L/8.4
viel zu klein, daß man ihn wahrnehmen würde. Der 3-eckige Astigmatismus höherer Ordnung würde als 6-eckiger "Stern" abgebildet, ebenfalls nur bei höherer Ver-
größerung, und somit ist auch er bei PV L/2.4 kaum wahrzunehmen, zumal beide Formen innerhalb des Airy-Scheibchens liegen. Wenn man nun nicht gerade ein
Prinzipien-Reiter ohne Bezug zur Wirklichkeit ist, wird man diesen Gesamt-Rest-Astigmatismus strehl-mäßig vernachlässigen dürfen, und mißt stattdessen die sphä-
rische Aberration. Für Stammtisch-Diskussionen ist diese Position natürlich inakzeptabel, obwohl dort nie erklärt wird, wie sich opt. Fehler überhaupt auswirken.

HO_20New_02.png

@ 02. a) Radius of Curvature (RoC) Computer-unterstützer Null-Test

Vorteil dieses Test-Verfahrens ist, daß Zusatz- oder Hilfs-Optiken keinen weiteren Einfluß auf das Ergebnis haben: Trotzdem beeinflußt immer noch das Seeing
vor dem Spiegel, die Lagerung des Spiegels, Fehler im Interferometer das Interferogramm.

Nachteil dieser Messung: Man muß den exakten opt. Flächendurchmesser ebenso auf Millimeter genau ermitteln, wie den exakten Radius of Curvature (Mitte)
Daneben muß bei der späteren Auswertung der Rand des IGramme rund, kantenscharf sein und der Umkreis muß pixelgenau gesetzt sein und natürlich die
richtige Meßwellenlänge, hier 532 nm wave. Sind diese Bedingungen nicht exakt, variiiert das Strehl-Ergebnis beträchtlich, sodaß man gezwungen ist, das
Ergebnis durch andere Test-Verfahren abzusichern. 

HO_20New_03.jpg
.
Das Computer-Programm rechnet also das obere IGramm zurück auf Null, was man mit dem Auge unmöglich sehen würde. Grobe Flächenfehler würde man
am oberen IGramm dennoch sehen z.B. wenn OLdham seinen Peak in der Mitte von ca. 1-2 Lambda deswegen nicht retouchiert, weil diesen ja der Fang-
spiegel verdecken würde. Ist zwar richtig, macht aber kaum ein Spiegelschleifer. Ein geeignetes Thema für Foren und Astro-Stammtische.

HO_20New_04.jpg
.
Es kommt auf diese Weise ein hohes Strehl-Ergebnis heraus, genau-genommen die Darstellung der sphärischen Aberration, und das muß
überprüft werden.

HO_20New_05.jpg
.

@ 02. b) Ross-Null-Kompensations-Test

Es ist ein Test, bei dem man die Parabel im Krümmungsmittelpunkt auf Null kompensieren kann.
Bekannt ist dieser Test als Dall-Null-Test (einfacher Durchgang) oder Roß-Null-Test (doppelter Durchgang) Entsprechend genau
muß deshalb die Plan-konvex-Linse sein. Auch dieser Test hat seine Tücken.

@Dall-Ross-Nulltest.jpg
.
Zur Information das IGramm bei einer Sphäre in RoC und darunter das Bild einer Parabel.

@RoC.jpg
.
Mit einem Optical-Design-Programm (ZEMAX) kann man nun mit den Daten der Plankonvex-Linse die richtigen Abstände Lichtquelle-Linse-Parabol-Spiegel
berechnen. Dabei liegt die Wellenlänge bei 550 nm wave, der Durchmesser der opt. Spiegel-Fläche und der Krümmungs-Radius müssen ebenfalls richtig
eingegeben werden. Danach berechnet ZEMAX den wichtigsten Abstand zwischen Haupt-Spiegel und der Linsen-Konvex-Fläche. Wenn aber, wie mir un-
längst 
wieder passiert ist, der Spiegel nicht ausgekühlt ist, dann reagiert er z.B. überkorrigert, weil die Spiegelvorderseite um ein paar
Zehntel-Grad kälter war, als die Rückseite. Der Abstand Hauptspiegel-Linse sollte mit einer Genauigkeit von ca. +/- 2 mm stimmen. 

Aber - auch dieser Test ist kein echter Null-Test wie der Stern am Himmel oder wie der Test in Autokollimation, vorausgesetzt der Plan-
Spiegel hat keine Fehler. Beide Test arbeiten mit einfacher Genauigkeit.

HO_20New_06.jpg
.
Das Interferogramm wird durch die Linse kompensiert (die Streifen wieder "gerade-gebogen", und kann wie bei der Sphäre "normal" ausgewertet werden:
allerdings im einfachen Durchgang, deswegen Scale/Wave/Fringe = 1

HO_20New_07.jpg
.
Ebenfalls die Wellenfront-Deformation, so ähnlich wie im RoC-Verfahren und mit fast identischen Strehl-Ergebnis.

HO_20New_08.jpg
.
Aber auch dieses hohe Ergebnis muß man überprüfen, . . .

HO_20New_09.jpg
.
. . . weil der Ronchi-Gitter-Test selbst im einfachen Durchgang eine ganz zarte Unterkorrektur anzeigt, die nicht ganz zu diesem hohen Strehl
passt. Die Spiegelfläche selbst ist vergleichsweise glatt, und die Spuren der Retouche bei 0.70% vom Durchmesser gut erkennbar. Dieser
Spiegel ist also nahezu perfekt.

HO_20New_10.jpg

@ 02. c) Test in Autokollimation gegen einen Zeiss Planspiegel

Der Testaufbau in Autokollimation gegen einen perfekten Flat ist am zuverlässigsten und ist ein echter Null-Test und doppelt so genau wie am Himmel.
Nun hat aber dieser 520 mm Spiegel keine Bohrung, sodaß ich den Interferometer zwischen beide Spiegel plazieren muß. Für diesen Fall entwickelt
aber der Batterie-betriebene Laser (3 Volt) bereits soviel Wärme, daß er daß Interferogramm beeinflußt, besonders wenn der IMeter zu lange
eingeschaltet ist. 
Auch darauf muß also Rücksicht genommen werden: Das sieht man z.B. an der "Vertiefung" im Zentrum des Spiegels, die teilweise
über die Laser-Wärme erzeugt wird.

HO_20New_11.jpg
.
Diese Vertiefung ist aber auch nur höchstens PV L/6.4

HO_20New_12.jpg
.
Die Energie-Verteilung ist also nahezu perfekt.

HO_20New_13.png
.
Ein Strehl-Ergebnis für die Sphärische Aberration - verursacht durch eine geringe Unterkorrektur - wäre wegen der thermischen Bewegung dieses
Sandwich-Spiegel völlig in Ordnung. Mich würde aber interessieren, wie ausdehnungsarm diese Sandwich-Technik in der Praxis ist.

HO_20New_14.jpg

RoC - Ross-Null - Autokollimation im Vergleich

Die fotografischen Referenz-Interferogramme müssen über die synthetischen Interferogramme bereinigt werden, weil Koma ohnehin, und Astigmatismus
wegen der Voruntersuchung auf Rest-Astigmatismus abgezogen werden können. Er wurde oben ja differenziert ausgewertet.

HO_20New_15.jpg


@ 03. Der vernachlässigte 100 mm Fangspiegel = ellipt. Planspiegel

Es ist der zweite Fall innerhalb kurzer Zeit, wo ein unbrauchbarer Fangspiegel das Newton-System ruiniert, und der Sternfreund den Hauptspiegel
dafür verantwortlich machen wollte. C016 - Fehlersuche bei einem Newton-System
Die folgende Schema-Zeichnung erklärt den Testaufbau . . .

flat-test.JPG
.
. . . die über einen Kugelspiegel 150 R 600 realsiert wird.

HO_20New_16.jpg
.
Es ist auch in diesem Fall ein doppelter Test:
- bei hoher Vergrößerung als Artificial Sky Test bei Durchmesser 100 mm, 70 mm, und 50 mm
- und die interferometrische Ermittlung der Peak to Valley Wertes: Ein Fangspiegel muß PV Lambda/8 der Oberfläche oder PV L/4 der Wellenfront haben,
also wirklich über die gesamte Oberfläche.   F041 - @Artificial Sky bei perfektem Seeing

Stattdessen ist ein massiver Astigmatismus im Spiel: 1.2 * Lambda, also nahezu um  den Faktor 10 schlechter als gefordert. Die Auflösung
dieses Systems liegt bei 0.272 arcsec bei 550 nm wave, bei diesem Beispiel allerhöchstens 1 arcsec, wenn man den Artificial Sky Test
entsprechend umrechnet. Auch die Energie-Verteilung (PSF) wird nur noch als heller Fleck dargestellt. Auch das Argument, daß beim Fang-
spiegel immer nur ein Teil der Fläche benutzt wird, verfängt hier nicht: Die halbe Fläche mit Durchmesser 70 mm hat immer noch PV L/1.4
und der halbe Durchmesser mit 50 mm immer von einen PV-Wert von L/2.4. (Der Durchmesser von 50 mm läßt sich bei einem Abstand zum
Fokus von 211 mm schon nicht mehr realisieren, wenn der halbe Spiegeldurchmesser bereit ca. 260 mm ist.)

HO_20New_17.jpg
.

Zentrierung von 20-inch Haupt- und Kollimations-Spiegel

Als Nachtrag zur Zentrierung der beiden großen Spiegel:  E080 * Flat Testaufbau Autokollimation von 20-inch Newton-Spiegel

HO_20New_18.jpg

C010 * Fangspiegel-Qualität bei einem Newton + Beispiel-Bilder zum nutzbaren Durchmesser 
F079 * Kompensations-Linsen für Ross-Null-Test
E010 * 
Parabel-Kompensation über Kugelspiegel oder Sphäre
E029 *
 Test-Anordnungen RoC, Autokollimation,

 

C054A 20 inch Oldham F4,48 Astigmatismus tolerierbar,

Anmerkung: Oldham-Spiegel haben als "Erkennungs-Merkmal" in der Mitte immer diesen unüblichen "Kegel" bzw. Peak. Üblich
ist das unter Spiegelschleifern jedenfalls nicht. Oldham argumentiert in der Art, daß dieser Peak in der Auswertung "obstruiert"
werden muß, 
weil dieser Peak in der Mitte später vom Fangspiegel ebenfalls verdeckt sein würde. Es würde zuviel Arbeitszeit
kosten, diesen 
Peak einzuebnen. Siehe unten auch ein anderes 20-inch Oldham Beispiel. (siehe auch Rauhheit Oberfläche E049)
Ich enthalte mich einer Bewertung dieser Position.

HAS 19.Juni 2014 
Dieser 20-Zöller f/4.5 sei ein Produkt von Oldham, UK, sagt der Sternfreund. Immerhin ist die Spiegelfläche sehr glatt ausgefallen und
die typischen Merkmale von Oldham Spiegel nicht eindeutig erkennbar. Vermutlich aus Pyrex, hat der Spiegel eine Unterkorrektur von PV L/3.4
und einen Rest-Astigmatismus in der Gegend von PV L/2. Dazu auch ein Bericht hier: C024A Astigmatismus - die Erde ist eine Scheibe
Bekanntlich ist es schwierig, a) den Spiegel-eigenen Astigmatismus zu ermitteln und b) darüber zu urteilen, ab welcher Größe er wahrnehmbar
ist, und ab welcher Vergrößerung. Kompensieren ließe sich Astigmatismus auch über die Position der Lagerung und in günstigen Fällen
über den ellipt. Fangspiegel - dessen Qualität man unbedingt in die Betrachtung einbeziehen muß. Ein Rätsel bleibt mir dennoch, warum
manche bekannte Hersteller mit einfachsten Mitteln ihre Spiegel richtig vermessen können, während andere Hersteller mit Meßtechnik
offenbar auf Kriegsfuß leben.

Hier zunächst die Systemdaten aus dem Krümmungsmittelpunkt - RoC genannt.(Radius of Curvature)


Oldh-UK-Rep00.jpg
.
Der ca. 21 kg schwere Glaskörper - vermutlich aus Pyrex,  mit einer Wichte von 2.23, liegt also auf 2Pats im Winkel  von ca. 90°. Zunächst muß man die Spiegeldaten
ermitteln: wie opt. wirksamer Durchmesser, Radius in RoC und damit hätte man auch das Öffnungsverhältnis von ca. 4.5, was insgesamt ziemlich optimal ist.


Oldh-UK-Rep02.jpg
.

01. Rest-Astigmatismus - Größe und Einfluß

Die erste Frage stellt sich immer nach dem Rest-Astigmatismus, wobei für visuelle Beobachtung die Wahrnehmbarkeit bei PV L/5 - L/4 liegt, je nach Seeing und gewählter
Vergrößerung. ES sind also mehrere Aspekte bei einer Beurteilung des Restastigmatismus erforderlich, weshalb ich mich zunächst mit diesem Fehler befasse. Dabei darf
man auch den Seeing-Effekt nie vergessen:  http://rohr.aiax.de/IGramm_Seeing.avi
Manche praxisfernen Experten würden jetzt mühevoll 20 und mehr Einzel-Interferogramme auswerten, was aber die exakte Bestimmung dieses Fehler nicht gewährleistet.

Oldh-UK-Rep03.jpg
.
Oldh-UK-Rep04.jpg
.
Es ergibt sich in RoC ein Rest-Astigmus in der Größe von ca. PV L/2, den man visuell wahrnehmen sollte, was man aber unbedingt am Himmel selbst
überprüfen muß ! ! !

Oldh-UK-Rep05.jpg
.

02. Erste Auswertung in RoC

Mit dem folgenden Interferogramm - ebenfalls in RoC - kann man nun die 1. Auswertung vornehmen: Vorausgesetzt, man gibt die richtige Wellenlänge von
532 nm wave ein, den richtigen opt. wirksamen Spiegeldurchmesser von 506 mm ein, und schließlich den Radius im Krümmungsmittelpunkt von 4534 mm,
den man vorher sorgfältig ausmessen muß. Jetzt fokussiert man sich auf den Strehl-Wert der Sphärische Aberration, um zu wissen, wie groß
die erforderliche Unterkorrektur eigentlich ist, weil das Glasmaterial die bekannte thermische Bewegung hat und deshalb die Parabel-
Retouche immer etwas unterkorrigiert verbleibt - strittig ist nur, wieviel das sein soll. Entsprechend niedriger vällt deshalb der Strehlwert aus.
Aus Genauigkeits-Gründen nimmt man ein möglichst großes IGramm. Aber auch hier ist eine gewisse "Unschärfe" eingebaut. Man braucht
in jedem Fall ein randscharfes IGramm und der Umkreis sollte Pixel-genau gesetzt sein, da der Strehlwert sonst "springt"


Oldh-UK-Rep06.jpg

Hier noch das synthetische Interferogramm, an dem man das Oberflächen-Profil erkennen kann.
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Oldh-UK-Rep07.jpg
.
Und hier der Strehlwert der sphärischen Aberration, der über die Unterkorrektur von PV L/3.1 zustande kommt und während eine Beobachtungsnacht
variieren kann - der Restastigmatismus wird jetzt nicht berücksichtigt.

Oldh-UK-Rep08.jpg
.

03. Auswertung im Kompensations-Setup - Ross-Null-Test
Siehe hier  F079 Kompensations-Linsen für Ross-Null-Test

Der entscheidente Abstand ist 3540 mm zwischen plan-konvex Linsenscheitel und Mitte des Parabolspiegels. Die Abstände zum Fokus sind damit festgelegt. 
Sie auch bei Ceravolo: E009 * The Dall-Null-Testder Ross-Null-Test(Spiegel-Test-Verfahren+Ross-0-Test)

Damit ergibt sich das folgende IGramm, das eindeutig eine Unterkorrektur über die "W"-förmigen verformten flachen Streifen anzeigt.

Oldh-UK-Rep09.jpg
.
Dazu die synthetische Darstellung von AtmosFringe.

Oldh-UK-Rep10.jpg
.
und ein ähnlicher Strehlwert von 0.,878 und einer Unterkorrektur von PV L/3.4, also durchaus ähnlich. Da dies ausschließlich der Wert für die
Unterkorrektur ist, muß der Spiegel keinesfalls von hinten gekühlt werden. Eine Styropor-Platte wäre an dieser Stelle sinnvoll,
weil sich dann die vordere Spiegelform sogar verbessert. Das kann man aber durch Versuche ermitteln, wie signifikant das zu sehen ist.

Siehe: F098 Strehl und Temperatur - wenn sich Spiegel durchbiegen


Oldh-UK-Rep11.jpg
.
Das Ronchibild intrafokal zeigt eindeutig die Unterkorrektur an, und der Rauhheits-Test einen vergleichsweise glatten Spiegel. Würde man hier den Gesamt-
Wert inclusive Astigmatismus wissen wollen im Kompensations-Setup Ross-Null-Test - (wieder der abzugsfähige Restfehler der Linse und weiterhin die Spiegellagerung)
dann hätte man einen unsicheren Strehlwert von knapp 0.70, der aber in Wirklichkeit besser ist.

Für die Praxis bzw. visuelle Beobachtung sollte man mit diesem Spiegel seine Freude haben können - und dafür wurde er ja hergestellt.
Für abgehobene Foren-Diskussionen taugt diese Spiegel eher weniger - das artet regelmäßig in Glaubenskriege aus.


Oldh-UK-Rep12.jpg
.
Wie differenziert man den Astigmatismus beurteilen muß, zeigt folgende Übersicht:

a) Das obere Setup in RoC mit einem Astigmatismus der Grundordnung (siehe Zernike) und PV L/9.6, also nicht wahrnehmbar.
Einem Astigmatismus höherer Ordnung von PV L/2.2, also auch kaum wahrnehmbar, wenn man die Wellenfront-Darstellung betrachtet.
Ich würde mich wundern, wenn man diese Art Astigmatismus am Himmel sieht.

b) Das mittlere Setup in RoC rechnet das Referenz_IGramm auf Null zurück, mit der Problematik der richtigen Eingabe der Systemdaten und dem
richtigen Umkreis, zusätzlich der Lagerung des Hauptspiegels.

c) Das unterste Setup in Kompensation (Ross-Null-Test) mit dem Einfluß einer weiteren opt. Komponente(Komp-Linse) und dem richtigen Abstand
der Ross-Null-Linse. 



.
Nach Abwägung aller Einflüsse käme ein realistischer Gesamtstrehl von knapp 0.857 (RoC) bzw.  Gesamtstrehl von 0.878 (Komp)  heraus,
und je nach Temperatur-Differenz noch besser. Ein weiteres Beispiel, wie "unscharf" derartige Messungen sind. 
Zur Kontrolle der sphärischen
Aberration wurde dieser Spiegel in einem Autokollimations-Setup gegen einen Plan-Spiegel (D=520 mm Zeiss Werkstatt-Spiegel #22 geprüft)
mit einem nahezu identschischem Strehlergebnis.  Auf diese Weise wurde dieser Spiegel a) im RoC-Setup, b) im Kompensations-Setup und
c) im Autokollimations-Setup mit nahezu identischen Ergebnissen geprüft: Der Spiegel ist unterkorrigiert - vielleicht ein wenig zuviel.

 

 


Auch dieser, ca. 14 Tage später geprüfte 20-inch Oldham Newtonspiegel hatte dieses auffällige Merkmal. Bei der Auswertung berücksichtigte
ich diesen Peak nicht mit einem Flächendurchmesser von ca. 100 mm. Oldham nahm dies aber dennoch zum Anlaß, mich nochmals zu kontaktieren,
daß man bei einer realistischen Auswertung diesen Peak in der Mitte abdecken müsse.

Ich kann mir gut die heftigen Diskussionen vorstellen, die man wegen einer solchen Situation auf den "Fach-Foren" darüber zu führen pflegt.
Solange jedoch alle anderen Parameter sich bei der Beobachtung als nicht störend herausstellen, ist diese Diskussion verschwendete Zeit.

Dieser Strehlwert mit einer Streubreite von +/- 1% Strehl wäre für einen Spiegel ordentlich. Die Auswertung mit Peak werden vermutlich nur die
Puristen akzeptieren. Erwähnt werden muß noch, daß dieser Spiegel nicht die erforderliche Zeit hatte, zu temperieren, aber er hatte offenbar
seinen Praxis-Test mit einem 10 lp/mm Ronchi-Gitter schon hinter sich. 

ältere Berichte

C051 * 10-inch OLdham-Spiegel nach Retouche besser
C052 * 16 inch BVC Oldham f/4.4 Newton Rand 32 mm
C053 * 18 inch BVC Oldham f/4.5 Newton Rand 38 mm rauhe Fläche
C054 * 20 inch Oldham Der "Trabbi" für Sternfreunde typische Hersteller Merkmale
C054A * 20 inch Oldham F/4.48 Astigmatismus tolerierbar?
C055 * 12 inch Oldham Newton f/4


 

Im Gästebuch gibt es hierzu einen kurzen Kommentar.

Am Schluß jedes meiner Berichte kann man zum Thema einen persönlichen
Kommentar als Rückmeldung aus der Praxis schreiben, und Bilder einbinden - als Link oder direkt verlinkt. 

C024B 8inch f-8 Newton ICS Nr_1070

Für Stefan am 12.06.2014

Der erste dieser beiden 8-inch Spiegel hatte ein Öffnungsverhältnis von F/8. In Autokollimation gemessen leicht unterkorrigiert (PV L/6.5)
bei einem Strehl von 0.965 - gemessen in Autokollimation. Der anteilige Rest-Astigmatismus von PV L/23.1 ergab einen Strehl von 0.997 -
gemessen in RoC.

Vorsichtsshalber auch ein IGramm in RoC - und dessen Auswertung, jetzt mit dem geringen Rest-Astigmatismus. 

 Das RoC-IGramm wird auf Null zurückgerechnet:

 Dazu nun die Wellenfront-Deformation

Und nun die Auswertung in RoC incl. Rest-Astigmatismus. Die Wahhrscheinlichkeit ist groß, daß beide Ergebnisse aus
Autokollimations-Setup ohne geringem Restastigmatismus mit Strehl = 0.965 und
RoC-Setup mit geringem Rest-Astigmatismus und einem Strehl von 0.967 gut übereinstimmt. Es spricht also einiges dafür,
den Rest-Astigmatismus in RoC differenziert zu betrachten. 

C024A Astigmatismus - ist die Erde eine Scheibe?

Manche Überzeugungen sind monolithisch und haben eine lange Überlebensdauer. Es war zwar schon lange bekannt, daß unsere Erde eine Kugelform hat,
selbst der Erddurchmesser war bereits im Altertum mit großer Genauigkeit vermessen. Das geozentrische Weltbild jedoch war immer noch in einigen 
Köpfen verankert.  http://de.wikipedia.org/wiki/Flache_Erde

Es war der griechische Mathematiker, Philosoph und Astronom Eratosthenes (276-195 v. Chr.), welcher als erster den Erdumfang bestimmt hat.
Er beobachtete die Mittagshöhe der Sonne von Alexandria und vom 787,5 km weiter südlich gelegenen Kyrene (das ist das heutige Assuan). Die Differenz
der Höhen der Sonne gemessen zu demselben Zeitpunkt beträgt 7,14 Grad. Damit errechnete er den Erddurchmesser wie folgt:  787.5 km x (360 o / 7.14o) = 39705 km 
Dieser Betrag kommt dem wahren Erdumfang von ca. 40000 km sehr nahe.


Ein ähnliches Schicksal erleidet der Strehl-Begriff, weil er u.a. auch Definitons-Helligkeit genannt wird. Oder die Frage, wie bei einer Newton-Spiegel-Messung
der Astigmatismus zu bewerten sei: Dazu muß man den Strehlwert differenziert betrachten, also 

a) nicht nur die drei wichtigen Restfehler, wie Astigmatismus, Koma und Spherical in ihren Auswirkungen.
b) vor allem aber, welcher Anteil des Astigmatismus nun wirklich dem Newton-Spiegel angelastet werden kann und
c) ab welcher Größe in PV man den Astigmatismus der Grundordnung Z04 und Z05 überhaupt wahrnnehmen würde.

Nicht zu vergessen die Seeing-Probleme eines Setups: http://rohr.aiax.de/IGramm_Seeing.avi

Aber auch alle anderen Kriterien eines vorzüglichen Newton-Spiegels dürfen nicht einfach unter den Tisch fallen. Der jahrelange Streit, der von bestimmten
Usern mit Leidenschaft geführt worden war, kam nie auf den Kern der Sache, daß nämlich eine Strehlauswertung nur ein Teilaspekt der opt. Qualitäts-Bestim-
mung ist. Diesen Usern fehlt schlicht die Beurteilung aus der opt. Praxis.

Um bei einem Newton-Spiegel den Rest-Astigmatismus richtig einzuschätzen, wäre die 1. Frage: Wieviel darf man dem Hauptspiegel
an Astigmatismus überhaupt anlasten? Also . . .

- nicht den Lagerungs-Astigmatismus, 
- nicht den Astigmatismus aus äußeren Störungen,  http://rohr.aiax.de/IGramm_Seeing.avi
- nicht den Astigmatismus aus Zusatz-Optiken wie Kollimations-Planspiegel oder Kompensations-Linsen
- nicht bei großen Öffnungszahlen, bei denen auch der Interferometer Rest-Astigmatismus erzeugen kann.  
   Dave Rowe Bath-induzierter Astigmatismus

- und nicht, wenn der Teilerwürfel bei einem Twyman-Green Interferometer Astigmatismus erzeugt.
- auch das Average-Verfahren über mehrere Interferogramme oder durch Drehen des Prüflings löst das Problem nicht zufriedenstellend

Die unterschiedlichen Einflüsse sind aber leider gar nicht exakt zu erfassen und sauber zu trennen.

Mindestens genau so wichtig wäre die Frage, ab welcher Größe ein LOW ORDER Rest-Astigmatismus überhaupt wahrgenommen wird. Und
zwar 
nur den der Grundordnung Z04 und Z05. Bei der Fotografie "verschmiert" das Seeing einen eventuellen Rest-Astigmatismus als 
Scheibchen und visuell würde man einen Rest-Astigmatismus ab etwa PV L/4 sehen, also bei hohen Vergrößerungen. Astigmatismus
höherer Ordnung hingegen sieht man nicht.

Wer also darüber nicht differenziert nachdenkt, schreibt nur die Foren voll, um sich zu produzieren.

Das sind also viele Gründe, warum ich mich der Frage des Rest-Astigmatismus auf folgende Weise anzunähern versuche.
Zunächst erzeugt man in RoC (Radius of Curvature) das folgende I_Gramm das wie Newtonsche-Ringe aussieht. Dabei sollte der
äußerste Ring möglichst konzentrisch zum Spiegel-Rand sein, was aber auch bei diesem Beispiel nicht ganz der Fall ist.(
Auch in ROC
haben wir es immer noch mit lagerungs-bedingtem Astigmatismus zu tun sowie aus  Seeing und Raumschwingen erzeugten Astigmatismus. In RoC
entfällt aber immerhin der Einfluß des Kollimations-Spiegels mit dessen doppeltem Wert.) Der nunmehr geringe Rest-Astigmatismus läßt
vermuten, daß er weitestgehend zum Newton-Spiegel gezählt werden muß - nur wie groß ist der eigentlich?

Astig-Disk_01.jpg
.

Man kann diesen Astigmatismus tatsächlich auswerten. Dazu muß man aber ersteinmal die Mitte finden, die nun leider nicht vom
Spiegelrand definiert wird, schon eher durch den äußersten Interferenz-Ring und durch einen Ring, der den Ideal-Fall definiert zum
äußersten Ring. (Man müßte sehr viele "Bilder schießen" bis der äußerste Interferenz-Ring konzentrisch zum Spiegelrand ist.
Nach dieser  Vorbereitung wird dieses IGramm auswertet, unter deaktivierung von Spherical und Koma und bekommt den Wert
für den Rest-Astigmatismus mit einem Scale von 1.


Astig-Disk_01A.jpg
.
Das Atmosfringe Auswertprogramm setzt also die Punkte entlang der Interferenz-Kreise und es ergibt sich ein Wert von . . .

Astig-Disk_01B.jpg
.
Strehl = 0.977 bzw. ein PV-Wert von L/9.1, also weit unter der Wahrnehmung.(Low Order Astigm. wäre PV L/12.8, High Order Stigm
wäre PV L/11.9) Dieser Rest-Astigmatismus vermindert zwar den Gesamt-Strehlwert, ohne daß man weiß, welche Auswirkungen dies
hätte. Es ist deshalb die Spielwiese von Theoretikern, ohne daß man über eine sinnvolle Information verfügt. Mindestens so bedeutend 

wäre die Korrektur oder Spherical genannt, bei der man erfährt, ob der Spiegel aus thermischen Gründen leicht unterkorrigiert ist,
oder die Micromammelonnage (Rauhheit der Spiegelfläche) damit man einen hohen Kontrast erwarten könnte.

Astig-Disk_01C.jpg

Es waren diesmal zwei 8" Newton-Spiegel, und im zweiten Fall wäre der Rest-Astigmatismus noch geringer, wie das dritt-nächste
Bild beweisen würde - klammert man sich verweifelt an die Frage des Rest-Astigmatismus.

Astig-Disk_02.jpg
.
Astig-Disk_03.jpg
.
Astig-Disk_04.jpg

dazu noch folgende Ergänzung C024B 8inch f-8 Newton ICS Nr_1070

============   Wie groß ist denn nun der wirkliche Strehl-Wert     =============

 Den wirklichen Strehlwert wird man anhand der unterschiedlichen Einflüsse (bereits über den Astigmatismus) immer nur näherungs-
weise ermitteln können: Man hat zunächst die Auswertung der sphärischen Aberration ohne Astigmatismus in einem Autokollimations-
Setup mit Strehl = 0.983. Gegen einen Planspiegel ist dieser Wert ziemlich sicher, aber eben ohne Astigmatismus des Gesamt-Setups,
bei dem nur ein Teil dem Prüfling selbst angelastet werden kann. (Beim Autokollimations-Gesamt-Setup käme nämlich Strehl = 0.887
heraus, und davon gehört nur ein Teil zum Prüfling selbst, nämlich durchschnittlich 2/3 zum Planspiegel und 1/3 zum Prüfling.

Astig-Disk_10.jpg
.
Vorsichtshalber gibt es aber noch ein IGramm in RoC - bei dem aber

- Wellenlänge in Nano-Meter genau eingegeben werden muß, und in
- Millimeter exakt sowohl der opt. wirksame Durchmesser und der genaue Radius im Krümmungsmittelpunkt eingegeben werden muß.
- Auch hier käme noch die Lagerung ins Spiel und das Seeing im Testaufbau. Ein weiteres Problem ist
- der Pixel-genaue Umkreis, denn Abweichungen variieren ebenfalls den Strehlwert. Auch muß
- das Gesamt-Inferferogramm absolut rund sein. Es bleibt also immer eine Unschärfe, weil dieser RoC-Test kein klassischer Nulltest ist
  anders als beim Autokollimations-Setup, dessen muß man sich bewußt sein.  -   Auch dieses IGramm wird also ausgewertet:

Astig-Disk_11.jpg
.
Wie man sieht ist jetzt der Astigmatismus nicht deaktiviert. Das synthetische Streifenbild ist fast perfekt.

Astig-Disk_12.jpg
.
Die restlichen Störungen der Wellenfront zeigt die nächste Übersicht - aber wie groß es denn jetzt der Strehl - da werden bestimmte
Leute schon ungeduldig.


Astig-Disk_13.jpg
.
Wir hätten also - bei aller Vorsicht - jetzt einen Strehl von 0.966, bei dem auch der Astigmatismus berücksichtigt worden ist. Die
Differenz von Strehl = 0.983 (sphärische Aberration) zum Gesamtstrehl von 0.966 wären die gewaltige 0.017 Strehlpunkte Differenz.
Nur abgehobene Geister werden sich stundenlang damit befassen, weil nur diese die Differenz richtig würdigen können. 

Astig-Disk_14.jpg
.

Wer also einem Spiegel-Hersteller Unrecht tun will, wer einen vorzüglich glatten Newton-Spiegel "nieder-schreiben" will, der hängt sich
am besten an dieser sinnlosen Astigmatismus-Diskussion auf, ohne alle Fragen, die in diesem Zusammenhang zu stellen wären:
. . . und vergällt dem armen Sternfreund die Freude an der Beobachtung.

Am Schluß jedes meiner Berichte kann man zum Thema einen persönlichen
Kommentar als Rückmeldung aus der Praxis schreiben, und Bilder einbinden - als Link oder direkt verlinkt. 

C077A Zeiss MessTechnik Cassegrain f5 und f16 Setup - Testaufbau

Zeiss Newton Cassegrain

16. September 2010

RC-Systeme bekommt aus unterschiedlichen Regionen mit oft zweifelhafter Qualität. Solche Künstler liefern dann RC- oder Cassegrain-Systeme mit
einer behaupteten Qualität von mindestens Strehl = 0.95 bei PV mindestens L/8 der Wellenfront, ganz im Vertrauen darauf, daß es der Kunde schon
nicht merken wird. Und wenn er es dann doch merkt, weil über 100-fache Vergrößerung nichts mehr geht, dann werde ich kontaktiert - obwohl dann
das "Kind" schon lange in den Brunnen gefallen, und der geduldige Sternfreund schon lange mit einem hohen Betrag für angebliche Qualität über den
Tisch gezogen wurde. Leider kann man den Namen solcher Missetäter im Web nicht veröffentlichen, obwohl eine "Rote Liste" auch in diesem Fall
zum Schutz argloser Sternfreunde sinnvoll wäre.

Einen ganz anderen Eindruck erweckt das folgende System, von dem der Verkäufer mutmaßte, daß es von Zeiss gefertigt worden sein. -
Dafür spricht zunächst der bräunliche Zerodur Glaskörper in der damals entsprechenden Randdicke von 60-70 mm. Prüft man eingangs diesen Klotz
auf signifikanten Astigmatismus in RoC, also ohne irgendeine Hilfs-Optik, dann wäre dieser Ausschlußtest eine erste Bestätigung, daß man es
hier mit einem guten Spiegel zu tun hat.

Der Hauptspiegel bringt also locker 25 kg auf die Waage, was mancher 20-Zöller nicht fertig bringt. Jedenfalls wäre dieser Hauptspiegel bereits als Newton-Spiegel
gut zu gebrauchen, was der Besitzer gerne vernahm.

ZeissNewCass01.jpg

Hier eine Zusammenstellung von Testbildern der beiden Systeme mit dem gleichen Hauptspiegel. Links oben das IGramm eines Astigmatismus-freien Hauptspiegels, sodaß
im weiteren Verlauf ein über den Testaufbau neu eingeführter Astigmatismus abgezogen werden kann. Daneben in Autokollimation (Doppelpaß) das Ergebnis meines
Artificial Sky Testes, der die hohe Auflösung dokumentiert: Der Abstand der 3-er Gruppe wäre zehn und acht Mikron. Daneben das Foucaultbild, das einen sehr glatten
Spiegel zeigt, ohne die sonst üblichen Polierspuren und als weiteres Dokument für Qualität und Glätte das Ronchi-Gramm bei 13 lp/mm intrafokal. Für ein Cassegrain-
System muß allerdings der Hauptspiegel auch deswegen perfekt sein, weil alle seine Fehler über den Sekundärspiegel gnadenlos nachvergrößert werden. Ein Sachverhalt, den
man bei allen RC- und Cassegrain-Systeme zeigen kann, besonders wenn Astigmatismus im Spiel ist. Dann kommt beispielsweise der Verkäufer aus meinem oberen Vorwort
auf die Idee, beide Spiegel solange zu drehen, bis sich der vorhandene Astigmatismus gegenseitig kompensieren möge, was aber nur die die Grundform gelten würde,
wenn man diese Übersicht näher in Augenschein nimmt: Der Zernike Zoo
Jedenfalls sind beide Systeme von hoher Qualität und mit großer Wahrscheinlichkeit tatsächlich von Zeiss hergestellt - vor vielen, vielen Jahren.

ZeissNewCass02.jpg

Das wären die Ergebnisse für das Newton- und das Cassegrain-System, aus dem erneut ein wunderbares Teleskop entsteht - wir berichten wieder.

ZeissNewCass03.jpg

Ein besonderer Lekcerbissen oder Herausforderung war der Umstand, daß es zu diesen beiden Spiegel keinerlei Informationen gab, außer der Bemerkung, daß eine
Crew von mehreren Leuten über einen Tag lang versucht hatte, das System mit dem richtigen Spiegelabstand aufzustellen, was mit einiger Systematik eigentlich
kein Problem sein sollte:
01. Zunächst kann man im Krümmungsmittelpunkt des Hauptspiegels dessen Radius ermitteln und mit einem Bandmaß ausmessen, in unserem Fall - 3970 mm
02. Mit einem Spherometer läßt sich dann der Radius des Sekundär-Spiegels vermessen, wobei dieser wiederum hyperbolisch ist und damit das Ergebnis nicht so
genau ausfällt, wie man das bräuchte.
03. In einem dritten Schritt steckt man diese Daten in eine ZEMAX-Datei und bekommt einen Abstand, der in der Nähe des tatsächlichen Abstandes liegt, in
unserem Fall noch um ca. 300 mm zu lang, aber immerhin schon brauchbar.
04. Mit diesen Daten stellt man das System auf und findet den Fokus in der Ebene des Hauptspiegels, was bedeutet, daß man den Abstand beider Spiegel verkleinern muß.
05. Beim 4. oder 5. Versuch hat man dann das System so aufgestellt, daß der Backfokus um 400 mm länger ist als der Spiegelabstand - und das braucht man auch bei
dieser Spiegeldicke und der sich anschließenden Hauptspiegelzelle und einem weiteren Zenit-Spiegel etc.
06. Mit diesen Daten läßt sich nun das System korrigieren, bzw. der Radius des Sekundärspiegels ermittelt, und das Spotdiagramm zeigt ein optisch sehr gutes System,
also auch für die Fotografie geeignet.

ZeissNewCass04.jpg

Das Aufstellen dieses Systems in Autokollimation erfolgt ebenfalls in mehreren Schritten: Wäre der Cassegrain in einem Tubus exakt zentriert, dann würde er
exakt senktrecht auf den Kollimationsspiegel schauen. Dies erreicht man im ersten Justierschritt, indem man
01. den Cassegrain-Hauptspiegel mittels Laser senkrecht auf den Planspiegel schauen läßt und der wiederum ebenso senkrecht auf den Hauptspiegel zurück-
justiert wird. Ein kleiner mittiger Planspiegel, der parallel zur übrigen Flat-Fläche ist, ist völlig ausreichend. Nun stimmt schon einmal Hauptspiegel und Flat zueinander.
02. Wie im Bild zu sehen wird nun der eigentliche Secundärspiegel statt des kleinen Planspiegels eingesetzt. Der Sekundärspiegel muß aber erneut senkrecht auf den
Hauptspiegel zurück zentriert werden, was mit dem Laser sehr exakt gelingt.
03. Die Überprüfung im Fokus des Systems bestätigt den exakten Vorgang und schon lassen sich die oberen Testbilder erstellen. Zur Sicherheit mißt man abschließend
die erzielten Abstände aus, also den Abstand der beiden Spiegel und der Backfokus. Als Fausformel gilt: ein Millimeter Abstand-Shift wäre 10 mm Backfokus-Shift.
04. Mit diesen Werten läßt sich in Zemax das tatsächliche System berechnen.

ZeissNewCass05.jpg

Auf einer gleichgroßen Holzscheibe hält das gelbe Klebeband den Sekundärspiegel. Über einen Kipp-Mechanismuß ist dieser frei zentrierbar, nachdem Hauptspiegel und
Flat bereits exakt zueinander aufgestellt sind. Alle anderen Verfahren würden einen in den Wahnsinn treiben.

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Hallo Christoph,

dann will ich meinen Beitrag von heute nacht 02:30 noch ein bißchen erläutern:

Zunächst hat aus opt. Gründen sowohl der Cassegrain Hauptspiegel, wie auch mein Kollimations-Flat eine zentrale Bohrung, von der man hofft. daß sie zum Hauptspiegel
bzw. zum Flat exakt senkrecht liegt. Man braucht also einen Zylinder aus Kunsttstoff, dessen Durchmesser mit einem Spiel von max. 0.1 mm in diese Bohrung "schlüpft".
Zusätzlich hat dieser Zylinder einen Ansatz, der an die verspiegelte Fläche "anschlägt". Das erste Bild zeigt also so einen Spiegel mit Bohrung und zwei dieser Kunststoff
Zylinder mit Anschlag, in denen jeweils ein Zentrier-Laser steckt.


ZeissNewCass06.jpg

Für jeden Spiegel braucht man also einen eigenen Zylinder mit Anschlag. Dieser wird aber in einer Aufspannung gedreht, sodaß der Anschlag, wie man ihn auch gut
auf den Bildern sieht, exakt zur 1 1/4 inch Bohrung läuft, damit man später dort den Justierlaser und weiteres Zubehör einstecken kann: Man steckt also den für den
Hauptspiegel gedrehten Zylinder mit Justierlaser in die Bohrung des HS und richtet das Laserbündel auf den Flat. Dieser Flat hat auch eine Bohrung, die ebenfalls einen
Zylinder mit Anschlag aufnimmt. Und in diesem Zylinder ist wiederum eine 1 1/4 inch Bohrung, und dort hineingesteckt der kleine runde Planspiegel, der zur Flat-Ebene
parallel sein muß bzw. ziemlich genau ist.
Nun können HS und Flat im richtigen Abstand in drei Achsen zueinander eingerichtet werden. Ist das erfolgt . . .


ZeissNewCass07.jpg

12" Cassegrain f/20 Fernrohre Drbohlav, Tschechien Hauptspiegel, Astigmatismus, Nachweis, Cassegrain Zentrierung
. . . wechselt man den kleinen Hilfs-Flat gegen den größeren Sekundärspiegel aus und zentriert diesen über den auf dem oberen Bild zu sehenden Kipp-Mechanismus. Die kleine
Zentrierscheibe auf der Gewindestange bildet den Kipppunkt und hat deswegen einen Radius auf der Mantelfläche. Unterhalb dieser kleinen Scheibe ist die Holzscheibe, mit der
der Sekundärspiegel über ein Textil-Klebeband verbunden wird, was völlig genügt. Das längere Ende der M 8 Gewindestange wird hinten über eine Zentrier-Einheit mit vier
Zentrierschrauben verkippt, sodaß eine feinfühlige Zentrierung des Sekundärspiegels möglich ist. Und da man für diesen Sachverhalt einen exakt zentrierten Justierlaser
verwenden muß, läßt sich schließlich auch bei einem Cassegrain-(RC- bzw. Zweispiegelsystem) System auch ohne Tubus das System exakt aufstellen.
Die richtigen Abstände findet man allerdings nur im Versuch- und Irrtum-Verfahren, aber auch da sollte man zwischendurch die Mathematik bemühen.

ZeissNewCass05.jpg

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lieber Christoph,

Aufgestellt wird das System, wie später im Tubus auch, nach genau den gleichen Regeln. Und weil das so ist, kann man auch den Abstand genau ausmessen, besser als im
Tubus, weil das System noch "offen" ist. Nur weil es jetzt ein Cassegrain-System ist, stellt man es genau so vor einem Planspiegel auf, wie man das bei einem SC-System
auch machen würde. Jetzt ist die Bohrung des Planspiegels sogar ein Vorteil, weil man in ihr den Sekundärspiegel zentral befestigen kann. Vorher muß man aber über den
kleinen Hilfs-Planspiegel in der Flat-Bohrung sicherstellen, daß HS und Flat eine gemeinsame opt. Achse haben.
Test-Anordnungen RoC, Autokollimation, Planflächen, Setup, Parabel-Kompensation Es wäre dieses Prinzip: http://rohr.aiax.de/autokollimat-Linse.jpg

ZeissNewCass08.jpg

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Noch ein Nachtrag,

unlängst hatte ich erneut ein solches System zu zentrieren:

01. zunächst sollten der Hauptspiegel, der Planspiegel mit Bohrung sowie der Sekundär-Spiegel, der in dieser Bohrung sitzt, auf gleiche Höhe
a) aufgestellt und b) Haupt- und Sekundärspiegel im richtigen Abstand.
02. Mit einem Kreuz-Laser in der Bohrung des Kollimations-Planspiegels diesen zum System-Hauptspiegel kollimieren.
03. Danach den System-HS mit gleichem Kreuzlaser in Flat ebenfalls kollinieren. Beide sind nun ungefähr auf einer gemeinsamen opt. Achse.
04. Nun Sekundärspiegel in Planspiegel-Bohrung einsetzen und im System-Fokus mit künstlichem Stern zum System kollimieren,
ohne die vorherigen Spiegel zu verstellen. Der Sekundär-Spiegel kann mit dem Kipp-System auf der Planspiegel-Rückseite
eingestellt werden.

Für die Vermessung der Spherical = sphärische Aberration reicht das, wenn man vorher Koma und Astigmatismus beim IGramm abzieht.
Genauere Kollimierung lohnt sich erst im Tubus selbst, aber auch da gibt es mehrere Verfahren. Im Tubus hat man den Vorteil, daß
bei richtigem Abstand der beiden Spiegel (HS und SS) beide vor einem Planspiegel kollimiert werden können.

Ein Cassegrain-/RC-System, aus Timisoara, Rumänien, hergestellt, von dem behauptet wurde, es wäre PV L/10 der Wellenfront gut: Nun fehlt
diesem Test-Report aus Rumänien alles, was eine Zuordnung zum vorhandenen System überhaupt ermöglichen würde. Bereits der Hauptspiegel
ist kein Rotations-Paraboloid, sondern eine schwache Hyperbel, und wäre damit ein RC-System. Wenn man das IGramm auf diesem Test-Report
mit meinem unteren IGramm vergleicht, dann könnte man eigentlich böse Absicht beim Hersteller unterstellen. Selbst der Hauptspiegel entspricht
nicht diesen Spezifikationen, weil er Zonen hat.

@Cass_Kollimierung04.jpg
Dieser Hauptspiegel ist mit einer Exzentrizität von EE = 1.22 eine schwache Hyperbel, wie der Hersteller auf Nachfrage bestätigte. Das als Cassegrain verkaufte
System entpuppt sich also als RC-System.

@Cass_Kollimierung00.jpg
.
@Cass_Kollimierung01.jpg

Die oben beschriebene Kipp-Möglichkeit auf der Rückseite des Flats.
.
@Cass_Kollimierung02.jpg
.
Das IGramm zeigt eine deutliche Überkorrektur des Systems an, das auch nicht über einen falschen Spiegel-Abstand erklärt werden könnte. Die Verformung der
Streifen in sich selbst zeigen deutliche Zonen-Fehler an. Zieht man sowohl Astigmatismus und Koma ab, dann verbleiben allein für die Überkorrektur/sphärische
Aberration ein Strehlwert von 0.37 bzw. ein PV-Wert von L/1.4 - und das ist jenseits von PV L/10 der Wellenfront, als das dieses System verkauft worden war.
Leider ist dieses System bereits bezahlt und der "fröhliche" Besitzer bemüht derzeit einen erfahrenen Feinoptiker, diesen Schaden am Fangspiegel zu beheben.
Es gibt wenig Spiegel-Schleifer, deren Qualitäts-Angaben man wirklich trauen kann.

@Cass_Kollimierung03.jpg
.
.
.

 

C077 Meade 200-1210 Newton - Span-Pressplatte als Spiegelzelle

8-inch Newton - Press-Spanplatte als Spiegelzelle

Sie funktioniert und ist aus Press-Spanplatten "gezimmert" und eher typisch für Produkte, wie sie von Meade vor ca. 10 Jahren verkauft wurden. Optisch gibt es aber an diesem Newton nichts auszusetzen.

2. November 2009 Vor Jahren hatte ich ebenfalls einen 10" Newtonspiegel hier, der an 6 größflächigen Klebestellen auf eine Alu-Platte aufgeklebt
war und prompt mit erheblichen Astigmatismus reagierte, bis ich den Spiegel von der Alu-Scheibe befreite. In diesem Fall ist es
eine Spanholz-Platte, an 3 Punkten in der 0.707 Zone aufgeklebt und weitestgehend frei von Astigmatismus - in jedem Fall
nicht mehr signifikant. Es ist eine einfache Lösung, ohne Spiegelbelüftung, der ist allerdings leicht unterkorrigiert und das ist
richtig aus thermischen Gründen.

@M_06New-T01.jpg

Bei Newton-Spiegeln empfiehlt sich zuerst der Ausschluß-Test auf Astigmatismus weil es um die weiterführende Frage geht, ob man den abzieht, weil er innerhalb einer nicht wahrnehmbaren Toleranz ist, oder ob er am Himmel deutlich wahrnehmbar wäre.
In diesem Fall ist er über den Sterntest kaum wahrnehmbar, über das Interferogramm eher gering, sodaß man ihn abzieht und
für alle Pedanten den Wert inclusive Rest-Astigmatismus vorsichtshalber noch mit angibt.

@M_06New-T02.jpg

Der Kompensations-Test erfaßt die ganze Fläche mit dem Nachteil, kein echter Nulltest zu sein und über Aufbau und Linsenfehler
geringfügige Fehler einzuführen, die sich aber herausrechnen lassen. Nachfolgend also das Kompensations-Setup in ZEMAX zu-
sammen mit meinen Linsendaten.

@M_06New-T03.jpg

Das RoC-IGramm links in dem nur noch die Lagerungs-Fehler sowie Thermik usa. stecken, rechts daneben das IGramm aus der
Kompensations-Anordnung, in dem zusätzlich noch Fehler aus Linse und Setup stecken. Beide Tests sind keine echten Null-Tests,
wie es der in Autokollimation wäre. Nur zieht in Autokollimation die Bohrung meines Planspiegels von 80 mm einen erheblichen
Teil der Spiegelfläche ab, weshalb ich die beiden erstgenannten Flächen-Tests vorziehe.

@M_06New-T04.jpg

Der Spiegel ist also leicht unterkorrigiert, was er deswegen sein muß, weil er auf diese Wärme-isolierende Spanholz-Platte auf-
geklebt ist und der Restastigmatismus könnte u.U. auch mit dieser Tatsache zu tun haben.

@M_06New-T05.jpg

Trotzdem kommen beim ROC-Test stolze 0.975 Strehl heraus, beim Komp-Test wären es sogar 0.985. Unten im Datenblatt ein-
geblendet der gesamt-Strehlwert, wenn man den Astigmatismus nicht herausrechnet.

@M_06New-T06.jpg

Ein Qualitäts-Merkmal wäre der künstliche Sternhimmel in Kompensation bie ca. 1200-facher Vergrößerung: Ein Hinweis, daß man
es mit einem sehr guten Hauptspiegel zu tun hat. Der Fangspiegel ist aber ebenfalls perfekt.

@M_06New-T07.jpg

 

C076 Superglatte Quarzspiegel von ICS Galaxy D8

Superglatte Quarz-Spiegel bei ICS 

1. Mai 2010 Bekanntermaßen trägt die Glätte eines Spiegels sehr zur Kontraststeigerung bei. Rauhe Spiegeloberflächen erzeugen viel
Streulicht, das den dunklen Hintergrund 
aufhellt. Offenbar hat das verwendete Trägermaterial einen großen Einfluß auf die Oberflächen-
Glätte. In vorliegendem Fall war es Quarz, ein sehr hartes Glas
material, das sehr schwer zu bearbeiten ist, das aber offenbar einmalig
glatte Oberflächen ermöglicht. Je nach Qualitäts-Anspruch kann man hinsichtlich Spiegel
glätte ganz unterschiedliche Qualitäts-Stufen
kaufen, was natürlich auch eine Preisfrage ist und die umsatz-orientierten von den qualitäts-orientierten Händlern 
unterscheidet.

Eine Serie von acht Quarzspiegeln 200/1200 sollte hauptsächlich auf Rauhheit bzw. besser auf Glätte untersucht werden und das Ergebnis sollte in einer
3-D-Darstellung dargestellt werden. Was bei 10-inch Spiegeln in Autokollimation gegen einen Planspiegel mit 80 mm Bohrung noch möglich ist, würde bei
einem 200 mm Durchmesser kleinen Newton-Spiegel zuviel von der Mitte abblenden, weshalb in diesem Fall eine Ross-Null-Test-Anordnung bei einfacher
Genauigkeit der bessere Weg ist. Wegen der Farbdispersion der verwendeten BK7 Plan-konvex-Linse 165 mm f= 971.2 mm muß allerdings ein Interferenz-
filter wie z.B. der Solar Continuum von Baader verwendet werden, der nur Grün bei ca. 550 nm wave durchläßt. Das ist der Grund für die grün eingefärbten
"Rauhheits"-Bilder aus dem Lyot-Test.

Galaxy_D8-01.jpg

The Dall-Null-Test
Parabel-Kompensation über Kugelspiegel oder Sphäre
Anders als beim Dall-Null-Test passiert der Lichtkegel die Kompensationslinse zweimal: auf dem Hin- und Rückweg, was eine entsprechende Genauigkeit
dieser Einzel-Linse voraussetzt. Aus der Übersicht kann man die opt. Daten der verwendeten Plankonvexlinse ebenso erkennen, wie die Spiegeldaten des
Prüflings. Bei diesem Setup muß man die Restfehler der Linse abziehen, ebenso den Einfluß des Seeings, was nicht unerheblich sein kann und beim Lyot-
Test in Form von Schlieren sehr gut zu sehen und fotografieren ist. Manche Artefakte beruhen auf diesem Effekt.

Galaxy_D8-06.jpg

Bevor man die Glätte von Spiegeln beurteilt, sollte man sich vergewissern, wie "glatt" 16-Zoll Newtonspiegel eines bekannten Spiegelherstellers aus Fernost sein können.
Diese Qualität ist nicht nur bei den 16-Zöllern weltweit verbreitet, was ich spätestens nach einem Email aus Australien weiß. Dieses Rauhigkeitsmerkmal ist das
Erkennungsmerkmal aus dieser Spiegelschmiede. Anders als u.a. bei Lomo-Spiegel, die manchmal konzentrische Polierspuren zeigen, hat man es bei diesem
Hersteller mit den typischen radialen Polierstrichen zu tun.

Galaxy_D8-02.jpg

Die einzelnen Interferogramme bei 532 nm wave beweisen die hohe quantitative Qualität zwischen Strehlwerten von 0.95 - 0.99.

Galaxy_D8-03.jpg

Die entscheidende Frage nach der Glätte beweisen diese Lyot-Test-Bilder, die wegen der besseren Darstellung in eine 3-D-Form umgewandelt worden sind.
Aus diesem Grund verbleibt einer dieser Spiegel für weitere Untersuchungen am Himmel erst einmal bei mir.

Galaxy_D8-04.jpg

Diese 8-Zoll Spiegel sind das glatteste, was mit bisher untergekommen ist. Wie sich diese Oberfläche am Himmel auswirkt, muß ich im Detail noch untersuchen.

Galaxy_D8-05.jpg

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. . . da sinn sie drin: (steht übrigens drauf auf dem Tubus



Und hier gibt es eine Beschreibung: http://www.intercon-spacetec.de/rat/rat-teleskope/galaxy-dob-artikel/galaxy-dob-beschreibung/
Steht schon fertig zum Einsatz hier.

 

C075 France-DavidVernet-Newton 295 R 2389 mm superglatt

einer der besten Spiegel

10. Juli 2009 Der Spiegel kommt aus Frankreich, von dem besten Spiegelschleifer, weswegen ihn nur wenige kennen, er wäre sonst
überrannt. Seine Spiegel sind perfekt hinsichtlich der Parabel und vor allem einmalig glatt, was einen hohen Kontrast
ergibt. Einen Rest von Astigmatismus wird man bei jedem Spiegel finden, und damit stellt sich immer die Frage, wie
man den Astigmatismus einschätzt. Solange ein Astigmatismus nicht zu einer kreuzförmigen Abbildung von
Sternpünktchen führt, sollte man ihn eigentlich vernachlässigen dürfen. Alles andere wäre Beckmesserei. Unter dem
Blickwinkel der Praxis habe ich hier noch keinen besseren gesehen. Artificial Sky - Übersicht: Artificial Sky

Der Spiegel in seiner Halterung im Gleichgewicht und natürlich in Pos 0 und Pos +90 untersucht, womit auch gezeigt werden kann,
daß ein Spiegel dieser Größe bereits leicht in sich zusammen fällt.

Alluna_DV00.jpg

Die Parabel mit einem ca. 0.1 mm breiten Lichtspalt in der 0.707 Zone fotografiert.

Alluna_DV01.jpg

nahe der Mitte fotografiert

Alluna_DV01A.jpg

Bei einem RonchiGitter mit 5 lp/mm bekäme man dieses Bild: Entscheident ist der homogene Verlauf der Linien besonders
am Rand.

Alluna_DV02.jpg


Alluna_DV02A.jpg

Eine Zonen-Messung läßt sich auch mit einem 0.05 mm Kupferdraht durchführen: Der "Ring" zeigt die jeweilige Zone an,
in der der Draht gerade steht. Beispiel http://rohr.aiax.de/Alluna_DV03A.jpg http://rohr.aiax.de/Alluna_DV03B.jpg

Alluna_DV03.jpg

Bei der Astigmatismus-Messung käme es noch auf die Art des Astigmatismus an: Am deutlichsten würde man den
Astigmatismus der Grundordnung sehen: Also Zernikel 04 und 05, die höherer Ordnung stören immer weniger. Jedenfalls
zeigt sich kein signifikanter Astigmatismus und ich erlaube mir, diesen abzuziehen. Der Zernike Zoo


Alluna_DV04.jpg

Die RoC-Auswertung hat den Vorteil, daß außer das Medium Luft (und natürlich die Lagerung selbst) kein weiterer Einfluss
die Messung verfälscht. Es muß aber die WEllenlänge, der opt. wirksame Duchmesser und der genaue Krümmungsradius
bekannt sein, das Foto im übrigen randscharf und natürlich streng kreisförmig und nicht elliptisch.

Alluna_DV05.jpg

Auf dieser Basis ergibt sich diese Wellenfront-Deformation.

Alluna_DV06.jpg

In Autokollimation gegen einen Planspiegel wird die Schönheit dieses Spiegels offenbar. Keine Zonen, topfeben einfach nur glatt !

Alluna_DV07.jpg

Und auch der Rauhheits-Test (Lyot) zeigt keine weiteren Strukturen und vor allem der gleiche homogene glatte Eindruck.

Alluna_DV08.jpg

Das synthetische Interferogramm auf der Basis des realen IGrammes bei 532 nm wave.

Alluna_DV09.jpg

also ein echter Nulltest mit einem hohen Strehl als Ergebnis.

Alluna_DV10.jpg

Wenn man von nur einer Auflösung der halben Linien-Breite des Liniengitters ausgeht, dann hätte man 0.43 arcsec, was dieser
Spiegel idealerweise auflöst. Rein rechnerisch käme man auf 0.469 arcsec. Der Airy-Scheibchen Durchmesser liegt bei 0.00546 mm

Alluna_DV11.jpg

Der gleiche Sachverhalt nur am artificial Sky gezeigt: Artificial Sky - Übersicht: Artificial Sky
hier wäre auch das Kriterium für die Berwertung des Rest-Astigmatismus: die kreuzförmige Abbildung.

Alluna_DV12.jpg

Ein anderer Null-Test läßt sich als Ross-Null-Test über eine EinzhelLinse realisieren: Hier die Systemdaten für den Meßaufbau.

Alluna_DV13.jpg

Der Ross-Null-Test durch eine Einzel-Linse: http://rohr.aiax.de/@Hubble08Op01.jpg

Alluna_DV14.jpg


Alluna_DV15.jpg

Foucault-Test bei 550 nm wave

Alluna_DV16.jpg

 

C074 ASTROSIB - Newton 203-1200 sehr glatt sehr genau

ASTROSIB - glatte Spiegel von Astrosib

AstroSib Newton : sehr glatt, sehr genau

Es hat fast den Eindruck, als ob ich diesen Spiegel bereits schon einmal geprüft hätte. Da ich beim vorherigen Spiegel aber die
Mitten-Markierung mit einer anderen Farbe nachgearbeitet hatte, müssen es wohl verschiedene Spiegel sein. Jedenfalls erreicht
auch dieser Spiegel vom gleichen Hersteller ähnlich hohe Qualitäts-Werte, insofern kann der Händler guten Gewissens L/8 der
Wellenfront garantieren.

Auf den russischen Seiten findet man diesen kleinen Spiegel nicht, dafür andere Teleskope zu einem recht günstigen Preis:


@AstriSib_01.jpg

Abbildungsfehler - Wikipedia
http://de.wikipedia.org/wiki/Abbildungsfehler#Astigmatismus
Knick-Astigmatismus/Alois
Astigmatismus beim RoC-Test ermittelnAstigmatismus beim RoC-Test ermitteln
Astigmatismus erkennen, mit dem Sterntest, mit Ronchi? Astigmatismus vs Interferogramm
Astigmatismus - Zemax-SimulationAstigmatismus - Zemax-Simulation
astigmatisch oder nicht ? Vergleich Feldaufnahmen mit Simulationastigmatisch oder nicht ? Vergleich Feldaufnahmen mit Simulation


Einer der wichtigsten Test ist der Ausschlußtest für Astigmatismus. Nicht nur, daß dieser Zwei_schalenfehler den Strehl besonders gnadenlos
nach unten drückt, er ist für die "Beckmesser" unter den "kundigen" Zeitgenossen ein willkommener Anlaß, sich jahrelang dazu zu äußern und
zu streiten, statt sich in sinnvoller Weise damit zu befassen. Im Krümmungsmittelpunkt, RoC oder Radius of Curvature genannt, zeigt zumindest
die folgende Aufnahme bei 532 nm wave keine Auffälligkeiten der Rotationssymmetrie. Das wäre also der Grund, später den Astigmatismus bei
den einzelnen Auswertungen abzuziehen, weil Lagerung, zusätzliche opt. Bauteile und die Luftbewegung beim Messen ebenfalls Ursache für
Astigmatismus sein können. Deshalb ist dieser Test in RoC noch die verläßlichste Möglichkeit, sich Klarheit über diesen Fehler zu verschaffen.
Astigmatismus wird man bis zu einer Größe von L/3 PV der Wellenfront kaum wahrnehmen.

@AstriSib_02.jpg

Einer der später noch erklärten Test-Möglichkeiten wäre der Test in Kompensation durch eine EinzelLinse. Diese kompensiert die Überkorrektur
der Parabel. Sogenannter Ross-Null-TEst: der Ross-Null-Test, Hierfür braucht man die exakten Daten der Einzellinse und berechnet in einem
Optical Design Programm die passenden Abstände.

@AstriSib_03.jpg

Einen Newton Spiegel kann man mindestens auf drei Arten im Labor prüfen und, was noch wichtiger ist, die Ergebnisse miteinander vergleichen.
In RoC hat man den Vorteil, daß nur noch der Prüfling selbst im Spiel ist, zusätzlich natürlich die Lagerung und die Luftbewegung. Allerdings
braucht man ein randscharfes Interferogramm und die exakten Werte für Durchmesser, Radius und Wellenlänge des Lichts (532 nm wave).
Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind, variiert das Strehlergebnis. Coma zieht man bei Newton-Spiegeln grundsätzlich ab, und Astigmatismus
deswegen, weil der Ausschlußtest keinen signifikanten Astigmatismus zeigt.
In Kompensation hat man den Vorteil, daß man die gesamte Fläche testen kann, allerdings wie in RoC nur mit einfacher Genauigkeit. Stimmen
die errechneten Abstände nicht, würde auch der Strehlwert nicht stimmen, weil dieser Test kein echter Null-Test ist und dies am Beispiel des
Hubble-Space-Teleskop leidvoll erfahren wurde. Damals stimmten die Abstände nicht, und die Abbildung war perfekt - unscharf.

Der Test in Autokollimation ist ein echter Null-Test. oder Test auf Unendlich. Sein Nachteil ist lediglich, daß die Bohrung in der Mitte von 80 mm
bei einem 8 Zoll Newtonspiegel sehr viel der Fläche in der Mitte verdeckt. Und dort könnten Fehler versteckt sein, wie bei einem Hersteller aus
Nord_england.
Obwohl es drei völlig verschiedene Test-Verfahren sind, liegen die Ergebnisse sehr dicht beieinander und sind daher glaubhaft.

@AstriSib_04.jpg

Ein solcher Spiegel hat eine Maximal-Auflösung von 0.83 BogenSekunden. Rechnerisch ergibt sich der Wert von 0.7 arcsec, wenn man über die
Dreiergruppe des artificial Sky von 10µ / 8µ einen auflösbaren Abstand von 4µ annimmt. Der Sterntest zeigt ebenfalls keine Auffälligkeit, nur die
Planspiegelbohrung führt Beugungseffekte wie bei einem SC-System ein.

@AstriSib_05.jpg

Sowohl in Kompensation wie in Autokollimation kann man die Fläche qualitativ untersuchen. Bei der Kompensation braucht man allerdings einen
engen Grünfilter, um die Farb-Dispersion der EinzelLinse zu unterdrücken. Der Baader Solar Continuum Filter hat für diesen Zweck ein sehr
enges Band. Die Glätte eines Spiegel kann man bei Foucault, Ronchi und Lyot gut erkennen. Foucault-Test am Stern------ Beispiele
Auch der Ronchi-Test sagt sehr viel über eine glatte Fläche aus, wenn der Bereich zwischen den dicken hellen Streifen und den feinen
Beugungs-Linien dazwischen möglichst ungestört erescheint. Am deutlichsten zeigt sich die Rauhheit eines Spiegels im Lyot-Test.
Und da hätte einige Überflieger gerne eine quantitative Aussage in Form von Nanometer. Was sich aber mit dem Rauhheits-Test sehr gut
darstellen läßt, ist der jeweilige Hersteller und dessen Polier-Methode.

@AstriSib_06.jpg

Daher noch ein kurzer Blick auf den Lyot-Test in Autokollimation, der die Flächenstruktur am deutlichsten zeigt. Aus diesem Grund habe ich die
folgende Übersicht einmal zusammengestellt: Foucault- und Rauhheits-Test bei SC-Systemen: Übersicht

@AstriSib_07.jpg

RoC-Auswertung mit Ideal-Verlauf
Die über die feinen gelben Linien erkennbare Differenz zum aktuellen Interferogramm, sind die Restfehler aus Coma und Astigmatismus, der über
die Lagerung und Luftunruhe eingeführt wird. Man müßte regelrecht zeitraubende "Kopfstände" machen, um viele IGramme zu mitteln, wie das
einige in der Szene proklamieren. Allerdings wäre der Weg über unterschiedlichste Testverfahren, wie ich es hier praktiziere, das nerven-
schonendere Verfahren. Warum einfach, wenn es kompliziert auch geht.

@AstriSib_08.jpg

Der mit einfacher Genauigkeit (!) erzielte hohe Strehlwert wäre ein erster Hinweis auf die Sehr gute Qualität des Spiegels.

@AstriSib_09.jpg

Auch beim zweiten Kompensationsaufbau ein ähnliches Ergebnis.
Test-Anordnungen RoC, Autokollimation, Planflächen, Setup, Parabel-Kompensation

@AstriSib_10.jpg

@AstriSib_11.jpg

Ein echter Nulltest schließlich das Autokollimations-Setup, bei dem aber mit doppelter Genauigkeit gemessen wird. Und da die Differenz
aller drei Strehl-Ergebnisse unter 1% Strehlpunkte liegen, kann man davon ausgehen, daß die Messung stimmt.
In der Praxis wird dieser Spiegel bezogen auf die Größe, keine Wünsche übrig lassen.

@AstriSib_12.jpg

@AstriSib_13.jpg

 

C073 ASTROSIB - glatte Spiegel von Astrosib

http://www.astrosib.ru/, http://www.aokswiss.ch/

Glatte Spiegel von ASTROSIB

2. Juni 2009 Von diesem Hersteller hatte ich bisher keinen Spiegel hier. Auch aus diesem Grund wurde dieser Spiegel auf drei
mögliche Arten getestet: A) im Krümmungsmittelpunkt mit Umrechnung auf Null, B) in Kompensation durch eine
Plankonvex-Linse und schließlich gegen einen Planspiegel auf Null/Autokollimation mit der Einschränkung, daß
wegen der 80 mm Bohrung des Planspiegels von der 200 mm Durchmesser-Spiegelfläche ein Teil verdeckt wird.
Quote:

Test-Anordnungen , RoC, Autokollimation,Planflächen,
Kompensation durch Linse und Sphäre
Kompensations-Linsen für Ross-Null-Test
The Dall-Null-Test , der Ross-Null-Test ,  (Spiegel-Test-Verfahren +Ross-0-Test


Alle drei dieser Meßverfahren haben Vor- aber auch Nachteile:
Bei A) im Krümmungsmittelpunkt hat man keine weitere ZusatzOptik, nur noch das LagerungsProblem und die Luftunruhe
dazwischen. Allerdings muß Durchmesser und Radius des Spiegels genau bekannt sein, Mit diesen Vorgaben rechnet man
mathematisch auf Null zurück. Fazit: Ein echter Nulltest ist es nicht, aber der ZYGO PhasenShiftInterferometer verwendet
dieses Verfahren.
Bei B) kann man optisch die Parabel Kompensieren, entweder durch einen Kugelspiegel oder eine Plankonvex-Linse mit
exaktem Interferenzfilter. Natürlich muß die genaue Position der Einzeplinse (mit konvexc-Fläche zum Spiegel) eingehalten
werden. Auch dieser Test ist kein absoluter Null-Test (siehe Hubble-Space-Telescope). Der Vorteil, wie auch beim Test
vorher: Es wird die ganze Fläche einbezogen und man bekommt gerade/parallele Linien.

C) Der Test in Autokollimation ist ein absoluter Nulltest, bei dem der Planspiegel genau bekannt sein muß. Bei kleinen Spiegeln
ab Durchmesser 200 mm und weniger verdeckt die 80 mm Bohrung zuviel der Spiegelmitte und es fehlt ein Teil der Information.
Allerdings sieht man sehr genau die Parabelkorrektur und kann sich darauf verlassen, daß die Parabel richtig retouchiert
worden ist. Auch die Überprüfung auf Glätte wäre in diesem Testaufbau am deutlichsten.

Gekauft hat der Sternfreund das Spiegelset bei AOK Swiss, und weil weitere keine Informationen zu finden waren, landete der
Spiegel bei mir.

AOK_Swiss01.jpg

Der Hersteller sitzt in Rußland und heißt ASTROSIB. Aus Rußland kamen bisher immer recht glatte Spiegel, was auch
für diesen Hersteller zu stimmen scheint.

AOK_Swiss02.jpg

Die Mitten-Markierung mußte nachgearbeitet werden, wobei es nur die physikalische Mitte ist in der Hoffnung, daß sie mit der
optischen Mitte zusammenfällt.

AOK_Swiss03.jpg

Für den Kompensations-Testaufbau braucht man eine Abstands-Rechnung, die man hier erkennen kann. ZEMAX leistet hier
willkommene Dienste.

AOK_Swiss13.jpg

Einer der grundsätzlichen Tests in RoC ist der auf Astigmatismus, weil dieser optische Fehler am schnellsten den Strehlwert
"verhagelt" und deswegen möglichst an den Anfang gestellt werden muß.

AOK_Swiss04.jpg

Im gleichen Setup entstehen dann die ROC-IGramme, die mit AtmosFRinge ausgewertet und auf Null zurückgerechnhet werden.
Auch die Angabe der exakten Wellenlänge muß in die Rechnung eingehen.

AOK_Swiss05.jpg

Da ein geringfügiger Astigmatismus vernachlässigt werden kann und deswegen abezogen wird, hat man es mit einem hohen
Strehlwert zu tun.

AOK_Swiss06.jpg

Bei einfacher Genauigkeit in Kompensation durch eine Einzellinse (Ross-Null-Linse) lassen sich ebenfalls unter Verwendung eines
Interferenzfilters die üblichen Tests durchführen:

AOK_Swiss07.jpg

In dieser Kopmpensations-Anordnung also der Foucault-Test

AOK_Swiss08.jpg

und danach der Ronchi-Gittertest intrafokal mit 13 lp/mm. Dabei wäre der dunkle Bereich zwischen den Linien ein deutlicher
Hinweis auf einen glatten Spiegel.

AOK_Swiss09.jpg

In dieser Testanordnung käme man auf einen ähnlich hohen Strehl.

AOK_Swiss10.jpg

Was Fläche anbelangt ist der Test in Autokollimation die genaueste Möglichkeit, den Spiegel zu untersuchen. Die Bilder
zeigen a) Foucault, b) Ronchi c) Interferogramm d) Lyot-Test. Daß die Kante ein wenig herunterfällt, erkennt man am
Vergleicht IGramm-Lyot-Test. Mit einem Edding-Stift sauber abgedeckt, wäre dieser Einfluß bereits behoben. Es werden
ohnehin nur Perfektionisten merken.

AOK_Swiss11.jpg

Da der Spiegel geringfügig überkorrigiert ist, was den Strehl etwas abfallen läßt, muß er immer gut belüftet sein. Ob der Strehl
um ca. 2%-Punkte schwankt, wird man nur am Astro-Stammtisch ernsthaft diskutieren wollen . . .

AOK_Swiss12.jpg

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Lieber Wolfgang,

da ich einen Ninja mit einer Astrosib-Optik habe, freut es mich, dass du eine Scherbe aus deren Produktion unter die Lupe genommen hast.

Noch mehr freut mich das Ergebnis. Uwe Pilz, PIU58

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Hallo Wolfgang,
ich möchte mich Uwe vollumfänglich anschliessen. Einst liess ich bei dir einen Spiegel des O-nglischen Herstellers testen, da dieser Mängel vermuten liess. Dein Test war in der Tat vernichtend.
Der Wechsel zu einem Teleskop mit einer Astrosiboptik (Ninja 320) zeigte in der Praxis sofort einen enormen Qualitätsgewinn.
Danke für den aufschlussreichen Test.
Peter

C071 08inch GSO-ICS-Newton-Spiegel 199-1606 Geliebter Muschelbruch

26.02.2013, "Geliebter" Muschelbruch

Es ist der Super-Gau eines jeden Dobson-Besitzers, wenn beim Flug nach Namibia der Dobson so "fachgerecht" zerlegt worden ist, wie im vorliegenden
Fall. Man könnte fast vermuten, dieser Dobson wäre einem Flugzeug-Absturz zum Opfer gefallen. Um also zu ermitteln, wie groß der Schaden wirklich
ist, müssen die Tests vom 5.Mai 2009 wiederholt werden. So nebenbei: Der Sternfreund hatte großes Glück. Der Hauptspiegel hat nahezu nix abbekommen.

Bereits auf diesem Bild ist das "Unglück" deutlich erkennbar.

MBr_01.jpg

Eine Zusammenfassung weiterer Beweisfotos zeigt das folgende Bild.

MBr_02.jpg

Außer einer geringen Abweichung entstand bei erneuter Überprüfung ein fast gleiches Ergebnis wie bei Bild 05 aus dem Jahre Mai 2009

MBr_03.jpg

Zum gleichen Ergebnis des D=199 R=1606 mm Hauptspiegels kommt der Artifiicial Sky Test bei 446-facher Vergrößerung: Nix passiert !

MBr_04.jpg

Und hier das Bild, wie der Test auf Astigmatismus vor ca. 3 Jahren ausgesehen hat.

MBr_05.jpg

Die Aufnahme entstand in einer Kompensations-Anordnung durch eine Plankonvex-Linse, weshalb man mit einem
Interferenz-Filter (Baader Solar Continuum-Filter) das übrige Spektrum, das über die Einzel-Linse erzeugt wird,
abschneiden muß. Man erkennt die radialen Polier-Spuren eines im Übrigen glatten Spiegels. Siehe auch
http://www.astro-foren.de/showthread.php?9948-Hubble-Optics-8-inch-f-5-7-Newton&p=37616#post37616

MBr_06.jpg

Das in Kompensation gewonnene Interferogramm über die gesamte Fläche

MBr_07.jpg

Und schließlich die Auswertung der sphärischen Aberration, da man Astigmatismus damals und auch heute nahezu ausschließen kann.

MBr_08.jpg
.
Der Sternfreund kann sich also weiterhin an seinem Dobson freuen - nur den Hauptspiegel,
den sollte er fürderhin mit ins Handgepäck nehmen !

.
.

 

C079 Spiegel-Reinigung von Newton-Spiegel

. . . und Spiegel-Reinigung

Einen Newton-Hauptspiegel sollte man nicht zu oft reinigen! Schon deswegen achte ich sorgfältig darauf,
daß die Spiegel meiner Newtons keine Feuchtigkeit abbekommen, besonders wenn nach einer kalten Nacht
der Hauptspiegel beschlagen könnte. Auch das ist ein Argument für einen geschlossenen Tubus, was ab
einer bestimmten Größe nicht mehr geht. Das zweite Problem bei einer Reinigung ist die Beschichtung.
Auch die kann unterschiedlich empfindlich sein und bekommt deshalb leicht Kratzer, wenn man den Spiegel
zu oft "badet". Aus diesem Grund hatte ich die Füssener Sternfreunde gebeten, mir ihre Bade-Anleitung
fürs Forum aufzuschreiben, als Anleitung gewissermaßen für reinliche Sternfreunde. (Bilder gibts leider keine,
vielleicht beim nächsten Mal in 5 Jahren)

Wie die Füssener Sternfreunde ihren 20-Zoll-Spiegel baden
Quote:


Bereitstellen:
- Plastikschale 70x60x15 cm aus der Abteilung Haushaltwaren, am Grunde mit 20 mm
- Bohrung und Flaschenkork versehen

- Scheibenputzmittel (enthält auch Spiritus und ein nichtnachfettendes Detergens)
- Augenwatte (ohne Chemie, Cellulose pur), in der Apotheke erhältlich
- Kanister destilliertes Wasser
- Gartenschlauch
- Solider wasserfester Tisch im Garten oder auf der Terrasse

Schritt 1
Hände fettfrei waschen, Spiegel in die Wanne legen, Korken ziehen, mit Gartenschlauch weich abspülen, Waschwasser abfließen lassen.

Schritt 2
Leitungswasser einfüllen 3 cm über Spiegelkante, eine drittel Flasche Spülmittel einrühren, ein paar Minuten mit den Händen umrühren neben dem Spiegel.

Schritt 3
Ein handtellergroßes Augenwattefließ auf den Spiegel einsinken lassen und an einer Ecke angefaßt locker in einer Spirale von innen nach außen ziehen. Sichtkontrolle,
wenn nötig, Spirale wiederholen. Keinen Druck auf die Spiegelfläche ausüben!! Nur die Wassermoleküle putzen, von der Watte getrieben.

Schritt 4
Wasser ablassen, Wanne und Spiegelfläche mit Gartenschlauch ausspülen, Spiegel etwas schräg stellen und mehrmals mit dest. Wasser abspülen.

Schritt 5
Restliche Wassertropfen entweder mit chemiefreiem Saugpapiertuch abtupfen oder mit Gebläse entfernen, ohne aber dabei Staub oder Öldunst auf den Spiegel zu pusten.

Wolfgang Englert 2013

Ergänzung: 

Im 1. Schritt muß mit Wasser möglichst der gesamte lockere Staub entfernt werden - also unters Leitungswasser damit.
Danach den Spiegel in eine Plastik-Wanne und etwas Pril ,vorher verdünnt, hinzu. Danach mit einem Küchen-Schwammtuch
die Spiegelfläche  behutsam ohne Druck abziehen. Damit ist ziemlich alles entfernt.

Nun läßt man destilliertes Wasser über die Fläche laufen und bläst die Resttropfen mit Pressluft ab. Mit einem Wattepad und
chemisch reinem Alkohol die Reste vorsichtig abziehen, wieder ohne Druck.
Anhauchen, damit man die Restfehler besser erkennt.

 

So wird aus dem verschmutzten Spiegel ein wieder fast neuer Newton-Spiegel

 

 

C070 Peagsus-Newton 320-1500

Es waren mindestens zwei Spiegel dieses Herstellers, die bei mir gelandet waren. Obwohl ich seit
mindestens 8 Jahren alle Daten archiviere, ist es manchmal nicht mehr ganz einfach, die
Verzeichnisse zu finden. Dieses Beispiel stammt vom Nov. 2002 und muß nicht unbedingt
repräsentativ für alle Pegasus Spiegel sein, wenngleich aus heutiger Sicht, auch hier einer der
typischen Fehler auftaucht, die Newton-Spiegel haben können: Einen verhältnismäßig deutlichen
Astigmatismus. Und hier stellt sich immer wieder die Frage, wie halte ich es mit dem Strehlwert
bzw. dem angegebenen Wert für PV (Peak to valley)

Mit Ausnahme des Flächenfehlers bei ca. 10:00 Uhr macht der Spiegel einen "ebenen" Eindruck bei Foucault
und Lyot, die Zone am Rand dürfte unbedeutend sein, auch an der "Rauhheit" muß man sich nicht allzusehr
stören - es gibt allerdings glattere Flächen. Wenn man aber als Toleranz L/10 der Wellenfront angibt, dann
dürfte man keinen Astigmatismus feststellen dürfen, oder aber man erklärt, daß dieser Wert erst dann zustande
kommt, wenn man vorher den Astigmatismus - in diesem Fall von ca. L/2 - abgezogen hat. Dann würde
diese Aussage in jedem Fall erfüllt mit L/20 PV der Wellenfront. Viele Hersteller vertrauen darauf, daß man
bis L/3 PV einen Astigmatismus eher weniger wahrnimmt, und daß in dem System Newton auch der Fangspiegel
im günstigsten Fall diesen Fehler kompensieren kann, je nach Drehwinkel des Hauptspiegels, wenn der Fang-
spiegel einen genau gleichgroßen gegenläufigen Astigmatismus hätte, und ein genauer Nachweis erst möglich ist,
wenn der Spiegel horizontal gelagert würde, immer abhängig vom Spiegelträgermaterial, das aber bei einem
32 cm Spiegeldurchmesser noch nicht so heftig reagieren würde, daß L/2 PV herauskommen würde.
Jedenfalls darf man die vom Hersteller angegebenen Werte beruhigt anzweifeln.

@Pegasus01.jpg

Unter heutigen Wechselkursen Euro-Dollar + shipping mag der Erwerb eines solchen Spiegels ein Schnäppchen
sein. Wenn er seinen Preis wert ist, wäre alles in Ordnung, was man aber vorher nicht weiß.

@Pegasus02.jpg

Aussage-kräftige Certifikate sucht man auf den Hersteller-Seiten vergeben, außer den üblichen Qualitäts-
Behauptungen, die ich gelernt habe, nicht mehr zu glauben.

@Pegasus03.jpg

Die damaligen Interferogramme entstanden noch mit einer 640x480-Pixel Kamera mit Diskette, auch die Auswert-
Software hat sich mit AtmosFringe in der Zwischenzeit stark modernisiert.

@Pegasus04.jpg

Sehr schön ist die Form des Astigmatismus zu erkennen.

@Pegasus05.jpg

Und hier kann man sich nun heraussuchen, was man glauben will. Mit Astigmatismus liegt der Strehl-Wert unter
"beugungsbegrenzt". Abzüglich Astigmatismus allerdings bei einem Strehl von 0.992. Es wäre zu hoffen, daß
bei den Spiegeln dieses Herstellers der Wert für Astigmatismus nur in diesem Beispiel so deutlich ausfällt,
und alle anderen positiven Eigenschaften genau so sind, wie im Beispiel hier.

@Pegasus06.jpg

###########################################################################################

There were additional two mirrors in June 2005 from Pegasus, I've tested. It seems that the quality
is equal to the low prize. In this case a rough surface and significant undercorrected but only a
small astigmatism. Later this mirror was refigured, but not from Pegasus.


@Pegasus10.jpg

This foto shows the fall down edge, the undercorrection, the rough surface, the pitch tool print and how
it was polished.

@Pegasus11.jpg

The same situation with the Ronchi test 13 lp/mm intrafokal: this test shows the disturbed impression again
and how rough the surface is.

@Pegasus12.jpg

This is the proof for the undercorrection. A mirror must be controlled at a star whether the parabola is
correct or not. On both sides the turn down edge !

@Pegasus13.jpg

and here the quantitative results. If you want a cheap mirror - then take this one.

@Pegasus14.jpg

the third Pegasus mirror, I've tested here:
Left the Ronchitest 13 lp/mm intrafocal, right Foucault-test, both looks undercorrected. John Hall should have
a grinder course at Zambuto for learning how to make good mirrors.

@Pegasus15.jpg

 

C069 Optikavod-Newton aus Tchechien

Der Spiegel ist von ADW (Akademie der Wissenschaften in Tschechien)
gefertigt worden - heute Optikavod oder OEW siehe


Auffällig bei diesem Spiegel ist die Randdicke von 62 mm, das es eher seltener gibt. Hervorzuheben ist eine
äußerst glatte Politur. Der Strehl von ca. 0.90 entsteht hauptsächlich über die Unterkorrektur, vermutlich
wegen der thermischen Bewegung des Glaskörpers aus Simax, was dem Pyrex ähnlich sein soll. Pyrex hat
noch eine heftige thermische Bewegung, sodaß das thermische Optimum der Parabel bei optimalen
Bedingungen noch besser ausfallen kann. Die quantitativen Ergebnisse entstehen hier bei einem während
der Nacht völlig ausgekühltem Spiegel. Nicht so optimal ist die abfallende Kante, die man auf ca. 5 mm vom
Rand abblenden sollte. Die Strehl-Ergebnisse spielen von 0.88 bis 0.90. Der Astigmatismus wurde vorher
im Stern- und Interferometer-Test ausgeschlossen, weil kaum warnehmbar und deswegen abgezogen. Auch
wenn es kein perfekter Spiegel ist, liegt dieser Spiegel in der Summe der vielen Spiegel, die ich hier schon
hatte, auf jedem Fall über dem Durchschnitt. Perfekt schaut z.B. so aus:
http://www.astro-foren.de/showthread.php?p=35325#post35325 oder so:
http://www.astro-foren.de/showthread.php?p=31024#post31024

@OEW_01.jpg

Im Krümmungsmittelpunkt ohne Hilfs-Optik läßt sich ein vorhandener Astigmatismus am ehesten
einschätzen. Es ist zwar einer vorhanden, aber etwa in der Größe von L/4 PV der Wellenfront, und
am Sterntest kaum wahrnehmbar. Schaut man genau hin, ist er natürlich schon erkennbar, aber nur
bei absolut besten Bedingungen. Das Bild zeigt links den relativ dicken Simax-Spiegel-Körper, rechts
zwei Aufnahmen extrafokal im Krümmungsmittelpunkt des Spiegels (R = 3184 mm) Pinhole 20µ 4 mm
Nagler Okular. Darunter ein Interferogramm bei 532 nm wave mit dem Bathinterferometer siehe
Erklärung hier: http://rohr.aiax.de/@AstigmBeurteilung.jpg

@OEW_02.jpg

Bei intrafokal ausgefranstem Rand hat man es immer mit einer abfallenden Kante oder Überkorrektur zu tun.
In diesem Fall abgesunkene Kante, wenn man mit den späteren IGrammen vergleicht. Die Fläche selbst ist
weitestgehend ohne Störuung.

@OEW_03.jpg

Das Ronchi-Gramm läßt Rückschlüsse auf das Spiegel-Profil zu, sowohl die Unterkorrektur, wie die Kante.
Lokalisieren läßt sich eine flache Rinne bei ca. 80% vom Durchmesser, also ein Öffnungsfehler, der die
Unterkorrektur überlagert. Die extrem hohe Glätte des Spiegels dokumentiert sich im Vergleich von
Foucault mit dem Lyot-Bild, das im Normalfall die Polierstriche zeigt. Hier sucht man sie vergeblich.
Die Beurteilung von Ronchi-Grammen siehe hier: http://rohr.aiax.de/ronchi3.jpg

Beim Foucault- und auch Lyot-Bild kommt die Schneide von links. Bei Unterkorrektur wirkt die Mitte wie ein
ganz flacher Kegel. Würde man vom folgenden mittleren IGramm den Mittelstreifen von oben betrachten,
dann hätte man das überdimensionierte Profil der Parabel. Auch beim ersten grünen IGramm erkennt man
am mittleren Streifen das Profil, wegen der hohen Anzahl der Streifen jedoch nicht so deutlich.

@OEW_04.jpg

Fast 0.90 Strehl bei kanpp L/7 PV. Die Auswertung erfolgte in der ursprünglichen Auflösung des Bildes, das
in Autokollimation entstand. Hier liegt der Rest-Astigmatismus im Winkel von 45°. Die Auswertung über Atmosfringe
kann man hier nachlesen:

der Stern-Test,   der Artificial Sky Test,  der Ronchi-Gitter-Test,   der Foucault-Test,  der Lyot-Test,  der Interferometer-Test,  
der Restchromasie-TestAtmosFringe-StreifenAuswertung;

@OEW_05.jpg

Die Übersicht zeigt links oben die Wellenlänge und den Faktor 0.5 bei Doppelpaß, 1 bei einfachem Durchgang.
Unter Remove wird angezeigt, was deaktiviert wurde, in jedem Falle Koma, die aus dem Meßaurfbau resultiert, Tilt und Power ebenso, die Begrifflichkeit findet man hier: http://www.astro- foren.de/showthread.php?t=6659
Im rechten Teil der Tafel die Werte für PV, RMS und Strehl, der Fehler entsteht über die sphärische
Aberration.

@OEW_06.jpg

Der Rest-Astigmatismus liegt hier senkrecht bei einem Strehl von 0.88 und ca. L/6 PV, Der STreifenabstand
beträgt beim Doppelpaß L/2 der Wellenfront. Im Interferogramm kann man Koma, Astigmatismus und
Öffnungsfehler mit einiger Übung erkennen: http://www.astro-foren.de/showthread.php?t=4267

@OEW_07.jpg


@OEW_08.jpg

Die RoC-Auswertung im Krümmungsmittelpunkt ergibt ebenfalls einen Strehl-Wert von ca. 0.90 bei ca. L/4 PV
Diese Art der Auswertung stimmt nur, wenn der exakte opt. wirksame Durchmesser eingegeben wird,
ebenso der genaue Krümmungsradius, die exakte Angabe der Wellenlänge, hier mit 532 nm wave, und
wenn später bei der Auswertung des Bildes der Umkreis um das randscharfe Interferogramm gesetzt wird.
Andernfalls variieren die Ergebnisse. Zur Sicherheit versucht man die Streuung über mehrere Meßverfahren
einzugrenzen, u.a. dem Ronchi-Test am Himmel. Als weiterer Unsicherheitsfaktor käme am Himmel noch
die thermische Bewegung des Glaskörpers dazu, sodaß meine Werte nur bei völlig ausgekühltem Spiegel
zutreffen würden.

Wer übrigens den Idealverlauf dieser Streifen bei einer perfekten Parabel kennt, sieht in jedem Falle die
abfallende Kante außen, bei den anderen Fehlern wird es schon schwieriger, da man hier nur einfache
Meßgenauigkeit hat und dieser Test kein Null-Test ist, aber auf Null zurückgerechnet werden kann. Und das
würde dann so aussehen:

@OEW_11.jpg


@OEW_09.jpg


@OEW_10.jpg

Falls hierzu weitere Fragen auftauchen, würde ich sie gerne beantworten.

############################################################################################

Hallo Christian,

mit Hilfe des Interferogrammes in Orginal-Größe 2560 x 1920 Bildpunkte kann man den Randabfall gut ein-
schätzen. Auf dem Scheitel-Punkt des Streifens hätte man einen abzublendenden Durchmesser auf 303 mm.
Wenn das 306 mm abzublendender Durchmesser wäre, ginge das auch noch. Von der abfallenden Kante
bekommt man Streulicht und das mindert den Kontrast ebenfalls. Wie gut man die Verbesserung sieht,
kann ich hier nicht beurteilen - Dein Spiegel ist schon wieder eingepackt zum Versand. Muß erst noch fragen,
was die Post dafür ins europäische Ausland dafür will. Schick mir mal auch Deine postalische Adresse per Email.

@OEW_12.jpg

Nicht umsonst weiß man seit Jahren, daß glatte Spiegel besonders wenig Streulicht produzieren und daß damit
ein hoher Kontrast entsteht, was ich auch an meinem ICS-Spiegel gleicher Größe beobachten kann, sonst
hätte ich ihn nicht. Bereits an den Ronchi-Bilder kann man die Glätte eines Spiegels ablesen: Je dunkler
nämlich die Fläche zwischen hellen Streifen und Beugungslinie ist, umso glatter der Spiegel, andernfalls
stört den Kontrast das Streulicht. zum Vergleich hier:
http://www.astro-foren.de/showthread.php?p=37905#post37905

Die Position Deines Spiegels in meinem Testaufbau habe ich - wie immer - markiert. Die Markierung sollte
oben sein.

 

C068 Zwei GSO-Spiegel (16-inch) im Vergleich

Der Anlaß ist schnell erzählt: Ein 16-inch Dobson soll einen Spiegel erhalten - natürlich möglichst
preiswert, aber doch so, daß man damit gut leben kann - wie immer die Erwartungen bzw.
Ansprüche am Ende ausfallen. In diesem Fall war Teleskop Service bereit, für einen Vergleich zwei
GSO-Spiegel 16-Zoll f/4.5 zur Verfügung zu stellen, auf daß man sich den besseren von beiden
heraussuchen kann. Eine Entscheidung, die sehr stark abhängt von den Bewertungs-Kriterien: Der
erste Spiegel hätte zwar nur einen Strehl von ca. 0.85 bei L/4 PV wegen einer etwas stärkeren
Unterkorrektur, der zweite Spiegel hätte dagegen einen Strehl von ca. 0.94 Strehl bei L/7 PV, mit
weniger Unterkorrektur, dafür aber nur ein wenig rauher hinsichtlich der Politur als Nr. eins.
Am Himmel werden sich beide Spiegel "thermisch" verhalten, d.h. um ihren Ideal-Wert pendeln, je
nachdem der Spiegel ausgekühlt oder aber Temperatur-Differenzen zwischen Vorder- und Rück-
seite existieren.

Entscheidend auch, daß beide Spiegel keinen signifikanten Astigmatismus haben, was eingangs im
Sterntest im Krümmungsmittelpunkt geprüft werden kann. Da der Spiegel bei dieser Prüfung senk-
recht im Gleichgewicht steht, kann sich ein vorhandener marginaler Astigmatismus zusätzlich
kompensieren. Deshalb an beiden Spiegel eine Markierung angebracht für die beste Position
später in der Spiegelzelle.

GSO-Vergl-01.jpg

Der Sterntest im Krümmungsmittelpunkt (ROC) extrafokal ist ein guter Anhaltspunkt und erster Test, ob man
es mit Astigmatismus zu tun hat oder nicht. Wenn der nicht signifikant ausfällt, dann wäre das die Begründung,
bei der Auswertung den Astigmatismus abzuziehen.

GSO-Vergl-02.jpg

Für den ersten Spiegel ein ähnlicher Test über ein Interferogramm in RoC, um einen signifikanten Astigmatismus
auszuschließen. Was verbleibt sind die Einflüsse der Luftbewegung und ein Astigmatismus höherer Ordnung.

GSO-Vergl-11.jpg

Im Doppelpaß, also in Autokollimation gegen einen Flat, schaut der Rand beim Sternhscheibchen extrafokal
anders aus als intrafokal. Dies deutet auf einen hochgezogenen Rand bzw. Unterkorrektur des Spiegels hin.
Sehr schön sieht man auch hier bereits das Retouchier-Verfahren der GSO Spiegel, die grundsätzlich
radiale Polierstriche anwenden - und daran erkennt man immer die GSO Spiegel.
Würde intrafokal der Rand ausfransen dann hätte man es mit einer Überkorrektur zu tun, oder mit einer
abfallenden Kante.

GSO-Vergl-03.jpg

Bereits beim Sterntest wäre erkennbar, daß die Unterkorrektur etwas stärker ausgefallen ist: Nr. Eins ist
etwas stärker unterkorrigiert als Nr. Zwei.

GSO-Vergl-04.jpg

Auch beim Ronchi-Test sind die Polierstriche gut zu erkennen. Da aber die Linien-Anzahl verschieden ist,
läßt sich der Vergleich beider Spiegel nicht so gut ziehen: Bei Spiegel Eins spielt im Randbereich noch eine
"Rinne" eine Rolle, die Spiegel Zwei nicht hat. Spiegel Zwei hätte in der Mitte eine etwas größere "Mulde".

GSO-Vergl-05.jpg

Bei Spiegel Eins wirkt das Lyot-Bild etwas glatter als bei Spiegel Zwei. Die Flächen-Form jedoch ist ähnlich,
die stärkere Unterkorrektur wäre über diesen Test noch nicht unbedingt erkennbar. Man könnte sogar meinen, Nr. Zwei wäre stärker unterkorrigiert.

GSO-Vergl-06.jpg

Ähnlich fällt auch die Wellenfront-Deformation aus, was aber programm-technische Gründe hat. Das Programm stellt die Deformation im Verhältnis dar, und nicht in ihrem absoluten Verhältnis. Zumindest
läßt sich auch hier beweisen, daß beide Spiegel vom gleichen Hersteller sein müssen.

GSO-Vergl-07.jpg

Erst das Interferogramm zeigt etwas deutlicher, daß Spiegel Eins offenbar stärker unterkorrigiert ist als Spiegel Zwei. Die Streifen biegen sich am Rande stärker nach oben. Diese "W"-Verformung der Streifen ist
ein Hinweis auf Unterkorrektur.

GSO-Vergl-08.jpg

Die Auswertung bei Spiegel Eins liegt bei ca. 0.85 Strehl, der je nach thermischer Situation noch besser sein
kann.

GSO-Vergl-09.jpg

In ausgekühltem Zustand wäre strehl-mäßig allerdings diesem zweiten Spiegel der Vorzug zu geben. Auch hier
kann die thermische Situation noch ein besseres Ergebnis zaubern.

GSO-Vergl-10.jpg

Sie unterscheiden sich also doch, die GSO Spiegel, hauptsächlich über die Größe der Korrektur und
ein bißchen auch, was die Rauhheit der Parabel-Retouche betrifft. Gemessen am Preis, dürfte man
sich dagegen kaum beschweren. Für einen Hochleistungs-Spiegel wird man einfach das Doppelte
bezahlen müssen. Und das ist nicht immer erforderlich.

 

C067 Newton 400-2000 - ein Streitfall hinsichtlich Astigmatismus(Intes)

Rohr
10.09.2006, 12:12
Newton 400/2000, ein Streitfall

Man kennt mittlerweile die konflikt-trächtigen Fälle, und testet sie gründlich, vor allem aber man dokumentiert
sie noch gründlicher, und bewahrt sie fein säuberlich im Archiv. So der vorliegende Fall, bei dem ich keinem eine
böse Absicht unterstelle, aber gerüchte-weise doch jede Menge kolportiert wird - ich kenne meine Pappenheimer.

Pikanter-weise wurde dieser Spiegel ein weiteres Mal gestestet, wobei der Streitfall immer der spiegel-eigene
Astigmatismus und dessen Größe ist. Der Lagerungs-bedingte Astigmatismus selbst darf abgezogen werden,
aber, - großes ABER, wie groß ist er denn? In unserem Beispiel eher gering, sonst würde sich der spiegel-eigene
Astigmatismus nicht so auffällig mitdrehen, sondern der gemessene Astigmatismus würde stehen-bleiben, wie
das bei einem 710 mm Newton-Spiegel unlängst sehr eindrucksvoll zu beobachten war. Bericht steht noch aus.

Daß nach Auskunft des Sternfreunde der Spiegel am Himmel selbst keinen erkennbaren Astigmatismus zeigt,
bestätigt nicht nur meine Vorraussagen, was mich freut, sondern auch noch die Tatsache, wie übergenau
man im Labor unter besten Seeing-Bedingungen messen kann. Also die ausufernden Diskussion fast immer
sog. Luftnummern sind.

Bei diesem Sachverhalt kommt mir auch folgender Thread auf AstroTReff (http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=46483)sehr entgegen!

Hallo Matthias und Jürgen,
ich habe als ich den Spiegel zum Verkauf anbot einen finanziellen Engpass gehabt (der Gott sei Dank wieder vorrüber ist).
Herr Rohr machte sich bei der Auswertung wirklich unendlich viel Mühe, d.h. er wiederholte die Tests, drehte den Spiegel(Prüfling) in der Halteschlinge

und erklärte mir auch sehr ausführlich den gesamten Testablauf. Da es mehrere Auswertungen zum Schluß gab, nahm ich die besten Werte beim

Verkauf an (ist schließlich ein Intes-Spiegel). Darüber hinaus war der Sterntest für mich ohne Fehler, diesen Sterntest machte ich auf Empfehlung

von Herrn Rohr.
Der zweite Auswertung von Herrn Grzybowski war nur noch eine Ergänzung gewesen, der letztendlich bis auf den Astigmatismus, die Werte von Herrn Rohr

bestätigten. Wäre hier auch ein Asti festgestellt worden, hätte ich allen Grund gehabt den Spiegel zurückzugeben.
Ich kann nur jedem raten, wenn ein Test gemacht wird und das Ergebniss nicht ganz zufriedenstellend ist. Dann sollte man sich nicht scheuen (bei so teuren

Angelegenheiten) eine zweiten Test machen zu lassen, um eine bessere Entscheidungsgrundlage zu haben. Fazit: Der Spiegel ist gut.

Gruß an alle
M. Albiez

albiez01.jpg

albiez02.jpg

albiez03.jpg

albiez04.jpg

albiez05.jpg

Weitere Auswertung des Spiegels ins Pos1+90-Winkelgrade clockwise im Doppelpaß

albiez06.jpg

albiez07.jpg
Rohr
10.09.2006, 12:19
Dazu gibt es eine interessante Stellungnahme an mich:

Hallo Wolfgang,

ich kam heute mal dazu einen unbelegten 510mm Spiegel am
PolarStern zu testen.

Super! Bolzengerade saubere Ronchilinien, tolle Beugungsringe
extra wie intrafokal. Von Astigmatismus keine spur.

Der tiefe Mond gab dann noch glasklare kontrastreiche Bilder
bis etwas 350fach (7mm Nagler) her. Für das 5mm war die Luft
nicht gut genug.

Der wäre auch was für Dich wenn Du nicht schon einen hättest...

Auch hier geht es um die Frage Teststand- versus Spiegel-Astigmatismus

 

C066A Kommentar GEOPTIK Oldham

Antwort zum Bericht C066 GEOPTIK

Hallo Marty,

mittlerweile ist auch klar, daß Oldham als Spiegelhersteller fungiert. Die Ähnlichkeiten waren aber auch zu frappierend, daß noch einmal ein zweiter auf diese Auswert-Idee kommen könnte. Trotzdem wundert mich, daß auch ein Norman Oldham nicht schon lange auf die Idee kommt, sich mal andere Spiegel anzuschauen um die Unterschiede zu seinen eigenen zu erkennen: z.B. Spiegel von GSO, von Galaxy, von Orion UK etc. Auch ist das Testen auf Rauhheit mittlerweile gut bekannt.

Ebenfalls begreife ich nicht, daß ein Spiegelhersteller nicht den einfachsten Test zu Rate zieht, den es gibt: den Sterntest am Himmel selbst im Teleskop, wie es z.B. in Südfrankreich ein begnadeter Spiegelschleifer regelmäßig macht:
http://www.astrosurf.com/tests/test460/test460.htm#haut

Ein Hersteller, der in der Szene ein Geheimtipp ist

@DV-Foucault1.jpg

Ein Hersteller, dessen Bekanntschaft man nicht machen sollte

@DV-Foucault2.jpg

@DV-Foucault3.jpg

 

C066 GEOPTIK Newton 406-2025 astigmatisch

Wie man den Astigmatismus verschwinden läßt

15. Mai 2008 Zunächst glaubt man an das Gute im Menschen - und geht ganz ohne Vorurteile an den "Hersteller" oder besser
Händler aus Italien. Studiert man jedoch dessen Webseiten etwas genauer, fällt einem die dilletantische Präsen-
tation sog. Testergebnisse sofort ins Blickfeld: Schmuck-Deckblätter sind nicht sachdienlich, ein Caustic-Daten-
Blatt läßt auf eine LinienMessung schließen und ignoriert den Astigmatismus völlig, die Foucault- und Ronchi-
Testbilder sind völlig wertlos, weil man ihnen keine Information entnehmen kann. Sehr viel informativer wird die
Angelegenheit, wenn man die mitgelieferten "Datenblätter" in die Hand bekommt.

01. http://rohr.aiax.de/@GEOPTIC_05A.jpg Hier wurde stillschweigend ein 10 lp/mm Ronchi-Gitter verwendet, das in
Double-Paß Autokollimation zweifach wirkt. Hätte der Hersteller einen 0.01 Lichtspalt benutzt, bekäme er weitaus mehr
an Information auch hinsichtlich der Flächen-Rauhheit. Dazu meine Bilder weiter unten.

02. http://rohr.aiax.de/@GEOPTIC_05B.jpg Endgültig disqualifiziert sich jedoch der Hersteller, wenn er den bereits bei
Oldham, England, bekannten Versuch startet, aus einer Caustik-Linien-Messung über ZEMAX eine Flächenmessung zu
zaubern, und dabei trickreich den Astigmatismus völlig unter den Tisch fallen läßt. Auch dazu weiter unten die Bilder.

03. http://rohr.aiax.de/@GEOPTIC_05C.jpg Endgültig witzig gerät die Sache, wenn man ZEMAX über dieses Verfahren
auch noch Spotdiagramme rechnen läßt.

Hier hat einer, und ich vermute ihn bei Oldham selbst, den Unterschied nicht begriffen, daß Schnittweiten-Differenz-
Messung eine Linien- oder Profil-Messung ist aber keinesfalls eine Flächenmessung, wie sie nur über ein Interferogramm
möglich ist. Das ginge wirklich nur, wenn man einen zweifelsfreien Ausschlußtest auf Astigmatismus mitliefern würde.
Je dünner der Spiegel, umso "haariger" wird die Sache.

Jedenfalls, und das ist der eigentliche Punkt, ein Strehl = 0.97 Spiegel mit einem PV-Wert von Lambda/11 muß
andere Merkmale aufweisen. Verwunderlich nur, welches Händlernetz sich hier schon aufgesponnen hat.

Über den Astigmatismus stolpert man spätestens dann, wenn man laut mitgeliefertem Certifikat die Testanordnung wiederholt.
Im ersten Falle zunächst unverdächtig, weil ich intuitiv für den 32.13 mm (Rand) dünnen Spiegel offenbar die günstigste
Position gefunden hatte, die ich später mit Pos 0 bezeichnete. Hier tut die Schwerkraft ihr freundliches Werk, und der
dünne Spiegel fällt soweit in sich zusammen, daß man bei flüchtigem Hinsehen den Astigmatismus erst einmal nicht
bemerkt. Aus diesem Grund untersuchte ich den Astigmatismus bei senkrechter Spiegellagerung in Pos 0 und Pos 1
(+ 90° clockwise gedreht) und als letzter Zuflucht den Spiegel so, wie er auch im Tubus bei der Beobachtung in seiner
Spiegelzelle liegen würde, wie man es hier in einem anderen Fall nachlesen kann. LZOS

@GEOPTIC_01.jpg

Mit zugekniffenem Auge mag die erste Bildreihe in Pos 0 (der günstigsten Position) gerade noch durchgehen. Um 90° nach
rechts gedreht, wirkt die Schwerkraft verstärkend auf den Astigmatismus und jetzt taucht er in aller Schönheit vor dem
Betrachter auf. Noch deutlicher wird die Sache mit einem Interferogramm, die nächsten beiden (grünen) Bilder. Und weil
man über dieses Verfahren immer noch diskutieren kann, macht man es so, wie es auch führende Hersteller zu tun pflegen:
Man prüft vertikal und vor allem in der ultimativen Spiegelzelle - denn so schaut das dann am Himmel aus: Letzte Bildreihe.

@GEOPTIC_02.jpg

Quintessenz: Der Astigmatismus ist gut erkennbar, er liegt in der Gegend von 1 Lambda PV der Wellenfront, und damit
sind die schönen Ergebnisse im Zertifikat Makulatur - also hinfällig. Damit stellt sich sehr dringlich die Frage,

wie kommt so ein Meßergebnis?

@GEOPTIC_03.jpg

Wenn man wie oben gezeigt, den Spiegel senkrecht in optimaler Position lagert, dann entschwindet besonders
bei dünnen Spiegeln der Astigmatismus völlig. Und wenn man über Foucault oder Caustik Messung nur über
eine Mittenlinie die Schnittweiten mit hoher Genauigkeit durchführt, dann fällt der Astigmatismus völlig unter
den Tisch. Und wenn man auch keine Gegenprobe durch Drehen des Spiegels oder spätestens am Himmel in
seiner Spiegelzelle durchführt und genau hinschaut, dann steht man völlig im Nebel. Das ist offenbar aber nur
den Endkunden wichtig - leider.

@GEOPTIC_04.jpg

Info Caustic-Test , Caustik-Test Links und Literatur

Das ist er, der Trick. Man braucht nur die Ergebnisse der Schnittweiten Messung in ZEMAX zu "stopfen", und schon
bekommt man ein wunderbares synthetisches Interferogramm, ganz ohne den lästigen Astigmatismus, das auch
noch fachgerecht die vorhandene Unterkorrektur anzeigt. Ein ganz wunderbarer Taschenspieler-Trick.

@GEOPTIC_05.jpg

Spätestens beim Rauhheits-Test zeigen sich alle Fehler, die dieses High Quality Premium Produkt aufzubieten hat:
- abgesunkene Kante, - Unterkorrektur, - Zonen und relativ rauhe Oberfläche: Na toll !

@GEOPTIC_06.jpg

Und wer meinem Rauhheits-Test nicht glauben will, der bekommt die Rauhheit, die Unterkorrektur und die abfallende
Kante erneut dokumentiert: Im Doppelpaß (Autokollimation) mit Ronchi 13 lp/mm intrafokal. Bei einem glatten Spiegel
müßten die Zwischenräume zwischen den breiten weißen Streifen ungestört und dunkel sein. Man findet also die
Entsprechung zum Rauhheitstest auch hier. Zum Vergleich ein Zambuto Spiegel: http://www.astro-foren.de/showthread.php?p=35325#post35325


@GEOPTIC_07.jpg

Auch der Sterntest bestätigt den gleichen Sachverhalt: Ein extrafokaler Lichtwulst wäre ein Hinweis auf abfallende
Kante oder Überkorrektur, was prinzipiell das Gleiche ist, intrafokal muß der Rand ausgefranst sein - haben wir hier.

@GEOPTIC_08.jpg

Abermals zeigt nun das Interferogramm bei 532 nm wave alle Fehler: Die konische Streifen-Verkippung ist ein Hinweis
auf Astigmatismus (von oben nach unten), die W-förmige Überlagerung der mittleren Streifen ist ein Hinweis auf Unter-
korrektur incl. Zonen. Die abfallende Kante erkennt man jeweils am Streifenrand. Der gravierenste Fehler wäre also
der Astigmatismus, und der ist mit 1 Lambda zu groß, als daß man ihn negieren könnte. (Bis L/3 kann man ja noch
streiten)

@GEOPTIC_09.jpg

So kann man also das Ergebnis sehr unterschiedlich betrachten: Zieht man den Astigmatismus als Hauptfehler ab, so kommt
man tatsächlich in die Nähe dieser 0.97 Strehl Marke. Und weil dann noch die Unterkorrektur als Fehler übrigbleibt, ist
mein Ergebnis etwas geringer ausgefallen, was aber bei einem Spiegel gar nicht schlimm wäre, wenn man weiß, wie
stark sich Spiegel Strehl-mäßig verbiegen können.

@GEOPTIC_10.jpg

Die Schnittweiten-Messung des Herstellers hinsichtlich Unterkorrektur bestätigt dieses synthetische Interferogramm, wenn
man den Astigmatismus deaktiviert. Dann bleibt die W-förmige Streifenverformung für Unterkorrektur übrig,

@GEOPTIC_11.jpg

Die Hauptspiegel-Zelle aus Holz ist mit großer Sicherheit ein Dieter Martini-Produkt. In meinem 20-Zöller habe ich auch so eine
Konstruktion, die funktioniert, wenn man es nicht gerade perfekt haben muß. In diesem kontreten Fall jedoch waren die
120° Holzstützpunkte "abgerissen", sie werden aber durch die M 6 Gewindestangen gehalten, es würde also doch
funktionieren.

@GEOPTIC_12.jpg

Ein erneuter Beweis von "viel" Sachverstand zeigt sich auch hier. Kunststoff hat eine hohe Ausdehnung - leider. Wenn man
also auf einen abgeschrägten KunststoffZylinder rundum einen Fangspiegel aufklebt, dann darf man sich nicht wundern,
wenn der astigmatisch reagiert. Ist ja vielleicht ein Trick, damit den Hauptspiegelastigmatismus zu kompensieren, wenn
Haupt und Fangspiegel zueinander in der richtigen Position sind, mag ja vielleicht sogar möglich sein. Jedenfalls hätte mich
brennend interessiert, wie der Spiegel ohne diese Verklebung aussieht.

@GEOPTIC_13.jpg

So schaut ein total astigmatischer Fangspiegel aus geprüft in Kontakt gegen Referenzfläche. Sollte so aussehen: http://rohr.aiax.de/@GEOPTIC_16.jpg
Quelle hier: http://www.geoptik.com/test.php?lang=en&pagina=test
oder wie bei Oldham, testing No 1

@GEOPTIC_14.jpg

Sehr beruhigend (??) abschließend diese Google Sprach Tool Übersetzung. Man mag halten davon was man will. Leider ist
das edle Teil schon bezahlt. Bisher sei der Händler kulant gewesen - sagte man mir.

@GEOPTIC_15.jpg

Nun würde mich aber doch interessieren, wer der Hersteller dieser Optik tatsächlich ist. Oldham?
anwählen: "Certificate of Conformity"; anwählen Bild oben rechts Example

hier nochmals: http://rohr.aiax.de/OldhamWebSite.mht Die Ähnlichkeiten mit dem GEOPTIK Certifikat sind schon frappierend.

 

C065A GSO 16-inch Hauptspiegel-Zelle

 

Einen guten Eindruck macht die Hauptspiegelzelle. Nur deswegen muß man den Hauptspiegel nicht an 6 Stellen mit einem dicken Silicon-Streifen mit dieser Zelle ver-
kleben. Díe Auflage- Punkte der Dreiecke selbst sind jeweils an den äußeren Spitzen mit der Spiegelrückseite verklebt. So bleibt noch Spiel für die restlichen 4 Auflage-
punkte.    (Anmerkung: Eine 18-Punkt-Lagerung habe ich anders in Erinnerung.)


@16NewGSO_I_11.jpg


@16NewGSO_I_12.jpg

Die halbseitig ausgeführten Halbwalzen unten tragen an 3 Stellen die jeweils oben erkennbare Wippe.

@16NewGSO_I_13.jpg

Für genügend Durchlüftung ist ebenfalls gesorgt. Mechanisch gut gelöst. Wäre die optische Fläche etwas glatter, dann hätte man es mit Spitzenspiegel zu tun.

@16NewGSO_I_14.jpg

C065 Zwei GSO 16-Zöller f4dot5 im VergleichGSO

Der steinige Weg zum Premium Spiegel

26. Januar 2008 Der Begriff Premium Spiegel ist offenbar hersteller-abhängig. Bei einem Coulter-Spiegel schließt das einen 3-
eckigen Astigmatismus mit ein, bei einem Oldham-Spiegel wären die Merkmale "Zuckerhut" in der Mitte, rauhe 
Fläche, deutliche Unterkorrektur und ein sehr lausiges ZEMAX-Certifikat. (Auf Website "Certificate of 
Conformity" anwählen) Dort wird eine Foucault-Messung über ZEMAX in eine Flächen-Messung umgewandelt.

Man zahlt viel Lehrgeld und lernt dabei Spiegelschleifer kennen, die ihren Namen eigentlich nicht verdienen.
Es gäbe sie, die begnadeten Spiegelschleifer in USA, Rußland, Frankreich, Deutschland. Ihre Namen werden
als Geheimtyp gehandelt, ihre Lieferzeit ist lang und billig sind sie wirklich nicht - aber man spart sich unterm
Strich viel Ärger und auch viel Lehrgeld, wenn man Zeit und Geld richtig kalkuliert.

Die Geschichte hat also einen langen Vorlauf. Nach dem Coulter-Spiegel störte der ca. 1xLambda große Astigmatismus
eines Sandwich-Spiegels den Begriff "Premium" und es macht den Anschein, daß der Sternfreund doch noch mit einem
16-Inch f/4.5 GSO Spiegel die lange Durststrecke überstanden hat. (Auf mein Anraten nutzte der Sternfreund die Mög-
lichkeit, aus zwei recht guten Spiegel den besseren auszusuchen.

Am schnellsten geht das im Doppelpaß über einen genauen Flat. Leider hat man es aber dann mit einer Reihe von
Problemen zu tun: Der Astigmatismus aus dem Testaufbau, was sich herausrechnen läßt. Etwas schwieriger jedoch
ist die Behandlung der "best fit conic constant". Ein guter Spiegel ist aus thermischen Gründen immer leicht unter-
korrigiert, weil die Temperatur-Differenz zwischen Spiegel-Vorder und Rückseite bei wenigen Zehntel-Grad den
Strehl regelrecht verbiegt, auch bei Pyrex. Der Test gegen einen genauen Planspiegel wäre also ein perfekter Null-
Test im doppelten Durchgang, weil der aber grundsätzlich um ca. L/4 unterkorrigert wird, erscheint er bei diesem
strengen Null-Test schlechter, als er in Wirklichkeit ist: Er zeigt nämlich genau diese Unterkorrektur in Form eines
Flachen "W", und das senkt naturgemäß den Strehlwert. Ein weiteres Problem dieser Meßart ist die Mittenbohrung
des Planspiegels, die diesen Flächenanteil ähnlich ausblendet, wie später der ellipt. Fangspiegel. Versteckt sich dahinter
eine "Mulde" oder ein Oldham'scher Zuckerhut, dann kann man darüber philosophieren, wie man das bewertet.
Foren sind voll von derartigen Diskussionen.

@16NewGSO_I_01.jpg

Um auch den Testaufbau-bedingten Astigmatismus auszuschließen, ist eine Überprüfung der Rotations-Symmetrie im
Krümmungsmittelpunkt sinnvoll, um signigfikanten Astigmatismus auszuschließen. Bis zu einer Größe von L/3 PV wave
front wird er bei dieser Spiegelgröße am Himmel kaum wahrgenommen.

@16NewGSO_I_02.jpg

Jedenfalls liegt unter Abzug der Mitte und eines marginalen Astigmatismus der Strehlwert in einem vertretbaren Bereich,
wobei man für ca. 1000.- Euro doe nicht ganz so glatte typische GSO-Fläche verschmerzen sollte.

@16NewGSO_I_03.jpg

Die schaut jetzt, in einem Kompensations-Testaufbau durch eine Plan-Konvex-Linse so aus.

@16NewGSO_I_04.jpg

Seit dem Hubble-Desaster weiß man aber, daß bei diesem Meßaufbau die richtigen Abstände stimmen müssen. Trotzdem
hat man beim Kompensations-Testaufbau den großen Vorteil, daß man die best fit conic constant exakt auf Null prüfen
kann, wenn z.B. der Spiegel über die aktuellen Temperatur-Verhältnisse seine optimale opt. Parabelfläche hat. Jetzt
verschwindet die im Autokollimations-Setup erkennbare Unterkorrektur völlig. Und auch der Ronchi-Gitter-Test macht
bei einfachem Durchgang wie am Himmel einen guten Eindruck.

@16NewGSO_I_05.jpg

Bei diesem Kompensations-Setup hätte man zusammen mit den Linsen- und Spiegeldaten folgende Rechnung in ZEMAX:
Bei perfekter auf Null-figurierter Parabel mit einer conischen Konstanten von -1 hätte man einen Spiegel-Linsen-Abstand
von 2697.71 mm. Für diesen Abstand würde man dann ebenfalls die bereits oben im Interferogramm erkennbare
Unterkorrektur feststellen. Vergrößert man hingegen diesen Abstand, dann ist die Kompensations-Wirkung der Linse
etwas geringer, und die Fläche kommt aus ihrer Unterkorrektur in die best fit conic constant. Man muß nur den neuen
Abstand ebenfalls messen mit einer Genauigkeit von 0.1 mm, in diesem Fall wären das 2708.35 mm.

@16NewGSO_I_06.jpg

Unter diesem neuen Abstand von 2708.35 mm ergibt sich nun stattdessen eine konische Konstante von 0.985467, was
die tatsächliche Unterkorrektur dieses Spiegels ausmacht. Dort hätte der also seine beste Form.

@16NewGSO_I_07.jpg

Rechnet man diesen Abstand auf die ursprüngliche conische Konstante von -1 zurück, dann entsteht ein Strehl von
0.946 und dieser Wert harmoniert ziemlich gut mit dem in Autokollimation gemessenen Strehl von 0.934 und PV L/5
in der ZEMAX-Rechnung wäre dieser Wert bei L/7 PV

@16NewGSO_I_08.jpg

Die dritte Methode, sich den Spiegel genauer anzuschauen, wäre das RoC-Setup bzw. das Interferogramm im Krümmungs-
mittelpunkt. Und weil bei diesem Verfahren wieder andere Probleme entstehen, hat der begnadete Programmierer Massimo
Ricardi, Italy, ein Feature eingebaut, das über das aktuelle Interferogramm die Ideal Map drüber legt. Alles was nördlich
dieser roten Linie liegt, wäre glasmäßig noch abzutragen, der umkehrte Fall zeigt ein Zuviel an:
Der zweite GSO-Spiegel hat nämlich in der Mitte ein "Loch", besser eine Mulde. Und die läßt sich über die Ideal Map
klar diagnostizieren. Doch davon später.

@16NewGSO_I_09.jpg

Auch in diesem Fall kommt man bei einem bestimmten Umkreis in die best fit conic constant. Der Kreisdurchmesser wäre
nur um 2 Pixel größer. Daraus mag man erkennen, daß bei diesem Verfahren zwei Dinge wichtig sind:
- Randschärfe und tatsächlicher Kreis, also keine Ellipse, weder als Bild, noch als Um-"Ellipse", wie bei FringeXP
- exakte Position des Umkreises bzw. der genaue optisch wirksame Duchmesser der Fläche. Auch hier gibt es eine
Entsprechung zum mittleren Bild der ZEMAX-Rechnung

@16NewGSO_I_10.jpg

Jedenfalls, um das schon mal zu erwähnen, das Preis-Leistungsverhältnis dieses 16-Zöllers ist in Ordnung. Für die
Fotografie, taugt das allemal, und auch visuell wird man an diesem Spiegel seine Freude haben. Der Fangspiegel
wird ebenfalls einer kritischen Prüfungs unterzogen.

Z_Linie.jpg

Würde man den 2. Spiegel (den ohne Spiegelzelle) nur gegen einen Planspiegel prüfen, bekäme man ähnliche
gute Ergebnisse, wieder mit dem Effekt, daß sich die leichte Unterkorrektur Strehl-mindernd auswirkt. In
diesem Fall sieht man das sehr gut über den Foucault-Test und noch besser ...

@16NewGSO_II_01.jpg

Beim Lyot-Test. Ebenso natürlich das Verfahren, wie bei GSO die Parabel retouchiert wird. Daran erkennt man immer
wieder die GSO Spiegel. Das Hauptproblem in diesem Fall ist die obstruierte Mitte ( wie übrigens durch den Fangspiegel
später im Tubus) man sieht also nicht, wie die opt. eigentlich unwichtige Mitte auf den Gesamtstrehl auswirkt.

@16NewGSO_II_02.jpg

Legte man also über den schwach unterkorrigierten Spiegel die Ideal Map, dann wäre auf jeden Fall die Unterkorrektur
gut zu erkennen.

@16NewGSO_II_03.jpg

Wie im Beispiel des ersten Spiegels sinkt in diesem Fall der Strehl auf etwa 0.94 ...

@16NewGSO_II_04.jpg

wobei die Ausschluß-Prüfung in RoC für Astigmatismus nahelegt, daß man ihn abziehen kann, weil wirklich nicht signifikant.

@16NewGSO_II_05.jpg

Bei RoC-Meßverfahren aus dem Krümmungsmittelpunkt hingegen taucht nun die Abweichung in der Mitte, durch die
Verlagerung der Streifen nach unten eindeutig auf, und man kann sich überlegen, welchen Einfluß dieser Fehler auf
den Gesamtstrehl hat.

@16NewGSO_II_06.jpg


@16NewGSO_II_07.jpg

Beim Test in Kompensation kann man den Test flächen-mäßig als nicht so gravierend einstufen.

@16NewGSO_II_08.jpg

und beim Foucault-Test - ebenfalls in Kompensation durch einen Solar Continuum Filter von Baader sieht man nun dieses
"Loch".

@16NewGSO_II_09.jpg

Überbrückt man diese flächenmäßig geringe Mulde, dann hätte man wieder einen ansprechenden Strehl. Das wäre die rote
Punktreihe.

@16NewGSO_II_10.jpg

Sein blaues Wunder erlebt man hingegen, wenn man brav die Störung in der Mitte nachzeichnet. Dann plötzlich landet man
bei einem Strehl von unter 0.80, dafür daß dieser Flächenteil eigentlich hinter der Bohrung des Kollimations-Spiegels nicht
zu erkennen ist, oder später hinter dem mindestens 77 mm kleine Achse Fangspiegel verschwindet.

@16NewGSO_II_11.jpg

Das ist der Stoff, aus dem die erbitterten Foren-Diskussionen gemacht sind. So ganz nebenbei erschien mir
dieser Spiegel nicht ganz so perfekt zu sein, wie die Nr. 1 im oberen Beitrag, auch hinsichtlich der Flächen-
Glätte.

In der Praxis hingegen wird auch der zweite GSO-Spiegel ähnlich gute Dienste leisten, da bin ich überzeugt.
Wie gesagt, für 1000.- Euro wird dieser Spiegel verkauft . . .

Die Unendliche Geschichte oder der steinige Weg zum Premium Spiegel 26. Januar 2008 Der Begriff Premium Spiegel ist offenbar hersteller-abhängig. Bei einem Coulter-Spiegel schließt das einen 3- eckigen Astigmatismus mit ein, bei einem Oldham-Spiegel wä

Die Unendliche Geschichte oder
der steinige Weg zum Premium Spiegel

26. Januar 2008 Der Begriff Premium Spiegel ist offenbar hersteller-abhängig. Bei einem Coulter-Spiegel schließt das einen 3-
eckigen Astigmatismus mit ein, bei einem Oldham-Spiegel wären die Merkmale "Zuckerhut" in der Mitte, rauhe
Fläche, deutliche Unterkorrektur und ein sehr lausiges ZEMAX-Certifikat. (Auf Website "Certificate of
Conformity" anwählen) Dort wird eine Foucault-Messung über ZEMAX in eine Flächen-Messung umgewandelt.

Man zahlt viel Lehrgeld und lernt dabei Spiegelschleifer kennen, die ihren Namen eigentlich nicht verdienen.
Es gäbe sie, die begnadeten Spiegelschleifer in USA, Rußland, Frankreich, Deutschland. Ihre Namen werden
als Geheimtyp gehandelt, ihre Lieferzeit ist lang und billig sind sie wirklich nicht - aber man spart sich unterm
Strich viel Ärger und auch viel Lehrgeld, wenn man Zeit und Geld richtig kalkuliert.

Die Geschichte hat also einen langen Vorlauf. Nach dem Coulter-Spiegel störte der ca. 1xLambda große Astigmatismus
eines Sandwich-Spiegels den Begriff "Premium" und es macht den Anschein, daß der Sternfreund doch noch mit einem
16-Inch f/4.5 GSO Spiegel die lange Durststrecke überstanden hat. (Auf mein Anraten nutzte der Sternfreund die Mög-
lichkeit, aus zwei recht guten Spiegel den besseren auszusuchen.

Am schnellsten geht das im Doppelpaß über einen genauen Flat. Leider hat man es aber dann mit einer Reihe von
Problemen zu tun: Der Astigmatismus aus dem Testaufbau, was sich herausrechnen läßt. Etwas schwieriger jedoch
ist die Behandlung der "best fit conic constant". Ein guter Spiegel ist aus thermischen Gründen immer leicht unter-
korrigiert, weil die Temperatur-Differenz zwischen Spiegel-Vorder und Rückseite bei wenigen Zehntel-Grad den
Strehl regelrecht verbiegt, auch bei Pyrex. Der Test gegen einen genauen Planspiegel wäre also ein perfekter Null-
Test im doppelten Durchgang, weil der aber grundsätzlich um ca. L/4 unterkorrigert wird, erscheint er bei diesem
strengen Null-Test schlechter, als er in Wirklichkeit ist: Er zeigt nämlich genau diese Unterkorrektur in Form eines
Flachen "W", und das senkt naturgemäß den Strehlwert. Ein weiteres Problem dieser Meßart ist die Mittenbohrung
des Planspiegels, die diesen Flächenanteil ähnlich ausblendet, wie später der ellipt. Fangspiegel. Versteckt sich dahinter
eine "Mulde" oder ein Oldham'scher Zuckerhut, dann kann man darüber philosophieren, wie man das bewertet.
Foren sind voll von derartigen Diskussionen.

@16NewGSO_I_01.jpg

Um auch den Testaufbau-bedingten Astigmatismus auszuschließen, ist eine Überprüfung der Rotations-Symmetrie im
Krümmungsmittelpunkt sinnvoll, um signigfikanten Astigmatismus auszuschließen. Bis zu einer Größe von L/3 PV wave
front wird er bei dieser Spiegelgröße am Himmel kaum wahrgenommen.

@16NewGSO_I_02.jpg

Jedenfalls liegt unter Abzug der Mitte und eines marginalen Astigmatismus der Strehlwert in einem vertretbaren Bereich,
wobei man für ca. 1000.- Euro doe nicht ganz so glatte typische GSO-Fläche verschmerzen sollte.

@16NewGSO_I_03.jpg

Die schaut jetzt, in einem Kompensations-Testaufbau durch eine Plan-Konvex-Linse so aus.

@16NewGSO_I_04.jpg

Seit dem Hubble-Desaster weiß man aber, daß bei diesem Meßaufbau die richtigen Abstände stimmen müssen. Trotzdem
hat man beim Kompensations-Testaufbau den großen Vorteil, daß man die best fit conic constant exakt auf Null prüfen
kann, wenn z.B. der Spiegel über die aktuellen Temperatur-Verhältnisse seine optimale opt. Parabelfläche hat. Jetzt
verschwindet die im Autokollimations-Setup erkennbare Unterkorrektur völlig. Und auch der Ronchi-Gitter-Test macht
bei einfachem Durchgang wie am Himmel einen guten Eindruck.

@16NewGSO_I_05.jpg

Bei diesem Kompensations-Setup hätte man zusammen mit den Linsen- und Spiegeldaten folgende Rechnung in ZEMAX:
Bei perfekter auf Null-figurierter Parabel mit einer conischen Konstanten von -1 hätte man einen Spiegel-Linsen-Abstand
von 2697.71 mm. Für diesen Abstand würde man dann ebenfalls die bereits oben im Interferogramm erkennbare
Unterkorrektur feststellen. Vergrößert man hingegen diesen Abstand, dann ist die Kompensations-Wirkung der Linse
etwas geringer, und die Fläche kommt aus ihrer Unterkorrektur in die best fit conic constant. Man muß nur den neuen
Abstand ebenfalls messen mit einer Genauigkeit von 0.1 mm, in diesem Fall wären das 2708.35 mm.

@16NewGSO_I_06.jpg

Unter diesem neuen Abstand von 2708.35 mm ergibt sich nun stattdessen eine konische Konstante von 0.985467, was
die tatsächliche Unterkorrektur dieses Spiegels ausmacht. Dort hätte der also seine beste Form.

@16NewGSO_I_07.jpg

Rechnet man diesen Abstand auf die ursprüngliche conische Konstante von -1 zurück, dann entsteht ein Strehl von
0.946 und dieser Wert harmoniert ziemlich gut mit dem in Autokollimation gemessenen Strehl von 0.934 und PV L/5
in der ZEMAX-Rechnung wäre dieser Wert bei L/7 PV

@16NewGSO_I_08.jpg

Die dritte Methode, sich den Spiegel genauer anzuschauen, wäre das RoC-Setup bzw. das Interferogramm im Krümmungs-
mittelpunkt. Und weil bei diesem Verfahren wieder andere Probleme entstehen, hat der begnadete Programmierer Massimo
Ricardi, Italy, ein Feature eingebaut, das über das aktuelle Interferogramm die Ideal Map drüber legt. Alles was nördlich
dieser roten Linie liegt, wäre glasmäßig noch abzutragen, der umkehrte Fall zeigt ein Zuviel an:
Der zweite GSO-Spiegel hat nämlich in der Mitte ein "Loch", besser eine Mulde. Und die läßt sich über die Ideal Map
klar diagnostizieren. Doch davon später.

@16NewGSO_I_09.jpg

Auch in diesem Fall kommt man bei einem bestimmten Umkreis in die best fit conic constant. Der Kreisdurchmesser wäre
nur um 2 Pixel größer. Daraus mag man erkennen, daß bei diesem Verfahren zwei Dinge wichtig sind:
- Randschärfe und tatsächlicher Kreis, also keine Ellipse, weder als Bild, noch als Um-"Ellipse", wie bei FringeXP
- exakte Position des Umkreises bzw. der genaue optisch wirksame Duchmesser der Fläche. Auch hier gibt es eine
Entsprechung zum mittleren Bild der ZEMAX-Rechnung

@16NewGSO_I_10.jpg

Jedenfalls, um das schon mal zu erwähnen, das Preis-Leistungsverhältnis dieses 16-Zöllers ist in Ordnung. Für die
Fotografie, taugt das allemal, und auch visuell wird man an diesem Spiegel seine Freude haben. Der Fangspiegel
wird ebenfalls einer kritischen Prüfungs unterzogen.

Z_Linie.jpg

Würde man den 2. Spiegel (den ohne Spiegelzelle) nur gegen einen Planspiegel prüfen, bekäme man ähnliche
gute Ergebnisse, wieder mit dem Effekt, daß sich die leichte Unterkorrektur Strehl-mindernd auswirkt. In
diesem Fall sieht man das sehr gut über den Foucault-Test und noch besser ...

@16NewGSO_II_01.jpg

Beim Lyot-Test. Ebenso natürlich das Verfahren, wie bei GSO die Parabel retouchiert wird. Daran erkennt man immer
wieder die GSO Spiegel. Das Hauptproblem in diesem Fall ist die obstruierte Mitte ( wie übrigens durch den Fangspiegel
später im Tubus) man sieht also nicht, wie die opt. eigentlich unwichtige Mitte auf den Gesamtstrehl auswirkt.

@16NewGSO_II_02.jpg

Legte man also über den schwach unterkorrigierten Spiegel die Ideal Map, dann wäre auf jeden Fall die Unterkorrektur
gut zu erkennen.

@16NewGSO_II_03.jpg

Wie im Beispiel des ersten Spiegels sinkt in diesem Fall der Strehl auf etwa 0.94 ...

@16NewGSO_II_04.jpg

wobei die Ausschluß-Prüfung in RoC für Astigmatismus nahelegt, daß man ihn abziehen kann, weil wirklich nicht signifikant.

@16NewGSO_II_05.jpg

Bei RoC-Meßverfahren aus dem Krümmungsmittelpunkt hingegen taucht nun die Abweichung in der Mitte, durch die
Verlagerung der Streifen nach unten eindeutig auf, und man kann sich überlegen, welchen Einfluß dieser Fehler auf
den Gesamtstrehl hat.

@16NewGSO_II_06.jpg


@16NewGSO_II_07.jpg

Beim Test in Kompensation kann man den Test flächen-mäßig als nicht so gravierend einstufen.

@16NewGSO_II_08.jpg

und beim Foucault-Test - ebenfalls in Kompensation durch einen Solar Continuum Filter von Baader sieht man nun dieses
"Loch".

@16NewGSO_II_09.jpg

Überbrückt man diese flächenmäßig geringe Mulde, dann hätte man wieder einen ansprechenden Strehl. Das wäre die rote
Punktreihe.

@16NewGSO_II_10.jpg

Sein blaues Wunder erlebt man hingegen, wenn man brav die Störung in der Mitte nachzeichnet. Dann plötzlich landet man
bei einem Strehl von unter 0.80, dafür daß dieser Flächenteil eigentlich hinter der Bohrung des Kollimations-Spiegels nicht
zu erkennen ist, oder später hinter dem mindestens 77 mm kleine Achse Fangspiegel verschwindet.

@16NewGSO_II_11.jpg

Das ist der Stoff, aus dem die erbitterten Foren-Diskussionen gemacht sind. So ganz nebenbei erschien mir
dieser Spiegel nicht ganz so perfekt zu sein, wie die Nr. 1 im oberen Beitrag, auch hinsichtlich der Flächen-
Glätte.

In der Praxis hingegen wird auch der zweite GSO-Spiegel ähnlich gute Dienste leisten, da bin ich überzeugt.
Wie gesagt, für 1000.- Euro wird dieser Spiegel verkauft . . .

 

C064 Carl Zambuto: Enjoy Your Mirror - Spiegelnummer ZOC 11-003 FL 48.0inch 277 R 2440 F 1220

Zambuto - Enjoy Your Mirror

Siehe auch C063 Carl Zambuto Newton

12. Januar 2013 Enjoy your mirror. Wenn einer sein Handwerk versteht, dann ist das Carl Zambuto. Auch wenn er keinen ZYGO-Report beilegt,
weiß man trotzdem, daß seine Qualität nahezu unerreicht von der übrigen Spiegelschleifer-Szene ist. Auch wenn man bereits hunderte von
Parabolspiegel auf der opt. Bank hatte, Zambuto-Spiegel sind immer etwas Besonderes. http://www.teleporttelescopes.com/Optics.html

Der Markt von Newton-Spiegel wird eher von den preisgünstigen Massen-Spiegeln aus China bestimmt, die um einiges rauher sind, aber sehr zuverlässig
retouchiert werden, und durchwegs immer ohne Prüf-Siegel verkauft werden. Für den anspruchslosen Sternfreund zählt eher der Preis, und weniger die
Qualität. Aber selbst wenn ein ZYGO-Report die Qualität ausweist, dann eher die Art der Parabel als Strehl-Wert und weniger die wichtige Glätte der Spiegel-
Oberfläche. Und selbst ein hoher Strehlwert ist noch keine Garantie, daß dieser auch stimmt. Sie heißen mittlerweile "Strehlis", die auf diesen Einzel-Wert
fixiert sind - obwohl Spiegel eine thermische Bewegung haben, also in der Nacht bei unterschiedlichen Temperaturen regelrecht um den idealen ZYGO-
vermessenen Wert pendeln
- vom Seeing noch gar nicht gesprochen. Die Korrektur einer Parabel ist deshalb auch vom Material des Spiegelträgers abhängig,
weshalb Newton-Spiegel oft ganz zart unterkorrigiert bleiben, was logischerweise auch den Strehlwert senkt, wie im Beispiel dieses Spiegels - auf gerade
mal 0.962 oder PV L/7.5 sphärische Aberration. Der 11-inch Spiegel f/4.4 dürfte das Maximum an Öffnung sein, wie sie in unseren Breiten sinnvoll ist - einseits
seeing-bedingt und bezogen auf den Koma-Effekt von sehr "schnellen" Spiegeln. Der am 24. Nov.2009 certifizierte Spiegel wurde vom Erst-Besitzer offenbar
sehr sorgfältig gepflegt, er hat kaum Gebrauchsspuren.

@10NewZambuto20.jpg
.
Carl Zambuto - sein Foto ist auch auf seinen Webseiten zu finden. Auf seine Produkt-Beschreibung kann man sich zu 100% verlassen.

@10NewZambuto21.jpg
.
In der Szene gibt es die üblichen Blockwächter, die sich gerne darüber streiten, wie hoch genau - astigmatismus-bedingt - der tatsächliche Strehlwert sei.
Dabei gilt aber, daß ein Astigmatismus der Grundordnung nicht mehr wahrnehmbar ist, wenn er kleiner als PV L/4 der Wellenfront ist. Darüberhinaus
gibt es bei der Messung in einem waagrechten Testaufbau eine Reihe von Einflußfaktoren, die ebenfalls Rest-Astigmatismus erzeugen, der aber nicht dem
Spiegel selbst angelastet werden darf. Aus diesem Grund verwende ich seit einiger Zeit eine fehler-spezifische Auswertung mit dem Versuch, den jeweili-
gen Fehler möglichst zu minmieren: Also die Rest-Astigamtismus-Prüfung im RoC-Aufbau und die Prüfung auf Spherical in Autokollimation gegen einen
Planspiegel. Wer dann glaubt sich am Rest-Astigmatismus "hochziehen" zu müssen, der bekommt diesen Wert. Da dieser aber in den meisten Fällen ver-
nachlässigt werden kann, ermittle ich in einem weiteren Testaufbau, wie die Parabel-Retouche einzuschätzen ist. (Die Glätte der Oberfläche ist aber ebenso 
wichtig - auch wenn die "Strehlis" das leicht übersehen.)

@10NewZambuto22.jpg
.
Ein Strehl-Wert von 0.99 muß also immer in Abhängigkeit zum verwendeten Spiegelträger-Material gesehen werden. Der hier erzielte Wert von 0.962
bedeutet nur, daß Zambuto absichtsvoll eine Unterkorrektur anstrebt, weil er die thermische Bewegung von Spiegelträgern kennt. Bei fallenden Tempe-
raturen hat man also einen Spitzen-Spiegel vor sich.

@10NewZambuto23.jpg
.
Sehr viel interessanter sind deshalb die Bilder der drei Standard-Tests: Die Glätte beim Foucault-Test erreichen offenbar auch noch andere
Hersteller, wenn man nicht so genau  hinschaut. Ein Indiz ist zweitens das Ronchi-Bild mit seinen störungsfreien Streifen und Beugungslienien.
Bei rauhen Flächen wären die dunklen Bereiche dazwischen über das Streulicht deutlich gestört, wie man weiter unten bei anderen Herstellern
erkennen kann. Am aussage-kräftigsten dokumentiert der LYOT- oder Rauhheits-Test die unerreichte Glätte von Zambuto-Spiegeln. Selbst von
Spiegeln, die ebenfalls eine sehr glatte Oberfläche haben (weiter unten) wird diese Qualität nicht erreicht. Zambuto-Spiegel haben keine Zonen
und nahezu keine Mikro-Struktur.

@10NewZambuto24.jpg
.
Von zwei unterschiedlichen Herstellern hatte ich die vergangenen Wochen Newton-Spiegel hier, mit ebenfalls einer hohen Qualität. Vergleicht
man jedoch die Ergebnisse dieser drei Test-Bilder miteinander, so sind immer noch deutliche Unterschiede erkennbar. Wobei pro Hersteller
jeweils eine bessere und eine schlechtere Qualität gewählt wurde, um das Qualitäts-Spektrum darzustellen. Im ersten Beispiel erkennt man
noch deutlich eine Randzone, die Fläche ist vergleichsweise glatt.

@10NewZambuto25.jpg
.
Auch hier wäre die Glätte akzeptabel, die Ring-Zonen sind aber gut erkennbar, die Parabel-Korrektur wäre perfekt, der Rand fällt etwas "herunter".

@10NewZambuto26.jpg
.
Dieser Massenhersteller aus China liefert insgesamt eine gleichbleibende Qualität bezogen auf die Parabel selbst. Die radialen Polier-Spuren
sind das Erkennungs-Merkmal. Im Foucault-Test sind diese Spiegel vergleichsweise glatt - ein preisgünstiger Newton-Spiegel.

@10NewZambuto27.jpg
.
Vom gleichen Hersteller eine weniger exakte Variante mit ausgeprägteren Polierspuren. Aber auch in diesem Fall wird ein Sternfreund mit
dem Spiegel zufrieden sein, wenn er nicht gerade die Vorzüge von glatten Newton-Spiegeln kennt.

@10NewZambuto28.jpg
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Schließlich das Protokoll der Beschichtung

@10NewZambuto29.jpg
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Zusätzliche Erläuterungen

@10NewZambuto30.jpg
.
@10NewZambuto31.jpg
.

und was im Falle einer Reinigung zu beherzigen sei . . .
@10NewZambuto32.jpg
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@10NewZambuto33.jpg
.
..

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Fortsetzung am 07.Nov. 2013

Carl Zambuto-Newton-Spiegel sind immer ein Highlight hinsichtlich Glätte und Genauigkeit. Sie haben aber -
wie übrigens viele gute Newton-Spiegel - ein paar Besonderheiten, über die die in der Szene bekannten
"Strehlis" stolpern könnten. Warum?

Abhängig vom Glaskörper, auf dessen Vorderseite die eigentliche, dünne reflektierende Schicht aufgedampft ist, machen viele dieser Spiegel
eine thermische Bewegung: Sehr schnell verformt sich die angestrebte Parabel, wenn zwischen Vorder- und Rückseite des Glaskörpers z.B.
nur 1° Temperatur-Differenz vorliegt. Dazu gibt es einen Bericht: Strehl und Temperatur - wenn sich Spiegel durchbiegen
Aus diesem Grund gibt es in der Literatur immer wieder den Hinweis, einen Newton-Spiegel bei der Parabel-Retouche immer etwas unterkorrigiert
zu belassen, was man bei den Zambuto- bzw. Michael E. Lockwood- Spiegel zeigen kann. Damit können diese Spiegel temperatur-bedingt gar
keinen Strehl-Wert von 0.999 haben, solange man an einem über mehrere Stunden temperierten Spiegel im Labor mißt. Am Himmel jedoch
pendelt dieser Wert zwischen unterkorrigiert und perfekter Form hin- und her. Das Bemerkenswerte an den beiden Spiegelschleifern ist jedoch,
daß sie einmalig glatte Newton-Spiegel zu schleifen imstande sind.

C_Zambu_01.jpg
.
Newton-Spiegel kann/sollte man über mehrere Setups (Testaufbau) messen, da man auf diese Weise die Strehl-Werte auf Plausibilität
überprüfen kann. Jeder Test hat gewisse Einschränkungen, die man wissen muß:

C_Zambu_02.jpg

Die RoC-Auswertung findet im Computer statt. Es ist eine Zurückrechnung der gebogenen Streifen im Krümmungsmittelpunkt auf einen Null-Test.
Das funktioniert aber nur,
- wenn man den exakten Radius im Krümmungsmittelpunkt des Spiegels ermittelt hat und ins Programm eingibt. Toleranz 1-2 mm
- wenn man den opt. wirksamen Durchmesser der Spiegelfläche ermittelt hat und eingibt
- wenn man ein randscharfes Interferogramm hat, das vor allem auch rund sein muß
- wenn bei der Auswertung der Umkreis exakt auf den Rand des Interferogrammes gesetzt wurde.
Jede dieser Bedingungen kann den Strehlwert erheblich variieren. Äußere Einflüsse über das Setup kommen ebenfalls ins Spiel.
.
C_Zambu_03.jpg
.
Die Kompensations-Auswertung benutzt die Kompensation der Parabel über die Sphäre einer Plankonvex-Linse, deren Konvex-
Fläche zum Newton-Spiegel zeigt. Auch in diesem Fall sind einige Voraussetzungen erforderlich:

- man muß die genauen Daten der verwendeten Plankonvex-Linse kennen und in ein Optical-Design-Programm eingeben.
- danach muß man beim Setup diese Abstände mit mindestens +/- 2 mm Genauigkeit einhalten bzw. aufstellen, wobei der Abstand Spiegel-
  Plankonvexlinse wichtig ist.
- schließlich zentriert man über das IGramm die Koma-Fehler des Test-Aufbaues heraus, damit man ein ansehnliches IGramm erhält.

C_Zambu_04.jpg
.
Das wären die Daten der Kompensations-Anordnung in ZEMAX. Der Strehlwert für diese Testanordnung wäre genau genug. Der Streukreis-
Durchmesser mit gerade mal 1µ dürfte ausreichend sein.

C_Zambu_05.jpg
.
Im Foto erkennt man den großen Abstand zwischen Plankonvex-Linse und Zambuto-Spiegel. Dieser Abstand muß möglichst genau eingehalten werden.
Auch bei diesem Setup hat man den vollen Spiegeldurchmesser bei allen möglichen Test. Man braucht aber einen grünen Interferenz-Filter, um das Spektrum,
das die Linse erzeugt, auf eine Wellenlänge einzugrenzen.

C_Zambu_06.jpg
.
Autokollimation

Die sicherste Auswertung geht über einen guten Planspiegel, der aber prinzipiell auch Fehler einführt, z.B. Astigmatismus. Deswegen
empfiehlt sich zu Beginn ein Astigmatismus-Ausschluß-Test in RoC, bei dem nur die Lagerung des Parabolspiegels und die Luft dazwischen
eine Rolle spielen. Diesen Test erkennt man an der mittigen Bohrung. Auch ist der Durchmesser von 400 mm für einen 18" Newton-Spiegel
etwas zu klein. Da man aber bereits die Ergebnisse zweier anderer Setups zur Verfügung hat, kann man die Ergebnisse recht gut mitein-
ander vergleichen.

C_Zambu_07.jpg

Fazit:

Der Spiegel ist also unterkorrigiert um den Wert PV L/4.6 (Kompensation) bis L/6.2 (Autokollimation). Bei der RoC-Auswertung wären das PV L/7.2,
also Werte, die dicht beieinander liegen. Das hängt damit zusammen, daß der Hersteller statt der konischen Konstanten -1, bei - 0.986 mit der
Retouche aufgehört hat. Hätte er die Parabel perfekt retouchiert, würde der Spiegel eher in die schlechtere Hyperbel-Form fallen bei entsprechenden
Temperatur-Bedingungen.

Einen Spiegel über einen möglichst hohen Strehlwert beurteilen zu wollen, funktioniert also nicht richtig. Dabei bleibt oft auch das wesentliche
Argument der Glätte der Oberfläche auf der Strecke. Und dieses Merkmal ist mindestens genau so wichtig.

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.

 

C063 Carl Zambuto Newton 252-1528 Ideal Map bei Atmosfringe

Carl Zambuto Spiegel = allererste Sahne

12. Januar 2008 Diese Newtonspiegel zählen zum Genauesten und Glattesten, was man bei Newtonspiegeln finden kann. Carl
Zambuto dürfte unter den Spiegel-Herstellern, die ich bisher hier hatte, eine Spitzenposition einnehmen.

Wenn man erst einen Sandwich-Spiegel aus China vor sich hatte, mit ca. 1 Lambda Astigmatismus, wobei die Fläche
durchaus akzeptabel war, dann merkt man erneut, welche hohe Qualität dieser Carl Zambuto zu bieten hat. Ich kenne
wenige Hersteller, die es mit dieser Qualität aufnehmen können. Berücksichtigen muß man allerdings, daß f/6 Spiegel
sehr viel moderater und exakter herzustellen sind, wie die vielen f/4 Spiegel, die bei ungenauer Justage entsprechende
Coma-Effekte zeigen. Für die Planetenbeobachtung sollte dieser Spiegel bei einem ganz kleinen Fangspiegel unüber-
troffen sein.

@10NewZambuto01.jpg

Der Ronchi-Gittertest eignet sich auch zur Hervorhebung besonders glatter Flächen: Wenn nämlich die weißen dicken
Linien ungestört und gerade verlaufen, und wenn im dunklen Bereich dazwischen die Beugungslinie gut zu sehen ist und
die schwarze Fläche ebenfalls nicht aufgehellt ist, dann hat man es mit sehr genauen und glatten Optiken zu tun.
Gitterkonstante: 13 lp/mm im Doppelpaß intrafokal

@10NewZambuto02.jpg

Eine nahezu ungestörte und weiche Fläche im Foucaulttest.

@10NewZambuto03.jpg

Erst im Lyot- Rauhheitstest erkennt man kaum wahrnehmbare feine Zonen, die Foucault noch gar nicht zeigt.

@10NewZambuto04.jpg

Beim Test am künstlichen Sternhimmel läßt sich ebenfalls die hohe Auflösung demonstrieren.

@10NewZambuto05.jpg

Neu im Programm ist ein 200 lp/mm oder 5000 lp/inch hochgenaues Liniengitter. Damit läßt sich die Auflösung hoch-
wertiger Optiken bis zur theoretischen Auflösungsgrenze darstellen. Diesen Test kann ich auch variabel durchführen,
mit einer Auflösung bis zu 300 lp/mm.

@10NewZambuto06.jpg

Ebenfalls bei Höchstvergrößerung ein Blick auf das 1 mm Durchmesser Lichtleiter Kabel. Marsbeobachtungen sollten also
kein Problem sein.

@10NewZambuto07.jpg

Eine weitere Demonstration läßt sich über die Sternscheibchen führen. Je ungestörter und gleichmäßiger die Fläche,
umso zonen-freier die Spiegelfläche.

@10NewZambuto08.jpg

Ähnlich gute Ergebnisse liefert der Spalttest, wieder mit HÖchstvergrößerung.

@10NewZambuto09.jpg

Auswertung im Krümmungsmittelpunkt: ROC. AtmosFringe kann bei dieser Art Auswertung mittlerweile die Ideal Map
zeichnen, was eine große Hilfe bei der Beurteilung der Interferenzstreifen ist.

@10NewZambuto10.jpg

Nachdem der Radius mit etwa 0.1 mm Genauigkeit vermessen war, kam bei dieser Art Auswertung das folgende Ergebnis
heraus. Der große Vorteil dieser Auswertung: Man führt keine weiteren opt. Fehler über Hilfsoptiken ein, die man dann
rechtfertigen müßte. Voraussetzung allerdings ist der exakte Radius im Krümmungsmittelpunkt und der opt. wirksame
Spiegeldurchmesser. Vor allem auch ein absolut rundes Interferogramm mit einem scharf abgegrenzten Rand. Hier muß
vorher die Eigenart der aufnehmenden Kamera genau bekannt sein.

@10NewZambuto11.jpg

In diesem Zusammenhang spielt auch der Ausschluß von eventuellem Astigmatismus eine Rolle, der hier auf zwei Arten
durchgeführt wurde.

@10NewZambuto12.jpg

Bei der Auswertung in Autokollimation, Doppelpaß genannt bei doppelter Genauigkeit unter der Vorrauissetzung eines
hochgenauen Planspiegels, ergibt sich in diesem Falle ein noch höherer Strehlwert. Durch die Ideal Map, die AtmosFringe
mittlerweile zeichnet, sieht man sehr gut die Restabweichung der Streifen jetzt als Null-Test bei einem Scale von 0.5

@10NewZambuto13.jpg

Auch hier also das hohe Strehlergebnis

@10NewZambuto14.jpg

Eine Spitzenleistung für einen Sternfreund, der Qualität zu schätzen bereit ist. Die Beobachtungsergebnisse werden ihn belohnen!

http://www.teleporttelescopes.com/Optics.html

Quote:


The Primary Mirror

Each Teleport Primary mirror is figured, tested, and numbered by Carl Zambuto, one of the nation’s most respected optical craftsmen. It comes to you with his personal performance guarantee and signature on a copy of the photograph below.

Zambuto Optical Company assures each Teleport owner of the best possible mirror. Carl is as dedicated to making the finest optics as I am to building the finest telescopes. These are simply the best mirrors available; expensive and worth it.

Carl Zambuto figuring a 14.5" Teleport mirror


Zambuto14Small.JPG

When I got the chance to develop the Teleport as a commercial scope, I sought out a mirror maker who could provide the kind of quality I envisioned for the scope itself. I contacted John Hall of Pegasus Optics, a mirror maker with a long and excellent reputation. John wasn’t making 10" mirrors, and he referred me to an optician named Carl Zambuto, in Ranier, Washington. He said he believed Carl could provide the very best mirrors in the size range I needed. Truer words were never spoken.
Carl had made hundreds of mirrors over the years, had taught workshops and won awards all over the northwest, and had just recently begun his professional career. He liked what I was doing with the Teleport, and agreed to supply mirrors to me and three other PTM’s. It's been great.
As I built the series of prototypes for the 10" Teleport, improving each in every way I could, I found that Carl’s mirrors were consistently outstanding. They raised my sights for what a 10" Newtonian system could do, and made me strive

each time for a scope that would take full advantage of them. The inspiration they provided caused me to put a lot of extra work into The Teleport development, and it paid off. The Teleport’s performance grew to something well beyond my original vision, reaching a place not previously thought possible for a 10" reflector.
Carl’s mirrors deserve the best from a scope. I’ve told him I think my job is to support what his mirror can do and take nothing from it. Most telescope designs do take a number of things from what could be achieved, but their effect seems small if they are using an ordinary mirror.
Special things in the Teleport like the tight intercept distance that lets a high quality small secondary still give great field illumination, the light baffles and shroud, the nine point cell, the cooling fan, and many other small details make a difference when they combine with the finest mirror available. So my thanks to Carl Zambuto for what he does to help make every Teleport the best it can be.

 

C062 Verschiedene KompensationsMethoden - Spiegel-Selbstschliff am 8 Zöller

Kompensation durch Linse oder gegen Sphäre


Ein wunderbares Spiegelschleif-Ergebnis! 7. Januar 2008

Es begann damit, daß ein Spiegeldurchmesser von 210 mm zwar gegen einen Planspiegel mit 80 mm Bohrung
geprüft werden kann, von der Spiegelmitte aber nicht mehr viel zu sehen ist. Es könnte hinter der Bohrung in
der Mitte ein "Zuckerhut"ebenso versteckt sein, wie eine deutliche Mulde, die dann nur zum Teil vom ellipt.
Fangspiegel verdeckt werden würde. In einem solchen Fall bieten sich eine Plankonvex-Linse oder ein Kugel-
spiegel als Kompensations-Möglichkeit an, weil bei einem Null-Test die Fläche über ein Interferogramm, den
Roucault- und Ronchigitter-Test als Gesamtfläche eingeschätzt werden kann. Auch der Test gegen einen
Kugelspiegel (Sphäre) ist möglich. In diesem Fall steht jedoch die Lichtquelle bzw. der BathInterferometer
im Strahlengang zwischen den Spiegeln und verdeckt ähnlich wie bei der Autokollimations-Anordnung einen
zentralen Teil in der Mitte. Man vermeidet in diesem Fall aber das sekundäre Spektrum der Plankonvexlinse,
braucht aber weitere Hilfmittel, um an den Fokus des Prüfaufbaues zum kommen.
Siehe auch http://rohr.aiax.de/dall-0.jpg, http://rohr.aiax.de/hubble09.jpg, http://rohr.aiax.de/hubble09a.jpg

Die Kompensationsrechnung war über ZEMAX bereits vorbereitet und mußte nach einem exakten Vermessen vom Radius
nur noch aktualisiert werden. Das Spotdiagramm hat in diesem Fall einen geometrischen Durchmesser von 0.1 Mikron
und der Strehl liegt nahezu bei 1. Dem Datenblatt kann man den Testaufbau entnehmen. Die Restfehler, die über diesen
Testaufbau eingeführt werden, sind also verschwindend gering.

@VranaKomp01.jpg

Der Spiegel selbst war noch unbelegt, was aber kein Problem ist, wenn nicht gerade die Rückseite blank poliert wäre.
In diesem Fall hätte man es mit Fremdlicht zu tun, was das Interferogramm empfindlich stören kann. So steht einer
wie immer gearteten Kompensations-Messung nichts im Wege. Würde man hingegen einen Planspiegel benutzen, dann
käme auch ganz wenig Licht wieder zurück, weil das Lichtbündel den unbelegten Spiegel zweimal passiert.

@VranaKomp02.jpg

Ein ganz wichtiger Test zu Beginn ist der TEst auf Rotations-Symmetrie, eigentlich ein Ausschlußtest für Astigmatismus.
Da ja auch über den Meßaufbau bzw. der Spiegellagerung Astigmatismus eingeführt wird, kann man im Vorfeld klären,
ob in RoC ein signifikanter Astigmatismus vorhanden ist, den man berücksichtigen muß, oder ob man den Astigmatismus
vernachlässigen kann, nachdem man am Himmel selbst einen L/3 PV Astigmatismus kaum wahrnimmt. Im konreten Fall
kann man also den Astigmatismus vernachlässigen und deswegen abziehen.

@VranaKomp03.jpg

Mit einer 210 mm Durchmesser Plankonvex-Linse ist eine Form der Kompensation möglich. Das Sekundäre Spektrum der
Linse selbst muß man mit einem engen Interferenzfilter auf 550 nm eingrenzen, was sich über den Solar Continuum Filter
von Baader sehr gut lösen läßt.

@VranaKomp04.jpg

Verfolgt man hingegen die Compensation über einen Kugelspiegel, dann hat man das Farbproblem nicht, dafür steht aber
der Bath-Interferometer im Strahlengang und verdeckt einen Teil der Spiegelfläche, wie man auf dem entsprechenden
Interferogramm (übernächstes Bild) erkennt. Das Kompensationsprinzip bleibt gleich: Lichtquelle-Sphäre-Parabel-
Sphäre-Messerschneide. Um an das Testbild zu gelangen, genügt ein kleines Keplerfernrohr, umgekehrt verwendet und
da mit niedriger Verkleinerung. Über die Optikrechnung bekommt man auch den jeweiligen Bündeldurchmesser, wenn man
in der Bildebene eine Dummy-Blende einführt.

@VranaKomp05.jpg

Im IGramm erkennbar der Haltestift und den Bath-Interferometer. Das Interferogramm stammt aus einer Kompensation
Kugelspiegel/Radius 2368 mm gegen einen 300/1500 Newtonspiegel.

@VranaKomp13.jpg

Im folgenden Beispiel wurde die bereits oben gezeigte Plankonvex.Linse verwendet.

@VranaKomp06.jpg

Massimo Ricardi hat auf meinen Wunsch hin in AtmosFringe eine ganz entscheidende Neuerung eingefügt. Bei der
Beurteilung der Streifenbilder besonders derer aus dem RoC (Krümmungsmittelpunkt) hat man das Problem, wie man den
Verlauf der Streifen interpretieren soll. Für diesen Fall ist eine Bezugslinie oder das ideale Interferogramm sehr wertvoll,
weil man den IST-Stand mit dem Soll-Stand vergleichen kann. Man kann mit diesem Hilfmittel klar erkennen, an welcher
Stelle der Spiegel retouchiert werden muß: Weichen die IST-Streifen nach oben ab, muß genau an diesen Stellen
noch Glas wegretouchiert werden, den nach unten abweichenden Bereich läßt man möglichst in Ruhe.

@VranaKomp07.jpg

Da die Justage der Testanordnung mit einem Laser sehr schnell und unkompliziert verläuft, hatten wir sofort ein
auswertbares Interferogramm, mit einem sehr ansprechenden Ergebnis.

@VranaKomp08.jpg

Auch über den RoC Gegenbeweis entstand nahezu das gleiche Strehlergebnis.

@VranaKomp09.jpg

@VranaKomp10.jpg

Bei der Kompensation mit einer Linse sind der Foucault- und der Ronchi-Gitter-Test ebenfalls möglich, solange man einen
engen Interferenzfilter verwendet. Beide Tests zeigen, mit wieviel Sachverstand und Liebe der Sternfreund seinen
Spiegelgeschliffen hat. Ein Umstand den ich nur positiv würdigen kann.

@VranaKomp11.jpg

Die schnurgeraden Ronchi-Linien haben mich besonders begeistert. Ich habe aus meiner Anerkennung kein
Hehl gemacht.

@VranaKomp12.jpg

Weitere Bilder zur Kompensation gegen Sphäre

ParabelSphere02.jpg

Fringe Map between the mirrors

ParabelSphere03.jpg

Die Einheit Bath-Interferometer

ParabelSphere04.jpg

Das gesamte Bauteil

ParabelSphere05.jpg

Der Spiegel under test

ParabelSphere06.jpg

Die Kompensations-Sphäre

ParabelSphere07.jpg

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this Waineo-Test would work. This is just the setup in ZEMAX. Later I try to calculate your system.
This test is a one-way-test, and you just can test with Ronchi and Foucault as null test.

@waineo-Nulltest.jpg

#################################################################################################

Dear Franck,

you hole in the sphere is to small. I should be 50 mm and more. Now I insert values similar as yours. If the
hole is to small, the distance mirror-focus must be small for the 30 mm sphere hole, but for this the sphere
diameter must be larger. But if the whole is bigger, better 50 mm, so the sphere diameter becomes smaller.

@waineo-Nulltest1.jpg

a second example with the values of your program waineo2006.zip

@waineo-Nulltest3.jpg

calculated with ZEMAX:

@waineo-Nulltest2.jpg

################################################################################################

Dear Franck,

Waineo: with 150 mm distance from the sphere surface the focus is very closed to handle any test, but it is possible.

Now the setup with your sphere 2535 and the parabola 400 R 4000: If you use an ellipt. flat, you have an
alligne problem, be sure. But her this could be the solution: http://rohr.aiax.de/ParabelSphere02.jpg
In that case the flat should be as small as possible about 30 mm, because the light cone at that position
is about 198 mm in diameter, and so you need about 100 mm outside the light cone and more. Good luck!

@waineo-Nulltest4.jpg

 

C061 Hubble Optics 18 Newton Made in China

3. Januar 2011
Sandwich 16 inch mit deutlichem Astigmatismus vermutlich Hubble Optics

Hubble Optics - leider überkorrigiert
Hubble Optics 8-inch f/5.7 Newton Messen im Krümmungsmittelpunkt und in Kompensation
http://www.cloudynights.com/ubbthreads/showflat.php/Cat/0/Number/2466228/page/0/view/collapsed/sb/5/o/all/fpart/1/vc/1http://www.cloudynights.com/ubbthreads/showflat.php/Cat/0/Number/2466228/page/0/view/collapsed/sb/5/o/all/fpart/1/vc/1
http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=31206http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=31206
Quote:

I am interested in the Hubble Optics light-weight sandwich mirrors. They are made in Hong Kong and distributed by a company in Virginia. They advertise on Astromart.


@line3C.jpg

Made in China - Hubble Optic - ein brauchbarer Spiegel

Alles in allem wäre dieser 18-Zöller f/4.63 doch ein brauchbarer, etwas leichterer Newton-Spiegel. Auch fallen die "Schönheits-Fehler" diesmal
gnädiger aus als im oberen Beispiel. Wo der Firmensitz tatsächlich ist (möglicherweise Californien/USA), war in der Kürze der Zeit nicht zu ermitteln,
die Webseiten www.hubble-optics.com vermeiden jeden Hinweis auf ein Land bzw. eine Addresse. Zum Domain-Inhaber läßt sich nur soviel finden.
Der Spiegel selbst kommt offenbar aus China, glaubt man dem Aufkleber, dessen andere Daten durchaus richtig sind. Diese Spiegel werden u.a. über
ebay angeboten, was viele eher mit Zurückhaltung quittieren. Man hat den Eindruck, hier hängen sich einige an den Nimbus des Hubble Space Teleskop.

MiCh_Hubble_11.jpg

Betrachtet man das Sandwich-Paket von vorne, so macht dieser Spiegel, der bei einem 20" Newton für 2 650.- US Dollar zu haben ist, einen ganz normalen
Eindruck. Auf die Spiegelkanten allerdings wird bei Hubble Optics (bzw. in China) kein großer Wert gelegt: Rundieren und Phasen. Auch die Beschichtung ist
nicht ganz einwandfrei.

MiCh_Hubble_01.jpg

Beleuchtet man die Rückseite mit einer 500-Watt Halogenlampe, so hätte man sich eine etwas bessere Beschichtung gewünscht, aber lange nicht so gravierend wie
dieses Beispiel: http://rohr.aiax.de/@Sandwich01.jpg

MiCh_Hubble_02.jpg

Bei dem mitgelieferten grünen Ronchi-Gramm (übernächstes Bild) handelt es sich vermutlich im 5 lp/mm und weniger, wenn man dazu im Vergleich meine Beispiele betrachtet:

MiCh_Hubble_14.jpg

Selbst bei 5 lp/mm würde man in der Mitte noch die Zone sehen, die bei dem grünen mitgelieferten Bild völlig "unter den Tisch fällt" und einen gleichmäßgen
Spiegel vortäuscht. Man wird aber den Kaufpreis zur Qualität ins Verhältnis setzen müssen.

Das Certifikat wurde über den quantitativen Foucault-Test erstellt und stellt eine Linien-Messung dar über die Mitte der Spiegelfläche. Es wird also prinzipiell nur das
Schnitt-Profil der Parabel untersucht und Strehl-mäßig ausgedrückt. Das Problem dieser Art Messung bleibt der Astigmatismus, der bei großen Spiegeln mehrere
Ursachen haben kann, und mit dem Spiegel selbst gar nichts zu tun haben muß. Lagerungs-A, + Hilfs-Optik-A, + Seeing-A, + Spiegel-A;

MiCh_Hubble_03.jpg

Aus diesem Grund untersuche ich zu Beginn eines solchen Spiegeltests, ob ein Spiegel einen signifikanten Astigmatismus hätte oder nicht.
Dazu wäre der extrafokale Sterntest bei hoher Vergrößerung ein deutlicher Hinweis, ob Astigmatismus im Spiel ist oder nicht. Dieser Test
muß unbedingt im Krümmungsmittelpunkt stattfinden, damit außer der Lagerung und der Luft dazwischen keine weiteren Einflußfaktoren eine
Rolle spielen. Die beiden Ergebnisse jedenfalls belegen, daß man von einem geringen Astigmatismus ausgehen kann, der vernachlässigt
werden bzw. abgezogen werden kann.

MiCh_Hubble_04.jpg

Was man einem Spiegel erst auf den zweiten Blick ansieht, ist die Flächen-Qualität: Deutlich sind die Polierspuren erkennbar und eine leichte Rinne im Zentrum. Am Ronchigramm
erkennt man zwar die richtige Korrektur der Parabel mit einer leichten Tendenz zur Überkorrektur, wie bereits im Hubble Certifikat erkennbar mit conic constant = -1.0121
Eine leichte Unterkorrektur wäre wünschenswert, weshalb man die Rückseite gut belüften/absaugen sollte. Über den Lyot- Ruahheitstest läßt sich die Art der Polierstriche
nachvollziehen. Zambuto-Spiegel oder solche von Alluna Optics sind an dieser Stelle glatter, allerdings zu Recht auch teurer.

MiCh_Hubble_05.jpg

Der folgenden Auswertung liegt ein Interferogramm bei 532 nm wave in RoC zugrunde, bei dem jeder 3. Streifen nachgezeichnet wurde, weshalb der Scale für
Wave/Fringe = 3 ist. Das synthetische Streifenbild wird dadurch leichter erfaßbar.

MiCh_Hubble_06.jpg

Die Wellenfront-Deformation mit den schon erwähnten leichten Zonen.

MiCh_Hubble_07.jpg

Die Engerieverteilung als 3D-Darstellung

MiCh_Hubble_08f.png

Und die Auswertung auf der Basis des RoC-Interferogrammes bei 532 nm wave. Der Unterschied zum oberen Hubble Certificat ist nicht
besonders groß, sodaß hinsichtlich Strehl-Wert dieser Newtonspiegel in Ordnung ist.

MiCh_Hubble_09.jpg

Eine andere Auswertung über ein Interferogramm in Autokollimation kommt zu einem ähnlichen Ergebnis, wobei die Überkorrektur das
Strehlergebnis etwas herunterzieht. Sicherer ist eine Auswertung über Autokollimation, da der Planspiegel eine absolute Größe für Unendlich
darstellt, während RoC oder die obere Foucault-Auswertung (ebenfalls in RoC) keinen exakten Null-Punkt hinsichtlich Unendlich hat. Deshalb
ist es sinnvoll, über verschiedene Setups die quantitativen Werte zu ermitteln und miteinander zu vergleichen.
Während also beim Streifenbild in Autokollimation nur die Topografie zu berücksichtigen ist, muß beim RoC-Interferogramm das Streifenbild
randscharf sein, exakt rund und sowohl Durchmesser und Krümmungsradius des Spiegels exakt bekannt sein und eingegeben werden, da
sonst falsche Ergebnisse herauskommen würden. Ähnlich ergeht es dem Foucault- und Caustik-Test, wenn man ihn quantifizieren will:
Den "Null"-Punkt wird man dann am besten in der 0.707 Zone suchen müssen.

MiCh_Hubble_10.jpg

Unter dem Blickwinkel Preis-Leistungs-Verhältnis haben wir für ca. 2.500.- US Dollar einen guten Spiegel vor uns, der etwas leichter ist als
die üblichen 23 Kilogramm schweren 20-Zöller. Auch wenn es schwer fällt wird man die Qualität immer im Verhältnis zum Preis sehen müssen.
In Deutschland würde niemand für diesen Preis einen Spiegelschleifen, da vermutlich der Rohling bereits den halben Preis verschlingt, weiteres
Zubehör noch nicht gerechnet.

 

C060 Hubble Optics 8-inch f5dot7 Newton

Messen im Krümmungsmittelpunkt und in Kompensation

1. Oktober 2008 Bei 8-Zoll Newtonspiegeln wird eine Kollimations-Messung deswegen kritischer, weil die Bohrung
des Kollimations-Planspiegels mit 80 mm von der Fläche des 203 mm Durchmesser Newton-Spiegels
im Zentrum mehr abdeckt, als es der ellipt. Fangspiegel tun würde. Dadurch fehlt für die
Beurteilung der Fläche die Spiegelmitte. Dies gilt dann ganz besonders, wenn Spiegelschleifer diese
Mitte ignorieren mit dem Argument, der Fangspiegel würde das Zentrum ohnehin abdecken.
In einem solchen Fall bieten sich ganze drei Methoden an, einen solchen - kleineren Spiegel zu
vermessen:
- aus dem Krümmungsmittelpunkt, wie das beim ZYGO möglich ist
- in Kompensation durch eine Plankonvex-Linse (Verfahren nach Ross-Null-Test)
- in Kompensation über einen Kugelspiegel, man mißt dann im Strahlengang und deckt auch die Mitte ab

Im Folgenden werden die ersten beiden Möglichkeiten dargestellt.

Die Testanordnung in Kompensation durch eine Plankonvex-Linse mit der Konvexfläche zum Prüfling zeigt
dieses Bild.

@Hubble08Op01.jpg

Zuvor muß man jedoch rechnerisch über ZEMAX genau den Abstand zwischen Prüfling und Linse ermitteln.
Das wiederum setzt vorraus, daß man die opt. Linsendaten genau kennt und die Linse selbst die erforder-
liche Genauigkeit hat. Der Abstand Linse-Lichtquelle ist damit festgelegt. Die Justage erfolgt über ein
Laserbündel, die Fein-Justage über ein Interferogramm.
Kurze Beschreibung: Zunächst wird ein Laserbündel waagrecht auf die Prüfspiegel-Mitte gerichtet und in
sich zurückreflektiert. In dieses Bündel stellt man im richtigen Abstand die plankonvex Linse. Über einen
Hubtisch läßt sich sehr schnell genau die Mitte der Linse finden über das in sich reflektierende Laser-
bündel. Die noch mögliche Verkippung der Linse erkennt man über Reflex-Bilder, die man ebenfalls auf
Null bringt. Danach erzeugt man mit dem Interferometer die bekannten Interferogramme und korrigiert
die Coma in der X- und Z-Achse durch vorsichtiges Klopfen. Coma erkennt man durch "S"-förmige Ver-
formung der Streifen.

@Hubble08Op02.jpg

Zuvor muß aber geklärt werden, ob ein möglicher Astigmatismus vorhanden ist. Wenn er signifikant zu
erkennen ist, (Siehe hier: http://rohr.aiax.de/@AstigmBeurteilung.jpg), dann würde man extrafokal in der
günstigeren Position eine waagrechte elliptische Verformung beim Sterntest im Krümmungsmittelpunkt
beobachten. Ansonsten sollte das Sternscheibchen möglichst rund, also rotations-symmetrisch sein.
Ein zweites Maß läßt sich das ebenfalls extrafokal mit einem Interferogramm dokumentieren, das auch
Astigmatismus höherer Ordnung zeigt. Am meisten stört Astigmatismus der Grundordnung. Siehe hier.

@Hubble08Op03.jpg

Auswertung im Krümmungsmittelpunkt
Da im Krümmungsmittelpunkt der Parabol-Spiegel überkorrigiert erscheint, biegen sich bei einer standardisierten
Einstellung die Streifen "M"-förmig nach oben - unterschiedlich stark, je nach Öffnungsverhältnis. Diese
Verformung läßt sich mathematisch auf Null zurückrechnen. Voraussetzung ist aber die exakte Angabe der
Meß-wellenlänge, ein randscharfes Interferogramm, sowie der optisch wirksame Durchmesser und der
Radius auf der opt. Achse. (Radius of Curvature = RoC)

@Hubble08Op04.jpg

Da nicht signifikant und möglicherweise aus dem Testaufbau, wurde der Astigmatismus deaktiviert. Man hat also
einen ganz zart unterkorrigierten Spiegel vor sich bei einem Strehl in der Gegend von 0.95

@Hubble08Op05.jpg

Der Vergleich der Wellenfront-Deformation wird nach dem zweiten Auswertverfahren noch einmal wichtig.

@Hubble08Op06.jpg

Auswertung in Kompensation durch Plankonvex-Linse
Als Gegenkontrolle eignet sich eine Kompensations-Testanordnung wie sie oben im ersten Bild zu sehen ist.
Voraussetzung ist eine exakte Kollimation über Laser und Interferogramm unter Einhaltung der richtigen
Abstände. Man bekommt auf diese Art einen Null-Test, der aber nur funktioniert, wenn die opt. Daten
eingehalten werden. In diesem Fall mißt man mit einfacher Genauigkeit. Der große Vorteil dieser Methode ist,
daß man bei diesem Testaufbau sowohl den Ronchi-, Foucault-, Lyot- und Sterntest machen kann unter
Verwendung eines Interferenz-Filters in Grün, wie es der Solar Continuum Filter von Baader ist. Die Abstands
Berechnung erfolgte ja für 532 nm wave.

@Hubble08Op07.jpg

Daß bei der Auswertung etwa der gleiche Strehlwert in der Gegend von 0.95 herauskommt, beruhigt. So schlecht
können also beide Meßverfahren nicht sein.

@Hubble08Op08.jpg

Vergleich man nun die mit zwei unterschiedlichen Test-Verfahren erzielte Deformation der Wellenfront, so liegen
beide Ergebnisse sehr dicht beieinander. Der Strehl von 0.95 dürfte also zutreffend sein.

@Hubble08Op09.jpg

Weil die Kompensation ein Nulltest ist, sagt der Ronchi-Test etwas aus über die leichte Unterkorrektur und
die Spiegelglätte. Die Flächen-Struktur zeigt der Lyot-Test.

@Hubble08Op10.jpg

Mit diesem Spiegel sollte man in der Praxis glücklich werden können.

Messung mit doppelter Genauigkeit (Autokollimation)

Schließlich ist es doch noch interessant, wie dieser Spiegel in Autokollimation aussieht. Die Meßergebnisse
sind ähnlich bis gleich. Es fehlt wie beschrieben etwas mehr von der Mitte.

@Hubble08Op11.jpg

Trotzdem hätte ich hier das beste Ergebnis, die Unterkorrektur wäre vernachlässigbar, obwohl sie noch immer
von der Auswertung angezeigt wird.

@Hubble08Op12.jpg

Solche Ronchi-Streifen entstehen bei glatten Spiegeln mit leichten Störungen.

@Hubble08Op13.jpg

und zuletzt der Vergleich zuzm Rauhheits-Test bei doppelter und einfacher Genauigkeit. Am Himmel hat man es
aber immer nur mit einfacher Genauigkeit zu tun.

@Hubble08Op14.jpg

 

C059 Hubble Optics - leider überkorrigiert

Zum Vergleich siehe hier: http://rohr.aiax.de/@Sandwich.html

Hubble Optics - leider überkorrigiert 30. September 2008

Die Ähnlichkeiten drängen sich auf, wenn man oberen Link eines Sandwich-Spiegels mit diesem
10-Zöller hier vergleicht. Wäre dieser 10-Zöller nicht mit ca. L/3 PV der Wellenfront überkorrigiert,
hätte man wirklich den mit 0.95 Strehl beworbenen Spiegel vor sich. Besonders auch die Art der
Politur - im Rauhheitstest gut erkennbar - stützt die Vermutung, daß dieser Newton aus der
gleichen "Spiegel-Schmiede" kommt.


@HubbleOp01.jpg

Bei 10-Zöllern ist sie sanfte Lagerung im Gleichgewicht bei 90° Pads noch kein gravierendes Problem. Der
Astigmatismus-Ausschluß-Test (6.Bild Newton-Ringe) verläuft ebenfalls zufriedenstellend. Im ersten Augen-
schein also ein unauffälliger 10" Newtonspiegel.

@HubbleOp02.jpg

Stöbert man auf den Webseiten von Hubble Optics, findet man auch die 0.95 und besser Strehl-Angabe,
die auch stimmen würde, wenn die Überkorrektur das Ergebnis nicht verhageln würde - immerhin
beugungsbegrenzt. Schaut man sich hingegen die Sternaufnahme im ersten Bild oben genauer an, dann
könnte gerade die mit einem solchen überkorrigierten Spiegel gemacht worden sein. Der Rand der
Sternscheibchen ist nicht sauber abgegrenzt. Der Sterntest bei 20 Micron Pinhole im doppelten Durchgang
zeigt aber bereits die Flächenstruktur

@HubbleOp03.jpg

Die Art der Politur, im Sterntest bereits erkennbar, zeigt sich deutlicher noch im Lyot- Rauhheitstest.
Vergleicht man diese Art der kreisförmigen Parabolisierung mit diesem Bild, so wäre dort ebenfalls eine
ringförmige Retouche erkennbar. Auch die Feinstruktur der Flächen hätte ihre Entsprechung.

@HubbleOp04.jpg

Insgesamt jedoch eine vergleichsweise glatte Oberfläche, was man an den dunklen dünnen Zwischen-
räumen des Ronchi-Testes (13lp/mm doppelter Durchgang intrafokal) erkennt. Ein Hinweis auf einen glatten
Spiegel. Aber gerade der Ronchi-Test ist der deutlichste Hinweis auf die Überkorrektur durch die intrafokal
bauchige Verformung der Streifen. Nur quantifizieren läßt sich dieser Test sehr schlecht.

@HubbleOp05.jpg

Weil der Astigmatismus den Strehlwert ganz gnadenlos nach unten zieht, ist in jedem Fall ein Ausschlußtest
sinnvoll, der die Begründung liefert, warum man in bestimmten Fällen den Astigmatismus abzieht um den
lagerungsbedingten vom spiegel-eigenen Astigmatismus abzuziehen. In diesem Fall wäre der Astigmatismus
etwa in der Gegend von L/5 PV der Wellenfront - am Himmel kaum wahrnehmbar.

@HubbleOp06.jpg

Ein erneuter deutlicher Hinweis ist das bei 532 nm wave erstellte Interferogramm im doppelten Durchgang.
Bei einer standardisierten Einstellung dokumentiert sich die Überkorrektur durch ein flaches "M", das die
Streifen nach oben biegt.

@HubbleOp07.jpg

Bei einer Aufnahme des Spiegels im Krümmungsmittelpunkt biegen sich die Streifen noch deutlicher nach
oben ("M"-förmig) auf und kann wieder auf Null zurückgerechnet werden in der RoC-Auswertung, wie das
u.a. beim ZYGO so gemacht wird.

@HubbleOp10.jpg

Wäre also dieser Spiegel nicht überkorrigiert, dann hätte man es mit einem perfekten 0.97 Strehl-Spiegel zu
tun, wie von Hubble Optics in der Werbung angegeben wird. Man hat also nur die Change, das Spiegelglas
kräftig von hinten her zu kühlen, damit die Spiegelkurve dorthin fällt, wo das Optimum ist: Die Parabel.

@HubbleOp08.jpg

Betrachtet man die Energieverteilung bei einem überkorrigierten Spiegel, dann verschiebt sich ein Teil der
Lichtenergie in den 1. Beugungsring und das Maximum in der Mitte sinkt. Insofern schließt sich der Bogen
mit der Sternfeldaufnahme aus dem 1. Bild oben, deren Sternscheibchen alle noch ein "Lichthalo" drum
herum haben. Für normale Ansprüche ein durchaus brauchbarer Spiegel, für die Fotografie sicher auch.
Einen zweiten kleineren Spiegel aus derselben Quelle darf ich im nächsten Schritt untersuchen.

@HubbleOp09.jpg

 

C056 16-inch - ein unbrauchbarer 16-Zöller

ein unbrauchbarer 16-Zöller

27. Juli 2009 Der Hersteller läßt sich nicht mehr ermitteln. Trotzdem deuten viele Merkmal auf einen Hersteller aus Scaborought hin.

Da wäre besonders auffällig die seltsamen konzentrischen Ringe, also Spiegelzonen, bei denen es mit der Politur nicht geklappt
hat, bzw. auf eine der Schleifstufen der Spiegel nicht richtig ausgeschliffen worden war. Wie das handwerklich zu bewerkstelligen
sei, ist mir ohnehin ein Rätsel.

@16NewTu_01.jpg

Die Abbildung in Autokollimation meines Artificial Sky's zeigt eine deutliche Störung der sphärischen Aberration und tritt immer bei
Über- oder Unterkorrektur auf. In diesem Fall eine deutliche Unterkorrektur - und für diesen Fall käme der oben genannte Hersteller
aus Scarborought in Frage. Artificial Sky - Übersicht: Artificial Sky


@16NewTu_02.jpg

Eine einzigartige Besonderheit liefert dieses interferometrische Bild. Diese "gezackten" Linien zeigen eine üble Retouche mit Zonen-
Polierern, bei der offenbar völlig das Feingefühl für Spiegel-Herstellung und Spiegel-Testen fehlt.

@16NewTu_03.jpg

Intrafokal mit 13 lp/mm in Autokollimation zeigt das RonchiGramm die abfallende Kante und die Unterkorrektur, wobei die äußere
Hälfte des Spiegels besser gelungen erscheint. Aber auch hier tauchen die "Zacken" bei genauer Betrachtung wieder auf.

@16NewTu_04.jpg

Ein Foucault-Bild aus dem Krümmungsmittelpunkt mit Linien in der rechten Hälfte, die mit dem Interferogramm korrespondieren.

@16NewTu_05.jpg

Der gleiche Spiegel im Doppelpaß unter Foucault. Die ansteigende Mitte steht für Unterkorrektur, die abfallende Kante ist ebenfalls
erkennbar.

@16NewTu_06.jpg

Unter diesen Bedingungen fällt der Sterntest ebenfalls sehr seltsam aus: Intrafokal steht ein ausgefranster Rand für abfallende
Kante, aber auch für Überkorrektur, weil beides prinzipiell das Gleiche ist. Da aber die mittlere Hälfte stark unterkorrigiert ist,
drehen sich die Verhältnisse so um, daß auch intrafokal ein Lichtwulst entsteht, wie man gut sieht. Derartige Spiegel kenne ich
von einem ganz bestimmten Hersteller mit höchst seltsamen Meßmethoden.

@16NewTu_07.jpg

In diesem Fall erfaßt die Auswertung das Interferogramm nur unzureichend.

@16NewTu_08.jpg

Der Astigmatismus wurde bereits abgezogen, weil er hier keine große Rolle spielt, die Unterkorrektur wäre der deutlichere Fehler.

@16NewTu_09.jpg

Es verbleiben schmale 0.107 Strehl und in diesem Fall wäre mit dem Feinschliff neu zu starten. Der Spiegel selbst stammt aus
einem Nachlaß, sodaß eindeutige Recherchen nicht mehr möglich sind.

@16NewTu_10.jpg

 

C055 12 inch Oldham Newton f4

Ein merkwürdiger Newton 302.5/1229 (R=2458)

http://rohr.aiax.de/dobson.htm zum Vergleich mein eigener Newton mit ähnlichen opt. Daten.

12. Juni 2007 Offenbar dürfen sie wieder verkauft werden, die rauhen, unterkorrigierten und schlecht retouchierten Newton-
Spiegel, an deren Machart man sofort wieder den Hersteller erkennt, der seine Interferogramme dadurch er-
zeugt, daß er die Foucault-Schnittweiten-Ergebnisse in Zemax steckt und sich dann Interferogramme rech-
nen läßt. Orientiert man sich am Strehl, dann schrammt man ganz knapp bei 80% Strehl vorbei und der
Händler könnte behaupten, der Spiegel wäre beugungs-begrenzt. Alle anderen Merkmale zeigen aber eher
nach unten, und damit ist auch klar, warum der Sternfreund der Sache mal auf den Grund gehen wollte,
sinngemäß zitiert:
Quote:

... schon des öffteren aufgefallen, dass der Spiegel intra/extrafokal ein unterschiedliches Bild zeigt.
Bei Anfrage bei der Firma ... sagte man mir, der Spiegel wäre unterkorrigiert und hätte eine sphärische Aberration, was
aber bei f4 Newtons fast immer so wäre.


Als "Hundekuchen"-Oberfläche hat schon Hans Rohr in seinem Buch "Das Fernrohr für Jedermann" Erstausgabe 1955
Orell Füssli Verlag Zürich, im Bild Seite 81 / 6.Bild treffend bezeichnet. Dazu schreibt er auf
Seite 105 folgendes:
Quote:


Eine Hundekuchen-Oberfläche entsteht in normalem Glase dadurch, daß durch intensives Polieren die Pechhaut und der
Spiegel etwas über Gebühr warm werden. Infolgedessen dehnt sich das Glas mehr aus, aber nicht an allen Stellen gleich-
mäßig, da eine warme Pechhaut bei schnellem Polieren weich wird und nicht gleichmäßig packt. Die angeschwollenen Glas
stellen, die schätzungsweise kaum 1-5/10 000 Millimeter über die absolut genaue Fläche emporragen, werden vom Rot der
Pechhaut automatisch mehr bearbeitet als die zurückgebliebenen Teile, erwärmen sich also sehr rasch noch mehr und
schwellen deshalb weiter auf, bis sie schließlich vom Rot doch auf den Grund der übrigen Fläche abgetragen oder ver
schmiert werden. In diesem Augenblick aber hört an diesen Stellen die übermäßige Wärmeentwicklung auf, das Glas
schrumpft lokal plötzlich ein - und wir haben die vom Schleifer so "geliebte"- Hundekuchen-Oberfläche mit ihren flachen
Mulden und Höckern!
In Tat und Wahrheit wird auch bei langsamem Polieren dieser stete Wechsel zwischen örtlichem Erwärmen, Abtragen und
Einschrumpfen in kleinstem Maße die Regel sein. Trägt man aber Sorge, daß durch langsames Polieren die entstehende
Wärme abfließen kann, so bleibt die Erscheinung unmerklich, und wir erhalten schließlich das Gewünschte, eine optisch
auspolierte Fläche. Leidet der Schleifer an heißen Händen, so empfiehlt sich im Endstadium des Polierens als Isolation die
auf Seite 94 erwähnte Wellkarton-Scheibe.

Gelüstet es den Schleifer später zu größeren Taten und will er sich nach dem Schliff mehrerer Spiegel an das Abenteuer
eines größeren Stückes von 20 cm oder gar mehr wagen - was wir jedem Anfänger in seinem eigenen Interesse dringend
abraten! -, so muß er sich zu diesem Zwecke nach einem Glas aus anderem als dem bisher verwendeten Material um-
sehen. Die Thermal-Effekte werden bei diesen größeren Spiegeln aus normalem Glas zuweilen zum erbittertsten Feind des
Schleifers.


Spiegelschleifer wissen das also schon länger als ein halbes Jahrhundert. Schaut man sich das nächste in Kompensation
durch eine Plankonvex-Linse gemachte Foto an mit dem Solar Continuum Interferenz-Filter, dann erlebt man, wie stümper-
haft die Mitte retouchiert wurde, die bei der Doppelpaß Messung immer unter den Tisch fällt, natürlich auch über den
Fangspiegel verdeckt wird. Auch eine Philosophie.

normanSchn01.jpg

Alle folgenden qualitativen Tests zeigen die extreme Rauhigkeit des Spiegels mit einer deutlichen Zone, einer abfallenden
Kante und demzufolge erhebliches Streulicht, wenn man sich einen künstlichen Stern im Fokus betrachtet.

normanSchn01a.jpg


normanSchn02.jpg

Derartige Fehler werden bereits im Sterntest schon bei moderater Vergrößerung abgebildet.

normanSchn03.jpg

nicht wegzudiskutieren die Rinne von ca. L/2 PV der Wellenfront, der innere Teil wird von der Planspiegelbohrung ver-deckt.

normanSchn04.jpg

In Kompensation ist er aber wieder zu sehen.

normanSchn05.jpg

Ein Blick auf die Kompensations-Anordnung.

normanSchn05a.jpg

Die Ermittlung der Abstände über ZEMAX, wehalb man mit diesem Verfahren sehr große Spiegel auf Null testen kann.

normanSchn06.jpg

Die 3. Methode der Darstellung und Auswertung ist die Vermessung in RoC, bei der die Form der Parabel-Retouche nicht
mehr direkt erkannt werden kann.

normanSchn07.jpg

Deswegen die Umrechnung auf Null, ein Verfahren wie es ein ZYgo ebenfalls benutzt. Hier fällt die abfallende Kante sehr
deutlich auf.

normanSchn08.jpg



normanSchn09.jpg

Am meisten ins Auge springt die rauhe Oberfläche und die ausgeprägte Zone, die dem Spiegel die hohe Qualität nimmt.
Weder Händler noch Hersteller sind offenbar bereit, sich die Sache einmal gründlicher zu überlegen. Solange es keiner
merkt . . . . . sind es natürlich Premium Spiegel, und andere Hersteller nicht besser!

normanSchn10.jpg

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Nachgeliefert:

Da gibt es wunderbare Programme, die die Rauhheit darstellen können:

normanSchn20.jpg


normanSchn21.jpg


normanSchn22.jpg

Augenblick wird dieser Spiegel zu einem vorzeigbaren Spiegel retouchiert. Das Ergebnis wird ebenfalls wieder hier vorgestellt.

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auch der Spiegelträger kann das falsche Glas sein !

Diesmal müssen sie sich bei Orion Optics regelrecht "geschunden" haben, um bei einem minderwertigen Glas
doch noch eine akzeptable Fläche hinzu-"zaubern". Jedenfalls ist offenbar auch die Wahl des richtigen Glases
entscheidend für eine glatte Oberfläche.

normanSchn30.jpg

Zum ursprünglichen Ronchi-Bild ein gewaltiger Unterschied

normanSchn31.jpg

Im Krümmungsmittelpunkt auf Astigmatismus überprüft, ca. L/10 PV. Da er nicht signifikant ist, kann man ihn abziehen, weil er dann
aus dem Testaufbau stammt und mit dem Spiegel nichts zu tun hat.

normanSchn32.jpg

Der Strehl wurde über eine Autokollimations-Anordnung ermittelt

normanSchn33.jpg

Hier handelt es sich um ein RoC-Setup mit einem industriellen Phasenshift-Interferometer. Während dieses Certifikat
noch Reste von Astigmatismus ausweist, muß dieses Ergebnis geringfügig schlechter sein, als mein eigenes, bei dem
der Astigmatismus zu 100% abgezogen worden ist. Gut zu sehen isst auch die Entsprechung bei beiden Certifikaten,
was die Wellenfront-Abweichung betrifft.

normanSchn34.jpg

 

C054 20 inch Oldham Der Trabbi für Sternfreunde typische Hersteller Merkmale

08.03.2005 der "Trabbi" für Sternfreunde

Es begann damit, daß Timm am Telefon die Aufgabe stellte, ob ich denn anhand bestimmter
Merkmale, den Hersteller eines 20-Zöllers erraten würde. Weil ich auch bei großen Spie-
geln einigermaßen den Markt kenne bzw. die Qualitäts-Klassen, war ich mir meiner Sache
eigentlich sehr sicher. Mit einem auf 20 Grad Celsius vortemperierten Spiegel rückte
Timm an einem Samstag Vormittag mit seinem Spiegel an. Gewohnheitsmäßig suchte ich den
Spiegelträger nach irgendwelchen Beschriftungen ab ohne zunächst fündig zu werden. Sau-
bere Phase und Rundierung, sodaß mir der Spiegel einen professionellen Eindruck machte,
immer noch im Ungewissen, welcher Spiegelschleifer sich hinter dem Spiegel verbirgt.
Schnell war die Mittenmarkierung überprüft und korrigiert, der Spiegel ins Gurtband ein-
gehängt und justiert und der erste Sterntest gegen meinen 400 Flat mit 80 mm Bohrung
gemacht. Kaum warf ich einen ersten Blick durchs Okular und verglich die beiden Bilder,
war der Hersteller eigentlich sofort klar: Es ist ein Oldham Spiegel. Man sieht es an
den intra/extrafokalen Sternscheibchen und an bestimmten Flächen-Merkmalen im Stern-
scheibchen selbst.

@timm01.jpg

Der Effekt dieser unterschiedlichen Sternscheibchen rührt von einem der Merkmale bei allen
Oldham Spiegeln: In seines Spiegels Mitte erhebt sich fast immer ein 1-4 Lambda der Wellen-
front hoher GlasBerg, den er offenbar nie retouchiert, weil dieser vom Fangspiegel verdeckt
würde. In diesem Fall errechneten wir diesen mit einem Fuß-Durchmesser von ca. 150 mm. Der
Fangspiegeldurchmesser liegt bei 130 mm kleine Achse, sodaß zumindest auf der Achse nur noch
ein Ring von 10 mm virulent bleibt, außerhalb der Achse natürlich mehr.

@timm02.jpg

Der Ronchi-Test, siehe auch den unteren Link, zeigt intrafokal als erneuter Test den Glas-Kegel
über die Verjüngung der Streifen in der Mitte. Der Spiegel wurde zunächst bis Durchmesser 400
mm näher untersucht.
Ein vergleichsweise glatter Oldham Spiegel, an dem man aber dennnoch bestimmte Eigenheit der
Politur erkennt, wenn man mit einem anderen

@timm03.jpg

16-Zöller vom gleichen Hersteller vergleicht.

@timm04a.jpg

Weil aber auch die Parabel-Korrektur und die Kante von Bedeutung
sind, Oldham Spiegel sind häufig zu stark unterkorrigiert und haben
oft eine ausgeprägte abfallende Kante, war ein Test in Autokolli-
mation gegen zwei Planspiegel erforderlich, wieder mit Ronchi 13 lp/mm
intrafokal. Die Parabel stimmt, und die Kante kann man im äußersten
Falle abdecken.

@timm04.jpg

In Kompensation schließlich läßt sich der gesamte Spiegel untersuchen.
Klar tritt wieder der zentrale Berg in Erscheinung, der der Fang-
spiegelverfinsterung zum Opfer fällt, man erkennt auch einen AStig-
matismus, der jedoch nicht quantifiziert wurde, weil in der prak-
tischen Anwendung offenbar nicht weiter aufgefallen ist.

@timm05.jpg

Je nach Auswertungs-"Härte" pendelt also dieser Spiegel ohne Astigmatismus zwischen 0.81 Strehl
und mit Astigmatismus bei 0.05 Strehl, wobei dieser Wert nicht näher erhärtet wurde, also durch
aus besser sein kann. Der zentrale Glas-Kegel wurde ebenfalls ignoriert, warüber man sich herr-
lich streiten kann, wenn man dazu veranlagt ist.
Bei derartigen Spiegeln muß man das Preis-Leistungs-Verhältnis diskutieren. Und nur unter die-
sem Aspekt kann man die Qualität dieses Spiegels einigermaßen richtig einschätzen. Wer also für
Deep Sky einen preisgünstigen Spiegel sucht, der ist mit dieser Lösung auch zufrieden und braucht
keine Diskussion über PV, RMS, Strehl und was man bei hochwertigen-teuren Spiegel noch alles
diskutieren kann.
So wie es einen Kleinwagen, einen Mittelklasse und eine Luxus-Limousine bei Autos gibt, wird man
bei Spiegel ähnlich verfahren müssen. Der Markt regelt das offenbar selbst. Man wird also
in Zukunft noch stärker unterscheiden in high quality und in low cost. Ganz unabhängig davon
ist die derzeitige Situation von Oldham in England selbst:
http://www.astro-foren.de/showthread.php?t=5372

Der Deep Sky-Beobachter kann also jetzt direkt bei Oldham oder bei zwei deutschen Händlern
seine Spiegel bestellen. Es wird nicht der letzte Oldham-Spiegel sein, der bei mir gelandet
ist. Würde nämlich Oldham Optical UK oder Oldham Optical UK Ltd, diese beiden Firmen scheint
es tatsächlich gegeben zu haben, würde Oldham nämlich seine "Premium"-Spiegel nicht mit fal-
schen PV-Werten verkaufen, und das war in der Vergangenheit der Hauptstreitpunkt gegenüber
seinen Kunden, dann hätte er sich viel Ärger ersparen können. Auch der "Glas-Berg" in der
Mitte und die Fangspiegel-Philosophie ist nun nicht gerade verkaufsförderlich.

Siehe auch :

01. Der Sterntest http://rohr.aiax.de/sterntest.htm
02. Der Ronchigitter-Test http://rohr.aiax.de/ronchitest.htm
03. Der Foucault-Test http://rohr.aiax.de/foucaulttest.htm
04. Der Lyot-Test http://rohr.aiax.de/lyottest.htm
05. Der Spalt-Test http://rohr.aiax.de/spalttest.htm
06. Der Interferometer-Test http://rohr.aiax.de/iferotest.htm
07. AtmosFringe-Auswertung: http://astro-foren.de/index.php/Thread/5231-AtmosFringe-a-super-calculations-software/

 

C053 18 inch BVC Oldham f4-5 Newton Rand 38 mm rauhe Fläche

... zweiter und dritter Beitrag von C052 ...

1. November 2007
es gesellte sich noch ein 18-Zoll Newton-Spiegel aus BVC hinzu, dessen Eigenarten man gut studieren kann:
Die 3-D-Darstellung zeigt einen relativ rauhen Spiegel mit ringförmigen Zonen, die aber schon bei allen Tests
auffallen. Diese Bilder entstanden in Kompensation zu einer Plankonve-Linse.

@Oldham20.jpg

Dieses Lyot-Bild ist die Grundlage für das obere 3-D-Bild, das im einfachen Durchgang entstanden ist - in Auto-
kollimation wäre es noch "einprägsamer", da fehlten mir aber dann am Rande jeweils 2.5 cm.
Man beachte als als Merkmal der "Glas-Kegel" in der Mitte, der bei diesem Hersteller immer zu finden ist, mittlerweile
wird er auf eine nicht ganz zartfühlende Weise retouchiert, wie man an den PolierSpuren erkennt.

@Oldham21.jpg

Auch beim Ronchi Test 13 lp/mm intrafokal sind die Zonen nicht zu übersehen

@Oldham22.jpg

in der Nähe zum Fokus wirkt der Ronchi Test ähnlich wie der Foucault test

@Oldham23.jpg

Hier die mit ZEMAX berechneten Abstände passend zu den Spiegeldaten, die Parabel selbst ist gut getroffen.

@Oldham24.jpg

Von Astigmatismus ist dieser Spiegel weitest gehend frei

@Oldham25.jpg

wobei dieses Bild die AuflagePunkte zeigt, auf denen der Spiegel im Gleichgewicht jeweils auf einer Wippe lag.
Die rote Fläche auf der 3-D-Darstellung wären die AuflagePunkte: Das Interferogramm wird immer um 180°
gedreht aufgenommen, wie bei jeder Kamera üblich.

@Oldham26.jpg

Zieht man also den weitestgehend vom Setup verursachten Astigmatismus ab, dann kommt bei der RoC Auswertung ein
recht passables Ergebnis heraus. Läßt man den Astigmatismus zu, dann drückt der eigentlich lagerungsbedingte Astig-
matismus den Strehlwert kräftig. Darüber mag man sich nun streiten, die Rauhheit der Fläche würde mich mehr stören.

@Oldham27.jpg

Im Doppelpaß, Autokollimation genannt, sieht die Sache noch deutlicher aus:

@Oldham28.jpg



@Oldham29.jpg

C052 16 inch BVC Oldham f4-4 Newton Rand 32 mm

29. Oktober 2007 Jeder Hersteller verfolgt offenbar eine Spiegel-Philosophie, hat eine bestimmte Art, seine Spiegel zu retouchieren, und
ist an bestimmten Merkmalen immer eindeutig zuzuordnen. Dies gilt ganz bestimmt für Oldham-Spiegel. Mit 32 mm Rand
dicke zählt dieser 16-Zöller ja fast zu den Leichtgewichten, und bei solchen Spiegeln erwartet man eigentlich immer
Astigmatismus, weshalb dieser Spiegel in der Grundposition und die um 90° clockwise gedrehte Position untersucht
wurde.

@Oldham00.jpg

Ein Merkmal ist die doch deutlich rauhe Spiegelfläche, wobei man sehr schöne die Polierstriche erkennt und die Art, wie
dieser Norman Oldham seine Spiegel retouchiert. Ein weiteres Merkmal wird von der Bohrung meines Planspiegels ver-
deckt.

@Oldham01.jpg

. . . und das ist der Peak in der Mitte. Oldham verzichtet regelmäßig auf die Retouche dieses "Glaskegels" von ganz
unterschiedlicher Größe. Wie er den hineinzaubert, bleibt mir ein Rätsel. Es kann aber sein, daß es nur der Rest des
sonst sehr viel größer angelegten "Mexikanerhutes" ist, den ich bei früheren Spiegeln wunrderbar fotografieren konnte.
Jedenfalls wurde in dieser RoC-Aufnahme auf den Krümmungsradius fokussiert, und damit bekommt man die Streifen
im Zentrum parallel mit eben diesem Peak. Und weil im Normalfall der Fangspiegel diesen Makel verdeckt, kann man
ihn auf diesem Bild bewundern.

@Oldham02.jpg

Die nächste wichtige Untersuchung ist die Frage nach einem möglichen Astigmatismus, der den Strehl drücken würde.
Dabei kommt die Diskussion um den lagerungs-bedingten Astigmatismus ins Spiel. Um diesen möglichst zu minimieren,
liegt der Spiegel im Gleichgewicht auf zwei 120° Wippen auf, damit er möglichst wenig verformt wird. Dreht man den
Spiegel dann um 90°, und ändernt sich an der Wellenfront-Darstellung wenig, dann dreht sich der Astigmatismus
offenbar nicht mit und ist auf die Lagerung zurückzuführen, wie in diesem Beispiel. Jetzt sollte man in der Auswertung
den Astigmatismus abziehen, weil er nicht zum Spiegel gehört.

@Oldham03.jpg

Das erste Referenz-Interferogramm im Krümmungsmittelpunkt (RoC) und die Auswertung dazu.

@Oldham04.jpg



@Oldham05.jpg

Das Ergebnis mit und ohne Astigmatismus - ohne ist auf jeden Fall realistischer.

@Oldham06.jpg

Die Gegenprobe gegen meinen Planspiegel in Autokollimation

@Oldham07.jpg

mit einem ähnlichen Ergebnis

@Oldham08.jpg

und schließlich eine 3. Auswertung in RoC und der um 90° clockwise gedrehten Position.

@Oldham09.jpg

Mit diesem Spiegel sollte man glücklich werden können.

################################################################################################

... und hier der Zweite seiner Art ...

es gesellte sich noch ein 18-Zoll Newton-Spiegel aus BVC hinzu, dessen Eigenarten man gut studieren kann:
Die 3-D-Darstellung zeigt einen relativ rauhen Spiegel mit ringförmigen Zonen, die aber schon bei allen Tests
auffallen. Diese Bilder entstanden in Kompensation zu einer Plankonve-Linse.

@Oldham20.jpg

Dieses Lyot-Bild ist die Grundlage für das obere 3-D-Bild, das im einfachen Durchgang entstanden ist - in Auto-
kollimation wäre es noch "einprägsamer", da fehlten mir aber dann am Rande jeweils 2.5 cm.
Man beachte als als Merkmal der "Glas-Kegel" in der Mitte, der bei diesem Hersteller immer zu finden ist, mittlerweile
wird er auf eine nicht ganz zartfühlende Weise retouchiert, wie man an den PolierSpuren erkennt.

@Oldham21.jpg

Auch beim Ronchi Test 13 lp/mm intrafokal sind die Zonen nicht zu übersehen

@Oldham22.jpg

in der Nähe zum Fokus wirkt der Ronchi Test ähnlich wie der Foucault test

@Oldham23.jpg

Hier die mit ZEMAX berechneten Abstände passend zu den Spiegeldaten, die Parabel selbst ist gut getroffen.

@Oldham24.jpg

Von Astigmatismus ist dieser Spiegel weitest gehend frei

@Oldham25.jpg

wobei dieses Bild die AuflagePunkte zeigt, auf denen der Spiegel im Gleichgewicht jeweils auf einer Wippe lag.
Die rote Fläche auf der 3-D-Darstellung wären die AuflagePunkte: Das Interferogramm wird immer um 180°
gedreht aufgenommen, wie bei jeder Kamera üblich.

@Oldham26.jpg

Zieht man also den weitestgehend vom Setup verursachten Astigmatismus ab, dann kommt bei der RoC Auswertung ein
recht passables Ergebnis heraus. Läßt man den Astigmatismus zu, dann drückt der eigentlich lagerungsbedingte Astig-
matismus den Strehlwert kräftig. Darüber mag man sich nun streiten, die Rauhheit der Fläche würde mich mehr stören.

@Oldham27.jpg

Im Doppelpaß, Autokollimation genannt, sieht die Sache noch deutlicher aus:

@Oldham28.jpg



@Oldham29.jpg

##################################################################################################

Aller "guten" Dinge sind drei . . .

Noch deutlicher wird die im Eingangs-Bericht #1 angedeutete Philosophie, wie mit dem "Zuckerhut" in der Mitte zu
verfahren sei. Man kann sich natürlich auf den Standpunkt stellen, daß die fehlerhafte Mitte von ca. 72 mm Durch-
messer vom ähnlichen großen Fangspiegel völlig abgedeckt wird. Folgt man dieser Argumentation so ergibt sich ein
sehr unterschiedliches Bild hinsichtlich des Strehlwertes. Siehe 4. Bild. An das Marsgesicht ist man ein wenig erinnert,
wenn man das zweite, grüne Bild betrachtet.

@Oldham61.jpg

Der durch eine Plankonvex-Linse hindurch in Kompensation geprüfte Spiegel zeigt anders als in Autokollimation (3. Bild)
die Gesamtfläche und damit auch den Glasberg in der Mitte.

@Oldham60.jpg

Hier verschwindet plötzlich der "Zuckerhut" in der Mitte, dafür wird die Flächenqualität umso deutlicher erkennbar.

@Oldham63.jpg

Gegen einen Planspiegel mit Bohrung "sieht" man diesen Fehler nicht, und ein Interferogramm weist in diesem Beispiel
einen Wert um die 0.95 Strehl aus bei beachtlichen L/6 der Wellenfront, also eigentlich ein sehr guter Spiegel, wäre
da nicht noch die übliche Flächenrauhheit.

Wertet man hingegen - was eigentlich üblich ist - die Gesamtfläche des Interferogrammes aus, also eben auch den
Glasberg in der Mitte dazu, dann stellt das einen deutlich unterkorrigierten Spiegel dar, und dieser Sachverhalt drückt
den Strehlwert automatisch auf mindestens 0.20 bei einem PV-Wert von etwa ein Lambda.

Fotografisch mag das noch zu ordentlichen Ergebnissen führen. Ein visueller Beobachter wird mit einem derartigen
Spiegel nicht zufrieden sein, zumal die Feinstruktur der Fläche viel Streulicht erzeugt.

@Oldham62.jpg

 

C051 10-inch OLdham-Spiegel nach Retouche besser

. . . wenn man ihm auf die Füße tritt . . .

11. April 2008 Es ist nicht unbedingt immer erfreulich, wenn bestimmte Spiegelschleifer erst im zweiten und dritten Anlauf,
nach hartnäckigen Reklamationen und Berichten hier, sich doch noch bequemen, ordentliche Qualität abzu-
liefern. Zumindest eine Qualität, mit der man am Himmel etwas anfangen kann. Der folgende Fall schildert das
Beispiel eines Spiegels, der nach der Retouche von OLdham in einem akzeptablen Zustand zurückkam.
Bisher besorgte das oft eine andere Firma in England, die schon häufig Oldham Spiegel in perfekte Spiegel
umgewandelt hat, wenn es das Spiegelträger-Glas zuließ. Die ersten Testbilder vom 24.Nov. 2007 hatte ich erst
einmal zurückgehalten, in der Hoffnung, daß etwas Besseres zum Vorschein kommt. Nicht jeder legt nochmals
einen größeren Betrag für eine hochwertige Retouche hin, wie sie dann von der anderen Firma durchgeführt
wird - also war Oldham diesmal selber in der Pflicht !

Der "Premium"-Spiegel vor der Retouche:

Bereits am Sterntest tauchte die "bodenlose" Oberfläche dieses vormaligen Spiegels auf:

@10NewOldhN_01.jpg

Eine Struktur, die im Rauhheits/Lyot-Test noch klarer hervortritt und zeigt, wie gnadenlos Oldham auf der Oberfläche
mit Brachialgewalt herumschruppt.

@10NewOldhN_04.jpg

Das Markenzeichen bei Oldham ist der Peak in der Mitte nach der Philosophie, sieht man eh nicht, wird vom Fangspiegel
"verschluckt". Dieser Schönheitfehler ist aber vermeidbar und setzt ihn unnötig in ein schiefes Licht. Jedenfalls war der
Hauptfehler in diesem Fall die für Oldham schon typische Unterkorrektur des Spiegels . . .

@10NewOldhN_07.jpg

. . . die daraufhin auch den Strehl auf nur 0.182 drückt bei einer konischen Konstanten von nur - 0.745 und das wäre
halt nur ein Ellipsoid, wie man es vielleicht für ein DAll Kirham System brauchen könnte.

@10NewOldhN_08.jpg

Jedenfalls kann man trotzdem einen Nulltest durch eine Plankonvex Linse aufbauen im Bereich dieser conic constant von
- 0.746 und dann hätte man so ein ähnliches Marsgesicht wie man es hier findet: http://www.astronomie.de/vds/astronomietag-2003/marsgesicht.jpg
Auch bei einfacher Genauigkeit über die Kompensation erkennt man noch die "Feinfühligkeit" mit der die Spuren in das
Glas gepflügt worden sind.

@Oldham60.jpg

Der Spiegel ging also damals an den Meister zurück aus welchen Gründen auch immer.

@Oldham61.jpg

Dann ging Zeit ins Land . . . . . . .

@line3.JPG

Der Premium-Spiegel nach der Retouche:

und vor wenigen Tagen kam hier wieder ein Spiegel an - Oldham war schon lange vergessen - und die Prozedur lief wie
gewohnt ab: Ein Spiegel unbekannter Herkunft!
Die RoC Interferogramm diesmal passend, was man bei einem 10 inch f/5.24 Newton sofort erkennt. Die Mitte OK, der
Rand etwas abgekippt, hauchdünn überkorrigiert, aber sonst OK.

@10NewOldhN_20.jpg

Astigmatismus darf man hier abziehen, weil vorher in RoC über ein Interferogramm ausgeschlossen.

@10NewOldhN_21.jpg

Das Sternscheibchen zeigt aber trotzdem bereits einige Details: Die Kante erkennt man intrafokal über die Fransen am
Rand und den Beugungsring extrafokal. Die Art der Zonenpolitur ebenfalls (bei LOMO manchmal erkennbar) allerdings weiche
Zonen, die erst im Foucault-Test zu sehen sind, aber bereits im defokussierten Sternscheibchen vorhanden sind.

@10NewOldhN_22.jpg

Insgesamt also sehr viel freundlicher die Fläche

@10NewOldhN_23.jpg

und auch das RonchiBild nahezu perfekt, die leichte Überkorrektur bei 13 lp/mm intrafokal im Doppelpaß durch die
bauchige Verformung der Streifen erkennbar.

@10NewOldhN_24.jpg

Noch deutlicher natürlich das Interferogramm im Doppelpaß, aber durchaus akzeptabel. Den Rand sollte man ca. 4 mm
abblenden und den Spiegel gut belüften - ganz wichtig, dann wird man damit zufrieden sein.

@10NewOldhN_25.jpg

Weil auch die vertikale Lagerung für das Meßergebnis wichtig ist, hier kurz ein Bild zur 120° Wippenlagerung auf 4 Punkten.
Wenn nun alle anderen Parameter stimmen, dann sollte man mit diesem Spiegel am Himmel viel Freude haben.

@10NewOldhN_26.jpg

 

C045 20 f4 Martini-Rohr-Dobson mein neues Prüfgerät Qualitäts-Bericht

5. September 2007 Der Himmel verzeiht vieles - 20" Dobson von Dieter Martini


Labormessungen sind extrem genau. Bei meinem "neuen" Meßgerät geht es ausschließlich um die Frage, wie-
viel der opt. Fehler man am Nachthimmel tatsächlich bemerkt. Sehr "segensreich" wirkt sich dabei offenbar
das Seeing aus - manche Fehler bemerkt man nur bei sehr guten Seeing-Bedingungen, eine Erfahrung, die ich
auch mit meinen kleineren Dobsons schon gemacht habe.

Es geht immer noch um diesen Spiegel:

Also um die Frage, wieviel man von dem ca. L/3 Astigmatismus und der etwa ähnlich großen Unterkorrektur man am
Himmel zu sehen bekommt, nachdem dieser Spiegel als Spitzen-Spiegel über den Ladentisch ging. Wo kriegt man auf
die Schnelle einen ansehnlichen Dobson her? Nachdem ich mir vor mehreren Jahren einen "tonnen-schweren" Dobson
aus einer Stahl- und Alu-Konstruktion gebaut hatte und spätestens beim Transport merkte, daß das keine gute Idee
war, trotz aller Leichtgängigkeit dank guter Kugellagerung, schenkte ich dieses "Ungetüm" schließlich einem Sternfreund
und beschloß, einen neuen Anlauf zu nehmen. Dieser bestand nun vor kurzem in einem Anruf bei Dieter Martini, der mir
kurzfristig einen Bausatz zu liefern versprach. Das ist er nun, der Bausatz, an dem natürlich einige Teile ergänzt werden
mußten, bevor man am Himmel auch was sehen kann.

@Martini01.jpg

Befragt man Google Earth und Google Map, dann kommt man an einem idyllischen Weinort an der Mosel heraus. Das allein
wäre ein Grund, dem Dieter Martini seine Aufwartung zu machen, besonders wenn man rechtzeitig die Autobahn verläßt,
und die Moselschleifen abfährt. So gelangt man über Cochem, Zell, Kroev, Traben, Kues und wie die malerisch gelegenen
Weinorte alles heißen mögen schließlich nach Zeltingen-Rachtig - eine Tour, die man am besten zu Fuß bewältigt, wenn man auf dem El Camino der Wein-Liebhaber unterwegs ist.

@Martini02.jpg

Da Rüdesheim und Bingen auf dem Weg liegt, empfiehlt sich eine Sighseeing-Tour in der Drosselgasse, wo man foto-
grafierende Japaner, Americans, Holländer und andere Europäer trifft. In vielen Geschäften war die Weihnachtszeit
bereits angebrochen - mitten im August. Zwischendurch schob sich eine Busladung voller MittAchtziger, fit wie ein
Turnschuh, bis schließlich die Drosselgasse endgültig verstopft war. Der nötige Sonnenschein fehlte an diesem Tag,
sehr zum Verdruß meiner Gattin, die man beim Kauf eines Dobsons jedoch besser daheim lassen sollte. Wer weiß schon,
waran wir leiden ...

@Martini03.jpg

Nach einem Umweg von ca. 100 km sagte mir mein Navi in Zeltingen, Apollonienstr. 4: Sie haben Ihr Ziel erreicht!
Na, und da war er auch schon der Dieter Martini - man kennt sich ja von diversen Teleskop-Treffen her. Emails waren
genug gewechselt. Da steht er nun, der Dieter neben meinem neuen Prüfgerät, ein Vario-Dobson, mit dem 20-Zoll
Spiegel zwischen f/4 - f/5 am Himmel untersucht werden können. Das folgende Foto zeigt die f/5 Version, es sind
lediglich etwas längere ALU-Stangen - das Gleichgewicht regelt man am besten über ein paar Schraubzwingen am
Hut.

@Martini04.jpg

Der Dieter hat natürlich die technischen Maschinen, mit denen er seine Bauteile fräst. Und sie kommen sehr formschön
heraus. Einige Details müssen natürlich erst einmal etwas nachgearbeitet werden:

Den Fangspiegel kaufte ich mir mit einem Certificat bei Intercon SpaceTech um eine der möglichen Fehlerquellen aus-
zuschließen. Und weil eine 3-Punkt Siliconkautschuck-Klebung ihre Zeit braucht, drehte ich den auf 45° abgeschräg-
ten Kunststoffzylinder fein säuberlich ab und fräste auch die 45° Fläche glatt, was meinem Schönheitsideal besser ent-
spricht, mit der Funktion eher weniger zu tun hat. Die M6-Zugschrauben ergänzte ich durch M5 Druckschrauben, was
die Stabilität der Justage erhöht, so weit das bei einer Dobson-Spinne überhaupt möglich ist.

@Martini05.jpg

Dem Hut fehlte natürlich ebenso der OkularAuszug, wie der Sucher. Beides war schnell angeschraubt und richtig justiert.
Um auch die Fokuslage überprüfen zu können, setzte ich den "opt. Tubus" gegen einen Planspiegel, und stellte zu meiner
großen Zufriedenheit fest, daß der Fokus exakt dort liegt, wo ich ihn brauche, mit einer Toleranz von wenigen Millimetern. Sehr beachtlicht !
Da bei einem f/4 System der Schwerpunkt sich in Richtung Rockerbox verlagert, helfen zwei Schraubzwingen am Hut,
das Gleichgewicht wieder herzustellen. Eine gelbe kleine Stofftüte verhindert den Super-Gau, falls der ca. 650 g
schwere Fangspiegel auf den Hautspiegel sausen sollte. Man weiß ja nie.

@Martini06.jpg

Zur Rockerbox gibt es zwei wesentliche Änderungen, die die Leichtgängikeit enorm erhöhen. Bei kleineren Dobsons kann
man ein Azimutal Rollenlager einbauen - für diesen Durchmesser habe ich es bisher noch nicht gefunden. Man kann aber
in der Mitte eine weitere Teflon-Scheibe einbauen, die etwas dicker ist. Und da Holz zugleich eine Federwirkung hat,
kommt es zu einer Druckentlastung der drei Außen-Pads, und der Dobs läßt sich viel leichter bewegen. Die zwei Pads
des Höhenlagers sollte man ebenfalls ändern: Während in Schwenkrichtung das bei ca. 4 Uhr befestigte TeflonPlätt-
chen bleibt, sollte das zweite/hintere mehr in die Mitte, also in Richtung 7 Uhr versetzt werden. Damit mindert man die
Keil- wirkung dieser Plättchen zueinander und erhöht ebenfalls die Leichtgängigkeit. Erst wenn man Rollen einsetzt, wird
die Bewegung noch leichter - man bekommt aber dann Probleme mit dem Gleichgewicht des Dobsons und mit Schwin-
gungen, die in dieser Version besser gedämpft werden. Diese Bauart schwingt kaum nach, was sehr angenehm ist beim
Beobachten.

@Martini07.jpg

Die 18-Punkt-Lagerung hauptsächlich deswegen, damit sich der Spiegel nicht mehr als nötig verformt.

@Martini08.jpg

Das folgende Problem hat ein Sternfreund immer dann, wenn es um den Transport seines "Spielzeuges" geht. Zum
Tragen sind die Teile oft zu schwer - auch altersbedingt. Also müssen Rollen her. Bereifte Rollen haben aber einen
zu großen Durchmesser, also schlug ich die Martini-Lösung aus. Aber er hat Bohrungen vorgesehen, mit denen man
den Dobson in einen mittleren Schubkarren (bei uns Robbern genannt) verwandeln könnte. Nur sind die Haltegriffe
nicht gerade altersgerecht bei meinen 62 Jahren. Siehe letztes Bild. Man braucht also dort, wo der Arm zuende,
und die Hand anfängt, die Griffe, wenn man sich nicht zu sehr bücken will. Ein Gurtband und zwei handliche Rund-
stäbe lösten das Problem.

@Martini09.jpg

Die zwei Rollen würden sofort umkippen, also müssen sie von oben her durch ein weiteres Brett gehalten werden. Die
nötige Dämpfung besorgt eine Schaumstoff-Platte: Und nun kann dieser Dobson im Gewächshaus fröhlich vor sich hin-
temperieren und bei Nacht auf die Terasse geschoben werden. Bei Regen, der urplötzlich wieder das Spechteln störte,
war die Rockerbox schnell mit einer Plane abgedeckt. Bei Gelegenheit streiche ich die Holzteile farblos an - mir gefällt
dieses naturbelassene Design. Glas und Holz vertragen sich blendend.

@Martini10.jpg


@Martini11.jpg

Nun hatte ich also an zwei Abenden ca. 1 Stunde Zeit, jenen Spiegel nochmals zu testen - am Himmel: Und ?
Das Seeing war dermaßen bescheiden, daß ich es nicht mit scharf definierten Sternpünkten zu tun hatte, etwa
bei den Epsilon Lyrae Sternen, sondern mit leicht verschmierten und einem Nadelkranz versehenen Scheib-
chen zu tun hatte. Trotzdem konnte man mit einem 20 Liniengitter, das entspricht etwa meinem 13 lp/mm in
Autokollimation, eine leichte Unterkorrektur erkennen. Auch bei hohen Vergrößerungen (1000-fach) ließ sich
auch ein leichter Astigmatismus diagnostizieren, allerdings abhängig von der Höhe. Bei der Prüfung am Polar
stern erschien die Sache perfekt, im Zenit war an einem schwachen Stern ein ganz leichter Astigmatismus
erkennbar bei Vergrößerungen von 500 - 1000-fach. Man muß also schon sehr genau hinsehen. Und wenn man
den vorher im Labor-Test nicht gesehen hat, wird man ihn am Himmel bei ca. 500-fache Vergrößerung kaum
wahrnehmen, die Strehl-Diskussion wäre also nur bei erstklassigem Seeing wirklich von Bedeutung. Bei
meinem nun wirklich einmalig gutem 320 mm f/5 Newton von ICS sagt mir bei der Saturn-Beobachtung
bereits das Seeing, ob ich den Deckel wieder schließe, oder mir den Planeten genußvoll anschaue. Jedenfalls
in der dritten Nacht betrachtete ich mir nach einem mittleren Prüfmaraton ganz genußvoll den Kugelstern-
haufen im Herkules, den Ringnebel in der Leier mit dem Zentralstern, die Epsilon Lyrae Sterne, die Doppelsterne
Albireo im Schwan und das sonstige Programm. Demnächst kriegt der Gitterrohrtubus einen Überzug.

Der nun bereits fertig genäht ist. Grübel, grübel, grübel....

@Martini20.jpg

Eine Milchkanne aus Plastik, erfreulicherweise 120 mm Innendurchmesser, muß als Fangspiegel-Schutz herhalten, nach-
dem die Familien-CocaCola Flasche untauglich war. Die senkrechten Verbindungs-Rohr 22 mm Durchmesser, 1.5 Wandung
gut für ZusatzTeile sind - hier einem Sucher.

@Martini21.jpg

Auch die Fahrbarkeit des Dobsons hat sich enorm erhöht. Unter die beiden vorderen Pads sind die ersten beiden Roll-
Rädchen verstaut.


@Martini22.jpg

Ein bißchen abgefedert wegen der Stöße meiner Platten.

@Martini23.jpg

Eine Möbel-Roller ziert den 3. Pad. Gottseidank braucht man den Dobson jetzt nur noch von der Werkstatt drinnen auf
die Terrasse nach draußen zu schieben. Einige Hindernisse wurden bei dieser Gelegenheit beseitigt. So kann man mal
schnell den Dobosn in Anschlag bringen und ihn wieder abbauen.

@Martini24.jpg

@Martini25.jpg

http://de.wikipedia.org/wiki/Dobson-Teleskop

 

C044 ICS-Galaxy 10 Zoll Dobson

Umsatz oder Qualität - höchst verschiedene Verkaufs-Strategien !

Manche, die sich in der Astro-Szene ihren Lebensunterhalt verdienen, setzen auf Umsatz bzw. Massen-
prouktion - die Kunden machen es ihnen aber auch sehr leicht. Eher selten findet man noch ein ausge-
sprochenes Qualitäts-Bewußtsein, wie folgendes Beispiel zeigt. Jedenfalls prüft ein Tester solche Spiegel
ausgesprochen gern und ist u.a. regelrecht verwundert, welche Genauigkeit und Oberflächen-Güte die
bei ICS eingebauten GSO Pyrex-Spiegel aufweisen. Jedenfalls derart gut, daß man darüber berichten sollte.

So schaut das Endprodukt eines 10-Zoll Newton-Teleskops aus, bei dem die Leistungs ganz entscheidend davon
abhängt, von welcher Qualität der eingebaute Hauptspiegel ist. Vom Vorteil ist auch der geschlossene Tubus, der
die Luftunruhe über dem Hauptspiegel ziemlich eindämmt. Dobsons dieser Größe und Bauart sind noch sehr handlich
und transportabel.

Galaxy10N-01.jpg

Der wesentliche Teil ist der Hauptspiegel, hier auf dem Prüfstand in 120° Lagerung im Gleichgewicht.

Galaxy10N-02.jpg

Die erste Prüfung auf Rotations-Symmetrie (oder möglichen Astigmatismus) ergibt einen perfekten Spiegel.

Galaxy10N-03.jpg

Bei der Gelegenheit auch das typische Streifenmuster einer f/5 Parabel im Krümmung-Mittelpunkt. Bei der Auswertung
sollte der Rand möglichst exakt definiert sein und vor allem der Radius mit einer Genauigkeit von 1 mm bekannt sein.
Der Vorteil dieser Auswertung (neben vielen Nachteilen), man braucht keine weiteren opt. Hilfs-Elemente, die man
rechtfertigen müßte. Der einzige Einfluß wäre lediglich ein durch Lagerung verursachter Astigmatismus, den man bei
diesem Spiegel-Durchmesser nahezu ausschließen kann.

Galaxy10N-04.jpg

Bereit für dieses Interferogramm (Streifenbild) zeigt sich eine hohe Genauigkeit. Natürlich kann man dieses Streifenbild
auf Null umrechnen. Streifenabstand wäre 1 Lambda der Wellenfront.

Galaxy10N-04a.jpg


Galaxy10N-05.jpg

Sehr glatt erscheint die Fläche beim Foucault-Test mit gerade mal einer flachen Zone im Randbereich. Die "120°-Spuren"
gehen aufs Konto der Spiegel-Fixierung, sind also normalerweise verdeckt, damit der Spiegel nicht herausfäll.

Galaxy10N-06.jpg

Lediglich beim Rauhheits-Test erkennt man andeutungsweise die Polier-Technik von GSO, die radial die Parabel
retouchieren.

Galaxy10N-07.jpg

Der Gegentest über einen Kollimations-Planspiegel. Bei dieser Testanordnung sieht man alle Fehler mit doppelter
Genauigkeit, bei der Kompensations-Testanordnung nur mit einfacher Genauigkeit.

Galaxy10N-08.jpg

Da sich hier bereits der Kollimations-Planspiegel etwas auswirkt, kann man in diesem Fall den Astigmatismus abziehen,
weil er mit dem Prüfspiegel nichts zu tun hat. Das wäre etwa die Differenz aus Strehl = 0.978(RoC) und Strehl = 0987
(Autokoll) also unter einem Strehl-Punkt und in der Toleranz dieser Streifenbilder. Natürlich sieht man im Doppelpaß sehr
viel exakter auch die bereits genannte flache Zone am Rand, die in der RoC-Auswertung noch verschwindet.

Galaxy10N-09.jpg

 

C040 Cassegrain 20 inch IAS-Vortrag in Marktbreit

09.03.2006, Cassegrain 20 inch IAS-Vortrag in Marktbreit

Die Frage nach der Qualität dieses opt. Systems ist mein Beitrag zur JahresTagung
der IAS (http://www.ias-observatory.org/) in Marktbreit.

* Internationale Amateursternwarte e.V. *
* Geschäftsstelle *
* Geranienstr. 2 *
* D-79321 Emmendingen *
* Tel./Fax: +49 7641 3492 *
* Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein! (Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!) *
* www.ias-observatory.org (http://www.ias-observatory.org) *
* Observatory in Namibia *

Die ersten Kontakte knüpften wir in der Zeit um 1980 auf der Würzburger Frühjahrstagung, als
eine von Karl-Ludwig Bath (http://www.astro-foren.de/showthread.php?t=5231)gerechnete Newton+Korrektor-Kamera darauf wartete, hergestellt zu
werden, zu einer Zeit, als Dieter Lichtenknecker mit seiner Flat-Field-Kamera in aller
Munde war. Während Dieter Lichtenknecker auf die Schmidtplatte setzte, versuchte Karl-Ludwig
sein Glück mit zwei Hyperbeln und erzielte sowohl über die Strahlen-Durchstoßrechnung, wie
später in der Praxis excellente Ergebnisse - mit der von mir hergestellten Optik.
Im jetzt vorliegenden Fall ging es um die Qualität eines Cassegrain-Systems, das der IAS
überlassen wurde und damit die Frage aufwirft, wie gut ein System ist, das in erster Linie
zur Lichtmessung von Veränderlichen (http://de.wikipedia.org/wiki/Stern#Ver.C3.A4nderliche_Sterne) benutzt worden war. Sternfreund Wolf-Peter Hartmann aus
Regensburg rückte deshalb vor genau einem Jahr mit dem Hauptspiegel an der ca. 80 mm Dicke
besitzt, um zunächst seine Eignung als F/4 Newton-System zu untersuchen. So konzentrierte
sich die Untersuchung im ersten Anlauf auf den Hauptspiegel selbst.

01. Die Systemdaten

Die wichtigste Frage, die sich neben den Radien, Abständen und konischen Konstanten des Systems
stellt, ist die Frage, wo liegt das Optimum des Cassegrains bzw. bei welchem Fokus-Abstand vom
Hauptspiegel ist die sphärische Aberration am kleinsten? Im weiteren Verlauf erwies sich jedoch
die Sphärische Unterkorrektur als größeres Hindernis, um die Frage befriedigend zu beantworten.
Je kürzer der Abstand der beiden Spiegel-Scheitel, umso weiter entfernt sich der Fokus von
der Hauptspiegel-Rückwand.

@IAS-01.jpg

02. Der Hauptspiegel bei Durchmesser 400 mm

Der Hauptspiegel zeigt deutliche Gebrauchsspuren, die optisch zunächst nicht ins Gewicht fallen
Die Hauptspiegel-Dicke am Rand mit 80 mm dürfte beim Auskühlen des Systems die größten Probleme
erzeugen, wobei unklar ist, ob es sich wirklich um Duran handelt.

@IAS-02.jpg

Gegen einen Planspiegel in Autokollimation gestellt wurde bald klar, daß der Hauptspiegel offen
bar deutlich unterkorrigiert ist und vermuten ließ, daß er vielleicht zusammen mit dem
Sekundärspiegel ein ordentliches System ergeben könnte. Der Ronchi-Test intrafokal mit einer
Gitterkonstante von 13 lp/mm ergibt eine deutliche Unterkorrektur für die 400 mm Durchmesser
gegen meinen 400 mm Flat. Also blieb nichts anderes übrig, als auf den Sekundär-Spiegel zu warten, der Mitte des Jahres 05 bei mir eintraf.

@IAS-03.jpg

In dieser Testanordnung versucht man nun die Größe der Unterkorrektur zu bestimmen über den
Umweg eines Interferogrammes und der "best fit conic constant" wie sie bei dem Streifen-Aus-
wertprogramm FringeXP möglich ist, oder bei dem von mir benutzten AtmosFring-Programm. Aber
auch hier spielen die Werte je nach Interferogramm zwischen -0.95 und 0.85 conic constant.
Es ließe sich nämlich ein Coma-Korrektor genau passend für den aktuellen Betrag der Unter-
korrektur rechnen, wenn man denn sie genau hat, und die Regelmäßigkeit der Wellenfront einiger-
maßen gleichmäßig ist, was soviel heißt, das System darf keine Zonen haben.

@IAS-04.jpg

Aber bereits der Test auf Rotations-Symmetrie bzw. Astigmatismus zeigt, daß noch ein Astigma-
tismus das Ergebnis stört, obwohl der Hauptspiegel im Band im Gleichgewicht gelagert worden
war und allenfalls ein Zusammenfallen der Fläche zu beobachten sein müßte.

@IAS-05.jpg

Das Auswertverfahren beginnt bei jedem dieser Auswertprogramm mit dem Nachzeichnen der Inter-
ferenzstreifen, und da entscheidet der Punktabstand, der Umkreis und weitere Feinheiten, sodaß
beim Strehl eine Fehlertoleranz von +/- 1% ganz normal ist. Der Streifenabstand bei dieser
Anordnung ist L/2 der Wellenfront. Coma ist in diesem Fall abzugsfähig, Astigmatismus hingegen
nicht.

@IAS-06.jpg

Der Strehl von ca. 0.48 wird zu 3/7 vom Astigmatismus und zu 4/7 von der Unterkorrektur ver-
ursacht. Die folgenden Bilder veranschaulichen die Energie-Verteilung sog. Point-Spread-
Funktion, die Kontrastübertragung in der Mopdulations-Transfer-Funktion, der Darstellung der
Wellenfront-Abweichung hinsichtlich Unterkorrektur + Astigmatismus und schließlich ein
künstliches Interferogramm, mit dem man die einzelnen Fehler isoliert darstellen kann, also
Astigmatismus deaktivieren, Coma deaktivieren etc.

@IAS-07.jpg

@IAS-08.jpg

@IAS-09.jpg

@IAS-10.jpg

@IAS-11.jpg

Weil aber diese Art Prüfung nur 400 mm Durchmesser erfassen, geht es besonders darum, was macht
eigentlich der Rand des 483 mm Hauptspiegels. In meinem Fall stelle ich einen weiteren 400 mm
Planspiegel exakt parallel versetzt zum ersten, man erkennt es weiter unten auf einem Bild,
und bekommt ein gemeinsames Bild der Ronchi-Linien bis zum Rand. In diesem Fall hätte man bis
70% des Durchmessers einen unterkorrigierten Hauptspiegel, danach eine flache vertiefte Zone
und zuletzt einen hochstehenden Rand - ausgerechnet dort, wo der Flächenanteil am größten ist.

@IAS-12.jpg

03. Der Hauptspiegel bei 483 mm im RoC

Zwischendurch meldete ich meine Ergebnisse immer in Richtung Südwesten zu Karl-Ludwig, der
nicht gerade vor Freude ergriffen war. So ging es im weiteren Verlauf um die alte Frage, ob
jetzt eine unterkorrigierte Parabel oder vielleicht doch eine Hyperbel vorliegt. Im nächsten
Schritt erfolgt also jetzt eine Untersuchung im Krümmungmittelpunkt RoC oder Coc genannt.
Und weil in diesem Falle der Lichtkegel f/8 ist, nämlich 483/3944, ergibt das viele enge Inter-
ferenzstreifen und eine ungenaue Auswertung bei einem Streifenabstand von ein Lambda der
Wellenfront.

@IAS-13.jpg

Um nun nur noch die sphärische Aberration zu ermitteln, müssen nun alle astigmatischen Fehler
wie Astigmatismus 1., 2.und 3. Ordnung ebenso abgezogen werden wie Trifoil, und so kommt man
auch mit FringeXP zum Wert von ca. 0.60 Strehl, ein Wert, der bereits über AtmosFringe ermit- telt worden ist über die Autokollimations-Anordnung,

allerdings bei einem Durchmesser von nur
400 mm, während jetzt 483 mm gemessen werden.

@IAS-14.jpg

Eine gute Entsprechung bietet die 3-D-Darstellung aus dem gleichen Streifenbild über AtmosFringe und ...

@IAS-14B.jpg

... eine Umrechnung der Streifen auf Null, wie es ein Zygo machen würde. Damit wäre bei einer konischen Konstanten = -0.85 trotzdem genau das Profil

erkennbar, das FRingeXP ebenfalls ermittelt hat, also hätte der Spiegel heftige Zonen.

@IAS-14C.jpg

Damit war zunächst der Hauptspiegel einer gründlichen Prüfung unterzogen: Unterkorrigiert und
Zonen am Rand - leider.

04. Ermittlung vom Fokus - s. oben Systemdaten

Im nächsten Schritt kommt der Fangspiegel ins Spiel, indem aus dem Newton + Sekundärspiegel
ein Cassegrain entsteht, wenn entweder der Hauptspiegel ein Loch hat, oder ein weiterer ellipt.
Fangspiegel eingesetzt wird in Hauptspiegelnähe. Dabei sind aber die Abstände bzw. Radien
des Systems unbekannt. Einen Konkav-Spiegel mißt man mit Foucault aus, kein Problem, der
konvexe Hyperbolspiegel mit einem Sphärometer, indem man die Pfeilhöhe(z) auf tausendstel mm
ermittelt und nach der Formel umrechnet: R=h^2/2*z. Die Werte findet man oben auf dem Daten-
blatt. Die conische Konstante der Hyperbel läßt sich nur über Zemax oder Oslo simulieren.

@IAS-15.jpg

Weil man aber ziemlich im Nebel herumstochern würde, bis man den richtigen Abstand der beiden
Spiegel hätte, erzeugt man mit einem Apochromaten in Autokollimation die Abbildung einer
Glühlampe im Unendlichen, erzeugt also ein streng paralleles Lichtbündel, und schickt dieses
durch das Cassegrain-System. Ein weißes Blatt Papier zeigt sehr schnell, wo der aktuelle
Fokus liegt. Bei unterschiedlichen Abständen der Spiegelscheitel läßt sich nun der Fokus-
Abstand von der Hauptspiegelrückseite beliebig variieren. Das obere Datenblatt enthält vier
Beispiele.

@IAS-16.jpg

Weil die Justage eine schweißtreibende Angelegenheit sein kann, verkürzt die Verwendung von
Justierlasern die Sache zeitlich ungemein, sodaß man sich stärker auf die Feinjustage am
künstlichen Stern konzentrieren kann. Dazu braucht man einen Zylinder für die 100 mm
HS-Bohrung mit einem Anschlag-Ring der direkt auf der Spiegelfläche aufliegt und damit das
Justierlaser-Bündel genau auf der opt. Achse liegt zur Justage des Sekundärspiegels, dessen
Mittel mit einem kleinen Kreis markiert wurde.

@IAS-17.jpg

05. Das System bei 400 bzw. 483 mm

Zuvor muß der Kollimations-Planspiegel nach einem ähnlichen Verfahren auf die Achse gebracht
werden, der Fangspiegel auf seine Position gestellt werden, und dann fängt er an, der Stern-
test, wieder nur für die ersten 400 mm Durchmesser. Dort werden nun beide Fehler gut sichtbar:
Die deutliche Unterkorrektur zwischen dem intra/extrafokalen Vergleich und die Unmöglichkeit,
den 0.015 mm künstlichen sauber zu fokussieren. Aber auch der Astigmatismus ist gut erkennbar,
und sollte eigentlich, würde der Spiegel in sich zusammenfallen, senkrecht/waagrecht liegen,
statt dessen liegt er schräg.

@IAS-18.jpg

Und weil der hyperbolische Sekundärspiegel brennweiten-verlängernd wirkt, vergrößert er zugleich
alle Fehler des Hauptspiegels, so der Sekundärspiegel in Ordnung ist. Die Unterkorrektur ist
jetzt im System dermaßen massiv, daß ich auf eine kleinere Gitterkonstante 5 lp/mm zurück-
gegangen bin, um ein überschaubares Ronchi-GRamm zu erhalten. Mit 10 lp/mm schaut das Bild
noch "wilder" aus.

@IAS-19.jpg

@IAS-20.jpg

Da aber auch diesmal nur 400 mm Durchmesser im Spiel waren, muß man sich besonders den Rand
anschauen, indem man den Koll-Planspiegel um soviel nach außen versetzt, damit man den Rand
erfaßt. Und da erlebte ich dann die Überraschung, daß das System nach eine ausgeprägten
vertieften Zone weitere Zonen erkennen läßt, sodaß eine Korrektur des Systems nahezu aussichts-
los erscheinen läßt.

@IAS-21.jpg

@IAS-22.jpg

Das Interferogramm bei 400 mm zeigt eine sehr deutliche Unterkorrektur, die ich gar nicht mehr
ausgewertet habe.

@IAS-23.jpg

06 Auflösung in arcsec bei Durchmesser 400

Nun stellt sich abermals die Frage, welche Auflösung hätte denn ein solches System? Also braucht
man die Aufnahme der engsten Einschnürung eines künstlichen Sterns, die man am besten mit einem
Meß-Okular ausmißt. Mit der Formel erhält man für den Durchmesser 400 ca. 5 arcsec Auflösung,
die vermutlich für Helligkeits-Messungen überhaupt kein Problem sind, nur für die Fotografie
vermutlich untauglich, und für die visuelle Beobachtung erst recht.

@IAS-24.jpg

Zieht man ein erstes Fazit aus den Ergebnissen, dann ist dieses Cassegrain-System für die
Anwendung der Helligkeitsmessung völlig in Ordnung, und jede Strehl-Diskussion erübrigt sich
als Wichtigtuerei. Es gehört also immer die Frage dazu, welche Genauigkeit muß eine bestimmte
Anwenduing überhaupt haben, bzw. was kann man mit einer bestimmten Genauigkeit erreichen.

07. Anhang

@IAS-25.jpg

Noch ein paar häufig diskutierte Marginalien hätte ich zur Diskussion. Die Luftunruhe bekämpft
man am besten mittels Styropor-Platten. Die Spiegellagerung hatte in diesem Falle wenig bis
gar keinen Einfuß auf astigmatische Verformung und bei größeren Spiegeln hilft man sich mit
einem weiteren Planspiegel - von Zeiss, Jena!

@IAS-26.jpg

Bei der sich anschließenden Diskussion warf Wolf-Peter Hartmann die Frage auf, wie man
ein derartiges System optimieren könne, und brachte ein Cassegrain mit ellipt. Hauptspiegel
und sphärischem Sekundär-Spiegel ins Gespräch. Mit ZEMAX oder Oslo gerechnet, würde
es diese Lösung geben, dann wäre aber der Hauptspiegel sehr viel deutlicher unterkorrigiert
mit einer conic constant von nur noch -0.5884, also nur nochg 60% der Parabel. Dazu
würde dann ein sphärischer Sekundär-Spiegel passen. Im Feld gewinnt man aber ein
schlechteres Bild:

Linkes Fenster zeigt die aktuelle Spotdiagramme bei einem Scale von 200 auf a) der Achse,
b) im Abstand 10 mm und 20 mm Bildhöhe bzw. Achsabstand, während bei der ellipt/
sphärischen Lösung sich im Feld bei einem Scale von 400 die Spotdiagramme bei 10 und 20
mm Achs-Abstand fast verdoppeln. Am günstigsten wäre die Hyperbol-Spiegellösung, die
am schwierigsten herzustellen und zu vermessen ist. Wenn man hingegen ein foto-taug-
liches System anstrebt, dann geht das in Richtung RC-System oder man muß einen
Korrektor mit einplanen. In jedem dieser Fälle kommt man um einen Feinschliff
nicht herum.

@IAS-27.jpg

Wer hingegen ohne Korrektor auskommen möchte bei einem fotografischen System bis 40
mm Durchmesser, kommt um zwei Hyperbeln nicht herum. Und danach schaut das System
derzeit überhaupt nicht aus.

@IAS-28.jpg

 

C038 24-inch Newton von Zeiss - ein Traum wird wahr

Rohr
17.06.2007, 24-inch Newton von Zeiss - ein Traum wird wahr

Ein Traum wird wahr !

"Das Telekop (für den stattlichen Preis von 50.000.- Euro) eignet sich nicht nur für den höchst anspruchsvollen
Amateur-Astronom, sondern vor allem für Universitäten und Forschungs-Einrichtungen" Diesen Satz hatte ich
aus beiliegender Beschreibung herausgefischt und im Hinterkopf, als ich mir die Sache in meinem "Labor" ge-
nauer unter die Lupe nahm.

Ausgelegt für ein traditionelles Cassegrain-System hat der Hauptspiegel, nachgemessen, die opt. Daten: 626 mm opt.
wirksamer Durchmesser des durchbohrten Hauptspiegels mit einem Fokus von 2383 mm bzw. RoC = 4766 mm. Vom
in der Beschreibung angegebenen Gesamtgewicht von 750 kg entfallen mindestens ca. 86 kg auf den Hauptspiegel
selbst und auf die ihn umgebende Spiegel-Halterung mindestens der gleiche Betrag, also ca. 170 kg, und wenn man
den vorderen Aufbau der Fangspiegel-Halterung dazu rechnet, dann kommen mindestens 200 kg heraus, die von der
Deutschen Montierung zu tragen sind. Und genau aus diesem Grund das nun folgende Bild, das vermutlich der
Richard Gierlinger am besten kommentieren kann, weil ich nur die Optik zu beurteilen hätte.

@LJT01.jpg

Ca. 170 kg auf die opt. Bank zu wuchten, schafft man alleine nicht. In der Art der alten Ägypter gelang es zu zweit aber
dann doch, die Fassung nebst Spiegel auf 90 cm hoch zu wuchten, um in einem ersten RoC Test einen Eindruck zu gewinnen.
Neben einem deutlichen Astigmatismus zeigte dieser Zeiss Newton-Spiegel ein Interferogramm, das zunächst eine
Hyperbel vermuten ließ bei einer Öffnung von f/3.8, was damit zusammen hing, daß besonders der Rand sehr viele
Streifen zeigte, wie es eine f/4 Parabel eigentlich nicht hat. Unübersehbar auch der Astigmatismus, der aber höchst-
wahrscheinlich ein Lagerungs-Problem sein könnte, so meine Vermutung.

Nachzutragen wäre hier, daß - ausgehend von obigem Bild - das gute Teleskop eines Tages sein Gleichgewicht
verlor und dabei seinen Fangspiegel einbüßte. Der war derart gründlich ruiniert, daß ein kurzer Blick genügte,
ihn als Andenken in die Vitrine zu stellen. Es ging also um die Frage, bekommt man mit dem Rest noch ein
ordentliches Teleskop oder nicht - immerhin wäre die Optik ja von Zeiss.

Jedenfalls derart gesichert rollte das wertvolle Teil auf zwei Rollbrettern ums Haus und landete vertikal gedreht schluß-
endlich im Atelier, was auf Deutsch soviel wie Werkstatt heißt. Dort ist zeitweise großer Platzmangel.

@LJT02.jpg

Einen ersten Blick auf die Hauptspiegel-Fläche gönnte ich mir, bevor wir mit Schaufel und Besen sämtliche Vogel-Nester
entfernten und den Rest erst einmal aufsaugten. Er hat also in der Zeit von ca. 5 Jahren erheblich gelitten, wo immer
er verstaut gewesen sein mag.

@LJT03.jpg

Die Konstruktion der Zelle erwies sich bei der späteren Fehlersuche als recht durchdacht. Für eine Spiegel-Prüfung
stimmte jedoch die Lagerung noch nicht, und einen ca. 86 kg schwer Spiegel läßt man am besten dort, wo er am
sichersten ist.

@LJT04.jpg

So darf man sich also nicht wundern, wenn die ersten Ergebnisse sehr ernüchternd ausfielen.

@LJT05.jpg

... und um sich den Spiegel als Ganzes einmal unter die Lupe zu nehmen, braucht es u.a. eine Kompensations-Prüfanordnung,
die sich über Zemax so rechnen läßt. Mit einer Ungenauigkeit von PV = L/10 wave läßt sich diese Testanordnung
realisieren.

@LJT06.jpg

Dabei steht im Abstand von 3757 mm vom Hauptspiegel eine Plankonvex-Linse, die die sphärische Aberration der Parabel
im Krümmungsmittelpunkt mit der per Zemax-Rechnung ausgewiesenen Genauigkeit kompensiert und damit einen gleich-
großen Flat überflüssig macht. Die opt. Daten entnimmt man ZEMAX und die Anordnung der Teile erkennt man, wie das
Bild eines anderen Newton-Spiegels zeigt. Siehe auch hier: Test-Anordnungen (http://www.astro-foren.de/showthread.php?p=33294#post33294)

@LJT07.jpg

Mehrere Dinge fallen ins Auge: 1. Ein sehr deutlich abfallender Rand über ein Lambda hinaus, 2. ein ausgeprägter
Astigmatismus, der hoffentlich lagerungsbedingt ist, und nicht im Spiegel eingebaut ist, 3. die übrige Fläche könnte
eigentlich in Ordnung sein, nur wie groß ist der nutzbare Durchmesser?

@LJT08.jpg

Das Spiegel-Schwergewicht wiegt bei einer Dicke von 110 mm, ca. 630 mm Durchmesser und einer Dichte von etwa 2.5
kg/dm^3 überschlägig 86 kg. Nach dieser ersten Untersuchung durch eine Kompensations-Linse folgte logischer Weise
die Überprüfung der Spiegel-Lagerung. Und da der Spiegel an 6 Punkten seitlich gesichert wird, war die Umrüstung der
unteren Auflage-Punkte erforderlich. Die beiden Alu-Metall-Stücke wurden gegen Holzteile derart ausgetauscht, daß der
Spiegel möglichst im Gleichgewicht dort aufliegt.

@LJT09.jpg

Der Spiegel liegt also jetzt unten mittig auf zwei Klötzchen auf und drückt oben mit wenig Druck gegen einen Korkstreifen.
Seitlich wird er nur am Herausfallen gehindert, er wird also dort überhaupt nicht berührt. Ihn also deswegen aus der Fassung
zu nehmen, dieses Risiko habe ich mir erspart. Um den Gesamt-Körper allerdings dann wieder in die senkrechte Lage zu
bringen, war einiges an Hebelwirkung notwendig.

@LJT10.jpg

@LJT10b.jpg

In dieser senkrechten Lagerung war der Astigmatismus erfreulicherweise nahezu verschwunden, und der Rest kann auch
als lagerungsbedingt angesehen werden, was man an seiner Form erkennt. Was aber ganz eindeutig die Verblüffung
steigert, daß dieser Newton-Spiegel auf etwa 520 mm Durchmesser zu achtungsvollen Ergebnissen bringt, aber die Kante
gnadenlos herunter gebügelt worden ist. Müßte man eigentlich doch sehen. Oder verschwindet das bei der Vignettierung?
Da ich die Fangspiegeldaten nicht kenne, läßt sich das auch nicht mehr nachvollziehen.

Doppel-Paß Prüfung gegen zwei Planspiegel

Um den Randbereich großer Spiegel besser einschätzen zu können im Vertrauen auf die Rotations-Symmetrie , eignen sich
zwei seitlich versetzte Flat ganz vorzüglich. Eine andere Möglichkeit wäre das "Abscannen" mit einem Spiegel.

@LJT10a.jpg

der jeweils linke Bildteil stammt vom linken Flat.

@LJT11.jpg

Jedenfalls ein recht glatter Spiegel im Foucault-Test bei doppeltem Durchgang gegen zwei Flats, bis auf den bemer-
kenswerten Rand.

@LJT12.jpg

In voller Schönheit zeigt auch das Interferogramm gegen zwei Planspiegel die Misere. Das 400 mm Durchmesser
Streifenbild mit 42 Interferenz-Linien allein ausgewertet erreicht nach Abzug von Astigmatismus immerhin einen
Strehl von 0.97, bis 400 mm wäre also dieser Spiegel in jedem Fall TOP. Der Rand hingegen könnte bis zu 2*Lambda
abrutschen und es geht nur noch um die Frage, wie groß der nutzbare Durchmesser den sei. Aus einem ähnlichen
Bild habe ich den zu ca. 520 mm ermittelt. Und damit hätte man ein f/4.5 Newton-System, mit dem man sehr viel
anfangen kann, wenn das System eine ordentliche Montierung bekommt, eine Hilux-Beschichtung und natürlich eine
Blende von 520 mm.

@LJT13.jpg

Auch der später durchgeführte Test auf Astigmatismus zeigt den anfänglichen Astigmatismus nicht mehr. (Luft-
schlieren müssen immer berücksichtigt werden.)

@LJT14.jpg

Da man bei der Kompensation immer die ganze Fläche hat, sind unter Benutzung eines Interferenz-Filters alles übrigen Tests
möglich, als Foucault, Lyot, Ronchi und natürlich ein Interferogramm.

@LJT15.jpg

Ronchi Test intrafokal 13 lp/mm, ebenfalls der Rand gut zu erkennen.

@LJT16.jpg

An folgendem Interferogramm läßt sich nun exakt der nutzbare Durchmesser ermitteln: bei strenger Anforderung max.
500 mm, bei leichtem Randabfall max. 530 mm. (Ermittelt aus zwei Interferogrammen.)

@LJT17.jpg

Und mit dem Streifenauswert-Programm AtmosFringe wunderbar simulieren.

@LJT18.jpg

Das synthetische Streifenbild ist perfekt und unter diesen Bedingungen sollte man später ein ordentliches Teleskop
benutzen können. Ob es sinnvoll ist, den zerbrochenen Sekundär-Spiegel durch einen neuen zu ersetzen, hängt von
der Bereitschaft des Sternfreundes ab. Billig wird es vermutlich nicht und genau wird es nur, wenn man das System
in Autokollimation prüft.

@LJT19.jpg

Übrig bleibt also eine leichte (erwünschte) Unterkorrektur, und er Rest-Astigmatismus zeigt, daß auch ein so dicker
Spiegel bei vertikaler Lagerung in sich zusammenfällt.

@LJT20.jpg

Jedenfalls recht ordentliche Strehl-Ergebnisse. So könnte nach einer Reihe von Hürden - seit zwei Jahren hält jener
Sternfreund bereits Kontakt mit mir, aus dem anfänglichen Traum doch noch das werden, was ich in der einleitenden
Beschreibung oben fand. Ein bißchen Zeit wird es noch brauchen.

@LJT21.jpg
suessenberger
17.06.2007, 21:08
Hallo Wolfgang,

besten Dank für die Darstellung dieses "Sahneteils".
Jetzt weiß ich wenigstens, wofür ich die ganze Zeit spare! ;)
Sehr interessant auch die Lösung der axialen Spiegelfixierung durch die radiale Nutfräsung (?) im Spiegelträger. Ist das bei Zeiss Standard?

Freundliche Grüße: Uwe
Rohr
17.06.2007, 22:31
Hallo Uwe,

jedenfalls habe ich diese Lösung bei dicken Spiegeln von Zeiss schon öfter gesehen. Ist sehr sinnvoll. Nur die seitliche Lagerung der Pads war nicht so sorgfältig

durchdacht, deswegen mein kleiner Umbau. Für das eigentliche Teleskop-Gewicht war die Deutsche Montierung viel zu schwach ausgelegt - deshalb auch der Crash!

Ich konnte mir beim Anblick des Bildes ein Schmunzeln nicht verkneifen. Zeiss kann dafür natürlich nichts.
gierlinger_richard
19.06.2007, 10:56
Hallo Wolfgang,

also wie ich das Bild des Tubus auf der Spielzeugmontierung gesehen habe, da haben sich mir die Nackenhaare aufgestellt:D
Ich hätte um das Teil einen Sicherheitsabstand von mindestens 5m eingehalten. Alles andere wäre Lebensgefährlich:shutup:
Erinnerte mich irgendwie an die 70iger, als Meade die Riesennewton (bis 40cm) auf den Wackelmontierungen angeboten hat.

Viele Grüße
Richard

 

C037 12New Oldham - Retouche Teil II

Nachgeliefert:

Da gibt es wunderbare Programme, die die Rauhheit darstellen können:

normanSchn20.jpg


normanSchn21.jpg


normanSchn22.jpg

Augenblick wird dieser Spiegel zu einem vorzeigbaren Spiegel retouchiert. Das Ergebnis wird ebenfalls wieder hier vorgestellt.

##################################################################

auch der Spiegelträger kann das falsche Glas sein !

Diesmal müssen sie sich bei Orion Optics regelrecht "geschunden" haben, um bei einem minderwertigen Glas
doch noch eine akzeptable Fläche hinzu-"zaubern". Jedenfalls ist offenbar auch die Wahl des richtigen Glases
entscheidend für eine glatte Oberfläche.

normanSchn30.jpg

Zum ursprünglichen Ronchi-Bild ein gewaltiger Unterschied

normanSchn31.jpg

Im Krümmungsmittelpunkt auf Astigmatismus überprüft, ca. L/10 PV. Da er nicht signifikant ist, kann man ihn abziehen, weil er dann
aus dem Testaufbau stammt und mit dem Spiegel nichts zu tun hat.

normanSchn32.jpg

Der Strehl wurde über eine Autokollimations-Anordnung ermittelt

normanSchn33.jpg

Hier handelt es sich um ein RoC-Setup mit einem industriellen Phasenshift-Interferometer. Während dieses Certifikat
noch Reste von Astigmatismus ausweist, muß dieses Ergebnis geringfügig schlechter sein, als mein eigenes, bei dem
der Astigmatismus zu 100% abgezogen worden ist. Gut zu sehen isst auch die Entsprechung bei beiden Certifikaten,
was die Wellenfront-Abweichung betrifft.

normanSchn34.jpg

 

C036 Kompensations-Messung, Oberflächenfehler; ein merkwürdiger Newton

12. Juni 2007 Ein merkwürdiger Newton -------------------- 302.5/1229 (R=2458)

http://rohr.aiax.de/dobson.htm zum Vergleich mein eigener Newton mit ähnlichen opt. Daten.

Offenbar dürfen sie wieder verkauft werden, die rauhen, unterkorrigierten und schlecht retouchierten Newton-
Spiegel, an deren Machart man sofort wieder den Hersteller erkennt, der seine Interferogramme dadurch er-
zeugt, daß er die Foucault-Schnittweiten-Ergebnisse in Zemax steckt und sich dann Interferogramme rech-
nen läßt. Orientiert man sich am Strehl, dann schrammt man ganz knapp bei 80% Strehl vorbei und der
Händler könnte behaupten, der Spiegel wäre beugungs-begrenzt. Alle anderen Merkmale zeigen aber eher
nach unten, und damit ist auch klar, warum der Sternfreund der Sache mal auf den Grund gehen wollte,
sinngemäß zitiert:
Quote:

... schon des öffteren aufgefallen, dass der Spiegel intra/extrafokal ein unterschiedliches Bild zeigt.
Bei Anfrage bei der Firma ... sagte man mir, der Spiegel wäre unterkorrigiert und hätte eine sphärische Aberration, was
aber bei f4 Newtons fast immer so wäre.


Als "Hundekuchen"-Oberfläche hat schon Hans Rohr in seinem Buch "Das Fernrohr für Jedermann" Erstausgabe 1955
Orell Füssli Verlag Zürich, im Bild Seite 81 / 6.Bild treffend bezeichnet. Dazu schreibt er auf
Seite 105 folgendes:
Quote:


Eine Hundekuchen-Oberfläche entsteht in normalem Glase dadurch, daß durch intensives Polieren die Pechhaut und der
Spiegel etwas über Gebühr warm werden. Infolgedessen dehnt sich das Glas mehr aus, aber nicht an allen Stellen gleich-
mäßig, da eine warme Pechhaut bei schnellem Polieren weich wird und nicht gleichmäßig packt. Die angeschwollenen Glas
stellen, die schätzungsweise kaum 1-5/10 000 Millimeter über die absolut genaue Fläche emporragen, werden vom Rot der
Pechhaut automatisch mehr bearbeitet als die zurückgebliebenen Teile, erwärmen sich also sehr rasch noch mehr und
schwellen deshalb weiter auf, bis sie schließlich vom Rot doch auf den Grund der übrigen Fläche abgetragen oder ver
schmiert werden. In diesem Augenblick aber hört an diesen Stellen die übermäßige Wärmeentwicklung auf, das Glas
schrumpft lokal plötzlich ein - und wir haben die vom Schleifer so "geliebte"- Hundekuchen-Oberfläche mit ihren flachen
Mulden und Höckern!
In Tat und Wahrheit wird auch bei langsamem Polieren dieser stete Wechsel zwischen örtlichem Erwärmen, Abtragen und
Einschrumpfen in kleinstem Maße die Regel sein. Trägt man aber Sorge, daß durch langsames Polieren die entstehende
Wärme abfließen kann, so bleibt die Erscheinung unmerklich, und wir erhalten schließlich das Gewünschte, eine optisch
auspolierte Fläche. Leidet der Schleifer an heißen Händen, so empfiehlt sich im Endstadium des Polierens als Isolation die
auf Seite 94 erwähnte Wellkarton-Scheibe.

Gelüstet es den Schleifer später zu größeren Taten und will er sich nach dem Schliff mehrerer Spiegel an das Abenteuer
eines größeren Stückes von 20 cm oder gar mehr wagen - was wir jedem Anfänger in seinem eigenen Interesse dringend
abraten! -, so muß er sich zu diesem Zwecke nach einem Glas aus anderem als dem bisher verwendeten Material um-
sehen. Die Thermal-Effekte werden bei diesen größeren Spiegeln aus normalem Glas zuweilen zum erbittertsten Feind des
Schleifers.


Spiegelschleifer wissen das also schon länger als ein halbes Jahrhundert. Schaut man sich das nächste in Kompensation
durch eine Plankonvex-Linse gemachte Foto an mit dem Solar Continuum Interferenz-Filter, dann erlebt man, wie stümper-
haft die Mitte retouchiert wurde, die bei der Doppelpaß Messung immer unter den Tisch fällt, natürlich auch über den
Fangspiegel verdeckt wird. Auch eine Philosophie.

normanSchn01.jpg

Alle folgenden qualitativen Tests zeigen die extreme Rauhigkeit des Spiegels mit einer deutlichen Zone, einer abfallenden
Kante und demzufolge erhebliches Streulicht, wenn man sich einen künstlichen Stern im Fokus betrachtet.

normanSchn01a.jpg


normanSchn02.jpg

Derartige Fehler werden bereits im Sterntest schon bei moderater Vergrößerung abgebildet.

normanSchn03.jpg

nicht wegzudiskutieren die Rinne von ca. L/2 PV der Wellenfront, der innere Teil wird von der Planspiegelbohrung ver-deckt.

normanSchn04.jpg

In Kompensation ist er aber wieder zu sehen.

normanSchn05.jpg

Ein Blick auf die Kompensations-Anordnung.

normanSchn05a.jpg

Die Ermittlung der Abstände über ZEMAX, wehalb man mit diesem Verfahren sehr große Spiegel auf Null testen kann.

normanSchn06.jpg

Die 3. Methode der Darstellung und Auswertung ist die Vermessung in RoC, bei der die Form der Parabel-Retouche nicht
mehr direkt erkannt werden kann.

normanSchn07.jpg

Deswegen die Umrechnung auf Null, ein Verfahren wie es ein ZYgo ebenfalls benutzt. Hier fällt die abfallende Kante sehr
deutlich auf.

normanSchn08.jpg



normanSchn09.jpg

Am meisten ins Auge springt die rauhe Oberfläche und die ausgeprägte Zone, die dem Spiegel die hohe Qualität nimmt.
Weder Händler noch Hersteller sind offenbar bereit, sich die Sache einmal gründlicher zu überlegen. Solange es keiner
merkt . . . . . sind es natürlich Premium Spiegel, und andere Hersteller nicht besser!

normanSchn10.jpg

 

C034B 08-Newton Testing in Kompensation und Radius of Curvature

Kompensation versus RoC/Radius of Curvature

Dieser Thread schließt an diesen Bericht an: http://www.astro-foren.de/showthread.php?p=31851#post31851 Mit hoher
Perfektion wurde dieser Spiegel, an den der Sternfreund große Erinnerungen knüpft bzw. sein Herz hängt, von Orion Optics,
UK, zu einem perfekten Newton-Spiegel umfiguriert und natürlich neu mit Hilux belegt. Ein Zygo-Certifikat lag auch dabei,
weswegen für mich die Sache noch einmal sehr interessant wurde. Da ein Zygo aus dem Krümmungsmittelpunkt mißt, ist
der Versuch, ebenfall in RoC ohne Kollimations-Spiegel im einfachen Durchgang zu messen für den Spiegelschleifer-Ama-
teur oft die einzige Möglichkeit, seine Spiegel zu testen, wenn er nicht gerade den Test am Himmel vornimmt, das ist
dann die sicherste Lösung. Bei diesem Test hat man grundsätzlich einen Lagerungs-Astigmatismus, dessen Größe man
auf unterschiedliche Art erfassen und herausrechnen kann.

@Reits01.jpg

Beim Zygo werden in der Regel aus mehreren hundert Einzelmessungen ein Durchschnitts-Ergebnis ermittelt. Da wäre ein
Amateur zeitlich etwas überfordert. Schaut man aber im Certifikat die 3-D-Darstellung genauer an, dann würde man
an diesem Bild eine leichte Überkorrektur erkennen, trotz eines Strehls von 0.99: Wir erkennen in der Mitte eine leichte
Vertiefung, bei ca. 50% Radius einen leichten Wall, und zuletzt würde der Rand gering-fügig aufstehen. Diese Merkmale
sind bei allen meinen Messungen ebenfalls zu finden.

@Reits02.jpg
Ausgehend von diesem Bericht war der Spiegel bei einer konischen Konstanten von -0.24 erheblich zu zaghaft parabo-
lisiert, also fast noch ein Kugelspiegel, der wenn man in auf der Rückseite gut isoliert, ganz automatisch in die Parabel
fällt bei fallenden Temperaturen in der Nacht. Es kamen also bei der ersten Messung nur 0.476 Strehlpunkte heraus,
verursacht durch die Unterkorrektur und gut sichtbar in der 3-D-Darstellung rechts.

@Reits03.jpg

Nun hat die RoC-Methode deswegen ihre Tücken, weil sie nur funktioniert, wenn (1) der Radius exakt bekannt ist,
ebenso der (2) optisch wirksame Durchmesser, wenn das Interferogramm (3) kantenscharf den Rand abbíldet, und das
Interferogramm möglichst (4) kontrastreich ist, damit das Auswert-Programm damit etwas anfangen kann und nicht
gerade eine (5) Luftschliere einen Astigmatismus vortäuscht.

Eine abfallende Kante wird ein solches Interferogramm nur dann abbilden, wenn sie deutlich ausgeprägt ist, auch die Frage der Unter- bzw. Überkorrektur wird nicht sicher damit beantwortet - das hängt bereits wieder vom richtigen RoC-Radius und dem opt. wirksamen Durchmesser ab. Also sehr viele Parameter, die man exakt einhalten muß. Deshalb ist
ein Sterntest am Himmel besonders bei großen Spiegel-Durchmessern am sichersten.
Eine weitere Testmöglichkeit bietet das Kompensations-Setup (ähnlich dem Dall-Null-Test) entweder wie in meinem
Fall durch eine Plankonvex-Linse oder gegen eine Sphäre. Bei der Sphäre müßte man zwischen den beiden Spiegeln prüfen, bei der Plankonvex-Linse schaltet man eine EinzelLinse dazwischen, von der man aber die opt. Daten ganz exakt
haben muß, wie in meinem Fall. Bei der Einzel-Linsen-Kompensation ist ein Interferenz-Filter für exakt eine Wellen-
Länge erforderlich, in meinem Fall der Baader'sche Solar Continuum Filter hier mit Transmissions-Kurve. Jetzt muß das
System nur noch "geeicht" werden auf die Meß-Wellenlänge von 532 nm wave: Gesucht ist der Brechungs-Index für
die ZEMAX Rechnung, der bei allen künftigen Simulationen dann gleich bleibt.
Mit diesen Daten kann man dann mit ZEMAX, Oslo oder Atmos ... den Abstand zwischen Spiegel und Linse einstellen, der
Abstand der Lichtquelle zu Linse ergibt sich dann automatisch bzw. entspricht dann den Daten aus der Kompensations-
Rechnung. Über ZEMAX selbst lassen sich die erzielten Werte auf Plausibilität nochmals überprüfen.
Die Einzel-Linse führt ihn jedem Fall Achskoma ein, das man weitestgehend herausjustieren kann, vermutlich aber auch
Astigmatismus, entweder lagerungsbedingt, oder weil man nicht ganz auf der Achse mißt - ich habe es noch nicht ge-
nauer untersucht. Den Astigmatismus prüft man für gewöhnlich in RoC auf seine Größe.

@Reits04.jpg

Auf einem 4 Meter langen Tisch stehen dann die Komponenten im richtigen Abstand hintereinander und sehr zu meiner
Zufriedenheit entstand sofort ein Interferogramm mit geraden parallelen Streifen, an dem man genau die Fehler erkennt,
wie sie bereits beim Zygo Certifikat erkennbar sind.

@Reits05.jpg

Hier eine Detail-Ansicht meiner 165 mm Durchmesser BK7 Plankonvex-Linse, 20 mm Mittendicke.

@Reits06.jpg

Das Kompensations-Interferogramm entspricht also sehr schön der Zygo-3-D-Darstellung. Lediglich ein leichter
Astigmatismus in Form ansteigender Streifenabstände stört den Frieden etwas. Gut erkennbar die Mulde in der
Mitte, die vom Fangspiegel verdeckt ist im späteren Teleskop und bei etwa 50% der oben erwähnte "Ring-Wall"

@Reits07.jpg

Hier die Auswertung des Kompensations-IGrammes

@Reits08.jpg

Das RoC-Interferogramm kommt ohne Kompensations-Linse aus, das Streifenbild muß allerdings auf Null zurückgerechnet
werden. Auch in diesem Fall kommt ein ähnlicher Wert heraus.

@Reits09.jpg

Zusätzlich der Test auf Astigmatismus, der die Frage beantwortet, ob oder wieviel Astigmatismus man bei der Wert-
Ermittlung abzieht.

@Reits10.jpg

Auch auf dem auf Null zurückgerechnete Interferogramm ist die 3-D-Darstellung vom Zygo noch erkennbar, wegen der
Anzahl der Streifen nicht mehr so gut sichtbar.

@Reits11.jpg

@Reits12.jpg

Wenn man einen engen Interferenz-Filter benutzt, dann lassen sich alle übrigen TEsts auch in Kompensation durchführen.
In diesem FAll der Ronchi-Gittertest und die Situation in der Mitte.

@Reits13.jpg

Auch beim Foucault-Test der gleiche Sachverhalt, wobei man darüber streiten kann, wie wesentlich die Differenz
zwischen der Transmissions-Kurve des benutzen Filters, und die von mir in der Zemax-Rechnung mit 532 nm wave
tatsächlich ist. Das Maximum der Filter-Kurve laut Diagramm läge bei 437 nm wave, ein Wert der sicher "spielt" ebenso
wie die Angabe bei den grünen DiodenLasern.

@Reits14.jpg

Ohne Interferenz-Filter, der grüne Sonnenfilter von Baader, hätte man keine Chance: Die Einzellinse hat ein breites
primäres Spektrum. Ein Achromat oder noch besser Apochromat wäre zwar besser, aber sündhaft teuer in der er-
forderlichen Qualität.

@Reits15.jpg

Auch ein Sterntest ist mit Interferenzfilter möglich, ohne Filter eine sehr bunte Angelegenheit. Der Sterntest zeigt
intra- wie extrafokal keine Auffälligkeiten, weshalb man von einem perfekten Spiegel ausgehen kann, der zudem
nach allen Regeln der Kunst von zwei Seiten geprüft worden ist.

@Reits16.jpg

Es fehlen natürlich noch die Beweise aus der Praxis selbst. Aber der Sternfreund ist Mitglied unseres Forums, und das
läßt doch hoffen ...

 

C033A 08-Newton (205-1336) - mehr parabolisieren

02.03.2007 A: 08-Newton (205/1336) - mehr parabolisieren?

Mehr parabolisieren ?

Vor vielen Jahren hatte der Sternfreund diesen Spiegel geschliffen. Ganz zart parabolisiert, und war sich nun
nicht sicher, ob sein Spiegel etwas taugt. Je nach Standpunkt - und deren Bandbreite geht von bodenständig
bis rechthaberisch, wie wir es gewohnt sind - kann man mehrere Auffassungen vertreten. Hier nun die
meinige:

Beginnt man mit einem Interferogramm bei 632.8 nm wave (also nicht die Wald- und Wiesen-Laser-Dioden bei 650 nm)
dann erkennt man hier bereits am Streifenbild eine zarte Überkorrektur, die als Versuch einer Parabolisierung gedeutet
werden muß. Die Aufnahme entstand im Krümmungsmittelpunkt von 2672 mm bei einem Spiegel-Durchmesser von 205 mm.
Der Scale-Faktor in diesem Falle ist 1, weil der Streifenabstand 1 Lambda der Wellenfront ist.

N8RS-01.jpg

Das Interferogramm wird eingelesen in AtmosFringe, automatisiert, und Koma darf man abziehen, so ca. 1.5 StrehlPunkte.

N8RS-02.jpg

Nun beginnt Rechnerei, bzw. die Bewertung der Angelegenheit. Zunächst ist es eine Sphäre, und als sphärischer
Newton-Spiegel verwendet hätte man eine Öffnung von ca. f/6.51. Erst bei einem f/8 Kugelspiegel könnte man auf eine
Parabolisierung verzichten. Aber dieser Spiegel ist bereits leicht parabolisiert - was also soll man dem Sternfreund raten?

N8RS-03.jpg

Die 3-D-Wellenfront-Darstellung zeigt neben der zarten Überkorrektur, wie sie eine Parabel prinzipiell in RoC(Krümmungs-
Mittelpunkt) hat, nur stärker, zeigt also noch einen kleinen zusätzlichen Astigmatismus, über den man sich nicht auf-
regen muß.

N8RS-04.jpg

Zieht man nun genau diese Überkorrektur ab, dann hätte man einen hohen Strehl von 0.94, der Rest entfällt auf eben
diesen Astigmatismus, und die Differenz zu Strehl = 0.89 wäre der Fehler der Überkorrektur.

N8RS-05.jpg

Nun schauen wir uns die Sache aus der Sicht eines Newton-Fernrohres an. Jetzt ist es nicht mehr der Krümmungs-
mittelpunkt, sondern der Fokus von 1336 mm. Und dort reagiert dieser Spiegel nun deutlich unterkorrigiert, aber immer
noch mit einem Strehl von 0.48. Zur Beugungs-Grenze wären es noch 30 Prozent-Punkte.
Nun weiß aber jeder, wie empfindlich sich ein Spiegel dadurch verbiegen läßt, daß man die Spiegelseite in der Nacht
abkühlt, oder einfach die Rückseite des Spiegels kräftig isoliert mit Styropor. In einem solchen Fall ändert sich bei einer
Temperatur-Differenz von nur 1 ° Celsius der Strehl um diese 30 Punkte, besonders wenn das Glas aus Duran ist.
Im ausgekühlten Zustand wäre die konische Konstante der Parabolisierung bei -0.23, was einer Ellipse entspricht.
Eigentlich müßte die Parabolisierung bei mindestens - 0.9 konische Konstante liegen, je nach Glasmaterial. Würde man
damit Naturbeobachtungen machen wollen, dann wäre dieser Sachverhalt sogar noch besser.

Das Interferogramm wurde also auf sie "astronomische" Situation umgerechnet, was soviel heißt, daß man ein
paralleles Lichtbündel hat. Für diesen Fall wäre der Spiegel im ausgekühlten Zustand unterkorrigiert.

N8RS-06.jpg

Die Wellenfront-Deformation zeigt deutlich die Unterkorrektur.

N8RS-07.jpg

ebenso das Streifenbild mit einem langgestreckten "W".

N8RS-08.jpg

Dieser Sachverhalt läßt sich auch hinsichtlich der Auswirkungen simulieren in einem der Optical Design Programs, z.B.
Zemax: äre der Spiegel perfekt, dann wäre der Airy-Scheibchen-Durchmesser die kleinste Einschnürung im Fokus mit ca.
10.6 Micron. Vergleicht man die Situation mit einem FH-Objektiv gleicher Daten, dann hätte man bei einem Sekundären
Spektrum vom 15-fachen der Schärfen-Tiefe (0.046 mm) für C-Linie und F-Linie einen Farblängsfehler gegen grün von
0.7 mm und einen ähnlich großen Zerstreuungs-Kreis wie im Falle des unterkorrigierten Newton-Spiegels. Hier wäre in
der Zemax-Simulation das Sternscheibchen ca. 6-mal größer. Früher war man mit 30 Micron bei der Fotografie hoch
zufrieden.

N8RS-08a.jpg

Ebenfalls ein signifikanter Hinweis für die leichte Überkorrektur in Roc (und Unterkorrektur im Fokus) ergibt der Sterntest.

N8RS-09.jpg

Der Parabel-Schatten müßte ausgeprägter sein, die Fläche erreicht im Rauhheits-Test nahezu die von professionellen
Herstellern verkaufte Flächen-Qualität.

N8RS-10.jpg

Mit einem solchen Spiegel würde ich erst einmal beobachten wollen, bevor man aktiv wird.

 

C032 Das 140-1600 Wolter Scope Schiefspiegler

3. März 2004

Am 13. Juni 2003 jährte sich der 100. Geburtstag von Anton Kutter (1903-1985).
[http://www.astronomie.de/bibliothek/artikel/geschichte/kutter/] Wolfgang Steinige, Freiburg, nahm dieses
Datum zum Anlaß, den Begründer der "Schiefspiegler-Szene" selbst und eine ganze Reihe anderer ähnlicher
opt. Systeme zu würdigen. Neben dem Yolo-Schiefspiegler, der von dem amerikanischen Optik-Professor
Arthur Leonard entworfen wurde, sind derzeit zwei interessante Neuentwicklungen von größerem Interesse,
dem Herrig Kompakt Schiefspiegler, ein Teleskop, das mit zwei Spiegeln auskommt und dem Wolter Scope,
das drei Spiegel benutzt. (Die Entwicklung verfolge ich seit etwa 10 Jahren im Zusammenhang mit dem
1993 von Jose&Leticia Sasian entwickelten Strahlendurchstoß-Programm TCT, das unter DOS lief, und
dem von David Stevick 1998 entwickelten Spotplot für den gleichen Zweck, bis ich mich schließlich zur
Anschaffung von ZEMAX entschied.)

Für beide neueren Systeme gibt es vielversprechende Proto-Typen, die der Verfasser bereits beide testen
konnte. Weil es aber besonders bei Schiefspieglern um opt. und mechanische Feinheiten geht verlief die
Diskussion zunächst über mehrere Jahre intern, wobei die Frage, ob daraus dem Vollapochromaten als
LinsenFernrohr ein ernstzunehmender Konkurrent erwachsen könnte uns am allerwenigsten interessiert.

Das "kleine" 140/1600 Wolter Scope, das ich unlängst vor dem Planspiegel hatte, ist also nicht nur von der
Bauweise kompakt und handlich, sondern auch hinisichtlich seiner Leistung eine interessante Alternative
zu gängigen vollapochromatischen Refraktor Systemen. Weil ich grundsätzlich vor allen Tests den Justier-
zustand überprüfe, hatten wir es zunächst mit dem typ. System-Fehler "Astigmatismus" zu tun, der ent-
steht, wenn das Wolter Scope nicht sauber justiert ist. (Zusammen mit dem Designer Dr. Heino Wolter
eine Sache von ca. 30 Minuten) Dies ist deswegen wichtig, weil sonst die quantitative Auswertung die
tatsächliche opt. Leistung dieses Systems falsch wiedergibt. Mit dem Auswertprogramm FringeXP ist
es möglich, aus einem vorhandenen Interferogramm sowohl Koma- wie Astigmatismus-Verformungen
herauszurechnen, was mit meiner Auswertsoftware nicht möglich ist.

Das "kleine" 140/1600 Wolter Scope

wscope09.jpg

Am Sucherfernrohr erkennt man, in welche Richtung der Beobachter eigentlich schaut.

Sein Innenleben kann man auf dem nächsten Foto studieren:

wscope01.jpg

Der Strahlengang ist auf dieser Schema Zeichnung erkennbar:

wscope08.jpg

Bereits beim Ronchi-Gitter-Test 13lp/mm in Autokollimation konnte man den schräg liegenden Justier-
Astigmatismus sehr deutlich intra/extrafokal erkennen und damit herausjustieren, natürlich auch mit dem
Sterntest unter hoher Vergrößerung. Den Justier-Astigmatismus erkennt man mit dem Ronchi-Gitter
jedoch nur, wenn er schräg zu den Gitterlinien liegt.

wscope02.jpg

Interessant ist in diesem Zusammenhang ein Vergleich mit einem ähnlichen großen Voll-Apochromaten
hoher Qualität. Der Vergleich findet sinnvollerweise bei ca. 550 nm statt. Dabei zeigt sich beim APO
eine leichte Überkorrektur, das WolterScope ist leicht unterkorrigiert, was bei diesem System sogar ein
Vorteil sein könnte, owwohl die Spiegel aus Sital sind.

wscope03.jpg

Im Phasenkontrast-Test zeigt sich der Linsen-Typ einmalig glatt (links), während man beim WolterScope
auf ein Spiegelsystem schließen kann. Dabei kommt beim WolterScope erschwerend hinzu, daß der mittlere
Konvex-Spiegel zweimal benutzt wird, also an die Politur dieses Systems die allerhöchsten Ansprüche ge-
stellt werden müssen. Die leichte Schattierung auf dem rechten Bild muß man meinem SpaltWinkel an-
lasten. Auch die Vignettierung auf der rechten Seite hängt damit zusammen, daß ich nicht ganz exakt auf
der Achse prüfte. Sie wird über Blend-Bögen verursacht und ist im übrigen herausnehmbar.

wscope04.jpg

Bei der Auswertung meines Programmes läßt sich Koma und Astigmatismus nicht selektiv aus einem
Interferogramm herausrechnen. Weil dies aber mit dem FringeXP Auswert Programm möglich ist, stelle
ich die quantitativen Ergebnisse damit dar. Wäre also das WolterScope ganz exakt justiert, was bei einer
Prüfzeit von nur 3 Stunden ein fast unüberwindliches Hindernis ist, wenn einem das System nicht vertraut
ist, dann würde bei exaktem Testaufbau ein Strehl von 0.97 herauskommen. Weil man aber dem Interfero-
gramm sowohl die Restkoma, wie den vorhandenen Justier-Astigmatismus noch deutlich ansieht, verbleibt
für diesen Fall ein Strehlwert von 0.905, wenn man die Koma abgezogen hat. Und dieses Ergebnis ist
sehr beachtlich.

wscope05.jpg

Das wäre das fragliche Interferogramm bei 650 nm

wscope06.jpg

Damit läßt sich der Justierzustand des Wolter SCope dokumentieren, fast perfekt aus Zeitgründen.

wscope07.jpg

Als Prüfer von Optiken, bin ich weder für Werbung, für Verkauf und für die Konkurrenz-Situation
auf dem Markt zuständig und käme nie auf die Idee, mich dafür zu interessieren. Ich weiß also
weder, wer das Gerät vertreibt, was es kostet und wem es Konkurrenz machen könnte. Das ergibt
sich allenfalls aus Euren Antworten.

Opt. Grüße

Wolfgang Rohr

Webadressen zur Information

http://www.aokswiss.ch/d/tel/kutter.html
http://www.binoviewer.at/testberichte/150mmWolterscope.htm
http://www.astronomie.de/technik/teleskop-...r_teleskope.htm

 

C031 Der schwierige Weg zur Wahrheit ... Streit um Strehl-Werte

Rohr
29.01.2004, 20:29
Der schwierige Weg zur Wahrheit ...

Dieser Thread ist forenübergreifend die Antwort auf einen A...de-Thread, den ich derzeit
dort nicht beantworten kann:

Einem Sternfreund habe ich vor genau einem Jahr einen Spiegel geprüft. Ein INTES 318/1421
Newton-Spiegel von erlesener Qualität. Dieser Spiegel hatte zwar ein Certifikat, aber
... Kontrolle ist besser, und so erstellte ich meine umfangreichen Tests, die sehr genau
Auskunft zu opt. Systemen geben können. Nun erlebt man in der AstroSzene die "professio-
nellen" öffentlichen Zweifler, die Verunsicherer, die "Besserwessis" und wie sie sonst noch
genannt werden mögen. Es ging also ganz einfach um die Qualität des von mir vor einem
Jahr mit Hingabe vermessenen INTES-Spiegel und wie gut denn dieser sei: Bevor ich mich jedoch
in mein meßtechnisches "Unglück" stürze, lassen wir den Besitzer selbst erklären, was dieser
doppelt-certifizierte Spiegel am Himmel kann:

An Jupiter konnte bei ich 274fach und fast ruhigem Bild neben dem
kreisrunden scharfen Schatten von Io auch die Monde endlich mal als runde Scheibchen
sehen. Mit 4 Zoll ging da bisher nix.
Zudem war der GRF und zahlreiche Strukturen, wie z.B. eine
perlenkettenartige Reihe von hellen Wirbeln (?) im dem südlichen Band "hinter" dem GRF zu
sehen. Daneben im hellen Bereich am Äquator leicht dunklere Strukturen und im
nördlichen dunklen Band eine ziemlich dunklerer Fleck und weitere Einkerbung und
Strukturen. Wie du wohl merkst, am Planeten kenn ich mich nicht aus, so dass
ich gar nicht weiß, was ich da alles gesehen habe. Allerdings hätte ich
gerne noch größer vergrößert, vom Seeing her wäre es gegangen. Dafür fehlt mir
aber noch ein passendes Okular.

Am Saturn suchte ich gleich mal nach der Enke-Teilung :-). Das sog.
Enke-Minimum war gut zu sehen, die Cassini Teilung umlaufend schön scharf und
schwarz. Auch den C-Ring hab ich nun endlich erblickt, dafür reichte halt der
bisherige 4-Zöller auch nicht aus. Bei der Enke-Teilung bin ich mir jedoch nicht
sicher. Ab und zu schien sie kurz aufzutauchen, aber ich kann Wunschdenken
nicht 100prozentig ausschließen. Mehr Vergrößerung wäre wohl nötig gewesen.

DeepSky mache ich zwar viel lieber, aber das alles zu beschreiben, wäre
etwas langwieriger. Deshalb nur in kurz (bei 119x und 274x):

- Eskimonebel: Deutlich zweischalig, mit Struktur in der inneren.
- M81/M82: Details in Hülle und Fülle, natürlich vor allem bei M82. Aber
auch M81 zeigt indirekt ihre Spiralarme.
- NGC 891: Dunkelband gut sichtbar, aber wie immer GX etwas blass.
- Andromedanebel: Endlich mal Struktur zu sehen :-). War schon etwas in
aufgehelltem Himmel, als ich beobachtet habe, so dass mir während der kurzen
Beobachtung die volle Detailfülle wie z. B. im DeepSky Reiseführer verschlossen
bleib. Zumindest das nördliche Staubband ist aber sofort und einfach sichtbar.
- Orionnebel: Ohne Worte :-) Überall Nebelklumpen und -fetzen usw. Trapez
bei 119x mit allen Komponenten (A-F) sichtbar.
- Diverse Sternhaufen wie z.B. M35, h und chi, M36, M38 sind auch sehr
schön. Nur das 32mm Okular muss langfristig wohl doch durch ein bessere ersetzt
werden, große Haufen passen nur gerade so in den scharfen Teil des
Gesichtfeldes...
- Doppelquasar QSO 0957+561A/B *bei NGC 3079 (auch sehr schön, mit etwas
Struktur): Dafür muss ich dann doch mal eine Aufsuchkarte zücken :-)
Eigentlich befürchtete ich, nichts zu sehen, der QSO ist schon sehr dunkel.
Aber bei indirektem Sehen kann ich doch zeitweise ein Lichtfleckchen an der
richtigen Position erkennen, dass sogar im Vergleich zu den Sternen etwas
unscharf erscheint.
Mit den eigenen Augen eine Gravitationslinse zu sehen, was will man mehr?
Sterne um die 17m, die in der Karte drinstehen, sind ebenfalls blickweise
sichtbar. Die PGC28990 bei NGC 3079 ist dagegen vergleichsweise leicht sichtbar.
Für mich war es wichtig, gleich mal das Potential dieser Teleskop-Größe
abzuschätzen, damit ich mich nicht wie beim TAL langsam ans Limit rantasten muss.
- M51: Hier wirbelt's ja richtig, sehr schön. Die Spiralarme sind in
einzelne Klumpen zerfallen, dazu noch der ein oder andere Hintergrundstern (?).
- M33: Hier wirbelt's auch, aber blasser. Zudem Himmel schon nicht mehr
optimal. NGC604 ist ein richtig heller Klecks am Ende des einen Sipralarmes, der
andere vertut sich irgendwie wo.

Die ganzen Beobachtungen waren natürlich jeweils viel zu kurz, aber am
Anfang muss man sich ja mal erst nen Überblick verschaffen. *

intes01.jpg

Besagter INTES 318/1421 wurde also sauber in ein Band ins Gleichgewicht gehängt, auf daß er
sich keinesfalls astigmatisch verformen möge - habe schon viel erlebt. Natürlich ebenso sorgfältig
justiert, wobei aber über die Autokollimations-Anordnung jederzeit Coma ins Spiel kommt, die nun
mit FringeXP wieder herausgerechnet werden darf. Also entstand folgendes Interferogramm, das
ich hier verkleinert habe - für alle, die jetzt mit FringeXP experimentieren wollen!

intes02.jpg

Wer nun dieses Interferogramm kritisch anguckt, erkennt quer zu den ansteigenden Streifenabständen
einen leichten Astigmatismus, und auf den kann man sich jetzt mit Verve stürzen, besonders wenn man
keine weiteren Interferogramme hat. Also liefern wir noch ein Interferogramm dazu, alle übrigens bei
532 nm wave erstellt, üblicherweise wird jedoch bei 632.8 nm gemessen beim ZYGO oder WYKO,
und gemeinerweise war die Wellenlänge auf dem INTES-Certifikat nicht notiert.

intes03.jpg

Ich hatte die Interferogramme des edlen Spiegel mit zwei Auswert-Programmen untersucht, die mit
ganz verschiedenen Algorhythmen den Strehl ermitteln.

intes04.jpg

Bei Interferogramm 1 ermittelte das Kellerprogramm wave-unabhängig einen Strehl von 0.94
Bei Interferogramm 2 ermittelte FringeXP bei 532 nm einen Strehl von 0.933
Bei Interferogramm 3 ermittelte das Kellerprogramm wave-unabhängig einen Strehl von 0.95
Bei Interferogramm 2 ermittelte FringeXP auf 632.8 nm umgerechnet einen Strehl von 0.958

Nun hat Intes seine Meßwellenlänge nicht ausgewiesen weil es üblicherweise bei 632.8 nm
ermittelt wird, also liege ich mit meinen Interferogrammen sehr dicht an dem INTES-Ergebnis
dran: PV 0.170 wavefront, RMS 0.032 wavefront, Strehl 0.96

Das ist nun die Sache der Strehl-Fetischisten, die noch nicht begriffen haben, daß ein hoher Strehl-
Wert einem rauhen Spiegel rein gar nichts nützt. Also befragen wir andere Tests:

intes05.jpg

Sehr aussage-kräftig ist das mit 13 lp/mm intrafokal erstellte Ronchi-Gramm in Autokollimations
deswegen, weil die Ronchi-Linien eine zonenfreie Parabel ebenso ausweisen mit einem nahezu
perfekten Rand, und eine so homogene und glatte Fläche, wie sie durch die nahezu störungsfreien
Beugungs-Linien zwischen den Streifen dargestellt wird. So schauen die Ronchi-Gramme von
hochleistungs-Spiegeln aus.

intes06.jpg

Außer einer feinen Wolkenstruktur erscheint dieser Spiegel topfeben. Beim Foucault-Test wird dies
sichtbar, würde man aber den Foucault-Test quantitativ benutzen, kämen sehr hohe PV wavefront
heraus, weil man keine Fläche mißt, sondern nur eine Linie: Die Wolkenstruktur fiele einfach unter
den Tisch, ein möglicher Astigmatismus ebenfalls.

intes07.jpg

Wenn man abschließend noch den LYOT- oder Phasenkontrast-Test befragt, erkennt man neben
ganz feinen "Rillen" noch eine abgesunkene Kante bei 1-2 mm.
Eigentlich sollte man hochzufrieden sein über einen solchen Spiegel, besonders wenn es auch solche
Gurken aus Deutschen Landen gibt:

intes08.jpg

Wenn man dann noch weiß, daß sich die Berufsastronomen mit solchen Meßergebnissen zufrieden
geben, dann kehren wir freundlicherweise wieder glücklich zu den oberen Praxis- und Labor-Ergeb-
nissen zurück.

mirror3.jpg

Es braucht also sehr viel Geduld, diese Foren-Diskussion zu ertragen.

 

C030 Spiegel-APO CLANT von Orion-USA

Der Spiegel-APO CLANT von Orion/USA
Beobachtungsbericht auf Seite 4 Beitrag #36

@glant-030.jpg

Die Schiefspiegler-Idee ist eigentlich einfach: Aus einem f/3 Parabol-Spiegel schneidet man sechs kleine
f/6 exzentrische Parabolspiegel heraus und hätte damit auf einfache Art ein obstruktionsfreies System,
allerdings weiterhin mit den Eigenschaften eines f/3 Newton-Spiegels, was Koma betrifft. Den mittleren
Spiegel kann man ebenfalls als normalen Spiegel verwenden. Dieses System läßt sich aber auch als
exzentrische Parabol-Retouche herstellen. Aber glatt sollte so ein Spiegel sein, sonst wäre ein APO
immer noch besser !

Tatsächlich wird dieses System seit einiger Zeit u.a. von Teleskop Service angeboten wird und für dessen
Unterstützung bei diesem Bericht ich mich erst einmal bedanken möchte.

Quote:

aus dem Link von TeleskopService:
The CLANT - ein Teleskop,
welches die Vorzüge eines Newtons und die eines Refraktors vereint

Ein Refraktor hat nichts im Strahlengang, welches eine Abschattung verur-
sacht. Deshalb haben diese Geräte einen sehr guten Kontrast. Ein Newton
hingegen hat einen Fangpiegel mit Streben im Strahlengang. Das reduziert
die Schärfe aber dafür ist die Abbildung eines Newtons frei von Farbfehlern,
während dies bei einem Refraktor nur für sehr teures Geld erreicht werden
kann.


@glant-001.jpg@glant-003.jpg

@glant-001a.jpg

Spätestens bei dieser Aufnahme wird deutlich, wie das optische System aufge-
baut ist, der Strahlengang ist frei von irgendwelcher Obstruktion, Fangspiegel,
Spinne etc. Damit ist aber noch nicht ganz klar, aus welchen opt. Bauteilen
dieses System aufgebaut ist. Erst wenn man sich die Komponenten etwas
genauer unter die Lupe nimmt, kommt eine uralte Idee wieder zum Vorschein,
an die man, weil sie so einfach ist, gar nicht zu glauben wagt.

@glant-002.jpg

So schaut man sich zunächst über ein Interferogramm den Hauptspiegel im
Krümmungsmittelpunkt (CoC) an mit Interferenzstreifen, die Koma oder
Astigmatismus vermuten lassen. Und weil ich bei der ersten Autokollimations-
messung die Seiten vertauscht hatte, wurde die Sache zunächst immer
misteriöser. Ich hatte den Hauptspiegel als Schiefspiegel in Autokollimation
genommen und wunderte mich, daß hier die Koma noch stärker ausgeprägt
war.

@glant-004.jpg

Den Hauptspiegel habe ich zu diesem Zeitpunkt noch nicht sehr sorgfältig
gemustert, sonst wäre bereits zu Beginn der Fall klar gewesen, wie man
später eindeutig sieht. Verräterisch jedenfalls der Bleistift-Strich an den
beiden gegenüberliegenden Seiten.

@glant-005.jpg

Also entstand unter ZEMAX erst einmal eine Simulations-Rechnung, die der
Frage nachging, was denn ein Kugelspiegel mit 90 mm Durchmesser und 1240 mm
Brennweite außerhalb der Achse für Spotdiagramme erzeugt. Und da der Haupt-
spiegel doch offenbar astigmatisch ist, simulierte ich diesen Fall mittels einer
torischen Planplatte und erhielt eine geringfügige Verbesserung der Situation.
Nun könnte ja auf dem Fangspiegel auch noch ein Astigmatismus drauf sein,
und dann würde es abermals zu einer Verbesserung der Spotdiagramme führen.

@glant-006.jpg

@glant-007.jpg

Irgendwann hatte ich den Respekt vor dem kleinen Fangspiegel verloren, und
baute ihn kurzentschlossen aus, um nachzuschaun, ob er wirklich die von mir
vermutete astigmatische Verformung hat. Wie man im Interferogramm sieht,
ist es ein ganz normaler kleiner elliptischer Planspiegel, und nachdem ich mittler-
weile das System wieder zusammengebaut und nun in Autokollimation als
perfekt erkannte, war klar, daß einzig und allein der Hauptspiegel das bild-
erzeugende Element darstellt.

@glant-008.jpg

Der CLANT - in Autokollimation

@glant-008a.jpg

Die üblichen Tests, viele hundert Male durchexerziert, zeigten einen Spiegel-
APO von höchster Qualität. Lediglich beim Lyot-Test konnte man vermuten,
daß die Strukturen nicht rotations-symmetrisch zur Spiegelmittel liegen, sondern
ihr Zentrum irgendwo außerhalb des rechten Randes haben, ebenfalls ein Hin-
weis auf die Herstellung dieses 90 mm Spiegel-APO's von Orion.


@glant-009.jpg

Am Lichtspalt kann man beim CLANT etwas mehr Streulicht beobachten, was
man sofort am Lyot-Test sieht. Demzufolge wird mein Lichtspalt beim CLANT
weniger exakt abgebildet als beim TMB 100/800

@glant-009a.jpg

Im Vergleich das TMB 100/800 mit dem Wolterscope im Lyot-Test. Betreff
Rauhheit haben die Linsen-Objektive die Nase vorn.

wscope04.jpg

Also schaut man sich einmal den Rand etwas genauer an, mißt die Höhe auf einer
Seite mit ca. 20 mm, auf der gegenüberliegenden Seite mit ca. 24 mm, man
sieht es sehr deutlich übrigens an den Rillen vom Herausbohren, daß die Spiegel-
Fläche dazu geneigt ist.

@glant-010.jpg

Die Interferogramme bei 650 nm wave zeigen in Autokollimation ein perfektes
System auch hinsichtlich der Rotations-Symmetrie und der anfänglich gemessene
"Astigmatismus/Koma" war auf wundersame Weise verschwunden. Die weiter
unten nachzulesende Auswertung unterstreicht also die auf der Webseite
von TeleskopService nachzulesende Darstellung für die Öffnung von 90 mm.

@glant-011.jpg

@glant-012.jpg

@glant-013.jpg

Weiterentwickelt hat sich auch das Auswert-Programm AtmosFringe, indem
man direkt in die Zernike-Koeffitienten für Astigmatismus eingreifen kann und
damit eventuelle Fehler, wie sie im Testaufbau entstehen können, selektiv
abziehen kann. In diesem Fall besteht dazu kein Anlaß, wie man klar erkennen
kann. Auch der hohe Strehl-Wert ist in diesem Fall nicht wegzudiskutieren.

@glant-013a.jpg

So ein System ist denkbar einfach herzustellen: Entweder man hat bereits
einen 250/1240 Newton, dann legt man auf den Hauptspiegel eine 90 mm
Blende in der Form, daß ein obstruktions-freies Lichtbündel ins Okular trifft,
und hat prinzipiell einen CLANT. Oder aber man nimmt bei entsprechendem
Werkzeug einen 250/1240 GSO Newton und schneidet aus ihm 6 kleine Spiegel
heraus, die man jeweils in einen Schiefspiegler verbaut. Dabei muß natürlich
die jeweilige Position der kleinen Spiegel zur opt. Achse berücksichtigt werden.
Für Planeten-Beobachtung eine sehr schöne Lösung, also nahe der Achse eine
perfekte Abbildung. Geht man jedoch mit der Simulation etwas ins Bildfeld,
also außerhalb der Bildachse, dann tauchen auch die bei einem Newton-Spiegel
zu erwartenden Koma-Effekte auf, allerdings nur auf den Flächenanteil bezogen.
Prinzipiell sollte sich aber nach diesem System ein Kugelspiegel auch dezen-
triert parabolisieren lassen, und dann hätte man einen größeren CLANT. Das
f/14 Öffnungsverhältnis sollte man aber aus opt. Gründen tunlichst einhalten.

Deswegen hier eine Gegenüberstellung der Spotdiagramme eines 90 mm CLANT,
der aus einem 250 mm Newtonspiegel gleicher Brennweite ausgeschnitten wurde:

@glant-007a.jpg

Quote:

Mit einem normalen Parabolspiegel wäre dieses System nicht möglich.



Es ist also tatsächlich ein aus einem normalen Parabolspiegel herausge-
schnittener kleiner Haupt-Spiegel. Und das insgesamt 6 mal. Also eine
Art Teleskop-Vermehrung, siehe obere Einleitung.

#############################################################################

Man muß es gelesen haben, um es überhaupt zu glauben:
Der hat wohl nie Spot-Diagramme der genannten Schiefspiegler gesehen,
noch Testergebnisse erstellt, noch die Dinger schweißtreibend justiert,
aber reden, reden, reden, .... das isser ! ... und ein eifriger Leser von
Astro-Foren ! Ob er weiß, für wieviel Kilo-Euro das Wolterscope so
verkauft wird? Ob er je durch eines hindurchgesehen hat?

Quote:

Mein Freund KaStern spricht Ex Cathedra: [KaStern re Binoviewer]
 
Hallo Tom,

Zitat:




das Problem beim CLANT ist, daß auf dem Tubus leider nicht ZEISS steht, sondern Sky-Watcher und daher kommt das Teil aus China und ist somit in den Köpfen der Leute Chinaschrott, billige Massenware, mehr nicht. Wie gut die Optik ist spielt keine Rolle, was zählt ist das Image. Wenn du einen CLANT auf ein Teleskoptreffen mitnimmst werden dich alle blöd anmachen, warum du für lächerliche 90mm China-Öffnung soviel Geld bezahlt hast. So ist es leider. Außerdem ist der CLANT auch wirkliche Billigware, alles ist billig, der Tubus, der Okularauszug, die komplette Mechanik. Soviel Geld für eine von mir aus gute Billigoptik im Billigtubus zahlt dir halt heute keiner mehr. Wirtschaflich ist das System genauso der Nicht-Bringer wie das Wolterscope oder das Herrigteleskop. Ein Exot mit nur minimaler Überlebenschance am freien Markt.


das Teil ist zu dem Preis eine Totgeburt. Ein off-axis-Newton. Mit allen
vor- und Nachteilen die das nun mal mit sich bringt.
Da ist ein echtes TCT wie ein Herrigteleskop oder Wolterteleskop schon ein
ganz anderes Kaliber!

Mit 91mm Öffnung auflösungsmäßig stark limitiert. Ein Tubusmaß etwa wie ein
6"f/8 Newton. Ein Telekopsystem für Obstruktionsphobiker im fortgeschrittenen
Stadium dieser Erkrankung krank.gif

Der Mutterspiegel wird wohl in den USA gemacht (10"f/5 Parabolspiegel) und
dann in 5 (?) Töchterspiegel zerlegt.

In den USA scheint der Ausverkauf bereits begonnen zu haben,jedenfalls ist
der Preis drüben schon fast halbiert worden und liegt jetzt bei 350 Dollar
(= 302 Euro,zuzüglich Steuern).

Hierzulande kostet das Teleskop noch 698 Euro. Für 100 Euro mehr bekommt
man bei ICS schon einen 250/1250er Galaxy Dobson mit Pyrex Spiegel!

Oder für 200 Euro weniger einen 200/1200er Galaxy Dobson mit Pyrexspiegel.

Von daher wundert es mich nicht daß einige Händler den CLANT so hektisch
anpreisen müssen. Das Problem ist aus meiner Sicht auch hier mal wieder wie
so oft schon eine verfehlte Bewerbung des Teleskopes, verbunden mit völlig
überzogenen Gewinnerwartungen.

Daran wird wohl auch die Aktivierung der letzten Reserve, des ultimativen
Spezialisten für das erzielen von Strehlwerten jenseits der Zeiss APQ Werte,
nichts mehr ändern grin.gif

MfG,Karsten

##################################################################################################

Hallo Dieter,

habe auch keinen Anlaß dazu.

Aber hier wollte ich nochmals aufklären. Dem Manne kann geholfen werden:
Wenn er sich beruhigt hat, und ganz logisch die Sache betrachtet, wird er
hoffentlich seinen Denkfehler bemerken, der darin besteht, daß man einen
CLANT eben nicht wie einen Newton justieren kann, weil ja dummerweise
die Mitte fehlt, weswegen das Laser-Bündel auch nicht in sich zurückreflek-
tiert. Natürlich muß der Off-Axis-Teil-Spiegel in der richtigen Orientierung
eingebaut sein, sonst klappt nichts!

@glant-017.jpg

Man kann es es zwar noch etwas genauer zeichnen, aber ich hoffe, es wird
auch so deutlich, wie es funktioniert.

@glant-016.JPG

#################################################################################################

Genau das ist es, Dieter,

ich habe ja schon hunderte Male Newtons justiert ob unter freiem Himmel, oder
im Labor, ob mit einem Keppler-Fernrohr, mit einem Justierlaser, mit einem
künstlichen Stern, mit einem Interferometer, oder wie auch immer. Natürlich
versucht man es nach alter Gewohnheit mit dem Justierlaser und stellt fest,
daß der Laser gar nicht in den Ursprung zurückkommen darf, weil nämlich die
sonst vorhandene Spiegelmitte fehlt. Aber wo liegt denn die Rotations-Achse
des off-axis-Teilspiegels? Höchstwahrscheinlich in der Tubuswand oder außer-
halb von ihr, was sich berechnen läßt, oder aber mit einem künstlichen Stern
in Autokollimation sehr gut ermitteln läßt: Der Stern muß auch für diesen Fall
absolut rund sein, weil das ankommende Lichtbündel auch rund ist. (betrifft
also die intra/extrafokalen Sternscheibchen) Das System reagiert nämlich
sonst mit Koma, und die sieht man bei einem Interferogramm sofort!
Das schaut dann so aus:


@glant-018.jpg


und nicht so, wie es tatsächlich dann war:


@glant-011.jpg

Es läßt sich aber noch anders erläutern: Bei einem normalen Newton geht
der Justierlaser von der OAZ-Achse über den FS exakt entlang der opt.
Achse zum HS, wird in sich zurückgespiegelt und nimmt exakt den gleichen
Weg zurück in den Ursprung. Nun legt man auf dem Hauptspiegel in Rand-
nähe eine 90 mm Blende und hätte damit den CLANT. Schneidet man in
Gedanken die abgedeckte Spiegel-Oberfläche ab, so würde eben dieser
off-axis-Teilspiegel übrig bleiben. Auch vom Fangspiegel wird nicht mehr
alles gebraucht. Die Verkippung kann bleiben, aber es sind jetzt nur noch
die Randstrahlen, die in einem anderen Winkel über den gleichen Fangspiegel
in gleicher Position, aber einem anderen Flächenteil umgelenkt werden, und
dieser Flächenteil ragt eben nicht in den Strahlengang.

Man kann sich einen Newton auch mit einem Sieb vorstellen, und sich den
Weg der einzelnen Teilbündel, die übrigens parallel zueinander sind, auf ihrem
Weg über Hauptspiegel/Fangspiegel vorstellen. Jedenfalls ist es höchst
einfach, das CLANT zu justieren, einfacher als ein WolterScope oder Herrig-
Teleskop.

@glant-019.JPG

Eine Überschlagsrechnung hat mich interessiert:
war es nun ein 300 mm Newton, aus dem man sehr gut 6 x 90 mm Teilspiegel
herausschneiden könnte, oder war es ein 250 mm Newton, aus dem man nur
5 x 90 mm Teilspiegel herausschneiden kann. Hinsichtlich des Abstandes zur
opt. Achse könnte die 10"-Lösung die wahrscheinlichere sein. Bei der 5-er
Lösung hätte man überschlägig einen Flächenverlust von 143 mm Durch-
messer, bei der 6-er Lösung verliert man eine Fläche von 166 mm Durch-
messer, jeweils in der Mitte und am Rand, Verschnitt einkalkuliert. Auch
würden die Abstände im CLANT-Tubus eher zur 5-er-Lösung passen.

##########################################################################################################

Hallo Dieter:

Quote:

Das ist warscheinlich der Grund warum es nur eine kleine Öffnung hat.
Stell dir mal vor die wollten einen 8 Zöller machen, und wüßten die Spiegel
aus einer großen min. 600er Scherbe rausschneiden das könnte keiner
bezahlen. Die Qualität der Fläche würde warscheinlich schlechter als bei einer kleinen Scherbe sein.



Bei einem größeren Spiegel vergrößert sich über die Geometrie auch der je-
weilige Fehler, weshalb da Grenzen gesetzt sind oder aber das Öffnung-
verhältnis statt f/14 in Richtung f/20 geht wegen der Restkoma. Und dann
würde man versuchen, eine 8-Zoll Sphäre "off-axis" zu polieren, und das
ginge am sichersten in Autokollimation über einen Planspiegel. Das ergäbe
aber eine Brennweite von 4000 mm, mit der keiner hantieren würde, bzw.
der Strahlengang ein weiteres Mal gefaltet werden müßte, was die Lage
ein klein wenig kompliziert. Ein weiteres Argument sind die opt. Flächen
selbst. Die sollten so glatt sein, wie geht, weil sonst mehr Streulicht ent-
steht, was den Kontrast vermindert.

@line3.JPG



Zur Geometrie des CLANT noch ein paar Anmerkungen und damit zum Thema Justage:

@glant-020.JPG

Obwohl man sich den CLANT als prinzipiell aus einem normalen Newton aus-
geschnittenes System denken kann, hat es hinsichtlich der Justage eine
Besonderheit. Die opt. Achse liegt nicht in der "Rotations-Achse" des CLANT Haupt-
spiegels, sondern dort, wo sie beim "Voll-Newton-Hauptspiegel" eben liegt.
Von oben gesehen wäre das der rote Punkt auf HS und FS, die Off-Axis-
Bedingung einmal vernachlässigt.

Also hat man einen dezentrierten "runden" Kreisausschnitt, besser Ronde
genannt, weil die Begriffe für Kreissegment und Kreisausschnitt in der Geo-
metrie festgelegt sind.
Es gibt also nur eine Bedingung für die Justage des CLANT: OAZ schaut über
FS auf Mitte CLANT HS und von dort auf Mitte Tubus-Öffnung. (Dabei muß
der HS exakt in Tubusmitte sein, die außerhalb liegende opt. Achse, wie beim
Newton auch, durch die Verlängerung des Fangspiegels gehen, siehe Skizze.

Beides kann man jedoch nur über Koma-Effekte feststellen und korrigieren,
sowohl im Labor wie am Himmel weil halt der übrige Newtonspiegel nebst
übriger Fangspiegel nicht vorhanden sind, leider!)

Dem Thomas Hilger sei Dank !

@glant-021.JPG

 

C049 ein Wald- und Wiesenspiegel

Dieser Hersteller hat seine Webseiten mittlerweile geändert:
http://www.opticalmechanics.com/tele.../20/index.html
http://www.opticalmechanics.com/tele...20/20-100.html
mit deutlichem Astigmatismus:
http://www.opticalmechanics.com/telescope_mirrors/testdata/20/20-20.html

01.Okt.2007 Ein Wald und Wiesen-Spiegel

Schon beeindruckend, wenn ein Hersteller seine Meßergebnisse fein säuberlich auf seinen Internet-Seiten
publiziert: Offenbar im Vertrauen darauf, daß die wenigsten seiner Kunden die Testbilder auch wirklich lesen
können. Dieser Hersteller war mir in Erinnerung geblieben wegen einer Diskussion um die Behandlung vom
spiegel-eigenen Astigmatismus, den man nicht mit dem Test-stand-Astigmatismus verwechseln darf, weil er
über die senkrechte Lagerung großer Spiegel eingeführt wird. Es sind auch einige meßtechnische Klimmzüge
nötig, um das eine vom anderen zu trennen. Siehe auch diesen Bericht:
http://www.astro-foren.de/showthread.php?p=33897#post33897

Der Dobson, den der Sternfreund anläßlich der Messe in Villingen-Schwenningen von einem Händler aus NRW kaufen
wollte, war bilderbuch schön. Mich hätte dieser Dobson auch gereizt. Nur als es um den Hauptspiegel ging, vereinbarte
der Sternfreund den Kauf nur unter der Bedingung, das der Hauptspiegel in Ordnung wäre. Und wie zur Bestätigung
der hohen Qualität, verwies der Sternfreund (mutmaßlich vom Händler informiert) auf jene stolze Internetveröffentli-
chung, wie man sie auf folgendem Bild sieht. (Habe vorsichtshalber die Erkennungsmerkmale getilgt)
Nicht umsonst scheint hier der Hersteller das Interferogramm abgedunkelt zu haben und auch das Ronchi-Gramm
ohne Angabe der Gitterkonstante macht einen fürstlichen Eindruck. Der Strehl läge bei stolzen 0.96, bei 550 nm wave
prüft eigentlich keiner, entweder bei 532 nm wave oder mit einem Interferenzfilter, wenn er den Bath-Interferometer
benutzt, und dann wäre er bei der e-Linie mit 546.1 nm wave. Aber selbst ein Doppelpaß Interferogramm darf diese
Verbiegung nicht haben, wie sie im synthetischen Interferogramm dargestellt wird. Das auf der Webseite veröffent-
lichte rechte Streifenbild kann man also so noch nicht auswerten.

@OMI01.jpg

Meine erste Tat war also, das Bild etwas aufzuhellen, damit man den Rand erkennt, und nun kam die ganze "Schönheit"
des Hauptspiegels über das Hersteller-Interferogramm zum Vorschein. Die Auswertung mit AtmosFringe war die Sache
von ein paar Minuten ...

@OMI02.jpg

und es entstand folgendes Ergebnis. Würde ich, wie der Hersteller auch, den Astigmatismus ganz abziehen, dann wäre
mein Strehlergebnis sogar bei 0.971, also sogar um einen Strehl-Punkt besser als vom Hersteller angegeben. Würde ich
hingegen den Astigmatismus als spiegeleigenen zulassen, dann verblieben gerade mal nur Strehl = 0.557, und das war
dem Sternfreund etwas zu wenig.
Nicht zu vergessen, es war also das Interferogramm des Herstellers selbst, das ich ausgewertet hatte, und
das zunächst als Qualitäts-Beweis herzuhalten hatte.

@OMI03.jpg

Nun begann erst einmal das übliche Spiel mit jenem Händler - eigentlich deren zwei, und bescherten dem Sternfreund
durch besonders "kundenfreundlichem" Anfangsverhalten erst einmal zwei schlaflose Nächte. Immerhin war ja schon ein
Teil des Kaufpreises angezahlt worden. (Der Fall wurde aber dann ein paar Tage später doch noch einvernehmlich gelöst.
Und das wäre die positive Nachricht.

Jedenfalls kriegte ich genau diesen Spiegel zum Nachmessen, und gewohnheitsmäßig untersuchten wir gemeinsam, der
Sternfreund und ich den gut sichtbaren Astigmatismus: Einmal über den Sterntest im Krümmungsmittelpunkt und der
üblichen Drehung um 90° clockwise und passend dazu auch die Interferogramme mit einem Interferometer. Beide
bestätigten den eindeutigen Sachverhalt.

@OMI04.jpg

Um also nicht irgendeinem Kollimationsspiegel oder Kompensations-Linse die Schuld geben zu müssen, wenn nach
der Ursache des vorhandenen Astigmatismus gesucht würde, wurde bewußt nur der Spiegel im Krümmungsmittelpunkt
(RoC) auf zwei Arten untersucht. Und zwar sowohl in der Grundposition Null und hernach in der Position ein, also
um 90° clockwise nach rechts gedreht. Im ersten Fall also der Sterntest extrafokal, bei dem besonders der Rand
auf Astigmatismus untersucht wird, und danach mit dem Interferometerauch, der ebenfalls den besonders wichtigen
Rand mit der größten opt. Fläche untersucht. Siehe jeweils die Testbilder. Die 3-D-Wellenfront-Darstellung zeigt den
sich mitdrehenden Astigmatismus in aller Schönheit. Zieht man diesen ab, dann bekommt man ähnlich hohe Strehl-
ergebnisse, wie der Hersteller auch - aber wirklich nur dann.
Je nach Lagerungs-Position schwankt der Strehl (+ Astigmatismus) zwischen 0.55 und 0.25), und in diesem
Bereich liegt er also, dieser Strehl-Killer Nr. 1. Am Himmel würde man das als ovales Sternscheibchen sehen.

@OMI05.jpg


@OMI06.jpg

Nun ging es aber auch um die Frage, wie glatt der Kandidat denn nun ist -
na ja, habe eigentlich schon bessere Spiegel gesehen, aber dieses Bild ergibt eine schöne Entsprechung zum obereren
Hersteller Interferogramm, wenn man auf eine der mittleren Streifen von unten draufschaut, dann sieht man gleichermaßen
die Zone außen und den etwas abfallenden Rand.

@OMI07.jpg

Auch das Ronchigramm entspricht dieser Situation (intrafokal 13 lp/mm) Die Störungen der dünnen Beugungslinien verraten
die beim Rauhheitstest sichtbare unruhige Fläche, oben. Was aber auch hier verwundert ist der Unterschied zum
Ronchigramm, wie es der Hersteller verwendet. Wieso sind denn dessen Streifen so schön gerade?

@OMI08.jpg

Statt 13 lp/mm als Gitterkonstante schob ich ein Gitter mit 5 lp/mm in den Lichtkegel. Und jetzt wird die Sache sehr
viel "kundenfreundlicher", oder besser "händlerfreundlicher", weil der argumentiert ja mit solchen Testbildern, wenn er
es nicht besser weiß. Und meine Streifen würden noch brillianter, hätte ich hier ein Gitter mit 2 Linienpaaren pro Milli-
meter. Auf diese Art lassen sich tatsächlich Wald- und Wiesen-Spiegel auf das Vornehmste darstellen.
Mit dem Hersteller hatten wir sofort eine Verständigung über email, der Händler zierte sich zwei Tage länger nach dem
Motto, vielleicht gibt der Kunde ja klein bei. Wo die Beweislage doch so eindeutig ist ! ! !

@OMI09.jpg

#######################################################################

Über diesen Hersteller stolpern offenbar immer wieder die Sternfreunde: http://forum.astronomie.de/phpapps/ubbthreads/ubbthreads.php/ubb/showflat/Number/438115#Post438115

Wo bei auch die Antworten auf diesen Beitrag für sich selbst sprechen: Der was wissen könnte, hält sich bedeckt, die
anderen schwafeln, eine fundierte Information wird man dort nicht finden.

Den dort zur Diskussion gestellten Spiegel habe ich mit meiner Software ausgewertet. Dabei glaubt James Mulherin
immer noch, man könne die IGramme so abdunkeln, daß man damit die Fehler verschleiern kann. Spätestens wenn
man die Bilder aufhellt, wird der Sachverhalt wieder klar. :laugh: Der Streitfall liegt im Abzug des Astigmatismus, der hier
an den ansteigenden Streifenabständen von Nord nach Süd erkennbar ist. Wäre er nur lagerungsbedingt, könnte man
so verfahren. Um diesen Nachweis drückt sich Meister James Mulherin jedoch herum.

Hier die Quelle:
http://www.opticalmechanics.com/18-124-072305.htm

@OMI20.jpg

 

C050 Astigmatismus am Beispiel GSO-Spiegel

16.10.2007, 18:47 Forsetzung in Sachen Astigmatismus  

C049 ein Wald- und Wiesenspiegel
~.de>Linkhttp://astro-foren.de/index.php/Thread/8927-eine-R%E4uberpistole/?8927-eine-R%25E4uberpistole

Oberes Beispiel zauberte unter Abzug eines deutlich vorhandenen Astigmatismus einen 0.96 Strehl Spiegel - wer merkt
es, wenn der Fehler nicht gerade in den Bereich L/2 PV der Wellenfront gerät. Im folgenden Beispiel eine GSO Spiegels,
ist der Fehler hingegen sehr augenfällig darstellbar: Die 3-D-Darstellung rechts, das farbige 2-D-Bild, aber auch das
synthetische Interferogramm selbst: Und hier beginnt die Unschärfe, Grau-Zone, oder das Händlerglück, welt-
weit. Nichts für eine entspannte Forendiskussion!
Lang, lang ist's her, als mich ein unerbittlicher Sternfreund über Jahre deswegen verfolgte, weil ich seiner Aufassung
nach, einen Astigmatismus in der Gegend von 3-4 Strehlpunkte "unterdrückt" hätte, und eine ganze Armada muß
wohl hinterher den besagten Spiegel auf Astigmatismus untersucht haben, zu einer Zeit auch, als sich ein anderer
Händler im GSO-BK7-Pyrex-Gestrüpp verfangen hatte.

Viel später unterschied man dann zwischen Test-stand-Astigmatismus, einer sprach von einem Knick-Astigmatismus,
und dem spiegeleigenen Astigmatismus, wie sich am Bericht oben gut nachvollziehen läßt.
Für Puristen ist selbst der kleinste Astigmatismus ein inakzeptabler Makel. Man wird ihn zwar nur im äußersten Fall
bemerken, wenn der ca. L/4 PV der Wellenfront übersteigt, dann aber sollte das Seeing wirklich perfekt sein, der
Spiegel ungewöhnlich glatt, keinerlei Zonen oder abgesunkene Kante, und natürlich eine ganz exakte Justage:
Bei einem 20-Zoll Newton konnte ich unlängsten in vertikaler Messung einen vorhandenen ca. L/2 PV wavefront
feststellen. Am Himmel selbst lediglich in Zenit-Nähe, am Polarstern hatte man schon weniger Glück. Mein derzeitiges
Lieblings-Objekt früh um 05:00 Uhr mit meinem 15-inch f/5 Lomo-Newton ist immer wieder das Orion-Trapez, und selbst
da ist die Definition der E- und F-Komponenten eine höchst unterschiedliche Erscheinung: Man müßte also regelrechte
Testreihen durchführen um die FRage entspannt zu beantworten, wie groß darf er denn nun sein, der spiegeleigene
Astigmatismus. Im Labor ist er ziemlich gut nachweisbar, aber am Himmel?

http://rohr.aiax.de/orion.jpg
http://rohr.aiax.de/Trapez-m42_lv3niihaoiii.jpg
http://rohr.aiax.de/traps2.jpg
http://rohr.aiax.de/TRAPDIAG.gif

08New-GSOA.jpg

es bleibt also die Frage: ruinös für wen?

 

C029 20 Reginato Newton f4

Die Überraschung kam zuletzt

Die großen Newton-Spiegel bekommt man in Europa kaum noch zu einem vernünftigen Preis
und der von Sternfreunden erwarteten Qualität. Auch wenn, wie in diesem Fall der
Spiegel mit ca. 4.000.- Euro bezahlt wurde, weil er eigentlich schon preisgünstig von
Reginato/Italien eingekauft worden ist mit gerade einmal einem ausgewiesenen PV-Wert
von Lambda/4 (vermutlich der Wellenfront), ist es immer besser, den Spiegel etwas ge-
nauer zu untersuchen.


Und nachdem wir ja äußerst agressiv-abgehobene Strehl-Diskussionen von mancher
Seite erleben, sollte man sich auf mehr, als nur den Strehlwert, den PV- und
RMS-Wert der Wellenfront kaprizieren. Diese umfassendere Sicht sollte eigentlich
vermittelbar sein.


Rotations-Symmetrie

Bei großen Spiegeln ist es dringend erforderlich, sich zunächst mit der Rotations-symmetrie
eingehend zu befassen. Warum? Weil sie spätestens im Interferogramm als Astigmatismus und
damit als Fehler ausgewiesen wird. Nun weiß man aber, daß allein durch senkrechte Lagerung
von großen Spiegeln, diese etwas in sich zusammenfallen können und damit einen tatsächlich
nicht vorhandenen Astigmatismus vortäuschen. Je nach Temperatur-Verhältnissen bekommt man
über eine Meßstrecke von fünf Metern ebenfalls trotz "Einhausung" des Strahlenganges soviel
Luft-Turbulenzen in den Strahlengang, daß das Interferogramm ebenfalls astigmatische Figuren
vortäuscht. Man prüft also am besten im Kürmmungsmittelpunkt (CoC) mit einem künstlichen
Stern extrafokal und natürlich mit einem Interferometer in einer Art Gegenkontrolle die tat-
sächliche Situation. Wenn sich bei dieser Erst-Kontrolle kein signifikanter Astigmatismus
erkennen läßt, dann läßt sich später bei dem typischen CoC-Interferogramm das Streifenbild
auch auswerten, unter Abzug der Coma ohnehin und natürlich eines mutmaßlich auftauchenden
Astigmatismus, der jedenfalls nicht zum Spiegel selbst gehört und nicht boshafterweise dazu-
gerechnet werden, nur um dem Hersteller oder dann dem Prüfer am Zeug zu flicken, wie sich
einige Herrschaften glauben einen Sport draus machen zu müssen.
Conclusio: Die Rotations-Symmetrie passt!

@reginato01.jpg

Die Parabel-Korrektur

Die mindestens ebenso wichtige Frage ist nun, wie die Korrektur des Spiegels beschaffen ist.
Je nach Spiegel-Substrat hat man eine perfekt Korrektur oder eine hauchzarte Unterkorrektur
im Bereich von ca. L/4 der Wellenfront. In diesem Fall kann man den 50 cm Newton gegen zwei
versetzt aufgestellte hochgenaue Planspiegel prüfen, wie folgende Testbilder zeigen.

a-felber2.jpg

Der Vorteil dieser Methode besteht darin, auch große Durchmesser bis zu einem Meter prüfen
zu können, während man die quantitative Messung entweder direkt im CoC macht oder in Kom-
pensation durch eine Plankonvexlinse oder gegen eine Sphäre. Im zweiten Fall läßt sich aber
nur die Regelmäßigkeit der Fläche untersuchen, nicht die Korrektur der Parabel. Man erkennt
also links den Flächenteil, der vom zweiten Planspiegel stammt.

@reginato02.jpg

Von besonderem Interesse war in diesem Falle auch die Rauhheit, die bereits beim Spalttest
in Autokollimation gegen einen 400-er Flat durch etwas Streulich zu erkennen war. Über den
Lyot-Test weiß man nun, warum dieser Spiegel etwas mehr Streulicht abliefert. Bei hohen Ver-
größerungen könnte man es bemerken.

@reginato03.jpg

Hier sieht man diesen Sachverhalt nochmals in der normalen Bildauflösung. Da muß also das
Tool ziemlich kleine Facetten gehabt haben, und die Retouche annähernd kreisförmig verlaufen
sein.

@reginato04.jpg

Damit könnte man den Spiegel auch ohne quantitative Strehl-Aussage als gut und preiswert
einstufen, vermutlich wird ein späterer Praxis-Bericht dies auch bestätigen. Nun läßt sich
aber das CoC-Streifenbild mit FringeXP bequem auswerten unter Abzug der bereits genannten
Coma und Astigmatismus und bekommt einen recht ordentlichen Strehlwert. Damit wird auch
quantitativ die bereits qualitativ ermittelte Lage bestätigt: Hauptsächlich über die Parabel-
korrektur und die Rotations-Prüfung selbst.

einige Vergleichs Spiegel

Zuvor ein Beispiel, wie auch bei einem CoC-Streifenbild bereits auf Fehler des Spiegels ge-
schlossen werden kann. Betrachtet man den Kurvenverauf des viert-folgenden Streifenbildes des
Spiegels, dann hat diese "kurvenschar" einen typischen Verlauf hinsichtlich Maxima,
Minimum in der Mitte und einen bestimmten, fließenden typische Kurvenverlauf. Dabei müssen
die Maxima bei 0.707 des Durchmessers liegen und bei entsprechender Einstellung/Fokussierung
Rand-Mitte-Rand auf einer Linie durch die Mitte liegen. Jede Störung dieses typischen Verlaufs
zeigt zugleich den entsprechenden Fehler an:

Bei diesem Vergleichs-Spiegel ist der Randverlauf der Kurven ist viel stärker gekrümmt und
zeigt damit eine stark abfallende Kante an, die Mitte ist zu hoch, und müßte weg-retouchiert
werden, man erkennt die deutliche Zone. Parallele Streifen, wie in bei einem Nulltest in
Autokollimation entstehen, sind leichter zu taxieren, besonders hinsichtlich Coma und Astig-
matismus, aber es geht auch über CoC-Streifenbilder mit einiger Übung. Ganz schlecht sieht
man Koma und Astigmatismus, letzteren über eine senkrechte Symmetrie-Achse.

@reginato09.jpg

Bei den folgenden zwei Beispielen hatte der Spiegel die Form eines Mexikaner-Hutes, also einen
kräftigen "Kegel" in der Mitte, was über das Interferogramm deutlich erkennbar ist. Je nach
Öffnungs-Verhältnis sieht man, wie beim nächsten Beispiel, sogar die deutlich Unterkorrektur,
die bei diesem Hersteller beobachtet werden konnte. In dieser Hinsicht kann dieser Spiegel als
gutes Beispiel für eine perfekte Parabel dargestellt werden. Bis f/5 funktioniert diese Art
der Auswertung auch noch recht zuverlässig.

@reginato10.jpg

@reginato11.jpg

Der untersuchte Newton 500/2500

@reginato05.jpg

@reginato06.jpg

Und weil wie ein Waidmann auch, abschließend ein Bild von der Wildsau und dem Jäger "geschos-
sen" wird nahm also mein guter Namens-Vetter Wolfgang Aufstellung neben seinem Spiegel. Und
damit beide richtig erleuchtet erscheinen, richtete ich einen 500-Watt-Strahler auf beide.
Und welche Überraschung wir da erlebten, läßt sich an den nächsten Bildern erkennen. Da hat
also einer, so meine Vermutung, den Spiegel nicht restlos auspoliert, bevor er mit der Para-
bel begann. Zumindest habe ich ich ebenfalls einen 20 cm Kugelspiegel, der genau den glei-
chen Effekt zeigt. Auch dieser Umstand sorgt für zusätzliches Streulicht, und jetzt kann man
philibustern, ob mehrheitlich die Art der Retouche oder die mangelde Auspoliererei die Ur-
sache sei.


@reginato07.jpg

In normaler Auflösung sieht es dann so aus.

@reginato08.jpg

Was soll der arme Prüfer jetzt für einen Rat geben? Bezahlt ist der Spiegel nämlich bereits.
Wie kulant Hersteller reagiert, wissen wir noch nicht. Je nach Charakter würde so ein Sachver-
halt von den Spezialisten jahrelang durch die Foren gezerrt, selbst wenn der gemeinte Einzel-
fall einvernehmlich gelöst worden ist. Zumindest ist dieser Bericht ebenfalls ein Versuch,
eine einvernehmliche Lösung anzubahnen, schon weil es ja auch noch andere Hersteller gibt.

Z_Linie.jpg

Hallo Seal,

natürlich gibt es dazu ein Foucault-Bild. Und zwar eines gegen meinen
40 cm Kollimations-Planspiegel bzw. die ersten 40 cm dieses 500 mm
Durchmesser Newton-Spiegels. Der dunkle Teil oben stammt von Luft-
verwirbelung, obwohl ich versucht habe, mit Styropor-Platten den
Strahlengang "einzuhausen", wie man am Foucault-Bild sogar sieht.
Interessant natürlich, um wieviel mehr der Lyot-Test die Rauhheit der
Spiegelfläche zeigt.

@reginato12.jpg

Man darf aber nicht glauben, daß man diesen Fehler auf dem Foucault-
bild sehen würden. Man wird ihn auch nicht auf dem Lyot-Test-Bild sehen.
Dort sieht man die Polierstriche, die über die Lokal-Retouche mit kleinen
Facetten in die Fläche "gegraben" wurden, was die Rauhheit erhört.
Erst am Spalt-test erkennt man einen ungewöhnlichen hohen Betrag an
Streulicht, und dann fängt man an, nach den Ursachen zu suchen. Und
die erkennt man an diesem Beispiel sehr deutlich.

Nach Rücksprache mit einem englischen Spiegelhersteller bestätigt mir
diese Firma folgende Vermutung:

Der Spiegel wurde bei der Herstellung der Sphäre zunächst leider nicht
ganz auspoliert, was man erst mit einer 500 Watt Lampe sehr gut sieht.

Bei der Parabel wird in der Regel nur die Mitte und eventuell der Rand
tiefer gelegt. Dadurch wird sowohl die Mitte, wie der Rand auspoliert,
und die 0.707 Zone bleibt matt, weil man dort nicht retouchieren darf.
Der Hersteller erklärt, es würde sich um einen Beschichtungs-Fehler handeln,
was jedoch von der engl. Firma nicht bestätigt wird.

Die Frage der Reklamation muß der Sternfreund entscheiden, jedenfalls
liegt seitens vom Hersteller ein entsprechendes Angebot vor. Von der Parabel-
korrektur wäre es ein super Spiegel. Mit diesem Fehler hat zunächst
keiner gerechnet. Wieviel Streulicht sowas am Himmel bringt, wissen wir
ebenfalls noch nicht.

Z_Linie.jpg

Muß noch ein paar Anmerkungen anfügen:

Die beim Lyot-Test entdeckte Rauhheit wird vom Hersteller zugegeben:
Die Firma verwende eine schnelle Technik der Parabolisierung. Das sieht
man auch auf dem Lyot-Testbild.

Nicht erklärt ist weiterhin die matte 70% Zone, die nur erkennbar wird,
wenn man mit einer 500 Watt Lampe den Spiegel ausleuchtet - an der
Sonne würde man das ebenfalls erkennen. Hinsichtlich der Rauhheit
einige Webadressen:

Älterer 12.5" ICS Dobson
Der Dobs-Mount-Dobson
Die Orion Zwillinge - dem Barry gewidmet

Sechs Spiegel einer bekannten osteuropäischen Weltfirma hinsichtlich Rauhheit im Lyot-Test
Nummer 5 ist mein eigener

orion-uk05.jpg

 

C028 Rohr-Dobson 315-1619 zweiter Bericht

erster Bericht

Es gibt eine zweite Quelle solch hervorragender Spiegel, und vor dort habe ich den meinigen Newton-Spiegel, der meinem
15-Zoll Lomo-Spiegel mindestens ebenbürtig ist. Man kann also solche hochwertigen Spiegel auch bei uns kaufen, vor
einigen Jahren hatte ich die Gelegenheit dazu. Zunächst habe ich meinen ICS-Newton "gewaschen", also erst abge-
duscht, dann ganz langsam mit einem Schwammtuch unter laufendem Wasser die Spiegelfläche vom festsitzenden Staub
befreit, danach vorsichtig abgezogen, abgeblasen mit Druckluft und die Reste mit einem Baumwolltuch zartfühlend besei-
tigt. Und das sind die Ergebnisse nach ca. 3 Jahren Benutzung:

Dobson20.jpg


Dobson21.jpg


Dobson22.jpg


Dobson23.jpg


Dobson24.jpg


Dobson26.jpg


Dobson27.jpg


Dobson28.jpg

die dünne gepunktete Linie wäre jeweils der Ideal-Verlauf des Interferogrammes

Dobson29.jpg


Dobson30.jpg


Dobson31.jpg

Und hier die Bilder meines Lieblings-Dobson:

Dobson07.jpg

die Schutzplatte ist etwas angetaut

Dobson08.jpg

Diese Art Lagerung hat sich bewährt

Dobson09.jpg

eine ALU-Scheibe trägte die ganze Hauptspiegeleinheit

Dobson10.jpg

ehemals im Meade-Sortiment

Dobson11.jpg

Auch diese Fangspiegeleinheit hat sich bewährt

Dobson12.JPG

ebenso die Details

Dobson12a.JPG

auch diese Form der Spinne ist keine neue Erfindung

Dobson13.JPG

und hier die Lösung mit den Tellerfedern - der Justierweg für den Hauptspiegel reicht völlig.

Dobson14.JPG

 

C026 Traumhafter Newtonspiegel 295-1196

Traumhafter Newton-Spiegel

Mir ist er bekannt, der Spiegelschleifer, der traumhafte Spiegel schleifen kann, die an Glätte sogar noch Zambuto-Spiegel
in den Schatten stellen, obwohl die auch sehr glatt sind. Den Spiegel heute könnte man als Referenz-Spiegel bezeichnen,
nahezu keinen Astigmatismus, obwohl mit Caustik vermessen, einer Methode, bei der man Astigmatismus nicht sieht. Der
Rand ist ordentlich rundiert, ebenso die Rückseite glatt geschliffen, was nicht bei allen Spiegeln eine Selbstverständlich-
keit ist. Dieser Spiegel ist preislich etwas teurer, als die üblichen Spiegel aus Fernost, aber von der Qualität her nahezu
unschlagbar.

Aus Gründen der Justage zuerst einen Ring auf die Spiegelmitte "geschrieben". Bewährt hat sich die 120°-Lagerung im
Gleichgewicht auf Hart-Gummipads.

@RA-New12-01.jpg

Eine der wichtigsten Tests zu Beginn ist die Prüfung auf Rotations-Symmetrie, um einen möglichen, strehlmindernden
Astigmatismus zu Beginn zu erkennen. Siehe rechts unten den Sterntest mit einem 4mm Nagler Zoom im Krümmungs-
mittelpunkt. Alle weiteren Sterntests sind im Doppelpaß erstellt, wobei nach erfolgter sorgfältiger Kollimation eine
Aufnahme meiner Pinhole von 20 Micron unter 1200-facher Vergrößerung noch ein kantenscharfes Ergebnis abliefert.


@RA-New12-02.jpg

Am Ronchigramm werden mehrere Aspekte ganz deutlich sichtbar: Der Rand, die notwendige Spiegelunterkorrektur,
und die extrem glatte und störungsfreie Fläche. Bereits oben am Sterntest erkennt man den hochgezogenen Rand
dadurch, weil extrafokal die Scheibchen leicht ausfransen und intrafokal ein deutlich abgegrenzter Lichtring zu sehen
ist. Bei den üblichen abgesunkenen Kanten anderer Spiegel, hat man eine umgekehrte Situation.

@RA-New12-03.jpg

Die Prüfung auf Rotations-Symmetrie mit einem Interferometer bei 532 nm wave: kein signifikanter Astigmatimus.

@RA-New12-04.jpg

Sehr selten, daß man einen solche glatten Spiegel zu Gesicht bekommt, trotzdem ist auch Foucault extrem scharf und
zeigt noch eine leichte Zone im Randbereich.

@RA-New12-05.jpg

die vom Rauhheitstest bestätigt wird, aber auch hier sucht man vergeblich nach den Strukturen der Politur, wie man sie
typischerweise bei vielen Spiegelherstellern findet.

@RA-New12-06.jpg

Mit diesem Spiegel kommt man sehr sicher an die Grenze seiner theoretischen Auflösung. Die beiden 5.4µ Abstand
Komponenten trennt dieser Spiegel ganz ohne Probleme und bei etwas mehr Zeit hätte man auch noch die beiden
3.3µ Abstand Komponenten fotografieren können. Nächstes Bild unten rechts.

@RA-New12-07.jpg

Zu Vergleichzwecken der gleiche künstliche Sternhimmel bei unterschiedlichen opt. Systemen: Von besonderem Interesse
ist der Vergleich mit einem 400/1800 GSO Newton-Spiegel, der obwohl in der theoretischen Auflösung besser, durch seine
etwas rauhere Fläche bereits "einknickt": http://rohr.aiax.de/@BleiGSO_Foucault.jpg http://rohr.aiax.de/@BleiGSO_Lyot.jpg

artifSkyObjektC01.jpg

Da Optiken in der Regel nur auf der Achse untersucht werden, ist es durchaus reizvoll, (auch bei Refraktor-Optiken) mal
die optische Situation im Feld unter die Lupe zu nehmen. Beim Newton-Spiegel erwartet man natürlich eine ausgeprägte
Coma, die sich je nach Fokus-Lage natürlich verändert.

@RA-New12-08.jpg

Der Vorteil einer RoC-Auswertung (Krümmungsmittelpunkt - auch die ZYGO GPI Geräte in der Industrie verfahren in
gleicher Weise), man führt möglichst wenig zusätzliche Fehler ein, außer z.B. die mögliche Verformung über Lagerung,
Raumschwingungen und der Luftunruhe. Wenn der Rand des Interferogrammes exakt definiert ist, dann läßt sich
ebenso genau der Strehl ermitteln, wie beim Doppelpaß-Verfahren. Beide Auswert-Verfahren lieferten ähnlich
höhe Strehlergebnisse ab.

@RA-New12-09.jpg

Das auf Null zurückgerechnete obere Interferogramm

@RA-New12-10.jpg

Da der Spiegel über den Caustik-Test ausgemessen wurde, ist ein Vergleich mit dieser Methode durchaus interessant,
wenngleich der Astigmatismus auf andere Art erfaßt werden muß. Die hohen PV-Werte der Wellenfront im Bereich L/40
sind natürlich über die Interferometrie nicht zu halten. Auch erfaßt der Caustik-Test die Situation am Rand nur
ungenügend.

@RA-New12-11a.jpg

Aus Gründen der Vergleichbarkeit wurde deshalb auch hier der Astigmatismus ganz deaktiviert und dann bekommt man
einen ähnlich hohen PV-Wert von L/21, wobei darin noch die Unterkorrektur steckt, die ebenfalls über Caustik nicht
ausgedrückt wird. Auch der qunatitative Foucault-Test hat die gleichen Probleme. Trotz aller Diskussion darüber ist
es ein sehr hochwertiger und deswegen sehr seltener Newton-Spiegel, der die höheren Kosten unbedingt rechtfertigt.
Zur nächsten Profil-Darstellung über Atmosfringe besteht also durchaus eine Ähnlichkeit, sie wurde über das Interfero-
gramm erzielt.

@RA-New12-11b.jpg

Auch die 3-D-Darstellung der Wellenfront ohne Astigmatismus beschreibt die Situation ähnlich.

@RA-New12-11.jpg


@RA-New12-12.jpg

Der Fangspiegel paßt von der Genauigkeit in jedem Falle zu diesem schönen Newton-Spiegel.

@RA-New12-13.jpg

 

C024 Orion perfekter 12 Newton u Behandlung von Astigmatismus u weitere Links unten

31.07.2010 Perfekter 12" Newton von Orion + Behandlung von Astigmatismus + weitere Links

Wie in meinem Beitrag hier ersichtlich, wird beim Meßaufbau eines Parabolspiegels grundsätzlich die Koma als Systemfehler
abgezogen, weil Koma auf der opt. Achse bei einem Newton-System nicht vorkommen kann. Dieser Sachverhalt ist unter den
Feinoptikern hinreichend bekannt - offenbar weniger unter den Dobson-Besitzern - eine Diskussion darüber deshalb überflüssig.
Sehr viel interessanter hingegen ist die Behandlung von Astigmatismus, wie er bei Parabolspiegel auf der Achse in unterschied-
lichsten Formen vorkommt. Das verdeutlicht z.B. diese Übersicht. Der Zernike Zoo

Astigmatismus kommt also nicht nur in der Grundform vor, man würde aber diese Art Astigmatismus noch am ehesten erkennen.
Bei der Beurteilung von Astigmatismus sollte man überdies trennen, a) vom Spiegel-eigenen Astigmatismus, b) vom Lagerungs-
Astigmatismus wegen der vertikalen Lagerung des Spiegels c) Astigmatismus, der durch Meßaufbau und Hilfsoptik erzeugt wird,
d) und Astigmatismus, der über die Luftunruhe und Raumschwingungen selbst eines Meßlabors erzeugt wird.

Die Summe dieser Einflüsse schlägt sich als Gesamt-Rest-Astigmatismus nieder und Firmen wie LZOS prüfen im Extremfall
deshalb in einem senkrechten Vakuum-Turm, der für einen normalen Meßbetrieb nicht realisiert werden kann. Um aber doch zu
nachvollziehbaren Ergebnissen dieses strehl-mindernden Fehlers zu kommen, halte ich mittlerweile eine Ausschlußprüfung auf
signifikanten Astigmatismus für sinnvoll - ebenfalls interferometrisch im Krümmungsmittelpunkt der Parabel, weil man damit
wenigsten eine Fehlerquelle sicher ausschließen kann, nämlich die Einflüsse des Kollimations-Planspiegels oder einer Kompensations-Linse.

Zu Beginn einer Spiegelprüfung untersuche ich mit dem Sterntest und einer 5µ großen Pinhole und parallel dazu mit einem
Interferogramm wie dargestellt, ob der Newtonspiegel signifikanten Astigmatismus hat oder nicht. Im konkreten Fall sind die
Streifen rotationssymmetrisch zum Zentrum, sodaß ein Astigmatismus der Grundordnung in jedem Fall ausgeschlossen werden
kann. Astigmatismus höherer Ordnung kann man bereits der Luftunruhe zuordnen.
Wenn also kein signifikanter Astigmatismus zu befürchten ist, dann kann er später in einer Autokollimations-Anordnung auch
abgezogen werden. Auch deswegen, weil Astigmatismus kleiner als PV L/4 kaum oder gar nicht am Stern wahrgenommen wird,
auch wenn es oft behauptet wird.

Orion12Inch_01.jpg

Im weiteren Testverlauf vergleicht man die intra-extrafokalen Sternscheibchen deswegen, weil man a) zur sphärischen Aberration und
b) zur Flächenqualität Aussagen machen soll, die sich u.a. mit dem Foucault- und Lyot-Test decken.

http://rohr.aiax.de/Orion12Inch_02.jpg[/img]

Zum vorherigen Sterntest stellt der Foucault-Test eine Entsprechung dar, wenn man sich die Zonen aber auch die Polierstriche genauer
anschaut.

Orion12Inch_03.jpg

Auch der Ronchi-Test mit 13 lp/mm intrafokal verrät viel über die Glätte eines Spiegels. Zwischen den hellen Streifen
sind die dünnen Beugungs-Linien. Je dunkler der Bereich dazwischen ist, umso glatter ist ein Spiegel. Auch hier man
noch die Polierstriche, wie sie auch der Foucault-Test bereits zeigt.

Orion12Inch_04.jpg

Auf der Basis diese Interferogrammes folgt die weitere Auswertung. Es wäre ein Fleißarbeit, jetzt 10 Einzel-Interferogramme aus-
zu werten. Das fordern aber auch nur die, die sich nie mit der praktischen Arbeit einer solchen Vermessung befaßt haben, aber
locker irgendwelche Foren vollschreiben.

Orion12Inch_05.jpg

Das von mir mitentwickelte Programm AtmosFringe zeigt von diesem Streifenbild auch den Ideal-Verlauf.

Orion12Inch_06.jpg

Um also diese Auswertungs-Übersicht richtig zu verstehen: Koma darf in jedem Fall abgezogen werden als System-Fehler. Astigmatismus
kann man nach dieser Voruntersuchung ebenfalls abziehen, weil er nicht signifikant auftaucht und weil man in jedem Fall nur den
spiegel-eigenen berücksichtigen darf und sonst nichts. Wer also etwas anderes fordert, sollte daher eine praktikable Lösung vorschlagen,
wie man sicher den spiegeleigenen Astigmatismus ermittelt und von dem anderen trennt. Vorschläge, den Spiegel zu drehen, kenne ich,
führt leider aber nicht zur Lösung des Problems. Das würde sich nur lösen lassen in einem senkrechten Vakuum-Turm, wie bei LZOS.
In jedem Fall ermittelt AtmosFringe einen Strehl von 0.991 . . .

Orion12Inch_07.jpg

. . . und weil es nicht uninteressant ist, was der ZYGO des Herstellers als Ergebnis certifiziert, füge ich dessen Certificate an.

Orion12Inch_08.jpg

Für mich am Interessantesten ist die Übereinstimmung meines Foucault-/Lyot-Testes mit der 3D- und 2D-Darstellung der Spiegel-Oberfläche. Damit wäre
bewiesen, daß man mit einfacheren Mitteln beim Vermessen von Parabolspiegeln gut mithalten kann.

Orion12Inch_09.jpg

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Astigmatismus R.F. Royce: Testing Telescope Mirrors and Standards

C025 Qualitäts-Kriterien Orion Raffeiner12-Zoll f4 Newton

Qualitäts-Kriterien an einem 12-Zöller

Quote:


"Die engen Epsilon-Lyrae Sterne lassen sich nicht trennen, statt dessen schaut es wie ein Igel aus. Auch als ich ein 2 mm
Okular kaufte, um noch höher zu vergrößern, war nur der 'Igel' größer. Bei Deep Sky Objekten hatte ich weniger Probleme."


Das waren die Gründe, warum dann so ein Spiegel bei mir landet, der mit L/8 PV certifiziert worden war. Bei einer solchen
Untersuchung geht es mindestens um zwei Bereiche, auf der einen Seite eine möglichst genaue, aber auch realistische
Bestands-Aufnahme über drei wesentliche Kriterien, der andere Bereich wäre die Frage, wieviel Qualität darf man für einen
vergleichsweise günstigen Preis eigentlich erwarten. Die zweite Frage ist noch schwerer zu beantworten als die erste - seit
es massenhafte China-Importe gibt. Die zweite Frage ist eine Frage der Mentalität und der Bereitschaft, für ordentliche
Qualität auch einen ordentlichen Preis zu zahlen. - Zuständig fühle ich mich trotzdem nur für den ersten Bereich.

Drei wesentliche Kriterien sind es, die einen guten Newton-Spiegel ausmachen:
- stimmt die Parabel-Retouche, ist also der Spiegel hauchzart (ca. L/4 PV wave) unterkorrigiert aus termischen Gründen? Hat er
--keine abfallende Kante, keine Zonen?
- ist der Spiegel frei von signifikantem Astigmatismus der Grundordnung Z4 und Z5, also kleiner als L/4 PV wave, den würde man
--nur schwer wahrnehmen am Himmel. (bestimmte Foren-Schreiber würden diesen Standpunkt nie akzeptieren)
- wie glatt ist die Fläche in der Feinstruktur und in ihrer "Landschaft"? (ein auch hier wichtiges Kriterium)

MirrorJFO_01.jpg

Um dem Astigmatismus auf die Spur zu kommen, wäre bei perfektem Fangspiegel und Justage des Newtons eigentlich nur der
Himmel selbst die ultimative Testmöglichkeit, ob man einen Astigmatismus feststellt. Und da nur große Firmen wie LZOS für diese
Zwecke einen senkrechten Vakuum Turm benutzen, steht in meinem Fall der Spiegel in seiner Halterung und besonders dünne Spiegel
zeigen dann den bekannten Lagerungs-Astigmatismus. Ebenfalls die Thermik zwischen Spiegel und Lichtquelle erzeugt über die
Luftbewegung dauernd ein Pendeln um den Null-Punkt, und das wäre dann das beste Ergebnis oder die Aussage: Dieser Spiegel hat
nur einen unbedeutenden oder keinen Astigmatismus. (Letzteres kommt nie vor)
Und genau im ROC = Krümmungsmittelpunkt von 2366 mm entstand dann dieses Foto meines künstlichen Sternhimmels, das man
mal mit diesem Bericht vergleichen sollte: BeobachtungsPraxis: Astigmatismus - wie groß darf er sein?
Hier wird auch gezeigt, wie Astigmatismus auf die Beugungs-Ringe wirkt. Überhaupt wahrnehmen wird man ohnehin nur den Astigma-
tismus Z4 / Z5 in dieser Übersicht: Der Zernike Zoo Astigmatismus höherer Ordnung läßt sich am Stern nicht erkennen.

MirrorJFO_02.jpg

Defokussiert man den Interferometer und nimmt die Verkippung (tilt) heraus, dann entstehen solche "ringförmigen" Interferogramme,
die die Frage nach dem Astigmatismus ziemlich gut beantworten können: Man kann ihn in seiner Größe besser einschätzen. Das beste
Ergebnis liegt also bei ca. L/7 PV wave und deshalb sollte man ihn vernachlässigen. Er wird also nicht ins Gewicht fallen.

MirrorJFO_03.jpg

Natürlich erstellt man auch die üblichen Interferogramme in RoC = Krümmungsmittelpunkt und kann sie dann mit OpenFringe oder
AtmosFringe auswerten: OpenFringe über die Fourier-Transformation , AtmosFringe über die Streifenauswertung. In der Regel wird
man am Himmel den Sterntest machen - ob man nun Suiter gelesen hat oder nicht. Und da sind es zwei Auffälligkeiten, die dieser
Test bereits deutlich zeigt. Die Scheibchen-Fläche sollte glatt und gleichmäßig eingefärbt sein und der Rand sollte extra- wie
intrafokal möglichst gleiches Aussehen haben. Der "Licht-Ring" extrafokal ist ein Hinweis auf Überkorrektur oder abfallende Kante,
was optisch das Gleiche ist. Dazu gehört dann intrafokal ein mehr oder weniger ausgefranster Rand. Der "Igel", wie ihn der Stern-
freund bei den Epsilon-Lyrae Sterne gesehen hat, erklärt sich aus der unruhigen Flächenstruktur, wie man sie bereits im Sterntest
wahrnimmt.

MirrorJFO_04.jpg

Eine andere Art der Darstellung zeigt sich auch beim Ronchi-Test. Die Streifen sollten schnurgerade verlaufen. In unserem Falle zeigen
sie ringförmige Zonen an und bestätigen den ersten Eindruck über den Sterntest.

MirrorJFO_05.jpg

und nun ein Interferogramm in RoC, das man gerne selbst auswerten kann, wobei man den Restastigmatismus abziehen sollte und
sich nur die sphärische Aberration betrachtet. (Es ist die Zurückrechnung auf Null bei conic constant = -1) D 297 R 2367. In diesem
Zusammenhang interessiert mich die Streuung der Ergebnisse durch OpenFringe bei ein und demselben IGramm.

MirrorJFO_06.jpg

Das Auswertprogramm AtmosFringe ergibt dieses Ergebnis und macht zugleich klar, daß dieser Spiegel mit Best fit conic constant
von - 1.031 bereits leicht überkorrigiert ist, was man dem RonchiBild ebenfalls ansieht - man muß nur genau hinsehen.

MirrorJFO_07.jpg

Etwas freundlicher fällt die Auswertung über OpenFringe aus, aber dort erkennt man in der 3D-Wellenfront-Darstellung deutliche
Zonen, die unser Auge im RoC-Interferogramm kaum wahrnimmt, wenn man nicht gerade den Ideal-Verlauf kennen würde.

MirrorJFO_08.jpg

Sehr viel klarer wird die Aussage, wenn man die Interferogramme in Autokollimation gegen einen Planspiegel untersucht. Die
"Wellenform" der Streifen sind ein deutlicher Hinweis auf Zonen, die man nun hier am deutlichsten sieht.

MirrorJFO_09.jpg

und hier ergäbe sich als reine Abweichung von der Ideal-Parabel ohne Astigmatismus ein hoher Strehlwert mit ca. L/6 PV wave
Überkorrektur, umgekehrt hätte es sein müssen, dann wäre es gut.

MirrorJFO_10.jpg

Dazu passend über OpenFringe die 3D-Wellenfront Deformation, an der man die Art der Überkorrektur erkennt.

MirrorJFO_11.png

Die bisherigen Schaubilder entstehen auf der Grundlage der Interferogramme, - deswegen sind sie nicht so exakt, wie z.B. der
Foucault- oder Lyot-(Rauhheits) Test. Der aber fällt sehr eindeutig aus. Er zeigt nicht nur die ringfömigen Zonen, sondern auch
die Narben oder "Pocken", die dieser Spiegel leider hat und bestätigt noch viel deutlicher die zuvor berechnete Flächenstruktur.

MirrorJFO_12.jpg

und wenn man dann das vorherige Bild mit dem Programm Image Analyser in eine 3D-Form bringt, dann zeigt diese überdimensio-
nierte Darstellung den Grund, warum der Sternfreund am Himmel Zit. "Igel" sieht. Im Sinne des Herstellers, des Händlers und des
Sternfreundes wird sich diese Situation sicher bald ändern lassen.

MirrorJFO_13.jpg

Zur Auswertung in RoC z.B. mit diesem Interferogramm muß folgende Anmerkung gemacht werden:
Auch diese Auswertung ist kein echter Null-Test. Ein Vorteil ist zwar, daß nur noch lagerungs-bedingter Astigmatismus und das Seeing
zwischen Optik und Lichtquelle in die Messung eingeht, der Nachteil dieses Verfahrens ist, daß die Meßwellenlänge richtig, der opt.
wirksame Durchmesser mit einer Toleranz von 0.5 mm und der KrümmungsRadius mit 1 mm genau eingeben werden müssen, ebenso
muß bei der Auswertung selbst der Rand scharf begrenzt sein, das IGramm im übrigen exakt rund, und der im AuswertProgramm
gezeichnete Umkreis exakt auf den Rand des IGrammes fallen. Bereits eine Differenz von nur einem Pixel bei einer Bildgröße von
1600 x 1600 Pixel läßt den Strehlwert bereits um bis zu 2%-Strehl-Punkte springen.
In meinem Fall springt das Ergebnis auch von 0.926 Strehl (conische constante -1 / PV L/4.2) auf Strehl 0.975 (best fit conic -1.031 /
PV L/7.4). Und damit wären wir fast in der Nähe des certifizierten Strehl-Ergebnisses.

Nur ist der Spiegel tatsächlich aber überkorrigiert, was sich wirklich nur noch am Himmel oder gegen einen guten Planspiegel mit
eindeutiger Sicherheit klären läßt. In allen übrigen Merkmalen gleicht sich meine Auswertung mit denen des Zertifikates, das ich
erst nach meiner Untersuchung bekam: Man sieht diesem Zertifikat bereits die rauhe Oberfläche an - wenn es denn von allen
Beteiligten genau betrachtet worden wäre. ____

Z_Linie.jpg

Guten Morgen!

Mein Name ist Johann, ich bin, oder besser war der Besitzer des oben geprüften Spiegels. Nun habe ich einen Neuen, ich erzähle der
Reihe nach: Nach längerem suchen im Internet fiel die Wahl auf einen Orion UK 300/1200 SPX Newton. Für die Grösse sehr leicht, über-
wiegend positive Bewertung der Optik, bei TS als die besten Spiegel am Markt beworben; die angeblichen mechanischen Mängel am
Tubus waren mir bekannt. Ich holte Ende Februar 2009 das Teleskop zusammen mit einem Telrad, Chesire und einem Hyperion 36mm
bei TS ab. Das erste First Light erfolgte, da die Rockerbox noch fehlte, auf der GPE Montierung meines Vixen R114M Newton, den ich seit
2001 besitze. Damit das ganze nicht umfiel musste Einer ständig das Teleskop in den Armen halten während der andere schauen konnte.
Wow soviel Sterne! Das riesige Gesichtsfeld mit dem 36er Okular! Es hat einen aus den Schlappen gerissen! Das war der kurze erste Eindruck.
Danach kam der Bau der Rockerbox, lernen einen Newton justieren (hatte ich beim 114er nie  gemacht), und die ganzen mechanischen
Verbesserungen, damit man nicht ständig wieder justieren musste. Doch trotz der ganzen Maßnahmen beschlich mich allmählich das Gefühl,
dass mit dem Spiegel etwas nicht stimmte. Ende Jänner 2010 schickte ich dann den Spiegel zu Wolfgang Rohr: der Spiegel ist ein Reklamationsfall.

Herr Ransburg verspricht den Spiegel nach England zum überarbeiten zu schicken, dauer 6-8 Wochen. Von Orion kommt die Bestätigung daß
der Spiegel doch nicht die Qualität hat die er haben sollte. Als Ausgleich würde ich nun einen " truly superb Mirror" erhalten von
dem ich "surprised" sein würde.Ich freue mich schon. Die Wochen vergehen.... Nach, ich glaube 10 Wochen, frage ich bei Ransburg an: Oh ihr
Spiegel,schnell bei Orion nachfragen. Ich erhalte dann auch schnell Antwort. Um die Sache kurz zu machen: Orion hatte Schwierigkeiten mit dem
Spiegel. Nach ein paar Monaten kam dann einer bei Wolfgang Rohr an, war aber auch nicht viel wert, Der schickte ihn dann direkt zu Orion zurück.
Laut Orion war dieser Spiegel ein "bad piece off glass". Sie hatten immer wieder versucht ihn zu überarbeiten doch es wurde nichts, sie haben ihn
verschrottet. Dann machten sie einen Neuen. Ende Juli kam dann von Wolfgang Rohr die Nachricht: ihr Spiegel ist fast perfekt! Hurraaa!

Einen Tag nachdem ich in Urlaub gefahren war kam dann der neue Spiegel bei mir an. Als ich zurückkam war erst mal eine gute Woche der Himmel
bewölkt. Am Dienstag dieser Woche war der Blick für eine viertelstunde auf Epsilon Lyrae frei.Der erste Blick lässt Hoffnung aufkommen:mit dem
Nagler 2-4mm kann ich beide Doppelsterne schön trennen, auch drei von den feinen Sternen dazwischen kann ich scharf sehen. Gestern Abend hat es
dann doch noch aufgerissen und ich konnte den fast vollen Mond beobachten.Auch wenn es ein bisschen gewabert hat, zwischendurch war das Bild
schön scharf. Mir fällt auf dass jetzt der Fokuspunkt ganz genau ist, vorher wars etwas "elastischer". Ich glaube mit dem  Spiegel werde ich meine
Freude haben.

Daß ich ohne die Hilfe von Wolfgang Rohr ziemlich "Alt" ausgesehen hätte ist mir klar(ER hat sich mehr "reingehängt" als Er hätte müssen). Wie willst
du als Unwissender beweisen dass der Spiegel schlecht ist? Denn so grottenschlecht war der Alte ja nicht, nur eben nicht das wofür ich bezahlt habe
und was ich wollte. Zu TS ist zu sagen daß ich von Herrn Ransburg immer sofort eine Antwort bekam während ich bei den Mitarbeitern schon mal
vergeblich wartete. Daß es so lange gedauert hat lag auch nicht bei TS. Trotzdem habe ich zwischendurch wenn der Himmel klar war auf alle 
gewettert.

Weiter oben schreibt Wolfgang Rohr: Leute schaut euch die Zertifikate an! Mir bleibt die Frage, wie kann ich die Glätte eines Spiegels erkennen?
Ich kaufe jedenfalls kein Teleskop mehr ohne vorher durchzuschauen. Denn ich glaube nur mehr was ich sehe.

Z_Linie.jpg

Wenn ich mich mal selbst zitieren darf:

Leute, schaut Euch Eure Certifikate genau an:

Diese Zertifikat hatte ich zunächst nicht veröffentlicht, damit die Reklamation nicht unnötig gestört wird. (Habe ja schon viel erlebt!!!)
Die 3D-Darstellung rechts oben entspricht . . .

MirrorJFO_15.jpg

. . .  meiner 3D-Darstellung! Man hätte diese Rauhheit bereits über das Zertifikat in 3D und 2D-Darstellung gut erkennen können. Selbst am synthetischen
Interferogramm sieht man den Sachverhalt bzw. die deutliche Zone. Dieser Fehler mag im L/10 PV Bereich liegen, er hat aber genau die von Johann
geschilderten Effekte am Stern.

MirrorJFO_13.jpg

Dieser Sachverhalt ist aber bereits auch am defokussierten Sternscheibchen erkennbar. Man sieht die Entsprechungen auch beim Sterntest und
damit läßt sich ebenfalls die rauhe Spiegeloberfläche beweisen.

MirrorJFO_04.jpg

Und guckt man sich die Streifen an, die in Autokollimation bei 532 nm wave zu bekommen sind, so erklärt die Wellenform der Streifen erneut die
Zonen und die "Hundekuchen-Oberfläche" des ursprünglichen Spiegels.

MirrorJFO_09.jpg

Der Hersteller in England liefert auch sehr gute Spiegel. Nur sollte man jeweils genau prüfen, was man geliefert bekommen hat. Und das geht bereits
mit einem kritischen Blick aufs Zertifikat und eben nicht nur auf den Strehl-Wert, das ist wirklich nur ein Teilaspekt, auch wenn die Zahlengläubigkeit
in unserem Land so überaus hoch ist. Wer also zäh am Ball bleibt, ist am Schluß erfolgreich.

 

C023 Orion Newton f6 199-1183 dreifach-Messung

Orion Spiegel sind glatt und hochwertig

Es sind hochwertige Spiegel und ihr Geld wert - auch wenn sie kein Zygo Certifikat haben. Und wenn dieser Spiegel
richtig im System justiert ist, gut ausgekühlt, und auch der Fangspiegel keinen Ärger verursacht, wenn schließlich
das Seeing alle Wünsche zuläßt, dann sollte dieser Spiegel sehr kontrastreiche Beobachtungen zulassen.

Diese Spiegel werden auf Wunsch auch mit einem Zygo-Certifikat geliefert, aber selbst wenn dort ein Strehl von 0.99....
ausgewiesen wird, dann unterscheidet er sich kaum von diesem Exemplar, das man über mehreren verschiedene Setups
auswerten kann. Die ultimative Prüfung wäre am Himmel selbst - an Polaris - nur die Witterung "versaut" einem den
ganzen Spaß . . .
In einer Übersicht deshalb die hier gewählten Prüf-Anordnungen:
- RoC oder im Krümmungsmittelpunkt (Nachteil: IGramm muß randscharf sein, Durchmesser und Radius auf mm bekannt sein)
- in Autokollimation als Gegenkontrolle (absoluter Nulltest, lediglich KollimationsSpiegel kann Astigmatismus einführen)
- in Kompensation (wenn ZEMAX-Rechnung stimmt und Einflüsse der KompensationsLinse)
Da das Setup in Autokollimation und Kompensation zu ähnlichen Ergebnissen führt, kann angenommen werden, daß die
RoC-Messung zu schlecht ausgefallen ist.
Test-Anordnungen RoC, Autokollimation,
Orion 300/1600 UltraGrade Spiegel + Ross-Null-Test
B: 08-Newton Testing in Kompensation und Radius of Curvature
http://www.astro-foren.de/showpost.php?p=38729&postcount=6

@08NewOriTSSchl_01.jpg

Der Händler hat auch ein Certifikat beigesteuert, gibt aber bei Ronchi nicht an, ob intra- oder extrafokal und kommt dadurch
zu einem falschen Schluß: Der Spiegel ist nicht überkorrigiert: Das wäre nämlich schlecht!
Viele Streifen machen ein RonchiGRamm unübersichtlich und nicht unbedingt aussagekräftiger.

@08NewOriTSSchl_02.jpg

Eine der wichtigsten Prüfungen bei einem Spiegel ist der Test auf Rotations-Symmetrie, also der leidige Astigmatismus.
Astigmatismus ist der Strehl-Killer Nr. 1. Und weil auch über Lagerung und Testaufbau Astigmatismus eingeführt werden kann,
ist es sinnvoll, sich über den Astigmatismus besonders zu Beginn Klarheit zu verschaffen. In diesem Fall auf 3 Arten:
- in RoC - über ein Interferogramm
- in Autokollimation über Artificial Sky und hoher Vergrößerung mit Untersuchung des 1. Beugungs-Ringes Übersicht: Artificial Sky

- in Kompensation bei 550 nm wave und hoher Vergrößerung ohne Obstruktion durch die PlanspiegelBohrung
In allen drei Fällen erscheint der Spiegel hinsichtlich RotationsSymmetrie nahezu perfekt. Lediglich im ersten
Beugungsring des mittleren Bildes erkennt man Reste von Astigmatismus, die bei der Kompensation nicht mehr
auftauchen.

@08NewOriTSSchl_03.jpg

Das RoC Setup wird auf Null zurückgerechnet, wobei das IGramm randscharf sein muß, die Wellenlänge exakt eingegeben werden,
ebenso der opt. wirksamer Durchmesser auf mm und ebenso der Krümmungsradius. Für diesen Fall kam ein Strehl von 0.915 heraus,
der ausschließlich auf der Unterkorrektur beruht und deshalb unbedingt in Autokollimation gegen einen echten Null-Test überprüft
werden muß. Der Himmel selbst und ein genauer Planspiegel wären ein Nulltest: Am Himmel mit einfacher Ganauigleit, gegen einen
Planspiegel mit doppelter Genauigkeit.

@08NewOriTSSchl_04.jpg

Die WellenfrontDarstellung zeigt also die Unterkorrektur, die ein perfekter Spiegel haben muß, weil er grundsätzlich thermisch
reagiert und immer ganz leicht unterkorrigiert sein muß - die Frage ist nur, wieviel. Ein Strehl von 0.915 wäre etwas zuviel,
wenn dieser Wert stimmen würde. Für solche Fälle wäre die Wärme-Isolierung der Spiegelrückseite eine Möglichkeit, das für
bestimmte Temperatur-Situationen zu korrigieren.

@08NewOriTSSchl_05.jpg

Die Gegenprobe über den Planspiegel zeigt zwar weiterhin die Unterkorrektur, allerdings fällt sie über diesen Test geringer aus:
Jetzt wäre der Strehl 0.964 - der Rest geht auf das Konto der Unterkorrektur. Man erkennt die Unterkorrektur an der "W"-förmigen
Verformung der InterferenzStreifen. Da jetzt ein echter Nulltest vorliegt, bei dem der Rand des Interferogrammes keine tragende
Rolle spielt, ebenso Durchmesser und Radius nicht eingegeben wird, darf man diesem Ergebnis mehr vertrauen.

@08NewOriTSSchl_06.jpg

Dazu passend die 3-D-Darstellung der Wellenfront-Deformation

@08NewOriTSSchl_07.jpg

Und das Strehlergebnis. Koma wird grundsätzlich abgezogen und Astigmatismus wurde eingangs überprüft.

@08NewOriTSSchl_08.jpg

Untersucht man den Spiegel in Autokollimation mit anderen Tests, dann bestätigt sich grundsätzlich die Unterkorrektur. Besonders
Foucault- und Lyot-Test zeigt einen sehr glatten Spiegel. Man erkennt diesen Sachverhalt bereits beim RonchiGramm, wenn die
Fläche zwischen den hellen Streifen und den Beugungslinien dazwischen sehr dunkel sind, dann ist der Spiegel sehr glatt.
Ein Beispiel für einen äußerst glatten Spiegel: Carl Zambuto Newton 252/1528 Ideal Map bei Atmosfringe
In Autokollimation obstruiert die PlanspiegelBohrung und verdeckt ca. 1/6 der Gesamtfläche - relativ viel für einen Spiegel-
Durchmesser von 199 mm - und deswegen erzeugt die Obstruktion einen deutlichen 1. Beugungsring beim Sterntest/Artificial Sky
In der 3-D-Darstellung schiebt sich daher der ersten BeugungsRing deutlich nach oben.

@08NewOriTSSchl_09.jpg

Die dritte Möglichkeit wäre die Prüfung in Kompensation: Dazu müssen die opt. Daten der KompensationsLinse exakt bekannt sein.
Bei diesem auch als Ross-Null-Test bekannten Meßaufbau, siehe letztes Bild, wird die Linse mit der Konvex-Fläche zum Spiegel
in einem errechneten Abstand ( hier 1603 mm) auf gestellt und bei 532 nm wave auf Null geprüft. Bei diesem Verfahren bekommt
man die gesamte Spiegelfläche ohne Obstruktion. Wenn man mit Foucault, Ronchi und Lyot prüft, muß man einen Interferenz
Filter für Grün - ca. 550 nm wave - benutzen. Die Übersicht zeigt die SystemDaten mit Zemax.

@08NewOriTSSchl_14.jpg

Stimmt der Prüfaufbau, muß erneut ein leicht unterkorrigierter Spiegel zum Vorschein kommen. Der Scale muß hier mit 1
eingegeben werden in Autokollimation hingegen mit 0.5.

@08NewOriTSSchl_10.jpg

Beide Ergebnisse unterscheiden sich nahezu nicht, obwohl in sehr verschiedenen Test-Anordnungen gewonnen. Die Wahrschein-
lichkeit, daß das der tatsächliche Strehlwert ist, wäre damit sehr plausibel.


@08NewOriTSSchl_11.jpg

Auch die übrigen Tests mit grünem Interferenzfilter (Baader Solar Continuum) zeigt sowohl die leichte Unterkorrektur und die Glätte
des Spiegels -diesmal nur mit einfacher Geanuigkeit, wie am Himmel selbst. Man hat es also mit einem hochwertigen Spiegel zu tun,
der deswegen nicht bei Strehl = 0.99.... ist, weil er ganz leicht unterkorrigiert sein muß.

@08NewOriTSSchl_12.jpg

Die für die Kompensation benutzte Plankonvex-BK7-Linse hat bei 546.1 nm wave (e-Linie) eine Brennweite von 971.198 mm
Man muß nur dafür sorgen, daß der Abstand Linse-Spiegel genau stimmt. Mit diesem Spiegel dürfte der Besitzer hoch zufrieden sein.

@08NewOriTSSchl_13.jpg

 

C022 Orion 300-1600 UltraGrade Spiegel & Ross-Test

http://www.astro-foren.de/showthread.php?p=37991#post37991



An einem praktischen Beispiel - ein sehr guter Spiegel von Orion Optics, UK, - soll das Verfahren mit
seinen Möglichkeiten ausführlich dargestellt werden.

Bei diesem Testverfahren wird im Krümmungsmittelpunkt (RoC) eines Newton/Parabol-Spiegels
gemessen. Und damit man die Überkorrektur dort auf Null bringt, muß eine Plankonvex-Linse mit
der Konvexfläche zum Spiegel in Fokus-Nähe eingefügt werden. Da diese Linse eine Unterkorrektur
einführt, hebt sich an einer vorher exakt berechneten Position beides gegenseitig auf, und es entsteht
ein Null-Test, der alle die üblichen Spiegeltests zuläßt, so man mit monochromatischem Licht arbeitet.
Das folgende Bild zeigt den Testaufbau: Links die Lichtquelle, dahinter die Ross-Null-Linse, und ziemlich
weit davor entfernt, der eigentliche Prüfspiegel. Der Kompenations-Aufbau wäre auch mit einem Kugespiegel
möglich. In diesem Fall wäre kein monochromatische Licht erforderlich, aber man wäre im Strahlangang.
[url]http://www.astro-foren.de/showthread.php?p=35277#post35277[/url]

http://rohr.aiax.de/@RossNull01.jpg

In Zemax schaut dieser Testaufbau dann so aus: Hier steht die Lichtquelle rechts, was die Eingabe der wechselnden
Parameter etwas erleichtert. Entscheidend ist der Abstand Linse-Parabolspiegel auf der Achse. Entscheidend
weiterhin, daß diese Testanordnung für eine exakt definierte Wellenlänge gerechnet wird, in diesem Fall die
Wellenlänge eines grünen Laser Modules mit 532 nm wave.
Das ist dann auch der Grund, warum alle anderen Tests in genau der gleichen Wellenlänge ausgeführt
werden müssen: in monochromatischem grünen Licht (Interferenz-Filter)

http://rohr.aiax.de/@RossNull02.jpg

Zu Beginn ist es sinnvoll, einen Ausschlußtest auf Astigmatismus zu machen, da sich dieser Fehler am deutlichsten
auf den Strehlwert auswirkt. Die Bilder entstanden im Krümmuingsmittelpunkt und zeigen eine fehlerfreie
Rotationssymmetrie.

http://rohr.aiax.de/@RossNull03.jpg

Und weil man diesen Test ohnehin im Krümmungsmittelpunkt macht, ist eine sich anschließende Auswertung
ebenfalls sinnvoll. Hier das Streifenmuster.

http://rohr.aiax.de/@RossNull04.jpg

Intern rechnet das Programm AtmosFringe diese RoC-Streifen auf Null um, und das schaut dann so aus.

http://rohr.aiax.de/@RossNull05.jpg

Im ersten Certifikat erkennt man nochmals die typischen RoC-Streifen.

http://rohr.aiax.de/@RossNull06.jpg

Statt auf mathematischem Wege läßt sich dieser Vorgang auf optische Art mit einer Ross-Null-Linse erreichen.
Schon Ceravolo schreibt in seinem Bericht: Je größer die Linse, umso besser, in meinem Fall mit 165 mm Durchmesser.
Trotzdem muß diese Einzellinse eine hohe Genauigkeit haben und die opt. Daten ebenso exakt bekannt sein.
Das wurde von mir auch in vielen Beispielen bereits überprüft. Ohne Interferenz-Filter hätte man bei diesem
Testaufbau ein wunderbares Farbspektrum, das die Linse erzeugt, also muß in irgendeiner Weise monochromatisches
Licht verwendet werden: Entweder Weißlicht + Interferenzfilter, oder grünes Laserlicht.

http://rohr.aiax.de/@RossNull07.jpg

Bei 532 nm wave entstand also nun ein Null-Streifenbild (Interferogramm), das ganz normal mit einem
Programm ausgewertet werden kann. Scale ist in diesem Fall 1

http://rohr.aiax.de/@RossNull08.jpg

Man sieht es den Streifen bei genauer Betrachtung bereits an, daß eine ganz flache Zone im Spiegel ist, sie wird
in der 3D-Wellenfront-Darstellung auch konsequent gezeichnet.

http://rohr.aiax.de/@RossNull09.jpg

Auf der Basis des realen Interferogramms zeigt auch das synthetische Streifenbild die Situation noch einmal.

http://rohr.aiax.de/@RossNull10.jpg

Bei jeder Optik geht es auch um die Frage, wie hoch ist die Auflösung in Bogen-Sekunden. Für diese Betrachtung
bemühe ich meinen künstlichen Sternhimmel: [url]http://www.astro-foren.de/showthread.php?t=7874[/url]
Die Auflösung der 3-er Gruppe in der Mitte (Kreis) ergibt in jedem Fall die theoretisch mögliche Auflösung.

http://rohr.aiax.de/@RossNull11.jpg

Nun wäre weiterhin interessant, wie glatt dieser Spiegel ist. Die Oberflächenglätte entspricht in etwa dem
Maß, das ich bei anderen Spiegeln dieses Herstellers bereits kenne, also in jedem Fall glatt genug. Eine gute
Vergleichsmöglichkeit wäre dieser Bericht von sechs Lomo-Spiegeln:
[url]http://www.astro-foren.de/showthread.php?t=4673&highlight=Lomo+Dobson[/url]
[url]http://rohr.aiax.de/15dobs08.jpg[/url]

http://rohr.aiax.de/@RossNull12.jpg

Auch der Test am Lichtspalt zeigt, daß man es sicher mit einem sehr guten Spiegel zu tun hat: Auch hier werden
feinste Strukturen dargestellt.

http://rohr.aiax.de/@RossNull13.jpg

Nun gibt es von Orion-Optics zu diesem Spiegel auch noch ein Certifikat, dessen quantitative Werte etwa ähnlich
groß sind, wie bei mir.

http://rohr.aiax.de/@RossNull14.jpg

C021 Die Orion-Zwillinge (Newton-Spiegel)

Die Orion Zwillinge - dem Barry gewidmet

Der Titel läßt eher einen astronomischen Schreibfehler vermuten, nachdem jeder schon etwas

vom Trapez im großen Orion Nebel M42, M43 gehört hat, und der Verfasser gerade diesen
Teleskop-Qualitäts-Prüfer im Winter als willkommenes Testobjekt verwendet, eben das Trapez
im Orion Nebel.

In diesem Falle handelt es sich jedoch um zwei Newton-Spiegel, die aus der Produktion des
gleichnamigen englischen Herstellers Orion Optics UK stammen, www.orionoptics.co.uk ,
dessen Inhaber Barry Pemberton in über 60-jähriger Familien-Tradition die Feinheiten der

Spiegelschleifkunst gepflegt und entwickelt hat. Barry wiederum ist willkommener User
dieses Astronomie-, Fotografie- und Optik-Forums, weshalb ihm dieser Bericht gewidmet sein
soll. Sein Deutscher Partner ist der uns gut bekannte Teleskop Service, München, mit der

Adresse: http://www.teleskop-service.de

Nun hatte ich bereits oft Gelegenheit, als überzeugter Newton-Teleskop-Liebhaber, hochwertige
Newton-Spiegel in meinem Optik-Labor den unterschiedlichsten Tests auszuliefern: Hier wäre
mein eigener Vergleichs-Spiegel ver-ewigt http://rohr.aiax.de/dobson.htm, hier könnte man sich
über die eben genannten Testverfahren allgemein informieren: http://rohr.aiax.de/fernrohr.htm

Die beiden Orion Zwillinge, zwei 300/1600 Spiegel aus der Fertigung von März 2004 erreichten
mich vergangene Woche und beeindrucken als ausgesprochen dünne Pyrex-Spiegel mit nur
28 mm Randdicke mit einer Hilux-Beschichtung, die eine so hohe Reflexion hat, daß mein
Laserstrahl-Bündel auf der Spiegel-Oberfläche nur noch ganz schwer zu erkennen ist. Beide
Spiegel haben eine derart hohe Qualität, daß sie in die Qualität von Lomo-Spiegeln und die
meines eigenen Spiegels von ICS, der mir den Hersteller nicht verriet, ebenbürtig sind. Davon
also handelt diese Bericht, den Barry Pemberton ebenfalls auf diesem Board natürlich in
Englisch kommentieren mag.

orionzwill00.jpg

Dieses Bild zeigt die bei so dünnen Spiegeln wichtige Lagerung im Gleichgewicht, damit der
nur 28 mm dicke Spiegel nicht mit Astigmatismus reagiert. Für die Temperatur-Anpassung ist
ein solch dünner Pyrex-Spiegel eine ideale Angelegenheit, weshalb die Nachfrage nach diesen
Spiegeln außerordentlich hoch ist.

orionzwill01.jpg

Der "Star-Testing-Suiter" wirft lange Schatten auch in mein Labor. Also durchläuft ein solcher
Spiegel nach Einrichtung der Autokollimations-Testanordnung, siehe nächstes Bild, zuallererst
den extra- und dann intrafokalen Sterntest mit einem 15 mm Ww Spektros Okular. Neben der
doppelten Genauigkeit dieser Testanordnung läßt sich sehr gut überprüfen, ob die Sternscheib-
chen intra- bzw. extrafokal gleiches Aussehen haben. Außer einigen Artefakten, die auf den
Okluar-Flächen zu suchen sind, lassen die Sternscheibchen bereits in der Übersicht erkennen,
daß es sich bei beiden Spiegeln um eine hohe Qualität handeln muß.

autokollimat.jpg

Die bereits genannte Test-Anordnung in Autokollimation, die zweimal genauer ist, wie am

Himmel.

orionzwill02.jpg

Bei diesem Test würde man erkennen:
- eine abgesunkene Kante oder einer Über- bzw. Unter-Korrektur
- Zonenfehler
- irreguläre Flächenfehler bis zur Flächenrauhheit
Lediglich die genaue Zuordnung und quantitative Bestimmung ist mit diesem Augen-Sterntest
nicht möglich. In der Weiterentwicklung jedoch als Roddier-Test über fotografischem Wege
möglich. Siehe bei: http://www.astrosurf.com/tests/roddier/roddier.htm

orionzwill03.jpg

Bei einer Gitterkonstante von 13 lp/mm bei nur vier Linien erhält man bereits eine sehr gute
Übersicht, was eine Optik später am Himmel leisten wird: Der Öffnungsfehler wird intrafokal
über die möglichst schnur-geraden und parallelen Linien dargestellt. Bauchige Verformung
der Linien zeigt eine Überkorrektur an, garbenfärmige dagegen eine Unterkorrektur. Zonen und
abfallender Rand sind ebenfalls gut zu taxieren, wenn vorhanden. Wenn die Beugungslinien
klar zu erkennen sind und möglichst ohne Störung verlaufen, hat man es mit einer besonders
glatten Oberfläche zu tun. Bei diesen beiden Spiegel kann man zu Recht von Hochleistungs-
Spiegeln sprechen.

orionzwill04.jpg

Weil aber auch der Foucault- oder Messerschneide-Test besonders in Autokollimation ein
äußerst empfindlicher Test ist, lassen sich damit natürlich trotzdem hauchzarte Feinstrukturen
darstellen. Wobei der Spiegel Nr. 383 eine flache Erhebung bei 50% des Durchmessers erkennen
läßt, deswegen nur 0.94 Strehl, während man bei Nr. 384 eine leichte Wolkenbildung erkennt und
so ein Strehl von 0.97 ermittelt werden kann.

orionzwill05.jpg

Die Feinstruktur einer ankommenden Wellenfront kann mit dem Lyot-, PhasenKontrast- oder
einfach Rauhheits-Test noch sensibler begutachtet werden. Mit diesem Test lassen sich be-
sonders herstellertypische Eigenheiten bei der Politur und Retouche ermitteln. So läßt sich
in manchen Fällen der Ursprung einer Optik mühelos zurückverfolgen. Dieser Test läßt insbe-
sondere sehr deutliche Rückschlüsse auf die Kontrast-Leistung eines opt. Systems zu, was
wiederum im folgenden Spalt-Test-Bild im Vergleich dokumentiert werden kann.

testspalt1.JPG

Weil es ein einstellbarer Spalt ist, der ab und zu mit Pressluft gereinigt werden muß, hat er
manchmal im Micron-Bereich eine vorübergehende Änderung der 0.001 mm Struktur zur folge.

orionzwill06.jpg

Ein Optik-Tester hat selbstverständlich so lange gesucht, bis er selbst perfekte Optiken hat.
Einer dieser Spiegel-Vergleiche kann hier nachgelesen werden: http://rohr.aiax.de/dobson.htm
Diese Spalt-Test-Aufnahmen entstehen unter Verwendung eines 2.5 mm Vixen Okulars bei einer
Effektiv-Vergrößerung von 1280-fach (Orion, ICS) bis 1520-fach (LOMO) Bei dieser hohen Ver-
größerungen wird bereits geringes Streulicht sichtbar. Leider läßt sich der visuelle Eindruck noch
nicht in voller Schärfe von der Kamera erfassen. Aber im Vergleich zu den anderen Spiegeln kann
man die Qualität dieser Orion Spiegel bereits gut abschätzen: In der Praxis wird man keine
UNterschiede festellen können.

orionzwill07.jpg

Interferogramme sind ständig in "Bewegung". Alle Raumschwingungen d.h. auch die eines vor-
beifahrenden LKW's, oder eine entfernte Waschmaschine machen derartige Messungen fast
unmöglich. Selbst wenn das Lobor im Keller "eingraben" ist, muß man Luft-Schlieren möglichst
durch eine Styropor-Einhausung zu unterdrücken versuchen. So ist die Verformung des obersten
Streifens auf dem rechten Bild einer durchziehenden Luftschliere zuzuordnen. Auffallend bei
diesem 0.97 Strehl Spiegel ist, wie gerade und parallel die einzelnen "fringes" das IGramm
darstellen. Auf dem linken IGramm erkennt man die bereits im Ronchi-Test erkennbar Ver-
tiefung der Mitte von max. lambda/6 der Wellenfront. Der Fehler dürfte sehr viel geringer sein,
weil sich der PV-Wert auf die Gesamt-Fläche bezieht und nicht nur auf die Abweichung des
Streifens in der Mitte. Bei Spiegel Nr. 383 lassen sich sowohl äußerst geringe Koma aus dem
Meßaufbau, sowohl Reste von Astigmatismus aus dem IGramm herauslesen. Alle Aufnahmen
entstand in Autokollimation bei 650 nm, die den üblichen HeNe Lasern bei 632.8 nm wave sehr
nahe kommt.

orionzwill08.jpg

Damit läßt sich ebenfalls in Autokollimation ein eventuell vorhandener Astigmatismus deutlich
nachweisen.

orionzwill09.jpg

Mit diesen Datenblättern, die man über das allen zugängliche FringeXP von Dave Rowe, USA,
ermitteln kann, bekommt man schließlich den, von einer bestimmten Spezies immer in Miß-
kredit geredeten, Strehlwert, der sich natürlich dann relativiert, wenn man es mit besonders
rauhen Oberflächen zu tun hat.
In unserem Falle bestätigen diese Werte eine hohe Ober-
flächenqualität.

orionzwill10.jpg

orionzwill11.jpg

Mit der 3-D-Darstellung läßt sich auch noch die Verformung der Wellenfront zeigen, dämnächst
hoffe ich, daß noch eine point-spread-function implementiert ist.

orionzwill12.jpg


Solche Spiegel, lieber Barry, liebt der deutsche Amateur-Astronom, vor allem, weil sie zu er-
schwinglichen Preisen bei Teleskop-Service zu haben sind. Nachdem aber hinter solcher
Qualität sehr viel Entwicklung und Know How stecken, darf man nicht fordern, daß man sie
zu einem Schleuder- oder Schnäppchen-Preis bekommt. Auf dem deutschen Markt gibt es
jedenfalls keinen Hersteller, der so günstig anbietet.

Würden nämlich die Amateur-Spiegelschleifer einen vernünftigen Stundensatz kalkulieren,
würden sie höchstwahrscheinlich diesen Preisen nicht standhalten können.

 

C020 Eschenbach Galaxis 2006 - Reparatur

Großartig ist die Beschreibung des Newtons ja gerade nicht,
aber immerhin gut für einen schönen Schreibfehler:

Öffnung 114 mm
Brennweite 1000 mm
Bautyp Kartadeoptischer Newton
Montierung Deutsche Montierung


Sei's drum, es muß heißen "Katadioptrischer" Newton, schon weil auf dem
Typenschild "Catadioptric type" nachzulesen ist, und im Begriff die griechische
Vorsilbe "kata" und die Zahl "di" wie zwei enthalten sind.

Siehe auch hier: http://www.agorion.de/dokumente/teleskop06.pdf

Esch001.jpg

Und hier das imposante Bild eines galaktischen Teleskopes:

Esch001A.jpg

Selbiges Gerät jedoch muß mindestens 20-30 Jahre auf dem "Buckel" haben,
jedenfalls der Hauptspiegel des "Riesengerätes" war leicht vergilbt, also an-
gelaufen und die Glasplatte, die den Fangspiegel trägt, auch etwas angegriffen.
In diesem desolaten Zustand zerlegt man das Gerät in seine
Einzelteile und schickt die optischen Komponenten an die Firma Orion Optics UK,
die in kurzer Zeit beide Spiegel mit einer hochreflektiven Hilux-Beschichtung
versahen, von der beide Spiegel zum Zeitpunkt der Herstellung vermutlich
noch gar nicht wußten, daß es so etwas gibt.

Esch002.jpg

Die Bauteile sind wieder wie neu, nur noch nicht zusammengebaut, und noch
nicht opt. untersucht, also die Frage, wieviel Strehl bringt z.B. der Haupt-
spiegel zusammen. Dabei muß man aber anmerken, daß hier unter katadiop-
trischem System ein Kugel-Hauptspiegel + 2x Barlowlinse zu verstehen ist,
dessen Krümmungs-Radius bei ca. 840 mm liegt. Die Eingangsplanplatte trägt
nur den Fangspiegel und schließt den Tubus ab, für den 1000 mm Fokus
sorgt also eine ca. 2-fach Barlow-Linse im OAZ.

Esch003.jpg

Eine Justage des Hauptspiegels findet man nicht, als Kugelspiegel hingegen
ist das Ganze nicht so kritisch. Jedenfalls bekommt man bei 100-facher
Vergrößerung ordentliche Bilder.

Esch004.jpg

Wieder zusammengebaut incl. Gebrauchsspuren schaut es dann so aus.
Reizvoll der eingebaut Sucher, den man durch einen ausklappbaren kleinen
Planspiegel bedient. Solche Lösungen gab es früher oft.

Esch005.jpg

Wirft man einen Blick auf den Hauptspiegel, bekommt man ein beugungsbe-
grenztes Ergebnis:

Esch006.jpg

und das dazugehörige Interferogramm zeigt, daß der Hauptspiegel ca. L/4 PV
astigmatisch und eine geringe Abweichung von der perfekten Sphäre hat.

Esch007.jpg

Die opt. Fehler einmal hinangestellt, sollte mindestens für die Fotografie,
aber auch für die visuelle Beobachtung wieder ein erstklassisches kleines
Fernrohr in meinem "Reparatur-Betrieb" entstanden sein. Dem Barry schulde
ich also großen Dank, daß sich solche Reparatur-Fälle so unkompliziert lösen
lassen über die postalischen Landesgrenzen hinweg.

 

C019 Bath-Astrokamera mit alter Hardware und SystemDaten

Seit 30 Jahren im Einsatz Bath Astrokamera Mit diesem Testverfahren prüfte damals Karl-Ludwig Bath die
große Astro-Kamera AKII:
https://www.eso.org/sci/publications/messenger/archive/no.61-sep90/messenger-no61-22-24.pdf

http://www.sternfreunde-breisgau.de/galerie.html

http://www.ias-observatory.org/component/option,com_ponygallery/Itemid,70/func,detail/id,358/

Wir haben gestern, 08.Dez. 2007, wieder miteinander telefoniert, Karl-Ludwig Bath und ich. Mit zwei großen 

Projekten leistete Karl-Ludwig Bath für die Amateur-AstroSzene einen unschätzbaren Beitrag. Der Bath-Inter
ferometer hat sich weltweit mittlerweile herumgesprochen als einfache und doch präzise Möglichkeit, Optiken
quantitativ auszumessen. Das zweite Projekt ist eher unbekannt, weil im Bereich der Astro-Optik die Konkurrenz
größer ist - gemeint ist die Bath-Astrokamera. Beide Systeme funktionieren mittlerweile einwandfrei. Jedes
dieser Unikate hat jedoch ihre eigene, nicht uninteressante Geschichte.

Die AKII (Astrokamera Nr.2) mit einem 45 cm hyperbolischen Hauptspiegel + Korrektor-Optik in Fokusnähe, wurde 1 Jahr
später für einen betuchten Sternfreund hergestellt. Grundlage meiner Schleifkunst war damals ein unbelegter Coulter-
Spiegel, dem ich eine tiefer liegende Hyperbel in der Gegend von conic = -2.000 hineinretouchiert. Coulter-Spiegel
waren vor 30 Jahren noch ordentlich. Die Kontrolle erfolgte damals in Kompensation gegen eine L/20 PV genaue Sphäre
und einem 10 mm lp/mm Ronchi-Gitter. Den zweilinsen Korrektor prüfte ich in Kompensation mit der Negativ-Linse gegen
einen Planspiegel. Meine Meßtechnik war vor 30 Jahren noch nicht so anspruchsvoll entwickelt. Die Optik war fertig,
von Karl-Ludwig ein weiteres Mal vermessen, der große schwere Tubus ebenfalls, Hauptspiegelzelle und Fangspiegel-
Halterung ebenfalls fertig aus Alu gegossen, ruhte das Projekt wegen meiner jungen Familie eine zeitlang, bis der
Richard Gierlinger aus Schärding das "Geschoss" zusammenbaute und wir das Gerät nach ca. 1 1/2 Jahren ausliefern
konnten. Dieser Sternfreund hatte einen Keller, und dort wurde die Kamera erst einmal zwischengelagert.
Mit der Glaswittwe dieses Sternfreundes hatte jedoch niemand von uns gerechnet, die ultimative die Entfernung
dieser AKII aus ihrem Keller forderte - und so verschwand das hochwertige Teil erst einmal in einem anderen Keller
für weitere 5 Jahre.
Irgendwann erreichte uns die Kunde, daß besagte Astrokamera nun wieder zum Verkauf anstünde, Gottseidank weit
unter dem Entstehungspreis, sodaß Lutz Bath (Kurzform) das gute Stück zurückkaufte, den Spiegel neu belegen ließ,
wir den Immersions-Korrektor neu einölten, natürlich neu vermaßen, diesmal gegen einen 400 mm Planspiegel, und
die AKII ihren Weg nach Namibia antrat.

Zwischendurch ein paar Aufnahmen, die belegen sollen, daß diese Kamera mittlerweile funktioniert und nach einer ca.
20 jährigen Durststrecke ihren Meister gefunden hat.

@AKI-01AKII-m20_image12.jpg

Der Anlaß für diesen Bericht ist auch die Frage, welche Eigenschaften muß ein optisches System haben, wenn man ein
großes ebenes Bildfeld mit feinen Sternpünktchen bis zum Rand haben will. Prinzipiell funktioniert jedes variierte Ritchey-
Cassegrain-System in ähnlicher Weise: Die Bath Kamera ist so ein variiertes RC-System. Der Hauptspiegel ist hyper-
bolisch und die letzte Korrektorfläche ebenfalls. Es ist also ein Newton-System, dem man ein RC-System übergestülpt hat.

@AKI-02AKII-ngc5139_image10.jpg

Die Bath-Kamera kann man fast mit unendlich vielen Lösungen bauen. Zwei optimierte werden später noch kurz beschrieben.

@AKI-03AKII-ngc5128_image7.jpg

Nach dem Rückkauf landete die mindestens 100 kg schwere Kamera im Keller von Lutz Bath, wo die Teile erneut
gereinigt, neu belegt und überprüft wurden.

@bathak04.jpg

Mit einem kleineren C8 wurden die Zonen der 45 cm Kamera exakt ausgemessen, bevor sie schließlich nochmals in
Haßfurt vor den Planspiegel gestellt wurde - wir wollten ja in Namibia keine Enttäuschung erleben.

@bathak05.jpg

Auch die engl. Rahmen-Montierung nahm einige Grübelei und noch mehr Zeit in Anspruch. Karl-Ludwig Bath entwickelte
einen sehr zähen Ergeiz, diese Kamera ebenfalls zum "Laufen" zu bringen, derweil die kleinere auf dem Schau-ins-Land
südlich von Freiburg schon seit Jahren die allerschönsten Bilder erzeugte.

@AKI-04ak2.jpg

Der liebe Lutz, noch einige Jahre jünger, lebt er jetzt schon sehr lange im Unruhe-Stand als Pendler zwischen Freiburg
und Namibia.

@bathak02.jpg

Auch ich war damals um einiges jünger - an "meine" Kamera gelehnt, die ich ursprünglich für mich selbst gefertigt hatte,
bis mir der Flußtal-Himmel in der Nähe des Kernkraftwerkes Grafenreinfeld und dessen Nebelschwaden einen gründlichen
Strich durch die Rechnung machte. Die Dunstglocke über Haßfurt tat ein übriges. Also war es sinnvoller, den Stern-
freunden in Breisgau diese Kamera zum Selbstkostenpreis in die Hand zu drücken - und noch heute ist diese Kamera
dort im Einsatz.

@bathak01.jpg

Lutz Bath hat sie in Freiburg mit allen Rafinessen ausgestattet, sodaß die Sternpünktchen bei 40 mm Bildfeld-Durchmesser
gerade mal 10 Micron betrugen, was wir per Rechnung schon damals wußten.

@bathak03.jpg

Unlängst hatte ich nun ein 10 inch RC-System zu vermessen. Der Hauptspiegel-Radius stimmte nicht, die Hyperbel eine
ausgeprägte Zone, der Fangspiegel einen Astigmatismus, die Schnittweiten stimmten ebenfalls nicht. Also ging das Teil
zum Hersteller zurück. Eigentlich schon das zweite RC-System dieses Herstellers, das nachgearbeitet werden mußte.
Bei dieser Gelegenheit fiel mir erneut unsere AstroKamera ein, die ebenfalls zwei Hyperbeln braucht für die Abbildungs-
Qualität. Dabei gibt es mehrere Glaskombinationen und fast unendlich viele Lösungen. Entscheidend wäre der kurze
Abstand des Korrektors zum Fokus, weil erst ab Korrektor der Farbfehler entsteht. Die HS-Hyperbel sollte in der Gegend
von conic = -2 liegen, sonst poliert man sich "zu Tode". Die Korrektor-Hyperbel liegt in der Gegend von conic = -4 bis -5
was auf der kleinen konvexen Fläche des Korrektors nicht so dramatisch ist. Man kann den Korrektor wunderbar mit sich
selbst in Kompensation prüfen gegen einen Flat, was wir damals auch gemacht haben. Den Hauptspiegel prüft man
ebenfalls in Kompensation gegen eine Sphäre. Auch eine Plankonvex-Linse wäre geeignet nach dem Dall-Null-Verfahren.

@AKI-30.jpg

In beiden Fällen bekommt man nahezu runde Spotdiagramme bis zu einem Felddurchmesser von 30 mm und mehr ohne größeren Farbquerfehler. Eine weitere Verbesserung bringt noch die Vignettierung der Kamera mit sich, durch die genau
die "schädlichen" Strahlen abgeschirmt werden.

@AKI-31.jpg

Während die Astrokamera Nr. 1 also die 250/1000 Newton+Korrektor Kamera in Freiburg wunderbare Bilder ablieferte, die
man im Bereich der Sternfreunde Breisgau im Internet findet, entstand bei der AKII eine jahrelange Durststrecke durch
einen banalen Fehler, die jahrelang nicht entdeckt worden war. Entgegen aller Erwartung fand man jahrelang auf den
Aufnahmen dieser Kamera eine unerklärliche deutliche Koma, die zu häufigen Diskussionen zwischen mir und dem Karl-
Ludwig führten und uns an den Rand der Verzweiflung trieb. Erst nach einer schlaflosen Nacht - in Namibia selbst, unter-
suchte Lutz Bath eine der Justierschrauben, die unbemerkt über Jahre auf den Hauptspiegel so gemein drückte, daß die
Optik gar nicht anders konnte, als wunderbare Coma-Effekte zu produzieren. Daß dies Karl-Ludwig noch erleben durfte?
Jedenfalls ist mir damals auch ein großer Stein vom Herzen gefallen. Zumal es jetzt auch Sternfreunde gibt, die die AKII
richtig ins Herzgeschlossen haben. Weitere Aufnahmen mit der AKII findet man im Umfeld der IAS, oberster Link. Die
folgenden Aufnahmen wurden mit der kleineren AKI 250/1000 in Freiburg gemacht. Weitere Aufnahmen findet man dort
auf deren Internetseiten oder bei Google.

@AKI-05AKI-m42.jpg

@AKI-06AKI-m33.jpg

@AKI-07AK1M51_100pc.jpg

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. . . noch etwas Nostalgie Ende der 70-er Jahre . . .

Zur damaligen Zeit kannte man noch keine EOS 300D. Also war eine einfache Spiegelreflex-Kamera die einzige
Möglichkeit, mein Hobby zu dokumentieren - auf Papierbildern natürlich mit der natürlichen Bleiche über die
lange Zeit. (Der Scanner macht auch nur das, was er sieht. Und den "Gilb" sieht er.)

Hier entsteht gerade der Kern für den Tubus der großen AKII: Einem dicken Eisenrohr schob ich Distanzscheiben auf, die
ich am Rande mit Dachlatten verband

@AKI-41.jpg

Darüber legte ich dann eine ca. 1 mm dicke Plexiglas-Folie. Später diesen Kern noch gespachtelt, damit auch Uneben-heiten möglichst verschwinden, z.B. die Befestigungsschrauben. Schließlich wurde der Kern mit einem Trennungsmittel
bestrichen, damit er sich hernach wieder löst.

@AKI-40.jpg

Hier das eine Ende, die Plexiglas-Folie gab es nur in einer bestimmten Breite, weshalb noch ein Stück angesetzt werden
mußte. Großdimensionierte Kugellager sorgten für einen ordentlichen Rundlauf.

@AKI-42.jpg

Danach fertigte eine ortsansässige Firma für eine Kilo-Mark den ca. 1.5 cm dicken Tubus mit zwei Verstärkungs-Ringen
in Hauptspiegel und Fangspiegel-Nähe. Karl-Ludwig liebt die grüne Farbe - zumindest im Außen-Bereich. Vergleiche mit
den oberen Bildern.

@AKI-43.jpg

Ebenfalls aus einer Holzplatte entstand das Modell für die Hauptspiegel-Fassung, die später in Alu abgegossen wurden.
Auf der Unterseite die üblichen Verstärkungs-Stege.

@AKI-44.jpg

Hier aus der Zeit der kleinen AKI - der Grobschliff des Hauptspiegels auf meiner Schleifmaschine, die in Zeiten guter
Firmen-Kontakte entstand - ca. 250 kg mindestens schwer.

@AKI-45.jpg

Die Polierer für den 250 mm Hauptspiegel, sowie der Polierer für die Hyperbel, links.

@AKI-46.jpg

abwechselnd mit diesem noch kleineren Polierer poliert. Die Schleifmaschine hat aus gutem Grund zwei eigenständige
Exzenter: den Grund-Exzenter und den Ausgleichs-Exzenter um Zonen zu vermeiden, weshalb eine Hyperbel gar kein
so großes Problem ist, wenn man die passende Meßtechnik dazu hat. Übrigens eine der Grundbedingungen, die
ich beim ersten Gespräch an Lutz Bath vor ca. 30 Jahren stellte: Die opt. Komponenten müssen auf Null
prüfbar sein, dann wäre die Herstellung kein Problem. Vorher hatte ich mit dem Busch-HAB einige Erfahrungen gesammelt.

@AKI-47.jpg

Der 45 cm Coulter Spiegel für die AKII im Prüfstand. Dort wurde er in Kompensation zu einem Kugelspiegel geprüft. Dabei
müssen die Abstände genau eingehalten werden, damit man auf Null prüfen kann. Die Berechnung der exakten Abstände
war zum damaligen Zeitpunkt noch ein größeres Problem. Mit Zemax ist das heute eine Sache von wenigen Minuten,
wie man auf dem übernächsten Bild sieht.

@AKI-48.jpg

Rechts abermals der Hauptspiegel, links im "Kasten" die Sphäre, rechts daneben LichtQuelle, Auslenkspiegel und Ronchi-
Gitter

@AKI-49.jpg

Links die Sphäre, daneben der ellipt. Umlenkspiegel mit LichtQuelle und Ronchi-Gitter etwas deutlicher zu sehen.

@AKI-50.jpg

Und hier in Schwarz-Weiß das RonchiGramm der auf Null geprüften Hyperbel bei 10 lp/mm. Wäre heute mit den Mini-
Kameras vermutlich auch kein Thema mehr, weil man ja im Strahlengang prüfen muß, und irgendwie an den "Fokus"
kommen muß - auch mit der Kamera.

@AKI-51.jpg

Eine andere Art der Kompensation beim Hauptspiegel der AKI durch ein HAB-Objektiv, ebenfalls ein Null-Test. Linkes Bild
die Lichtquelle in Form eines Zeigerbirnen-Lämpchens, die es vor 30 Jahren noch gab, deren Glühwendel die Form eines
Pfeiles hat, und damit einen Lichtspalt darstellte. Mit einer Planplatte eingeblendet.

@AKI-52A.jpg

Mein erster Bath-Interferometer mit einem Koordinaten-Tisch, der damals in Messing gegossen war und damit ent-
sprechend schwer. Der jetzige Koordinaten-Tisch funktioniert ähnlich genau - mit einer 0.001 mm Meßuhr in beiden
Achsen natürlich noch etwas besser.

@AKI-53.jpg

Zur Herstellung der Asphäre auf der letzten Korrektorfläche eine kleinere Schleifmaschine, halbautomatisch gewisser-
maßen. Antrieb ein Scheibenwischer-Motor.

@AKI-54.jpg

Und schließlich die AKI-Kamera im "Rohzustand" erstmalig in meiner Sternwarte. Die Spinnenarme waren aus 6 mm
Gewinde-Stangen. Und was die zuwege bringen, erläutert das übernächste Bild.

@AKI-55.jpg

Eines der ersten Aufnahmen aus dem Sternbild Schwan. Wie man sieht, stört das über den Dunst reflektierte Fremdlicht
ganz erheblich. Das Erkennungszeichen dieser damaligen Bath-Kamera war die Raute bei den hellen Sternen, die über die
Gewindestangen der Fangspiegelhalterung hervorgerufen wurde. Karl-Ludwig störte sich daran und änderte die Spinnen-
arme in das von ihm erfundene "H", gut zu sehen bei der großen AstroKamera AKII im ersten Beitrag. Diese Fangspiegel-
Aufhängung ist gegen Torsion sehr stabil - im Strahlengang bemerkt man sie weniger.

@AKI-56.jpg

Eine kleine Begebenheit am Rande. Gegen Ende der Korrektor-Herstellung stimmte die zweite Hyperbel nicht ganz. Bei
ersten Test-Fotos hatte ich kleine Herzchen auf dem Film, die dadurch entstanden, daß ca. 1/3 durch die Mitte abge-
bildet worden war und die restlichen zwei Drittel der Randzone wurde daneben in Herzform abgebildet. Erst eine er-
neute Überprüfung ergab den Fehler, und nach der Retouche fand ich tatsächlich die erwünschten, feinen Stern-
pünktchen. Vergrößert: http://rohr.aiax.de/@AKI-56A.jpg

#####################################################################################

Auch die große Bath-Kamera AKII zeigt sehr feine Sternpünktchen in den Ecken, was wir aber bereits beim Entwurf dieses Systems wußten. Es fehlen nämlich noch einige Beiträge, die dieses Doppel-Projekt abrunden. Jedenfalls zwei Kameras, die uns vom Design über die Fertigung bis zum Einsatz am Himmel viel an Erfahrung, Diskussion und Grübelei beschehrt hatten. Besonders das große Kaliber.

@AKI-ngc3372_image11.jpg

Die Systemdaten als Beweis für die Sternpünktchen am Rand

@AKII-60.jpg

Die Prüfanordnung für die Hyperbel der letzten Korrektorfläche kann über die Minus-Linse (F4) geprüft werden. Prüft man
beim Abstand von ca. 217 mm der beiden Linsen gegen den Himmel, dann entstünde auf der Konvex-Fläche exakt die
richtige konische Konstante. Statt gegen den Himmel, läßt sich diese Prüfanordnung gleichermaßen gegen einen Flat
oder irgend eine andere Optik prüfen, die ein ca. 100 mm Durchmesser großes Parallel-Lichtbündel erzeugt. Jeder gute
APO für 550 nm wave wäre hierfür völlig ausreichend. Der Strehl von ca. 0.95 entsteht durch eine leichte Überkorrktur
dieser Testanordnung, die man bei ganz genauer Arbeit mit berücksichtigen könnte. Vor ca. 30 Jahren entstand der
Korrektor unter sehr viel einfacheren Testbedingungen.

@AKII-61.jpg

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Richtig, Wolfi, das war eine Pionier-Zeit, ein ganz anderes Flair, Internet gab es noch nicht, Emails ebenfalls nicht, aber
Telefon und Auto und natürlich turnus-mäßige Teleskop-Treffen. Innovationstagungen wie die Frühjahrs-Tagung in
Würzburg, initiiert von einem Dr. Frevert, auf der jeweils derartige Projekte vorgestellt wurden. Begonnen hat mein
Interesse mit dem Buch meines Namens-Vetters Hans Rohr 1958 "Das Fernrohr für Jederman" und einem 6-Zöller Bausatz
Newton-Spiegel von der Material-Zentrale in Schaffhausen.

Sehr viel später, Mitte der 60-er Jahre veröffentlichte ein Sternfreund Schmidt, Nürnberg, in SuW seine mit einem
selbstgeschliffenen Schiefspiegler gewonnenen Mondbilder, die es an Schärfe damals schon mit dem 5 Meter Spiegel in
Palomar aufgenommen hatten.
Wieder 10 Jahre später war es das HAB-Halbapochromat-Objektiv von Wolfgang Busch, Ahrensburg, das über mehrere
Jahre mein Interesse weckte, auch weil es ein Immersions-Objektiv war. Auch vor Asphären hatten wir damals keine
Angst - auf der 1. Linsenfläche war ein Sphäroid Oblong, also eine Ellipse mit der langen Achse.

Wieder ein paar Jahre später kam Dieter Lichtenknecker mit seiner Flatfield, die noch heute ihresgleichen sucht. Damals
entstand bei Lutz Bath die Idee, das Problem des ebenen Bildfeldes und der hohen Auflösung bis zum Rand über ein RC-
ähnliches System zu lösen, was ja diese Kamera prinzipiell ist. Also grundsätzlich keine neue Erfindung, sondern nur auf
das Newton-System umgesetzt mit faszinierenden Möglichkeiten.

Mit den Erfahrungen der HAB-Schleiferei übernahm ich den Hersteller-Part, und weil der Prototyp für mich selbst war,
mit entsprechender Geduld und Sorgfalt. Den Kinderwagen hatte ich an den Exzenter angebunden, sodaß die Schleif-
maschine noch als Baysitter fungierte, und meinen Sohn sanft schaukelte.

Noch einmal später, die Kamera war schon im Einsatz, erwarb ich mir erst den programmierbaren Taschenrechner von
Texas Instruments mit Einlesekarten und als Steigerung diesen schönen Taschencomputer von Scharp, auf dem das von
Lutz Bath geschriebene Seidel/Raytrace Programm mich zum Spielen einlud. Auch Peter Höbel, Erlangen, hat ein ähnlich
interessantes Raytrace Programm damals geschrieben - einfach so, weil es interessant war. Man ging in der Computer-
Technologie noch zu "Fuß".

@AKII-70.jpg

Dann kam die Atari-Zeit, die als erste mit einer Benutzer-Oberfläche die Bedienung erleichterten, die PC's kosteten
damals noch 6 Kilo-Mark und konnten mit einem 286 Processor vergleichsweise wenig. Auch Software war damals
noch Mangelware. Also war man gezwungen, seine Software selbst zu schreiben. Ein Grafikprogramm für den Atari
finanzierte mir meine eigene Entwicklung in der EDV. Ist aber schon sehr lange her. Mit einem Pascal-ähnlichen Programm
konnte man auf dem Atari, und später auf dem PC seine einfachen Programm-Wünsche erfüllen. Was dazu führte,
daß ich das ursprüngliche Raytrace Programm von Lutz Bath für den Atari und später PC umschrieb. Es ist ab und zu
immer noch im Einsatz, auch wenn ZEMAX in ganz anderen Dimensionen arbeitet. Optimierungs-Versuche waren
keine Sache von 10 Minuten, sondern zogen sich über Wochen - manchmal, und Langeweile kannte ich damals
schon nicht.

@AKII-71.jpg

Spätestens seit ein Sternfreund Mitte der 60-er Jahre mit seinen Seidel-Koeffitienten die Szene der Optik-Rechner
spaltete, weil die Seidelrechnung die Wirklichkeit manchmal unscharf abbildet, war in unserem Programm sowohl die
Seidelrechnung wie das Raytrace-Verfahren eingebaut und vor jedem Raytrace muß erst das Seidel Ergebnis vorliegen,
sonst streikt das Programm mit einer Fehlermeldung. Im ersten Bild zeichnete ein kleiner Plotter die Spotdiagramme.
Damals sollen also optische Systeme auf der Basis reiner Seidelkoeffitienten gebaut worden sein, die dann nicht
stimmten. (Wurde gerüchteweise in der Szene kolportiert)
Die Werte für Koma, Astigmatismus, Petzval und die Bildfeldkrümmung entsteht über die Seidelrechnung.

@AKII-72.jpg

Das übernahm dann eine graphische Routine, wie im nächsten Bild zu sehen. Auch die Druckertreiber mußte man damals
selbst programmieren. Manchmal suchte ich nach einem Fehler 3 Stunden.

@AKII-73.jpg

Schneller als der Scharp war bereits der erste PC, dem man damals noch bei der Arbeit zuschauen konnte. Heute kommen
die Ergebnisse immer so wahnsinnig schnell.

Was Foren sind, wußte damals noch keiner. Und ob auf Foren unbedingt diese Gründer Mentalität zu finden ist, die nicht
nur diskutiert, sondern es geradezu wissen will, und sich durchbeißt, wie damals vor ca. 30 Jahren . . .

Jedenfalls wäre der Bau dieser AstroKamera gar kein so großes Problem, bzw. wir haben damals immer einfache Lösungen
gefunden. Auf das Echo in der "Welt-Presse" (gemeint ist Dein Design auf AstroTreff) bin ich ja mal gespannt. Viel lustiger
wäre ja doch der Nachbau, schon der Erfahrungen wegen.

@AKII-74.jpg

########################################################################################

Hallo Wolfi,

mit diesem System habe ich gerade einmal gespielt:

Quote:

Description Original
Design
As Built
First corrector lens (positive, BK-7 glass)
(D = 10in, stopped down to 9.8in)
R1 = 72.6in
T1 = 0.608in
R2 = -208.0in
R1 = 72.18in
T1 = 0.7052in
R2 = -202.2in
Air space between corrector lenses T2 = 0.116in

T2 = 0.116in

Second corrector lens (negative, BK-7 glass)
(D = 10in, stopped down to 9.8in)
R3 = -72.6in
T3 = 0.375in
R4 = 208.0in

R3 = -72.45in
T3 = 0.375in
R4 = 199.50in

Air space between corrector and primary mirrorT4 = 37.5in

T4 = 37.0in

Spherical primary mirror (Astrositall)
(D = 10in)
R5 =-89.764in

R5 =-90.43in

Air space between primary and secondary mirrorT5 = -34.6in

T5 = -35.1in

Flat diagonal mirror (D = 3.1in)R6 = 0

R6 = 0

Distance from optical axis to focal planeT6 = 10.217in

T6 = 10.058in

Radius of curvature of focal planeR7 = 149inR7 = 136in

Zwischen dem ursprünglichen und dem tatsächlichen Design ist ein nicht unerheblicher Unterschied hinsichtlich
Spotdiagramm und Farblängsfehler. Spielt man hingegen mit den tatsächlichen Daten, dann wäre das System prinzipiell
leicht überkorrigiert, was den Strehl nach unten drückt, was sich jedoch über eine Hauptspiegel-Retouche deutlich
reparieren von Strehl = 0.71 auf Strehl = 0.86 über eine conische Konstante auf dem HS von 0.017346. Dann ver-
bessern sich auch die Spotdiagramme im Feld. Wie sich andere Glaskombinationen auswirken, habe ich nicht untersucht.

LHND01.jpg

Mit 5µ Spotdurchmesser auf 10 mm Bildfeld-Durchmesser ist das System sehr interessant. Dann aber mischt sich Coma
und Astigmatismus, aber immer noch innerhalb von 10 µ und 20 mm Bildfelddurchmesser. Der Bildfeld-RAdius ist mit -
4073 mm ebenfalls eben genug (Abweichung gerade mal 12µ zwischen Mitte und Rand) Ein Problem könnten die relativ
dünnen Korrektor-Linsen sein, mit denen man sich leicht einen Astigmatismus einhandeln kann.

LHND02.jpg

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Hallo Wolfi,

hier das gewünschte Diagramm: Je "schneller" das System, umso kritischer werden die Spotdiagramme. F/4.5 ist eigentlich eine gute Lösung.

LHND03.jpg

Rein rechnerisch gäbe es dann noch diese Variante, nur müßte man die Linsendicken und Abstände ändern . . .

LHND04.jpg


LHND05.jpg

 

C019 Bath-Astrokamera AKI und AKII Systemdaten und Bilder

Seit 30 Jahren im Einsatz Bath Astrokamera

AKI in Freiburg , AKII in Namibia

Wir haben gestern, 08.Dez. 2007, wieder miteinander telefoniert, Karl-Ludwig Bath und ich. Mit zwei großen
Projekten leistete Karl-Ludwig Bath für die Amateur-AstroSzene einen unschätzbaren Beitrag. Der Bath-Inter
ferometer hat sich weltweit mittlerweile herumgesprochen als einfache und doch präzise Möglichkeit, Optiken
quantitativ auszumessen. Das zweite Projekt ist eher unbekannt, weil im Bereich der Astro-Optik die Konkurrenz
größer ist - gemeint ist die Bath-Astrokamera. Beide Systeme funktionieren mittlerweile einwandfrei. Jedes
dieser Unikate hat jedoch ihre eigene, nicht uninteressante Geschichte.

Die AKII (Astrokamera Nr.2) mit einem 45 cm hyperbolischen Hauptspiegel + Korrektor-Optik in Fokusnähe, wurde 1 Jahr
später für einen betuchten Sternfreund hergestellt. Grundlage meiner Schleifkunst war damals ein unbelegter Coulter-
Spiegel, dem ich eine tiefer liegende Hyperbel in der Gegend von conic = -2.000 hineinretouchiert. Coulter-Spiegel
waren vor 30 Jahren noch ordentlich. Die Kontrolle erfolgte damals in Kompensation gegen eine L/20 PV genaue Sphäre
und einem 10 mm lp/mm Ronchi-Gitter. Den zweilinsen Korrektor prüfte ich in Kompensation mit der Negativ-Linse gegen
einen Planspiegel. Meine Meßtechnik war vor 30 Jahren noch nicht so anspruchsvoll entwickelt. Die Optik war fertig,
von Karl-Ludwig ein weiteres Mal vermessen, der große schwere Tubus ebenfalls, Hauptspiegelzelle und Fangspiegel-
Halterung ebenfalls fertig aus Alu gegossen, ruhte das Projekt wegen meiner jungen Familie eine zeitlang, bis der
Richard Gierlinger aus Schärding das "Geschoss" zusammenbaute und wir das Gerät nach ca. 1 1/2 Jahren ausliefern
konnten. Dieser Sternfreund hatte einen Keller, und dort wurde die Kamera erst einmal zwischengelagert.
Mit der Glaswittwe dieses Sternfreundes hatte jedoch niemand von uns gerechnet, die ultimative die Entfernung
dieser AKII aus ihrem Keller forderte - und so verschwand das hochwertige Teil erst einmal in einem anderen Keller
für weitere 5 Jahre.
Irgendwann erreichte uns die Kunde, daß besagte Astrokamera nun wieder zum Verkauf anstünde, Gottseidank weit
unter dem Entstehungspreis, sodaß Lutz Bath (Kurzform) das gute Stück zurückkaufte, den Spiegel neu belegen ließ,
wir den Immersions-Korrektor neu einölten, natürlich neu vermaßen, diesmal gegen einen 400 mm Planspiegel, und
die AKII ihren Weg nach Namibia antrat.

Zwischendurch ein paar Aufnahmen, die belegen sollen, daß diese Kamera mittlerweile funktioniert und nach einer ca.
20 jährigen Durststrecke ihren Meister gefunden hat.

@AKI-01AKII-m20_image12.jpg

Der Anlaß für diesen Bericht ist auch die Frage, welche Eigenschaften muß ein optisches System haben, wenn man ein
großes ebenes Bildfeld mit feinen Sternpünktchen bis zum Rand haben will. Prinzipiell funktioniert jedes variierte Ritchey-
Cassegrain-System in ähnlicher Weise: Die Bath Kamera ist so ein variiertes RC-System. Der Hauptspiegel ist hyper-
bolisch und die letzte Korrektorfläche ebenfalls. Es ist also ein Newton-System, dem man ein RC-System übergestülpt hat.

@AKI-02AKII-ngc5139_image10.jpg

Die Bath-Kamera kann man fast mit unendlich vielen Lösungen bauen. Zwei optimierte werden später noch kurz beschrieben.

@AKI-03AKII-ngc5128_image7.jpg

Nach dem Rückkauf landete die mindestens 100 kg schwere Kamera im Keller von Lutz Bath, wo die Teile erneut
gereinigt, neu belegt und überprüft wurden.

@bathak04.jpg

Mit einem kleineren C8 wurden die Zonen der 45 cm Kamera exakt ausgemessen, bevor sie schließlich nochmals in
Haßfurt vor den Planspiegel gestellt wurde - wir wollten ja in Namibia keine Enttäuschung erleben.

@bathak05.jpg

Auch die engl. Rahmen-Montierung nahm einige Grübelei und noch mehr Zeit in Anspruch. Karl-Ludwig Bath entwickelte
einen sehr zähen Ergeiz, diese Kamera ebenfalls zum "Laufen" zu bringen, derweil die kleinere auf dem Schau-ins-Land
südlich von Freiburg schon seit Jahren die allerschönsten Bilder erzeugte.

@AKI-04ak2.jpg

Der liebe Lutz, noch einige Jahre jünger, lebt er jetzt schon sehr lange im Unruhe-Stand als Pendler zwischen Freiburg
und Namibia.

@bathak02.jpg

Auch ich war damals um einiges jünger - an "meine" Kamera gelehnt, die ich ursprünglich für mich selbst gefertigt hatte,
bis mir der Flußtal-Himmel in der Nähe des Kernkraftwerkes Grafenreinfeld und dessen Nebelschwaden einen gründlichen
Strich durch die Rechnung machte. Die Dunstglocke über Haßfurt tat ein übriges. Also war es sinnvoller, den Stern-
freunden in Breisgau diese Kamera zum Selbstkostenpreis in die Hand zu drücken - und noch heute ist diese Kamera
dort im Einsatz.

@bathak01.jpg

Lutz Bath hat sie in Freiburg mit allen Rafinessen ausgestattet, sodaß die Sternpünktchen bei 40 mm Bildfeld-Durchmesser
gerade mal 10 Micron betrugen, was wir per Rechnung schon damals wußten.

@bathak03.jpg

Unlängst hatte ich nun ein 10 inch RC-System zu vermessen. Der Hauptspiegel-Radius stimmte nicht, die Hyperbel eine
ausgeprägte Zone, der Fangspiegel einen Astigmatismus, die Schnittweiten stimmten ebenfalls nicht. Also ging das Teil
zum Hersteller zurück. Eigentlich schon das zweite RC-System dieses Herstellers, das nachgearbeitet werden mußte.
Bei dieser Gelegenheit fiel mir erneut unsere AstroKamera ein, die ebenfalls zwei Hyperbeln braucht für die Abbildungs-
Qualität. Dabei gibt es mehrere Glaskombinationen und fast unendlich viele Lösungen. Entscheidend wäre der kurze
Abstand des Korrektors zum Fokus, weil erst ab Korrektor der Farbfehler entsteht. Die HS-Hyperbel sollte in der Gegend
von conic = -2 liegen, sonst poliert man sich "zu Tode". Die Korrektor-Hyperbel liegt in der Gegend von conic = -4 bis -5
was auf der kleinen konvexen Fläche des Korrektors nicht so dramatisch ist. Man kann den Korrektor wunderbar mit sich
selbst in Kompensation prüfen gegen einen Flat, was wir damals auch gemacht haben. Den Hauptspiegel prüft man
ebenfalls in Kompensation gegen eine Sphäre. Auch eine Plankonvex-Linse wäre geeignet nach dem Dall-Null-Verfahren.

@AKI-30.jpg

In beiden Fällen bekommt man nahezu runde Spotdiagramme bis zu einem Felddurchmesser von 30 mm und mehr ohne größeren Farbquerfehler. Eine weitere Verbesserung bringt noch die Vignettierung der Kamera mit sich, durch die genau
die "schädlichen" Strahlen abgeschirmt werden.

@AKI-31.jpg

Während die Astrokamera Nr. 1 also die 250/1000 Newton+Korrektor Kamera in Freiburg wunderbare Bilder ablieferte, die
man im Bereich der Sternfreunde Breisgau im Internet findet, entstand bei der AKII eine jahrelange Durststrecke durch
einen banalen Fehler, die jahrelang nicht entdeckt worden war. Entgegen aller Erwartung fand man jahrelang auf den
Aufnahmen dieser Kamera eine unerklärliche deutliche Koma, die zu häufigen Diskussionen zwischen mir und dem Karl-
Ludwig führten und uns an den Rand der Verzweiflung trieb. Erst nach einer schlaflosen Nacht - in Namibia selbst, unter-
suchte Lutz Bath eine der Justierschrauben, die unbemerkt über Jahre auf den Hauptspiegel so gemein drückte, daß die
Optik gar nicht anders konnte, als wunderbare Coma-Effekte zu produzieren. Daß dies Karl-Ludwig noch erleben durfte?
Jedenfalls ist mir damals auch ein großer Stein vom Herzen gefallen. Zumal es jetzt auch Sternfreunde gibt, die die AKII
richtig ins Herzgeschlossen haben. Weitere Aufnahmen mit der AKII findet man im Umfeld der IAS, oberster Link. Die
folgenden Aufnahmen wurden mit der kleineren AKI 250/1000 in Freiburg gemacht. Weitere Aufnahmen findet man dort
auf deren Internetseiten oder bei Google.

@AKI-05AKI-m42.jpg

@AKI-06AKI-m33.jpg

@AKI-07AK1M51_100pc.jpg

############################################################################

. . . noch etwas Nostalgie Ende der 70-er Jahre . . .

Zur damaligen Zeit kannte man noch keine EOS 300D. Also war eine einfache Spiegelreflex-Kamera die einzige
Möglichkeit, mein Hobby zu dokumentieren - auf Papierbildern natürlich mit der natürlichen Bleiche über die
lange Zeit. (Der Scanner macht auch nur das, was er sieht. Und den "Gilb" sieht er.)

Hier entsteht gerade der Kern für den Tubus der großen AKII: Einem dicken Eisenrohr schob ich Distanzscheiben auf, die
ich am Rande mit Dachlatten verband

@AKI-41.jpg

Darüber legte ich dann eine ca. 1 mm dicke Plexiglas-Folie. Später diesen Kern noch gespachtelt, damit auch Uneben-heiten möglichst verschwinden, z.B. die Befestigungsschrauben. Schließlich wurde der Kern mit einem Trennungsmittel
bestrichen, damit er sich hernach wieder löst.

@AKI-40.jpg

Hier das eine Ende, die Plexiglas-Folie gab es nur in einer bestimmten Breite, weshalb noch ein Stück angesetzt werden
mußte. Großdimensionierte Kugellager sorgten für einen ordentlichen Rundlauf.

@AKI-42.jpg

Danach fertigte eine ortsansässige Firma für eine Kilo-Mark den ca. 1.5 cm dicken Tubus mit zwei Verstärkungs-Ringen
in Hauptspiegel und Fangspiegel-Nähe. Karl-Ludwig liebt die grüne Farbe - zumindest im Außen-Bereich. Vergleiche mit
den oberen Bildern.

@AKI-43.jpg

Ebenfalls aus einer Holzplatte entstand das Modell für die Hauptspiegel-Fassung, die später in Alu abgegossen wurden.
Auf der Unterseite die üblichen Verstärkungs-Stege.

@AKI-44.jpg

Hier aus der Zeit der kleinen AKI - der Grobschliff des Hauptspiegels auf meiner Schleifmaschine, die in Zeiten guter
Firmen-Kontakte entstand - ca. 250 kg mindestens schwer.

@AKI-45.jpg

Die Polierer für den 250 mm Hauptspiegel, sowie der Polierer für die Hyperbel, links.

@AKI-46.jpg

abwechselnd mit diesem noch kleineren Polierer poliert. Die Schleifmaschine hat aus gutem Grund zwei eigenständige
Exzenter: den Grund-Exzenter und den Ausgleichs-Exzenter um Zonen zu vermeiden, weshalb eine Hyperbel gar kein
so großes Problem ist, wenn man die passende Meßtechnik dazu hat. Übrigens eine der Grundbedingungen, die
ich beim ersten Gespräch an Lutz Bath vor ca. 30 Jahren stellte: Die opt. Komponenten müssen auf Null
prüfbar sein, dann wäre die Herstellung kein Problem. Vorher hatte ich mit dem Busch-HAB einige Erfahrungen gesammelt.

@AKI-47.jpg

Der 45 cm Coulter Spiegel für die AKII im Prüfstand. Dort wurde er in Kompensation zu einem Kugelspiegel geprüft. Dabei
müssen die Abstände genau eingehalten werden, damit man auf Null prüfen kann. Die Berechnung der exakten Abstände
war zum damaligen Zeitpunkt noch ein größeres Problem. Mit Zemax ist das heute eine Sache von wenigen Minuten,
wie man auf dem übernächsten Bild sieht.

@AKI-48.jpg

Rechts abermals der Hauptspiegel, links im "Kasten" die Sphäre, rechts daneben LichtQuelle, Auslenkspiegel und Ronchi-
Gitter

@AKI-49.jpg

Links die Sphäre, daneben der ellipt. Umlenkspiegel mit LichtQuelle und Ronchi-Gitter etwas deutlicher zu sehen.

@AKI-50.jpg

Und hier in Schwarz-Weiß das RonchiGramm der auf Null geprüften Hyperbel bei 10 lp/mm. Wäre heute mit den Mini-
Kameras vermutlich auch kein Thema mehr, weil man ja im Strahlengang prüfen muß, und irgendwie an den "Fokus"
kommen muß - auch mit der Kamera.

@AKI-51.jpg

Eine andere Art der Kompensation beim Hauptspiegel der AKI durch ein HAB-Objektiv, ebenfalls ein Null-Test. Linkes Bild
die Lichtquelle in Form eines Zeigerbirnen-Lämpchens, die es vor 30 Jahren noch gab, deren Glühwendel die Form eines
Pfeiles hat, und damit einen Lichtspalt darstellte. Mit einer Planplatte eingeblendet.

@AKI-52A.jpg

Mein erster Bath-Interferometer mit einem Koordinaten-Tisch, der damals in Messing gegossen war und damit ent-
sprechend schwer. Der jetzige Koordinaten-Tisch funktioniert ähnlich genau - mit einer 0.001 mm Meßuhr in beiden
Achsen natürlich noch etwas besser.

@AKI-53.jpg

Zur Herstellung der Asphäre auf der letzten Korrektorfläche eine kleinere Schleifmaschine, halbautomatisch gewisser-
maßen. Antrieb ein Scheibenwischer-Motor.

@AKI-54.jpg

Und schließlich die AKI-Kamera im "Rohzustand" erstmalig in meiner Sternwarte. Die Spinnenarme waren aus 6 mm
Gewinde-Stangen. Und was die zuwege bringen, erläutert das übernächste Bild.

@AKI-55.jpg

Eines der ersten Aufnahmen aus dem Sternbild Schwan. Wie man sieht, stört das über den Dunst reflektierte Fremdlicht
ganz erheblich. Das Erkennungszeichen dieser damaligen Bath-Kamera war die Raute bei den hellen Sternen, die über die
Gewindestangen der Fangspiegelhalterung hervorgerufen wurde. Karl-Ludwig störte sich daran und änderte die Spinnen-
arme in das von ihm erfundene "H", gut zu sehen bei der großen AstroKamera AKII im ersten Beitrag. Diese Fangspiegel-
Aufhängung ist gegen Torsion sehr stabil - im Strahlengang bemerkt man sie weniger.

@AKI-56.jpg

Eine kleine Begebenheit am Rande. Gegen Ende der Korrektor-Herstellung stimmte die zweite Hyperbel nicht ganz. Bei
ersten Test-Fotos hatte ich kleine Herzchen auf dem Film, die dadurch entstanden, daß ca. 1/3 durch die Mitte abge-
bildet worden war und die restlichen zwei Drittel der Randzone wurde daneben in Herzform abgebildet. Erst eine er-
neute Überprüfung ergab den Fehler, und nach der Retouche fand ich tatsächlich die erwünschten, feinen Stern-
pünktchen. Vergrößert: http://rohr.aiax.de/@AKI-56A.jpg

#####################################################################################

Auch die große Bath-Kamera AKII zeigt sehr feine Sternpünktchen in den Ecken, was wir aber bereits beim Entwurf dieses Systems wußten. Es fehlen nämlich noch einige Beiträge, die dieses Doppel-Projekt abrunden. Jedenfalls zwei Kameras, die uns vom Design über die Fertigung bis zum Einsatz am Himmel viel an Erfahrung, Diskussion und Grübelei beschehrt hatten. Besonders das große Kaliber.

@AKI-ngc3372_image11.jpg

Die Systemdaten als Beweis für die Sternpünktchen am Rand

@AKII-60.jpg

Die Prüfanordnung für die Hyperbel der letzten Korrektorfläche kann über die Minus-Linse (F4) geprüft werden. Prüft man
beim Abstand von ca. 217 mm der beiden Linsen gegen den Himmel, dann entstünde auf der Konvex-Fläche exakt die
richtige konische Konstante. Statt gegen den Himmel, läßt sich diese Prüfanordnung gleichermaßen gegen einen Flat
oder irgend eine andere Optik prüfen, die ein ca. 100 mm Durchmesser großes Parallel-Lichtbündel erzeugt. Jeder gute
APO für 550 nm wave wäre hierfür völlig ausreichend. Der Strehl von ca. 0.95 entsteht durch eine leichte Überkorrktur
dieser Testanordnung, die man bei ganz genauer Arbeit mit berücksichtigen könnte. Vor ca. 30 Jahren entstand der
Korrektor unter sehr viel einfacheren Testbedingungen.

@AKII-61.jpg

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Richtig, Wolfi, das war eine Pionier-Zeit, ein ganz anderes Flair, Internet gab es noch nicht, Emails ebenfalls nicht, aber
Telefon und Auto und natürlich turnus-mäßige Teleskop-Treffen. Innovationstagungen wie die Frühjahrs-Tagung in
Würzburg, initiiert von einem Dr. Frevert, auf der jeweils derartige Projekte vorgestellt wurden. Begonnen hat mein
Interesse mit dem Buch meines Namens-Vetters Hans Rohr 1958 "Das Fernrohr für Jederman" und einem 6-Zöller Bausatz
Newton-Spiegel von der Material-Zentrale in Schaffhausen.

Sehr viel später, Mitte der 60-er Jahre veröffentlichte ein Sternfreund Schmidt, Nürnberg, in SuW seine mit einem
selbstgeschliffenen Schiefspiegler gewonnenen Mondbilder, die es an Schärfe damals schon mit dem 5 Meter Spiegel in
Palomar aufgenommen hatten.
Wieder 10 Jahre später war es das HAB-Halbapochromat-Objektiv von Wolfgang Busch, Ahrensburg, das über mehrere
Jahre mein Interesse weckte, auch weil es ein Immersions-Objektiv war. Auch vor Asphären hatten wir damals keine
Angst - auf der 1. Linsenfläche war ein Sphäroid Oblong, also eine Ellipse mit der langen Achse.

Wieder ein paar Jahre später kam Dieter Lichtenknecker mit seiner Flatfield, die noch heute ihresgleichen sucht. Damals
entstand bei Lutz Bath die Idee, das Problem des ebenen Bildfeldes und der hohen Auflösung bis zum Rand über ein RC-
ähnliches System zu lösen, was ja diese Kamera prinzipiell ist. Also grundsätzlich keine neue Erfindung, sondern nur auf
das Newton-System umgesetzt mit faszinierenden Möglichkeiten.

Mit den Erfahrungen der HAB-Schleiferei übernahm ich den Hersteller-Part, und weil der Prototyp für mich selbst war,
mit entsprechender Geduld und Sorgfalt. Den Kinderwagen hatte ich an den Exzenter angebunden, sodaß die Schleif-
maschine noch als Baysitter fungierte, und meinen Sohn sanft schaukelte.

Noch einmal später, die Kamera war schon im Einsatz, erwarb ich mir erst den programmierbaren Taschenrechner von
Texas Instruments mit Einlesekarten und als Steigerung diesen schönen Taschencomputer von Scharp, auf dem das von
Lutz Bath geschriebene Seidel/Raytrace Programm mich zum Spielen einlud. Auch Peter Höbel, Erlangen, hat ein ähnlich
interessantes Raytrace Programm damals geschrieben - einfach so, weil es interessant war. Man ging in der Computer-
Technologie noch zu "Fuß".

@AKII-70.jpg

Dann kam die Atari-Zeit, die als erste mit einer Benutzer-Oberfläche die Bedienung erleichterten, die PC's kosteten
damals noch 6 Kilo-Mark und konnten mit einem 286 Processor vergleichsweise wenig. Auch Software war damals
noch Mangelware. Also war man gezwungen, seine Software selbst zu schreiben. Ein Grafikprogramm für den Atari
finanzierte mir meine eigene Entwicklung in der EDV. Ist aber schon sehr lange her. Mit einem Pascal-ähnlichen Programm
konnte man auf dem Atari, und später auf dem PC seine einfachen Programm-Wünsche erfüllen. Was dazu führte,
daß ich das ursprüngliche Raytrace Programm von Lutz Bath für den Atari und später PC umschrieb. Es ist ab und zu
immer noch im Einsatz, auch wenn ZEMAX in ganz anderen Dimensionen arbeitet. Optimierungs-Versuche waren
keine Sache von 10 Minuten, sondern zogen sich über Wochen - manchmal, und Langeweile kannte ich damals
schon nicht.

@AKII-71.jpg

Spätestens seit ein Sternfreund Mitte der 60-er Jahre mit seinen Seidel-Koeffitienten die Szene der Optik-Rechner
spaltete, weil die Seidelrechnung die Wirklichkeit manchmal unscharf abbildet, war in unserem Programm sowohl die
Seidelrechnung wie das Raytrace-Verfahren eingebaut und vor jedem Raytrace muß erst das Seidel Ergebnis vorliegen,
sonst streikt das Programm mit einer Fehlermeldung. Im ersten Bild zeichnete ein kleiner Plotter die Spotdiagramme.
Damals sollen also optische Systeme auf der Basis reiner Seidelkoeffitienten gebaut worden sein, die dann nicht
stimmten. (Wurde gerüchteweise in der Szene kolportiert)
Die Werte für Koma, Astigmatismus, Petzval und die Bildfeldkrümmung entsteht über die Seidelrechnung.

@AKII-72.jpg

Das übernahm dann eine graphische Routine, wie im nächsten Bild zu sehen. Auch die Druckertreiber mußte man damals
selbst programmieren. Manchmal suchte ich nach einem Fehler 3 Stunden.

@AKII-73.jpg

Schneller als der Scharp war bereits der erste PC, dem man damals noch bei der Arbeit zuschauen konnte. Heute kommen
die Ergebnisse immer so wahnsinnig schnell.

Was Foren sind, wußte damals noch keiner. Und ob auf Foren unbedingt diese Gründer Mentalität zu finden ist, die nicht
nur diskutiert, sondern es geradezu wissen will, und sich durchbeißt, wie damals vor ca. 30 Jahren . . .

Jedenfalls wäre der Bau dieser AstroKamera gar kein so großes Problem, bzw. wir haben damals immer einfache Lösungen
gefunden. Auf das Echo in der "Welt-Presse" (gemeint ist Dein Design auf AstroTreff) bin ich ja mal gespannt. Viel lustiger
wäre ja doch der Nachbau, schon der Erfahrungen wegen.

@AKII-74.jpg

########################################################################################

Hallo Wolfi,

mit diesem System habe ich gerade einmal gespielt:

Quote:

Description Original
Design
As Built
First corrector lens (positive, BK-7 glass)
(D = 10in, stopped down to 9.8in)
R1 = 72.6in
T1 = 0.608in
R2 = -208.0in
R1 = 72.18in
T1 = 0.7052in
R2 = -202.2in
Air space between corrector lenses T2 = 0.116in

T2 = 0.116in

Second corrector lens (negative, BK-7 glass)
(D = 10in, stopped down to 9.8in)
R3 = -72.6in
T3 = 0.375in
R4 = 208.0in

R3 = -72.45in
T3 = 0.375in
R4 = 199.50in

Air space between corrector and primary mirror T4 = 37.5in

T4 = 37.0in

Spherical primary mirror (Astrositall)
(D = 10in)
R5 =-89.764in

R5 =-90.43in

Air space between primary and secondary mirror T5 = -34.6in

T5 = -35.1in

Flat diagonal mirror (D = 3.1in) R6 = 0

R6 = 0

Distance from optical axis to focal plane T6 = 10.217in

T6 = 10.058in

Radius of curvature of focal plane R7 = 149in R7 = 136in

Zwischen dem ursprünglichen und dem tatsächlichen Design ist ein nicht unerheblicher Unterschied hinsichtlich
Spotdiagramm und Farblängsfehler. Spielt man hingegen mit den tatsächlichen Daten, dann wäre das System prinzipiell
leicht überkorrigiert, was den Strehl nach unten drückt, was sich jedoch über eine Hauptspiegel-Retouche deutlich
reparieren von Strehl = 0.71 auf Strehl = 0.86 über eine conische Konstante auf dem HS von 0.017346. Dann ver-
bessern sich auch die Spotdiagramme im Feld. Wie sich andere Glaskombinationen auswirken, habe ich nicht untersucht.

LHND01.jpg

Mit 5µ Spotdurchmesser auf 10 mm Bildfeld-Durchmesser ist das System sehr interessant. Dann aber mischt sich Coma
und Astigmatismus, aber immer noch innerhalb von 10 µ und 20 mm Bildfelddurchmesser. Der Bildfeld-RAdius ist mit -
4073 mm ebenfalls eben genug (Abweichung gerade mal 12µ zwischen Mitte und Rand) Ein Problem könnten die relativ
dünnen Korrektor-Linsen sein, mit denen man sich leicht einen Astigmatismus einhandeln kann.

LHND02.jpg

####################################################################################

Hallo Wolfi,

hier das gewünschte Diagramm: Je "schneller" das System, umso kritischer werden die Spotdiagramme. F/4.5 ist eigentlich eine gute Lösung.

LHND03.jpg

Rein rechnerisch gäbe es dann noch diese Variante, nur müßte man die Linsendicken und Abstände ändern . . .

LHND04.jpg


LHND05.jpg

 

C018 Bath-Astrokamera AKI(Freiburg) und AKII(Namibia) 11.Dez.2004

Die Orginal-Veröffentlichung in SuW Heft Juni 1973

Verkleinerung jeweils anklicken und vergrößern, bitte:

bathorg01A.jpg * bathorg02A.jpg * bathorg03A.jpg * bathorg04A.jpg

Während bis ca. 2000 seriöse Veröffentlichungen in SuW, also in den Fachzeitschriften, das Licht der Welt erblickten, führte die Entwicklung von 
Foren und die damit verbundene ungezügelte "Meinungs-Vielfalt" dazu, daß nun keine redaktionelle "Bremse" eingebaut war,  wenn Zeitgenossen
mit überschäumendem EGO sich dieser neuen Plattformen bemächtigten mit Beiträgen, die man gar nicht mehr zurückhaltend nennen konnte. Trotzdem
lieferte gerade die Szene aus USA sehr gute und weiterführende Beiträge zu diesem Interferometer-Typ, der wegen seiner Verwendung im gesamten
Spektrum einige Vorteile hat, allerdings mit dem Nachteil, daß man bei lichtstarken Systemen nicht exakt auf der Achse mißt. 

Deshalb einige Zitate aus der SuW-Veröffentlichung vom Juni 1973, die Karl-Ludwig Bath sehr knapp gehalten hat, weil er davon ausging, daß optisch
interessierte Leute keine  so großen Erklärungen bzw. Messungen brauchen. Eine der führenden Optik-Firmen überlegte sich damals intern, das Bath-
Inter-ferometer seiner Vorteile wegen zu verwenden.  Da dieser Interferometer keine Kohärenz-Länge braucht, kann man ihn in allen Spektral-Farben
mit einem engen Interferenz-Filter verwenden - ein großer Vorteil bei Refraktor-Optiken.

@zeiss07.jpg

Beispiel eines Newton-Spiegels mit Weißlicht. Das Interferogramm wird über
die unterschiedlichen Wellenlängen in seine spektrale Farben zerlegt.

mva-009F.jpg

Quelle 01

Quote:

Das Interferometer arbeitet nicht in strenger Autokollimation.
d.h. der reflektierte Strahl 2' fällt nicht genau mit dem
Strahl 2 zusammen. Daher muß der Prüfling ein nutzbares Bild-
feld haben, dessen Durchmesser größer als der Abstand P1-P2,
andernfalls machen sich Astigmatismus und Koma störend be-
merkbar, Fehler von denen der Prüfling un seiner Achse frei
sein sollte.

Anmerkung: Über die von mir ZEMAX-gerechnete Tabelle erkennt
man in Abhängigkeit vom Bündelabstand den eingeführten Astig-
matismus:

@forendis07.jpg

Aus dieser Tabelle ergibt sich zwingend die 45-Grad Stellung
des Teilerwürfels und ein möglichst kleiner Bündelabstand von
max 5 mm, wobei diese Teilbündel streng parallel sein müssen,
wie aus einer "alten" Justageanleitung von mir zu ersehen ist.
Ohne diese Parallelität kommt kein richtiges Interferogramm
zustande !!!

Quelle 2

Quote:

Die Licht-Quelle Q: Hierzu können wir z.B. eine Halogenlampe
mit zylindrischer Wendel benutzen, zur Not eine Taschenlampe.
Am besten ist natürlich ein Laser geeignet. Dabei sollten aber
zur Vermeidung von Störinterferenzen alle Oberflächen sorg-
fältig gereinigt ujnd nach der Justierung die vom scharf ge-
bündelten Strahl getroffenen Stellen mit einem Pinsel vom
Staub befreit werden. Ist der Laserstrahl für ein gegebenes
Öffnungsverhältnis zu schmal, so kann er ohne Schaden mit nur
einer Negativ-Linse vor dem Interferometer etwas aufgeweitet
werden.


Anmerkung: Bei manchen Laser-Dioden-Modulen kann man die
Kollimations-Linsen verstellen und bekommt auf diese Art auch
ein etwas dickeres Bündel.

Quelle 3

Quote:

Der Strahlenteilerwürfel W1 sollte eine Kantenlänge von wenigstens
25 mm haben. Nötigenfalls können wir ihn auch ohne Nachteil
selbst anfertigen, indem wir zwei passende Porroprismen
mit weitgehend beliebigem Öl, z.B. Sonnenblumenöl, verkitten.

... sogar den Vorteil, daß auich die vierte Fläche und damit
der Ausgang A2 zugänglich ist.
Anmerkungen: In der Praxis reichen bereits 20 mm Kantenlänge

Quelle 4

Quote:

Die symmetrische Bikonvexlinse L3 hat höchstens 1/20 der Prüflings-
brennweite und 15 mm Durchmesser. Ihre Abblidungs-fehler werden,
wie man sich leicht überlegen kann, automatisch kompensiert,
selbst wenn sie schräg im Strahlgang steht, und ein korrigiertes
System würde keinen Vorteil bringen. Erwähnt sei, daß eine, daß
eine symmtrische Bikonkav-Linse ebenso ihren Zweck erfüllt.
und
u.Umständen eine Linse mit einer Planfläche. Diese muß allerdings
genau justiert werden und das Öffnungsverhältnis des Prüflings
darf in diesem Fall 1:10 nicht überschreiten. - Muß wegen
eines nur kleinen nutzbaren Bildfeldes des Prüflings der Abstand
P1-P2 sehr klein gehalten werden, so können wir den Durchmesser
der Linse L3 vom Optiker bis nahe an die Mitte heran seitlich
anschleifen lassen.

Anmerkung: Wer diesen Teil liest, kann sich eine genauere Unter-
sucht-ung hinsichtlich der Verkippung sparen. Derartige Versuche
macht man am besten am Kugelspiegel als dem einfachsten und
sichersten Prüfaufbau.

Anders als im Orginal-Text beschrieben ist es sinnvoll, das Inter-
ferometer erst zusammenzubauen und zu justieren, wie in meiner
Anleitung beschrieben: http://rohr.aiax.de/interf.htm
In dieser fest fixierten Anordnung wird das Interferometer mittels
Koordinaten-Tisch bewegt in den 3 Raum-Achsen und einer zusätzlich
Kipp-Möglichkeit.

AstroKamera

http://rohr.aiax.de/HAB-BathKamera.JPG
http://r2.astro-foren.com/index.php/de/10-beitraege/02-ed-optiken-halb-apos-und-frauenhofer-systeme/538-b016-hab-objektiv-von-wolfgang-busch

bath-kamera4.JPG

bath-kamera.JPG

bath-kamera0.jpg

bath-kamera2.JPG

bath-kamera3.JPG

habe diesem Thread die Orginal-Veröffentlichung beigefügt
für alle Interfero-Metriker

Ein paar bisher nicht veröffentlichte Bilder:

@bathak02.jpg

Karl-Ludwig Bath vor fünf Jahren zu Beginn unseres Montierungs-Projektes
und der AstroKamera II. Design mit zwei hyperbolischen Flächen auf Haupt-
spiegel und zweilinsiger Korrektor-Fläche. Damit erzielt man ein großes,
ebenes Bildfeld mit der Minimierung des Öffnungsfehlers, Koma und
Astigmatismus. Auf der Grundlage der Wenske Formeln entstand ein
Strahlendurchrechnungsprogramm. Herstellung des opt. Tubus Wolfgang Rohr

@bathak03.jpg

Die erste AstroKamera 250/1000 Design Karl-Ludwig Bath, Optik und Fertigung:
Wolfgang Rohr

@bathak04.jpg

Die große 17-Zoll F/3.5 AstroKamera II, Desing Bath/Rohr, Optik Wolfgang Rohr
Zusammenbau: Richard Gierlinger, steht jetzt in Namibia.
Zeitraum 1980-2004

 

C017 Fangspiegel kleine Achse Ermittlung für visuelle Bedürfnisse

Fangspiegel kleine Achse

Für Newton-Spiegel mit einer bestimmten Öffnungszahl wird auch ein bestimmter Fangspiegel-Durchmesser kleine Achse
angegeben. (Auch der Fangspiegel muß bestimmte Qualitäts-Kriterien erfüllen). Je nach Benutzung des Newton sollte
der ellipt. Planspiegel möglichst klein sein, wegen der Obstruktion, oder etwas größer, damit die Vignettierung durch den
Fangspiegel nicht zu groß ist. Dieses Beispiel untersucht nur die visuelle Situation, bei der der Fangspiegel-Durchmesser
kleine Achse möglichst klein sein sollte, damit die Obstruktion möglichst gering ausfällt.

Für diesen Fall sollte auch der Fokus-Abstand zur Tubus-Wand außen möglichst klein sein - im Beispiel 50 mm, abhängig vom Okular-
Auszug. Dort, wo der rote Balken die opt. Achse des Lichtkegels schneidet, wäre die Mitte des ellipt. Fangspiegels. Man muß sich den
Fangspiegel nur in der Z-Achse verkippt vorstellen. Für diesen Fall wäre der Abstand zur Spitze des ungespiegelten Lichtkegels, also
zum Fokus ebenso groß wie der Abstand zum gespiegelten Fokus. Es ist also ein Quadrat, was man zeichnen kann:
Also Tubus-außen/2 + 50 mm = 300 mm. Da man mit diesen 300 mm den Abstand vom Fokus zum Umlenk-Punkt des Fangspiegels
hat, muß man diesen Betrag nur noch durch die Öffnungszahl 4 dividieren. Das wären dann 75 mm. Und weil man auch bei der visuellen
Beobachtung ein kleines Feld braucht, sollte man diesen Durchmesser um ca. 10 mm vergrößern, und wäre dann bei 85 mm.
Da man den jeweiligen Durchmesser nicht ganz exakt bekommt, sucht man sich einen Fangspiegel aus, der nahe bei der ermittelten
kleinen Achse liegt.

FS_kleineAchse.jpg

 

C009 Auf zur Rockerbox . . . 20 Dobson f4

Dieser Bericht ist Teil zwei meines 20"-Dobson-Projektes und deswegen die
Fortsetzung von hier: Ein Hut entsteht

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14.03.2013, Auf zur Rockerbox . . .

Wie man vielleicht schon bemerkt hat, habe ich das Pferd immer von hinten aufgezäumt: Weil jeder Arbeitsschritt seine Auswirkung auf die folgenden hat:
Weil Spinne und Fangspiegel-Halterung in der Hut-Höhe von 226 mm verschwinden muß, muß a) die Spinne möglichst weit oben im Hut und b) der Fang-
spiegel incl. OffSet-Punkt ein gewisses "Spiel" auf der opt. Achse braucht, aber trotzdem möglichst kurz, wegen möglicher Schwingungen, wenn die M8
Gewindestange zu lange wäre. Erst wenn diese Einheit fertig eingebaut ist, kann man die Position des Okular-Auszuges festlegen. Und dort bohrt man mit
einem Kreis-Schneider 60 mm das nötige Loch in die 15 mm dicke und 190x190 mm große Halteplatte.

Bei der Rockerbox funktioniert das so ähnlich. Ich beginne also zunächst einmal mit der Herstellung der 18 Auflage-Punkte und die dafür notwendigen
Einzelteile. Danach wird diese auf die 610x610 mm große untere Halteplatte befestigt und der Hauptspiegel draufgesetzt. Damit kann man den Abstand
nach unten in der Rockerbox, aber auch den Abstand der oberen Halteplatte festlegen, auf die dann der Schutzdeckel des Hauptspiegels aufgesetzt wird.
Das entsprechende Bildmaterial entsteht also bei den nächsten Schritten.

HutWR_16.jpg

Nach dem oberen Aufriß steht nun der Rohbau der Rockerbox. Der Aufriß im Maßstab 1:1 von Rockerbox und HS-Lagerung ist später eine enorme Erleichterung
beim Finden der Abmessungen: Man muß sie nur noch dem Aufriß entnehmen. Ein mir bekannter Treppenbauer pflegt ebenfalls vorher von seinen Treppen einen
1:1 Aufriß anzufertigen - und dann stimmt die Sache auch.

R_Box01.jpg

Das Projekt "bewegt" sich also weiter in diese Richtung: http://rohr.aiax.de/HutWR_18.jpg
Die Innen-Radien waren recht zuverlässig mit einer Stichsäge herausgeschnitten, man muß sich nur Zeit lassen, braucht einen Halogen-Strehler, damit man
auch die Kreislinien gut sieht, und dann sägt man bedächtig und sorgfältig an der Kreislinie entlang. Das Ergebnis zeigt das nächste Bild. Dreht man das obere
Aufrißbild um 90° nach links, dann paßt es genau zu den folgenden Fotos. Also oben ist der 1. Wippenpunkt und unten sind Punkt 2. und 3. zu sehen. Die
15-er Multiplex-Platte bekommt also von hinten je ein Alu-Band 10x30 mm im Querschnitt angeschraubt. Man schneidet das M6 Gewinde jeweils in die Bänder
und spart sich so die Muttern rückseitig.
Vorne links und rechts sind die "Stopper" zu sehen, auf denen der spätere Spiegel nach unten aufsitzt und gehalten wird. Diese beiden Punkte bilden
einen 90° Winkel bzw. liegen jeweils auf den Diagonalen.
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R_Box02.jpg
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Mit M8 Inbus Gewinde-Schrauben lassen sich alle Wippen-Punkte realisieren: Man dreht zunächst das Gewinde auf Durchmesser 6.5 mm bei einer Länge von 2 mm
und fügt daran noch einen 8 mm langen Stift mit 3 mm Durchmesser. Die Bohrung, in die dieser Zapfen dann gesteckt wird, ist mit 4.5 mm gerade so groß, daß der
Einheit die nötige Kippbewegung ermöglicht wird. An der Stelle verwenden manche Tüftler einen Paßstifft, dann muß aber die gesamte Konstruktion geändert werden,
und das wäre dann aufwendiger.

R_Box03.jpg

Sechs Platten sind mittlerweile von unten gebohrt, gesenkt und oben mit Flizgleitern beklebt. Die quadratische Form wurde deswegen beibehalten, um sich so die
zusätzliche Verspannung zu sparen, die das Verdrehen dieser Platten verhindern soll.

R_Box04.jpg
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Zur Probe wurde der Spiegel aufgesetzt - vorher wurde er bereits genau in Position gebracht, nachdem der vordere Ring gerade mal 4 mm "Luft" zum
Spiegel hat, und da muß es dann leider sehr genau sein.

R_Box05.jpg
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So wird dieses Sandwitch später in der Rockerbox eingebaut sein. Der Abstand der beiden Platten wurde zunächst über Abstandshalter simuliert, weil
das für den Schutzdeckel des Hauptspiegels wichtig ist. Der Hauptspiegel wird von hinten über ein kurzes Rohrstück herausgehoben. Dazu gibt es
später ein Bild.

R_Box06.jpg

Weitere Schritte sind:
die Verschraubung dieser Sandwich-Einheit mit der Rockerbox, danach die Ermittlung der Fokuslage, indem das System vor einem Planspiegel aufgestellt wird, danach
das Ausmessen der Distanzrohre, deren Befestigung an Rockerbox und Hut. Danach die Ermittlung des Schwerpunktes und die Herstellung des Höhen-Rades und
schlußendlich der Rest zur Horizontal-Bewegung.
Das obere Sandwich ist mittlerweile eingebaut, Ansicht von vorne/oben . . .

R_Box07.jpg
.
. . . und Ansicht von hinten/unten .

R_Box08.jpg

In einem weiteren Schritt muß der Abstand von Rockerbox zu Hut ermittelt werden, sodaß der Fokus im OAZ möglichst nahe am "Tubus" liegt, weil dann
eine möglichst kleine Fangspiegelfläche benutzt wird, zumal der Fangspiegel eher knapp bemessen wurde wegen der Obstruktion. Fotografieren will ich
nicht. Dabei kam ein Abstand von 1355 mm heraus über den man später die 8 Distanz-Rohre berechnen kann. In den Berechnungen ist noch ein Aufmaß
von ca. 20 mm drin, damit man dann am Himmel selbst die opt. Fokuslage bestimmt und die Distanzrohre entsprechend kürzt.
Im nächsten Schritt möchte man wissen, wie groß eigentlich der Radius der "Räder" sein muß, man bringt nun beide Teile in die "Waage". Das zeigt
nun das nächste Bild. Zuvor habe ich die beiden Teile ausgewogen: Rockerbox mit 37.12 kg und Hut mit 4.89 kg. Logischerweise liegt der Schwerpunkt sehr nahe
an der Rockbox mit 90 bis 94 mm, wobei über die Schraubzwingen auch noch Gewicht eingeführt wird. Mit Abstand 90 mm war dieses System in der Waage.

R_Box09.jpg

Die ca. 2 m langen Kanthölzer liegen auf einer Schiene auf und das System wurde über den Hutabstand 1355 mm ins Gleichgewicht gebracht. Dort wäre dann der
Mittelpunkt des Höhenrades, wie das Bild zeigt: http://rohr.aiax.de/HutWR_18.jpg
.
R_Box10.jpg

Im richtigen Abstand zueinander '"schwebt" also dieser Aufbau. Nachdem der Hut zwischenzeitlich vom Tisch abgestürzt ist, und sich dadurch der 8 mm Gewindestab
etwas verbogen hatte - der Fangspiegel selbst ist noch tadellos - sorgt jetzt eine Sicherung dafür, daß ich nicht noch einmal die Gewindestange austauschen muß.

R_Box11.jpg

Für die Verbindung zwischen Hut und den "Stangen" (Alu-Rohr) gibt es mehrere Varianten, die mehr oder weniger praktisch und durchdacht sind. Es sollte besonders
nachts keine Fummelei draus werden, bis man den Hut aufgesteckt und befestigt hat. Dies ist eine Lösung, die dem ICS-Dobson nachempfunden ist: Es ist eine
schnelle und elegante Lösung.

R_Box12.jpg

Mit dem unteren Ring verbunden, schaut das dann so aus, wobei man darauf achten sollte, daß der OAZ etwas nach oben "schaut", damit die Okular später nicht
herausfallen.

R_Box13.jpg
.

Alle Arbeitsschritte wird man nicht minutiös darstellen können. Das beginnt mit dem hinteren Durchmesser, auf den später die Distanz-Stangen aufgeklebt werden,
jeweils in der gleichen Aufspannung. Die 13-er Bohrung dient der Gewichtsreduzierung. Von der Gegenseite wird dann der 15 mm Zylinder gedreht, das Gewinde
M6 mit 20 mm gebohrt, die Kunststoff-Kugel aus hartem Material bekommt ebenfalls ein Gewinde gebohrt. Gewindestifte verbinden später die Bauteile, wobei
auf der Stirnseite wegen der Kugel noch ein flacher Kegel eingesenkt wird, damit die Kugel am Rand aufliegt und trägt.

Wenn später Hut und Rockerbox über die Distanz-Stangen miteinander verbunden ist, wird noch einmal der Schwerpunkt genau "ausgewogen", ähnlich wie oben,
danach hat man den Radius des Höhenrades, und das wäre dann der nächste Arbeitsschritt. Meine Arbeits-Zeit ist Gottseidank "umsonst", aber eine gute
Erklärung, wenn ein professionell gefertigter Dobson seinen Preis haben muß - auch wenn die Schnäppchen-Mentalität das nicht verstehen will.

R_Box14.jpg
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Die Distanz-Stangen kamen gestern mit der Post, und wurden nach einer Entfettungs-Aktion mit Aceton eingeklebt. Und weil ich mich verschätzt hatte, was die
Zeit des Aushärtens meine 2-Komponenten-Klebers betrifft (braucht offenbar mindestens 12 Stunden) zog sich der Zapfen unter Belastung bei einzelnen Stangen
bis zu 2 mm heraus. Dadurch mußte ich diese auf der Drehbank mit Anschlag wieder auf einheitliche Länge bringen, was mittlerweile auch geschehen ist.

R_Box15.jpg

Die Klemmböcke in der Rockerbox sind ebenso montiert, die Hut-seitige Verbindung stimmt auch, und nun ist die Einheit ziemlich stabil und läßt sich am Hut sehr
gut als Einheit bewegen. Die Fokus-Lage habe ich über einen Planspiegel ebenfalls eingestellt und stimmt, sodaß der Fokus für visuelle Bedürfnisse nahe am
Okular-Auszug liegt. Beim Auswiegen zeigte sich, daß der obere Versuch zu ungenau war und der Schwerpunkt tatsächlich um ca. 4 cm näher am Hut liegt. Das
hat seine Auswirkung auf den nachfolgenden Teil im Bereich Rockerbox.

R_Box16.jpg

Das Eck der Rockerbox muß unten berührungsfrei "durchlaufen" können, obwohl man diesen Teil möglichst niedrig ausführen möchte. Ist aber u.a. abhängig vom
Schwerpunkt des Teleskop-Systems. Ein Plan 1:1 ist für diesen Fall sehr hilfreich.

R_Box17.jpg

Im Maßstab 1:1 wird der zunächst auf Farbkarton ausgeführte Plan auf eine 20 mm Multiplex-Platte übertragen und anschließend ausgefräst: Vorgeschnitten mit
einer Stichsäge und an den entscheidenden Stellen exakt gefräst. Die Ecken bohrt man am besten mit einem Topfloch-Bohrer, auch Forster-Bohrer genannt.
Da es zwei identische Halbräder sind, kann man sie aus einer gemeinsamen Platte ausschneiden, und trennt die beiden "Halb-Monde" am Schluß.
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R_Box18.jpg

Nachdem der Schwerpunkt bei 135 mm über der Oberkante der Rockerbox gefunden war, läßt sich dieser Kreis auf die Rockerbox übertragen als Markierung, wie
die Halb-Räder mit der Rockerbox verbunden werden müssen. Glücklicherweise liegen die Befestigungs-Schrauben ideal verteilt, wie man an den schwarzen M10
Drehknöpfen sehen kann. Der abschließende Veredelungs-Prozess mit Schleifen und Streichen steht noch aus. Auch eine Verbindungsstange zwischen den
freien Halbmond-Enden fehlt noch.
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R_Box19.jpg
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========================================= Beitrag 02 ==========================================

fast fertig . . .
Finish fehlt noch . . .

Könnt' sein, daß der Ausdruck "Finish" aus dem Frisör-Gewerbe stammt. Noch ein bißchen Haarspray, Augenbrauen zupfen, Rouge von Max Factor etc. Zum First Light -
die Sonne fand gerade eine Lücke in der Wolkendecke, hat es also auch schon gereicht. Jetzt geht es nur noch um den möglichst kräftesparenden Aufbau und das
entspannte Beobachten, bei dem man "das Kinn aufstützen kann", wie es die Füssener Sternfreunde für entspanntes Beobachten empfehlen.
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R_Box22.jpg
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R_Box23.jpg

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========================================= Beitrag 05 ==========================================
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Hallo Toni,

Quote:

Wie hast Du die seitlichen Führungen der Höhenräder, bzw der Spiegelbox realisiert.


Im Augenblick noch gar nicht. Zwischen der "Wiege" und der Rockerbox sind seitlich 10 mm Luft. Ich überlege, ob ich dies fixieren soll mit flachen Aufklebern,
die man normal an die Wand klebt, wo die Türgriffe anstoßen würden. Hinten kann die Rockerbox nicht herausfallen, ein Fixierstift für die Inliner-Transport-
Rollen verhindert dies auf der Innenseite der Rockerbox-Wiege.

Wegen der Bodenberührung und der möglichen Feuchtigkeit habe ich Kunststoff-Füße gedreht. Den Drehteller mit Bootslack unten gestrichen - so feucht
wirds vermutlich aber nicht werden.

R_Box30.jpg

Von oben fotografiert hat der Drehteller seine drei bekannten Teflon-Pads. In der Mitte erkennt man den Führungs-Stift mit einer M6 Gewindehülse. Die Multiplex-
Platten entwickeln über das Gesamt-Gewicht von ca. 30 kg eine Feder-Wirkung, sie drücken sich mittig etwas durch. Das gleicht zunächst ein mittlerer Pad
in gleicher Dicke aus. Zusätzlich sorgt eine ca. 0.7 mm dicke Platte dafür, daß nicht das ganze Gewicht auf die drei Außenpads drückt und entlastet damit
auch die Außenpads und der Dobson dreht sich leichter, ohne daß er wackelt !!!
Würde man aus Gewichtsgründen in diesen Drehteller noch Speichen einarbeiten, dann wäre die Federwirkung noch stärker. So habe ich mit einem gleich-schweren
Garten-Schirmständer-Fuß entsprechend experimentiert, bis sich eine zügige Bewegung einstellte. Habe auch einen Dobson hier, den ich auf 18 Kugellager-Rollen
gelegt habe, das gibt ebenfalls eine gute gleitende Bewegung. Falls diese Lösung nicht richtig funktionieren sollte, werde ich das später umrüsten.
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R_Box31.jpg

Mit 30 und mehr kg tut man sich als älterer Zeitgenosse ziemlich schwer, wenn man keinen hat, der einem hilft. Also muß das Ganze fahrbar gemacht werden.
Möglichst so, daß man schnell den astronomischen Einkaufswagen an seinen Einsatz-Ort schieben kann - ist bei mir eine Terasse. Die beiden Inliner-Transport-
Rollen bleiben am "Kasten", sie werden zum Transport in einer bestimmten Stellung eingerastet. Die Lenkrolle sitzt unter einem ALU-Winkel, wie das 1. Bild zeigt
und muß nur mit einer Schraube gehalten werden.
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R_Box32.jpg

Die drei M10 Befestigungsschrauben für die Höhen-Räder . . . Der Schwerpunkt liegt übrigens 135 mm über der Rockerbox-Kante und ist der Mittelpunkt der
Höhenräder-Kreise.
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R_Box33.jpg

... die jetzt angeschraubt sind. Die freien Enden der Höhen-Räder wurden mit einem Griff-Rundholz verbunden, und jetzt läßt sich die Gesamt-Einheit über
befestigte Wege schieben: Die älteren Leute nennen sowas auch Rollator.
Man muß also auch an die Zukunft denken.

R_Box34.jpg
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C008 Ein Hut entsteht .............. 20 Dobson f4

09.03.2013, Ein "Hut" entsteht .............. Teil zwei bzw. Fortsetzung hier Auf zur Rockerbox

Ein Hutmacher ist ein ehrenwerter, aber aussterbender Beruf. Gemeint ist jedoch nicht die Zierde der Spezies Mensch, mit der sich diese People die
kahle Stelle ganz oben zu bedecken pflegen, gemeint ist das Oberteil eines Dobson-Newtons, wie ich diese zwecks Nachbau auf vielen Teleskop-
Treffen bereits fotografiert habe. http://www.astro-foren.de/showthread.php?6013-Nachts-gehört-die-Autobahn-mir Das Rad muß man also nicht
neu erfinden, aber die Einzelschritte, wie so ein Hut gefertigt werden kann, die könnte man schon zeigen, besonders wenn man mit der Hingabe
eines Rentners genügend Zeit zum Überlegen hat. Es sind also viele, viele Einzelschritte, die genau überlegt sein sollen. Gesamt-Ansicht Dobson
http://rohr.aiax.de/@itt05-16.JPG, http://rohr.aiax.de/@itt05-18.JPG, http://rohr.aiax.de/@itt05-19.JPG, http://rohr.aiax.de/@itt05-20.JPG,
http://rohr.aiax.de/@itt05-21.JPG

Es beginnt mit der Wahl der Materialen: Für die Hut-Ringe verwendetet ich bei Außendurchmesser 640 mm die bekannten Multiplex-Birke Platten mit einer Dicke
von 18 mm. Daraus sollen also zwei Holzringe entstehen. Diese werden im Abstand von 190 mm über Alu-Distanzrohre miteinander verbunden. Man kann dies
auf den quadratischen Platten jeweils sauber aufzeichnen, nachdem man sich dazu einen "Zirkel" aus einem Alu-Band erstellt hat - siehe dazu das nächste Bild.
Die unbeschichteten Alu-Verbindungsrohre lassen sich sehr einfach über die im Elektrohandel erhältlichen Leerrohr "streichen", sodaß es auf diese Art dunkel wird.
Die Radien entstehen in einer Fräsmaschine, wie die weiteren Bilder zeigen. Die dazu nötige Halterung zeigt hingegen dieses Bild.

HutWR_01.jpg

Das Hilfsbrett ist mittlerweile im Schraubstock eingespannt und fixiert den Mittelpunkt der jeweiligen Kreise. Der Mittelpunkt wird über eine M6 Inbus-Schraube fixiert,
der Außenö- bzw. Innen-Radius des späteren HolzRinges ist bereits auf die zunächst quadratische Platte aufgezeichnet, ebenso die 8 Schraub-Löcher, über die
später die beiden Ringe verbunden werden. Der "Zirkel" besteht aus einem dünnen Alu-Band, an den entsprechenden Radien sind 1.3 mm dünne Löcher gebohrt,
damit die Spitze eines Filzschreibers hindurchpaßt.
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HutWR_02.jpg

Aus Platzgründen müssen den quadratischen Platten erst die Ecken abgeschnitten werden, bevor man sie aufspannen und unter dem Fingerfräser hindurch drehen
kann.
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HutWR_03.jpg
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Dabei entstehen viele Späne und der übliche Staub. Bei diesem Arbeitsschritt empfiehlt es sich, sofort die Kanten außen abzurunden und fein zu schleifen. Dafür
gibt es für Bohrmaschinen entsprechende Schleifeinsätze, sodaß hinterher von Hand kaum nachgeschliffen werden muß.

HutWR_04.jpg
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Ein Ring ist bereits heraus-gefräst, die Bohrung wurde vorher bereits erledigt, indem man beide Platten zusammenspannt und gemeinsam bohrt. In dieser Orientierung
werden sie dann später mit den Alu-Rohren verbunden. Auch sollte man die Schokoladen-Seite an die jeweils richtige Stelle setzen - also dorthin, wo das Auge des
Betrachters ruht. Da Senkkopf-Schrauben verwendet werden, muß auch die Senkung im Holzring fachmännisch ausgeführt werden.

HutWR_05.jpg
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Nun sind die Ringe zweimal mit einem widerstandsfähigen Bootslack gestrichen und trocknen vor sich hin. Zwei Tag Zeit ist nicht zu viel !

HutWR_06.jpg
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Die Ringe sind miteinander verbunden, an vier Stellen sind die Verbindungsrohre unten für die "Spinnen"-Arme durchbohrt, die Alu-Bolzen gewinde-gebohrt (M6)
und mit 0.4 mm mittig geschlitzt für das Abreißlineal aus dem Tapezier-Handel, das ebenfalls ca. 0.4 mm Dicke hat. Es muß vorher nur ausgesägt werden, was
etwas mühevoll ist, weil dieses Lineal aus Federstahl ist. Darunter eine Anreiß-Platte, über die der Ring zum Mittelpunkt zentriert wird, was mit einer Genauigkeit
von ca. +/- 2 mm und besser geht. Danach fixiert man alles über Schraubzwingen.

HutWR_07.jpg

Einer der vier Alu-Bolzen, hinten mit dem M6 Gewinde, vorne mit dem mittigen 0.4 mm Schlitz und seitlich die beiden 4 mm Bohrlöcher, in die später Paßstifte gesteckt
werden.

HutWR_08.jpg

Etwas größer zeigen die nächsten Bilder die Art der Befestigung von vorne und hinten.

HutWR_09.jpg

Im Zentrum ein "Würfel" aus einem ALu-Rechtexrohr, mit dem die Spinne einfach zu realisieren ist.

HutWR_10.jpg

Der Fangspiegel wird nun eingesetzt und über einen Laser der Punkt markiert, wo später der Okular-Auszug sitzen soll. Dabei muß der Off-Set-Punkt bereits
berücksichtigt werden. Das nötige Spiel für einen Fangspiegel-Versatz entlang der opt. Achse sollte ebenso bereits vorgesehen werden.

HutWR_11.jpg

Nachdem alles soweit zusammengebaut worden ist, geht es um den "Rundlauf" der Ringe zum Mittelpunkt. Ein 8 mm Paßstift fixiert die Mitte, und durch Drehung
der Huteinheit kann man nun die Spinne so verspannen, daß die Hutringe außen genau zum Zentrum "laufen". Geht mit einer Genauigkeit von ca. +/- 1 mm .

HutWR_12.jpg

Vorher muß der Fangspiegel ebenfalls auf einen auf 45° abgeschrägten Alu-Hohlzylinder aufgeklebt werden unter Berücksitigung des Offset-Punktes von ca. 7 mm
entlang der 45° Linie. Der Fangspiegel ist dabei drehbar, kippbar und entlang der opt. Achse verstellbar. Der Okularauszug "schaut" natürlich exakt auf die opt. Achse.

HutWR_13.jpg

Aus Belüftungsgründen ist der Halte-Zylinder hinten offen.

HutWR_14.jpg

Der Okular-Auszug mit einer Bauhöhe von 42 mm paßt nunmehr exakt zur Position des Fangspiegels. Der wiederum schaut nicht unter dem Hut hervor und ist damit
erst einmal geschützt. Der Hut hat eine Gesamthöhe von 226 mm und dürfte damit leicht genug und stabil genug sein. Eine Fallhöhe von ca. 1 m (ohne Fangspiegel)
hat der Hut - aus Unachtsamkeit - bereits ausgehalten.

HutWR_15.jpg

Auf zur Rockerbox . . .

Wie man vielleicht schon bemerkt hat, habe ich immer das Pferd von hinten aufgezäumt: Weil jeder Arbeitsschritt seine Auswirkung auf die folgenden hat:
Weil Spinne und Fangspiegel-Halterung in der Hut-Höhe von 226 mm verschwinden muß, muß a) die Spinne möglichst weit oben im Hut und b) der Fang-
spiegel incl. OffSet-Punkt ein gewisses "Spiel" auf der opt. Achse braucht, aber trotzdem möglichst kurz, wegen möglicher Schwingungen, wenn die M8
Gewindestange zu lange wäre. Erst wenn diese Einheit fertig eingebaut ist, kann man die Position des Okular-Auszuges festlegen. Und dort bohrt man mit
einem Kreis-Schneider 60 mm das nötige Loch in die 15 mm dicke und 190x190 mm große Halteplatte.

Bei der Rockerbox funktioniert das so ähnlich. Ich beginne also zunächst einmal mit der Herstellung der 18 Auflage-Punkte und die dafür notwendigen
Einzelteile. Danach wird diese auf die 610x610 mm große untere Halteplatte befestigt und der Hauptspiegel draufgesetzt. Damit kann man den Abstand
nach unten in der Rockerbox, aber auch den Abstand der oberen Halteplatte festlegen, auf die dann der Schutzdeckel des Hauptspiegels aufgesetzt wird.
Das entsprechende Bildmaterial entsteht also bei den nächsten Schritten.

HutWR_16.jpg

ein vergrößertes Bild findet man hier http://rohr.aiax.de/HutWR_17.jpg

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C007 Galaxy Optics 20 inch Newton 506-2041 John A Hudek 1998

Glatt und genau: Galaxy Spiegel

Auf der Suche nach genauen und glatten 20-Zoll Spiegeln ist Galaxy Optics immer noch eine gute Adresse. Beim Vermessen großer Spiegel hat man mindestens drei sich gegenseitig kontrollierende Testverfahren:

500 mm Durchmesser große Kollimations-Planspiegel hat nicht jeder, und kosten bei hohen Genauigkeits-Ansprüchen hinsichtlich
Planität, Genauigkeit und Glätte einige Euro im 5-stelligen Bereich. Abhilfe schaffen zwei kleinere Flats mit Durchmesser 400 mm
und 360 mm aus der Zeiss-Werkstatt. Die Kollimation des kleineren Flats links ist bei einer hellen Lichtquelle im Fokus relativ
einfach: Der kleinere Spiegel sorgt ebenfalls für einen hellen Lichtpunkt, der zum ersten nur in Deckung gebracht werden muß.
Da ein Interferogramm über beide Spiegel hinsichtlich Kollimations-Genauigkeit noch anspruchsvoller ist, geht das dann mit
den "Newton-Ringen" die so ein Interferometer aúßerhalb vom Fokus erzeugt. Wenn die über beide Spiegel konzentrisch sind,
dann entsteht ein "durchgängiges" Interferogramm. Wobei es ja nur darum geht, wie der Rand des 20-Zöller Prüflings denn so
ausschaut. Bis 400 mm Durchmesser kann man sich ein Bild von der inneren Spiegelfläche machen.

Galaxy20inch_01.jpg

Das Ronchi-Gramm 13 lp/mm intrafokal im Doppelpaß läßt jedenfalls einen sehr guten Spiegel erwarten. Hier ist die Kollimation der
beiden Planspiegel über einen künstlichen Stern noch ausreichend, obwohl man sich bereits im 0.001 mm Bereich bewegt.

Galaxy20inch_02.jpg

Wie gut die Kollimation war, zeigt auch die folgende Foucault-Aufnahme, wenn feine Zonen über beide Spiegel gemeinsam laufen.

Galaxy20inch_03.jpg

Die interferometrische Kollimation ist dann noch etwas anspruchsvoller, ergibt aber dann dieses Ergebnis.

Galaxy20inch_04.jpg

Wer die Kompensation durch eine große Plankonvex-Linse über der Ross-Null-Test liebt, braucht die genauen Abstände . . .

Galaxy20inch_05.jpg

. . . und dann würde ein Foucault-Bild im einfachen Durchgang unter Verwendung eines Solar Continuum Filters wegen der
Kompensations-Linse und derem Spektrum, so aussehen. Zwar ein Null-Test, aber auf der Basis der Kompensations-Rechnung.

Galaxy20inch_06.jpg

Schließlich läßt sich ein RoC-IGramm auf Null zurückrechnen, wenn Wellenlänge (bitte nicht vom Monochromator), opt. Durchmesser
und exakter Radius ermittelt und eingegeben wurden. Die Frage nach dem Astigmatismus beantwortet man am besten über die
letzte Testmöglichkeit am Himmel selbst in Zenit-Nähe oder wie bei LZOS über einen vertikalen Vakuum-Turm. Den hat ja nun auch
wirklich jeder.:whistling

Bevor ich es vergesse, die Genauigkeit des 20-Zöllers liegt bei mindestens 0.90 Strehl wegen der notwendigen Unterkorrektur.

 

C006 Alluna-20-inch f4 Newton Rohr-Dobson 20 f4

http://www.alluna-optics.de/presse/pressemeldungen-7-sonnensternwarte.html
http://www.alluna-optics.de/presse/pressemeldungen-8-alu-beschichtung.html

Mein größtes Projekt


Auf diesen Dobson habe ich jetzt 10 Jahre hingearbeitet. Es begann damit, daß mich vor 10 Jahren auf dem ITT
in Kärnten der Blick durch einen 20 Zoll LOMO Spiegel auf den Saturn dermaßen beeindruckte, daß ich diesen
Blick nicht mehr vergaß. Der Weg zu einer gleichwertigen Optik war aber ein langer und steiniger, mit unschätz-
baren Erfahrungen, was die Spiegelschleifer-Zunft anbelangt. Da gab es im Jahre 1999 einen in Puimichel, der
auf einem Teppichfleck seinen 1 Meter Spiegel nächtlicherweise geprüft und poliert hatte, und mir den Himmel
auf Erden versprach - aber das ist eine andere Geschichte . . .

In der Zwischenzeit hatte ich viele Newtonspiegel hier mit einem recht guten Überblick, was man von einzelnen
Herstellern so erwarten darf - sehr unterschiedlich die Ergebnisse, obwohl alle als Premium-Ware von "ahnungs-
losen" Händler verkauft. Seit einigen Jahren ist mir die Firma Alluna im Schwäbischen bekannt, die sich auf die
Herstellung großer Spiegel verlegt hat mit einem hervorragenden Preis-Leistungs-Verhältnis, wenn man noch
einen Begriff von Qualität hat und nicht die Schnäppchen aus China braucht, die im übrigen derartige Größen
gar nicht liefern. So entstand die günstige Situation, daß ich die Entwicklung meines eigenen Spiegel mit mehr
Akribie verfolgte, als es üblicherweise ein Sternfreund tut. Das Ergebnis ist ein Newton-System, das an das
LOMO-Schlüsselerlebnis von vor 10 Jahren deutlich herankommt. Preislich wäre ein LOMO Spiegel ohnehin
nicht mehr bezahlbar.

Der Gitterrohr-Dobson von Dieter Martini, variierbar für ein f/5 und f/4 Newtonsystem, war bereits fertig im vergangenen
Sommer, als ich bei Alluna-Optics den f/4 20-inch Newton bestellte. In vergleichsweise kurzer Lieferzeit von ca. 6
Monaten war der Spiegel fertig - man wußte dort offenbar auch, daß ich das Ergebnis besonders kritisch unter die Lupe
nehmen würde.

@20New-Alluna01.jpg

Der Gitterrohr-Dobson von Martini ist mehr als Bausatz gedacht, den man preisgünstig erwirbt, dann aber noch optimieren
muß. Das betrifft besonders auch die Hauptspiegel-Lagerung. In meinem Fall kam ein Haltering hinzu, der zuverlässiger den
Spiegel zurückhält, als die Holzsegmente, die sich ungünstigerweise verdrehen und dann in die Spiegelfläche hineinragen.
Auch die Pads der Höhenachse muß man auf 05:00 Uhr und 09:00 verschieben, weil sonst die Keilwirkung die Bewegung
bremst. Ein Fehler, der bereits bei den 16-Zoll Meade Dobsons gemacht wird. Auch der Gleitbelag ist nicht optimal, viel-
leicht verwendet Dieter Martini in absehbarer Zeit andere Materialien. Unabhängig davon ist diese Art Dobson eine durch-
aus zweckmäßige und ansprechende Konstruktion, die auch vom Schwingungsverhalten her fast keinen Ärger macht: Bei
Neueinstellung schwingt der Dobson nur geringfügig nach.

@20New-Alluna02.jpg

Der certifizierte Fangspiegel von Intercon Spacetec, Augsburg war nicht ganz billig. Ein guter Hauptspiegel sollte aber
auch einen Fangspiegel L/10 PV der Wellenfront haben, um eventuelle Fehler eindeutig zuordnen zu können. Eine perfekte
Justage des Systems vorausgesetzt. Die Spinne und Befestigung des Fangspiegels ist etwas kritisch, möglicherweise
werde ich das noch austauschen - bei der bisherigen Beobachtung funktionierte das System jedoch zufriedenstellend.

@20New-Alluna03.jpg

Von Alluna-Optics bekommt man eine CD mit allen Prüfproptokollen, also sowohl die unterschiedlichen Interferogramme
wie deren Auswertung. Newton-Spiegel werden auf ganz unterschiedliche Weise geprüft. Am sichersten natürlich am
Stern mit Foucault oder Ronchi-Gitter. Auch der Roddier-Test wäre ein quantitativer Test am Stern. Im Labor bei senk-
rechter Lagerung wird der Foucault-, der Caustic, der RoC-, der Kompensations-Test durch Linse oder gegen sphärischen
Spiegel, oder schließlich in Autokollimation geprüft, wenn man einen gleichgroßen Planspiegel mit Bohrung hat. Auch ein
Test gegen eine Flüssigkeitsoberfläche wurde in Sky & Telescope beschrieben. In meinem Falle hatte ich Ergebnisse aus
Foucault, RoC, Kompensation und das Ergebnis vom Stern selbst. Doch zunächst das Alluna Certifikat:

@20New-Alluna15.jpg

Die Auswertung des oberen RoC-Interferogramms in Orginalgröße:

@20New-Alluna05.jpg

In meinem Fall kam ein hoher Strehlwert heraus, egal mit welchem Test man den Spiegel vermaß. Dabei erfährt der
Lagerungs-Astigmatismus eine besondere Beachtung, wie weiter unten ausgeführt wird.

@20New-Alluna06.jpg

Der leidige Lagerungs-Astigmatismus bei großen Spiegeln

Bei großen Spiegel-Durchmessern fällt die große Spiegelscheibe durch senkrechte Lagerung regelmäßig in sich zusammen,
folgt also der Schwerkraft. Aus diesem Grunde prüft Alluna-Optiks sehr sorgfältig auf Astigmatismus sowohl durch wieder-
holte 90-Graddrehung, wie schlußendlich beim abschließenden Test am Stern im Zenit, der in diesem Fall der sicherste
Test ist. Das ist der Grund, warum in den Auswertungen folgerichtig der Astigmatismus deaktiviert wird, weil durch die
Lagerung derartig großer Spiegel regelmäßig nicht unerheblicher Astigmatismus eingeführt wird, was man an den Inter-
ferogrammen sofort erkennt.
Da sich aber, trotz der 90°-Drehung in der Wellenfrontdarstellung, nahezu nichts geändert hat bei der Wellen-
frontdeformation, muß angenommen werden, daß der Spiegel selbst weitestgehend frei von Astigmatismus ist.
Am Stern bin ich der Sache sofort auf den Grund gegangen mit einem sehr guten Ergebnis: kein Astigmatismus am Stern.

Der Spiegel in Position 0° Grad

@20New-Alluna04A.jpg

Der Spiegel in Position + 90° Grad

@20New-Alluna04B.jpg

Das perfekte Rotations-Paraboloid einschließlich der thermischen Besonderheiten wird nachgewiesen über die einschlä-
gigen Interferogramme. Jedoch mindestens ebenso wichtig ist die Qualität der Spiegeloberfläche selbst. Und diesem
Umstand bin ich über weitere zwei Tests nachgegangen. Das folgende Bild bekam ich von Alluna selbst, es entstand in
Kompensation durch eine Plankonvex-Linse bei 550 nm wave.

@20New-Alluna07.jpg

In gleicher Testanordnung, jedoch mit einer ganz anderen Plankonvex-Linse, bekam ich jedoch ein fast identisches
Ergebnis des Sachverhaltes: Also nahezu perfekter Rand und lediglich eine ganz weiche Zone bei ca. 90% des
Spiegeldurchmessers, offenbar unter PV L/10 der Wellenfront: Im Foucault-Test jedoch in jedem Falle gut zu sehen.

@20New-Alluna08.jpg

In Autokollimation gegen meinen eigenen 400 mm Flat erkennt man ebenfalls keinerlei Zonen, was erneut die hohe
Flächenqualität dieser Spiegel unterstreicht. Da die Luftunruhe auch im Labor nie auszuschließen ist, auch bei
Verwendung eines Styropor-Kanales, muß man die "Wolken" als Luftunruhe interpretieren.

@20New-Alluna09.jpg

Zonen oder Störungen in der Fläche würde man auch sehr gut beim Sterntest erkennen. Auch hier ein perfektes Ergebnis.

@20New-Alluna10.jpg

Mein eigenes Interferogramm in Autokollimation mit 532 nm wave, ganz leicht unterkorrigiert.

@20New-Alluna11.jpg

@20New-Alluna12.jpg

Mein Kompensations-Interferogramm, ebenfalls mit ähnlich hohem Strehlwert. Dabei geht es nicht mehr um einen mög-
lichst hohen Strehlwert, der die bekannte Streubreite von 1-2% hat. Es geht für die Praxis um die Gesamt-Bilanz. Und
die ist bei allen Fakten rundum zufriedenstellend. Außerdem sitzt der Hersteller in Deutschland. Das bedeutet, daß kein
Zwischenhändler den direkten Kontakt verdirbt und Sonderwünsche jederzeit möglich sind. So gibt es also nicht nur in
Frankreich einen Geheimtipp für erstklassige große Newton-Spiegel, sondern auch in Deutschland mit der Firma Alluna

Meine eigene Kompensations-Anordnung http://www.astro-foren.de/showthread.php?p=33294#post33294

@20New-Alluna13.jpg

@20New-Alluna14.jpg

First light

In der Nacht von Samstag auf Sonntag (29./30.03.) stellte sich mit einem Zwischenhoch gegen 22:45 Uhr ein recht gutes
Seeing ein, sodaß ein Blick auf mein Testobjekt Saturn im Kulminationspunkt bei 350-facher Vergrößerung möglich wurde.
Mein bisher bester Spiegel von ICS mit 12.5 inch Durchmesser ist dabei der Maßstab für hochwertige Optik. Ein Blick auf
Saturn, dessen Ring mit Cassini-Teilung, war seeingbedingt imer wieder klar und kantenscharf. Im Orion-Trazep die Sterne
E und F ebenfalls gut zu erkennen, obwohl das Objekt zu dieser Zeit etwa eine Stunde über dem Horizont stand. Am
Stern verliefen die Ronchi-Gittertests 13 lp/mm intra- und extrafokal ebenfalls zufriedenstellend, also keine Überkorrektur.
Auch der Test auf Astigmatismus in Zenit-Nähe und in 45° Höhe ohne signifikante Auffälligkeiten. Dieser Spiegel paßt also
sehr gut als größte Optik in die Reihe meiner durchwegs hervorragenden Telescope: Fünf Newtons (6, 10, 12, 15, 20),
zwei APO's, 3 FH's, unbearbeitete Bausätze von Wolfgang Busch, viele weitere Kleinoptiken und schließlich ein Objektiv
aus jener U2, die die Kuba-Krise ausgelöst hatte.

 

C004 Beleuchtungs-Optik versus astronomischer Optik - Extrem-Beispiel

Beleuchtungs-Optik versus astronomischer Optik

Wenn ein Hersteller von Beleuchtungs-Optik aus dem Allgäu sich auf auf das Gebiet der astronomischen, abbildenden Optik wagt,
hat er es mit hohen Genauigkeits-Ansprüchen zu tun, die er offenbar im Bereich der Beleuchtungs-Optik nie kennengelernt hat.
Diesen Eindruck bekommt man, wenn man im Folgenden einen Newton-Hauptspiegel plus ellipt. Planspiegel auf Tauglichkeit unter-
sucht. Wer sich einen Parabol-Spiegel schleifen lassen will, sollte deshalb nicht unbedingt einen Beleuchtungs-Optiker aufsuchen.

Das folgende Bild zeigt einen Bereich, wo Linsen und Hohlspiegel für Beleuchtungs-Optik eingesetzt werden. Darunter erkennt man die blank-polierten
Linsen und Spiegel, die aber für ein Teleskop allesamt unbrauchbar sind. Mit einem Strehlwert braucht man einem derartigen Hersteller schon gar nicht
zu kommen, auch das Glas-Subtrat ist eher unkritisch. Und wenn dann mal 2*Lambda Astigmatismus beim Hauptspiegel im Spiel sind, dann stört das
bei einer Beleuchtungs-Optik überhaupt nicht, einen Dobson-Beobachter allerdings seeeehr! So nebenbei hätte mich schon interessiert, mit welchem
Test der Parabolspiegel geprüft wurde.
Bel-O_01.jpg
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Äußerlich wäre der 148/780 mm f/5.27 zunächst unauffällig, und man käme nicht auf die Idee, daß dieser Spiegel neben einem 2*Lambda großen Astigmatismus
auch noch eine äußerst untypische Fläche hätte. Auch daß die Spiegelkante signifikant "herunterrutscht" merkt man äußerlich erst einmal nicht. Daß dieser
Spiegel nach seiner Beschichtung nochmals geprüft wurde, ist also eher unwahrscheinlich. Als Hersteller würde mich beispielsweise interessieren, wie sich das
Produkt am Himmel benimmt. Spätestens dann hätte eigentlich die Qualität offenbar werden müssen, so man weiß, was so ein Newton-System zu leisten imstande
ist. Auch das Buch von Hans Rohr, "Das Fernrohr für Jedermann" hätte in diesem Fall weitergeholfen.

Bel-O_02.jpg
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Diesem Foucault-Bild in Kompensation kann man einen künstlerischen Wert durchaus zuerkennen. Newton Testing in Kompensation und Radius of Curvature
Der Farbeffekt entsteht über die Plankonvex-Linse, die im Strahlengang die Parabel zu einem Null-Test kompensiert. Da dazu eine ziemlich kleine Fläche verwendet
wird, entsteht dieses ansehnliche Bild ohne ein "wildes" Spektrum.
Betrachtet man das Foucault-Bild jedoch genauer, dann fallen die radialen Polierstriche ebenso auf, wie die dicken Zonen-Ringe bei ca. 50% vom Radius und
in der Mitte ein flacher Kegel, der beim Interferogramm noch viel deutlicher zum Vorschein kommt.

Bel-O_03.jpg

Bei einem solchen Interferogramm geht der Strehlwert mit 0.000 "in den Keller". Davon schluckt der Astigmatismus mit PV 2.264 den größeren Teil, gefolgt von
der sphärischen Aberration von 2.096. Die Wellenfront-Deformation ist unten rechts eingeblendet mit einer Gesamt-Abweichung von PV 2.541 x Lambda. Zugleich
stellt dieses Interferogramm alle mißlichen Fehler dar, die diese "Optik" hat: a) Astigmatismus über konischen Streifenverlauf, b) abkippende Streifen von mindestens
1x Lambda bei einer Breite von mindestens 5 mm, c) von den beiden tiefen Rillen beginnend ein deutlicher "Glaskegel" und d) die Einkerbungen als Hinweis auf die
Rillen, die bei einer fachgerechten Politur so nie entstehen dürfen.
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Bel-O_04.jpg
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Bei der folgenden Übersicht wäre das rechte Bild, das im Rahmen eines anderen Newtons 150/1200 entstanden ist, ein Beispiel, wie ein fehlerfreier
Newton-Spiegel im Krümmungsmittelpunkt (RoC) eigentlich aussehen müßte. Auch hier findet man bei genauerer Betrachtung sowohl Zonen, wie
mittigen Kegel wieder und natürlich eindrucksvoll den Astigmatismus. Damit erübrigt sich auch eine größere Auswertung bei einem Gesamtstrehl
von 0.000 .

Bel-O_05.jpg
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Nur kann man darüber rätseln, ob denn der ellipt. Flat von besserer Qualität sei - im Bild ist der Testaufbau zu sehen, wie man einen solchen
Planspiegel gegen eine Sphäre 150 mm Durchmesser und 600 mm Radius prüfen kann. Dabei wird die Mitte der Sphäre mit 46 mm in Anspruch
genommen. Beschrieben ist das Verfahren in mehreren Beiträgen:

der "unbekannte" Fangspiegel - Messung gegen eine Sphäre bei 90° Verkippung

Elliptische Flats / Planspiegel testen elliptical flats Test mit Artificial Sky

Bel-O_06.jpg
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Über den Artificial Sky Test gab es keine vernünftige Abbildung. Auch hier wieder ein künstlerisch anmutendes Interferogramm, das sich so gar nicht auswerten
läßt.

Bel-O_07.jpg
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Hier reicht es völlig, wenn man die gelben Linien vergleicht mit den punktierten tatsächlichen Interferenz-Streifen vergleicht. Auch hier stellt sich die Frage,
hat hier jemand bei der Herstellung irgendwann einmal geprüft, insbesondere nach der Beschichtung? Es könnte immerhin sein, daß die Oberfläche vor der
Beschichtung in Ordnung war. Das müßte ein Hersteller aber wissen und vor allem auf irgendeine Art Endkontrolle prüfen. Dazu nochmals die oberen Links:
der "unbekannte" Fangspiegel - Messung gegen eine Sphäre bei 90° Verkippung
Elliptische Flats / Planspiegel testen elliptical flats Test mit Artificial Sky

Bel-O_08.jpg
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Wir haben es also ebenfalls mit einer optisch unbrauchbaren Fläche zu tun. Für eine Beleuchtungs-Optik ein sicherliches brauchbares Ergebnis.

Bel-O_09.jpg
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Auch hier ein Strehl-Ergebnis von 0.000 .

Bel-O_10.jpg
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Nun sollte eigentlich Teil 2. folgen, zu welchen Ergebnissen eine solche "Hochleistungs-Optik" am Himmel kommt. Vielleicht
klappt es ja.

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C003 Newton-Spiegel im Lyot-Rauhheitstest Glätte der Spiegeloberfläche im Vergleich

Newton-Spiegel im Lyot-Rauhheitstest

Es ist besonders eine Frage des Preises oder man hatte großes Glück, wenn man einen besonders glatten Spiegel gekauft hat. Unter
den Spiegelherstellern verstehen nur einzelne etwas von hoher Flächenqualität. Am Lyot- Rauhheits-Test kann man auch den Hersteller
ermitteln. Wenn ein Spiegel radial retouchiert worden ist, dann höchstwahrscheinlich von einem chinesischen Massenhersteller. Preislich
günstig sind diese Spiegel in allen Fällen.
Besonders "beeindruckend" rauhe Spiegel kann ich hier nicht veröffentlichen - um weiterhin in Frieden leben zu können. Trotzdem kann
man an den folgenden Bildern selbst abschätzen, in welche Kategorie das jeweilige Beispiel gehört.

Der Sternfreund, der heute mit drei Spiegeln anrückte, hatte jedenfalls eine Auswahl sehr glatter Spiegel dabei. Beim Vergleich dieser Spiegel am Himmel
wäre es aber wichtig, immer den gleichen ellipt. Fangspiegel zu benutzen, weil deren Qualität sehr verschieden sein kann und den allerschönsten Haupt-
Spiegel ruinieren kann, wenn der Fangspiegel Astigmatismus einführt.

RR_01.jpg
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Daß die Spiegelglätte deutlich variiert, zeigt die folgende Übersicht. Das Bild zeigt eine Auswahl ganz unterschiedlicher Oberflächen-Sturkturen. Oft liefert selbst
ein bestimmter Hersteller ganz unterschiedliche Qualität ab, was man prinzipiell am Zertifikat schon sieht - wenn man denn genau hinschaut.

RR_02.jpg
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Weltweit gibt es eher weniger Hersteller von glatten Spiegeln: Dazu würden in USA Zambuto und Lockwood zählen, in Italien Ottiche ZEN, in Frankreich
David Verneth, in Rußland LOMO und INTES, in Deutschland Alluna. Entscheidend ist auch, ob man mit einem Newton-System visuell arbeiten möchte
oder fotografisch. Auch da sind die Anforderungen unterschiedlich. Im übrigen gilt immer noch der Grundsatz: Qualität hat ihren Preis.

RR_03.jpg
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Diese drei 16" Newton-Spiegel f/4.5 ähneln den Hauptspiegeln von SC-Systemen, wenn man sie von der Rückseite her betrachtet. In kurzen Abständen kamen
mehrere dieser Spiegel aus "unterschiedlichen" Richtungen bei mir an.

RR_04.jpg
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Unter diesen 6 Lomospiegel war mein Spiegel - die Nummer 5 - der glatteste von allen. Bemerkenswert übrigens, wie unterschiedlich die
Feinstruktur der Mikrorauhheit sein kann.       


Siehe auch:http://r2.astro-foren.com/index.php/de/11-beitraege/03-newton-systeme-und-verwandte-fragen/224-c025-qualitaets-kriterien-orion-raffeiner12-zoll-f4-newton

Beleuchtungs-Optik versus astronomischer Optik:
http://r2.astro-foren.com/index.php/de/11-beitraege/03-newton-systeme-und-verwandte-fragen/207-c004-beleuchtungs-optik-versus-astronomischer-optik-extrem-beispiel

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Hallo,

Im Gegenzug spielt die "Rauhheit" bei Refraktoren, deren Objektive sich aus mehreren Linsen und doppelt
so vielen Flächen zusammensetzt, eine eher untergeordnete Größe - obwohl hier ein Vergleich mit der Fläche
eines Newton-Spiegels durchaus interessant ist. Foucault-Bilder und Sekundäres Spektrum
@ Foucault-Übersicht

Zunächst haben die Linsen von Refraktoren sphärische Flächen, die allein schon deswegen wie bei einem
Maksutow-System "glatter" in ihrer Feinstruktur ausfallen, während z.B. bei SC-Systemen die Retouche von
Schmidtplatte und Fangspiegel zu Störungen führt und der Kontrast einbricht, wie Lyot-Testbilder der
Summe der Flächen gut zeigen. @ Vergleich von SC-Systemen über Foucault- und Lyot-Test
Auch das ist ein Hinweis, sich mit der Feinstruktur der Fläche zu befassen.

Bei Refraktoren hat man es grundsätzlich mit Refraktion von Lichtwellen zu tun, während bei Spiegeln das
Licht reflektiert wird und deswegen die Feinstruktur der Fläche etwa um den Faktor vier genauer sein muß.
Das ist u.a. der Grund dafür, warum bei einem guten APO, wie beispielsweise dem TOA und anderen, eine
excellente nadel- und punktförmige Abbildung von feinen Sternen abgeliefert wird. (Was natürlich auch etwas mit
der fehlenden Obstruktion zu tun hat, wenn nicht gerade Über- oder Unterkorrektur im Spiel wäre, die ebenfalls
Lichtenergie in die Beugungsringe verlagert.)

Wenn also ein Fraunhofer Achromat im Lyot-Test eine Flächen-Struktur zeigt, dann bricht auch da der Kontrast
ein. Wer sich also nur mit dem quantitativen Vermessen von Optiken über Interferogramme auseinander setzt,
ohne dabei die Unschärfe auch dieses Meßverfahrens im Blick zu haben, beurteilt eine Optik ziemlich ein-dimensional.
Es wäre sinnvoll, auch die Qualität der polierten Flächen genauer zu untersuchen und daraus die richtigen
Schlüsse zu ziehen, bevor man mangels Erfahrung dieses Merkmal als bedeutungslos abkanzelt.

Allein der Vergleich zwischen Reflektoren und Refraktoren(APO) hinsichtlich Kontrast sollte eigentlich zu
denken geben.

RR_05.jpg

Für gewöhnlich schneiden die Refraktor-Optiken beim Lyot-Test insgesamt "glatter" ab bezüglich ihrer Flächen-Feinstruktur. Zumindest
beim Foucault-Test erscheint diese Struktur nur in Andeutungen, wie man beim oberen Vixen Fluorite sieht. Wenn eine ältere Optik irgend-
wann einmal "gereinigt" wurde, oder zuviel Staub angesetzt hatte, dann würde man dies ebenfalls im Lyot-Test erkennen. In der Summe
aber haben Linsen-Objektive trotz der größeren Anzahl an Einzelflächen eine "glattere" Feinstruktur der Gesamt-Fläche. (Man sieht in
Autokollimation immer nur die Summe aller Flächen im doppelten Durchgang.)

RR_06.jpg

RR_07.jpg

Weitere Foucault-Bilder aus dem Web. Bei den Refraktor-Bildern sieht man über das Sekundäre Spektrum auch sofort die farbliche Qualität.
Der Text der folgenden Links läßt sich über Google ins Deutsche übertragen, sodaß man es einigermaßen lesen kann.

http://homepage3.nifty.com/cz_telesco/refracter_test.htm
http://homepage3.nifty.com/cz_telesco/maksutov_test.htm
http://homepage3.nifty.com/cz_telesco/newton_test.htm

 

C010 Fangspiegel-Qualität bei einem Newton

weitere Berichte zum Thema



C011
 * Referenz-Sphäre: der "unbekannte" Fangspiegel - Messung gegen eine Sphäre bei 90° Verkippung
C012 @ Elliptische Flats / Planspiegel testen
C013 @ elliptical flats Test mit Artificial Sky 
C014 * testing an elliptical flat
C015 * Das Test-Module
C016 * Fehlersuche bei einem Newton-System
C017 * Fangspiegel kleine Achse Ermittlung für visuelle Bedürfnisse , ~.de>Link


 

Bei diesem Thema läßt sich vermutlich trefflich streiten. Es geht schlicht um die Frage, wie gut in
Lambda (550 nm wave) ein elliptischer Planspiegel bezogen auf Oberfläche (surface) oder Wellen
front (wavefront) eigentlich sein sollte.

Dabei spielen eine Reihe von Überlegungen eine Rolle. Die Qualitäts-Angabe für den Fangspiegel
erfolgt sehr häufig auf Oberfläche bezogen (surface), also nicht in Wellenfront, die um den Faktor
2 genauer ist. Die Qualitäts sollte über ein Interferogramm nachgewiesen sein und bezieht sich
dann auf die Spiegel-Gesamtfläche. Von der wiederum wird aber im Newton-Strahlengang nur ein
Teil gebraucht, was die Situation wieder verbessert.

In die Qualitäts-Angabe gehen aber mehrere Faktoren ein: 01. Die Power oder Planität, wenn also
die Planfläche einen Radius von 10 km (10 000 000 mm) drauf hat und die Frage entsteht, welche
Auswirkungen hat das denn auf die Abbildung bei einem Newton, und der Spiegel wäre torisch in
irgendeiner Weise "verzogen", was auch bei der Beschichtung passieren kann, wenn das Glas
nicht "fine anealed" (also gekühlt ist). Zonen wird man bei Planflächen eher seltener finden, sodaß
der Hauptfehler die fehlende Planität wäre oder eine astigmatische Verformung.

Im vorliegenden Beispiel handelt es sich um einen 20-Zöller f/4 oder 500/2000 Newton-System, der nach
1600 mm seinen ellipt. Planspiegel mit einem Durchmesser von 2 x 81.17 ... mm hat. In diesem Beispiel ist
der Fangspiegel nicht exakt plan, sondern hat einen Radius von 10 000 000 mm. Wendet man die Formel
für die Pfeilhöhe der Parabel an die lautet: z(Parabel) = H^2/2/R so ergibt sich eine Rand-Mitten-Abweichung
von 0.000 329 mm. Setzt man die ins Verhältnis zur Wellenlänge von 550 nm wave (also 0.00055mm),
dann wäre es etwa 0.6 x Lambda bezogen auf die Oberfläche, also ungefähr Lambda/2 surface. Nun stellen
wir diese Angabe erst einmal zurück, und simulieren, wie sich diese Situation auswirkt:
Das Interferogramm zeigt den Astigmatismus 1. Ordnung, der PV-Wert wird auf 0.413 Lambda verschlech-
tert, was in diesem Fall eigentlich Wellenfront ist, und der Strehl sinkt auf ca. 0.84 und damit über der
Beugungs-Grenze bzw. dem Airy-Scheibchen.

Fangspiegel01.jpg

Dieser Fehler verschwindet also auf der Achse im Airy-Scheibchen und wird deshalb nicht wahrgenommen. Nun ist aber der Newton nicht immer perfekit justiert, oder aber man beobachtet bei diesem f/4 Newton
im Feld mit nur 1-2 mm Achsabstand. Und jetzt kommt ein Fehler zum Tragen . . .

Fangspiegel02.jpg

Der sich weit mehr auf die Abbildung auswirkt, als die Qualität (in diesem Fall die Astigmatismus erzeugende Power) des Fangspiegels selbst. Jetzt ist es der Koma-Effekt, der bei allen "schnellen" Newtons förmlich das
Bild "versaut", weswegen dann ein Komakorrektor eingesetzt wird.

Fangspiegel03.jpg

Mit anderen Worten: Bei einem Newton-System wäre ein Fangspiegel mit einer Genauigkeit von Lambda/8
der Oberfläche oder Lambda/4 der Wellenfront völlig ausreichend für die Abbildung, weil Dejustage des
Systems, oder Komaeffekte im Feld sehr viel mehr Einfluss auf die Abbildung haben, als die Fangspiegel-
Qualität. Dieser Beitrag geht auf ein Telefongespräch zurück, das ich gerade mit einem Sternfreund hatte. 

Beurteilung von kritschen Fangspiegeln 

Nimmt man beim Testen jeweils die Gesamtfläche des ellipt. Planspiegels, dann ist die Qualität der zugeordneten Flats eindeutig:
"C" ist mit PV Lambda/5 Wellenfront oder PV L/10 Oberfläche in Ordnung, die Abbildung des Artificial Sky Testes ist OK.
Bei "B" und "A" erkennt man Kreuze im Fokus und das stört die Abbildung, besonders bei höheren Vergrößerungen.

Nun sind Hersteller und Händler in der Zwickmühle. Sie möchten nach Möglichkeit auch die nicht so exakten Fangspiegel verkaufen
und je nach Mentalität bricht dann eine Diskussion auf, ob man das reklamieren kann oder nicht. Der Flat sollte möglichst PV L/10
Surface/Oberfläche haben oder PV L/5 der Wellenfront, dann ergibt das die Abbildung bei "C", links oben.
Nun wird aber aus mehreren Gründen nie der gesamte Flat-Durchmesser im Strahlengang benutzt. Ich habe das damit simuliert,
daß ich a) von der Hälfte der Fläche und b) vom halben Durchmesser ausgehen:

Wird bei "A" der gesamte Durchmesser benutzt, dann ist dieser Flat unbrauchbar. Wird hingegen nur die halbe Fläche benutzt,
dann wird man den Rest-Astigmatismus kaum noch wahrnehmen. Wird nur noch der halbe Durchmesser des Flat im Strahlengang
benutzt, dann ist die Abbildung des Gesamt-Systems perfekt. 

Es lohnt sich daher, die Sache etwas genauer zu betrachten und ein wenig zu rechnen.

C011 der unbekannte Fangspiegel - Messung gegen eine Sphäre bei 90 Verkippung

Fangspiegel-Qualität bei einem Newton Lambda/8 der Oberfläche oder Lambda/4 der Wellenfront

der "unbekannte" Fangspiegel - Messung gegen eine Sphäre bei 90° Verkippung

Der folgende Bericht versteht sich lediglich als Anregung, den elliptischen Planspiegel eines Newton-Systems aus einem anderem Blickwinkel zu
betrachten. Dieser Bericht wäre die meßtechnische Fortsetzung des obereren Berichtes, bei dem es um die Mindest-Qualität eines Fangspiegels
geht - genauer: Um den im Strahlengang tatsächlich benutzten ellipt. Planflächen-Teil, der immer im Durchmesser kleiner ist, als die kleine Achse
des elliptischen Fangspiegels.

Bei einem Refraktor oder bei katadioptrischen Systemen bezieht sich der Strehlwert auf das in Autokollimation gemessene System und man bekommt mit dem
Strehlwert die Summe aller Teilflächen als System-Ganzes. Nicht so bei einem Newton-System, bei dem die Angaben isoliert über den getesteten Hauptspiegel
erfolgen, der wiederum auf mehrere unterschiedliche Arten vermessen werden kann: Ross-Null-, Caustic-, RoC- oder Autokollimations-Test. In allen diesen
Fällen spielt der elliptische Planspiegel offenbar keine Rolle. Und erst wenn dieser in seiner Fassung verklemmt ist, und sich Astigmatismus einstellt, oder die
Qualität zu wünschen übrig läßt, befaßt man sich näher mit diesem opt. Bauteil. Die Vorsichtigen unter uns, lassen sich vorher ein Certifikat ausstellen, dessen
Angaben sich häufig auf die Oberfläche beziehen mit Lambda/x-tel der Oberfläche PV. Für diese Angabe wäre eine Genauigkkeit von PV L/4 der Wellenfront
oder PV L/8 der Oberfläche also durchaus ausreichend.

Nun gibt es aber mehrere Einwände zu berücksichtigen: Die Genauigkeits-Angaben beziehen sich immer auf die gesamte Planspiegel-Fläche. Benutzt wird aber
immer nur eine Teilfläche: Der Fangspiegeldurchmesser meines 12.5" Newtons f/5.139 beträgt 63 mm, benutzt wird aber nur 58 mm. Beim 15" Newton f/5 mit
einem 80 mm Fangspiegel werden tatsächlich nur 64 mm benutzt. Entsprechend würde sich die Qualität der tatsächlich benutzen Planfläche besser rechnen.
Der absolute Nachweis wäre eigentlich nur in Autokollimation zu erstellen, was bedeuten würde, daß man den zu testenden Planspiegel jeweils in ein bekannt
gutes Newton-System einbauen müßte, was aber keiner tut.

Man bekommt also im günstigsten Fall ein Interferogramm, das die Prüfung auf Kontakt gegenüber einer exakten Referenz-Fläche darstellt, und das mit
einfacher Genauigkeit. Liegen die Streifen entsprechend, dann müßte man sehr sorgfältig das Interferogramm studieren, um eventuelle Fehler zu erkennen.
Bei der Fehler-Betrachtung müßte man außerdem berücksichtigen, ob der erkennbare Fehler die Abbildung beeinflußt, wenn er innerhalb der Strahlgang-
Fläche liegt oder nicht. Auch dann wäre das tatsächliche Ergebnis besser. Diese Betrachtungen beziehen sich übrigens nur auf die opt. Achse eines sorg-
fältig zentrierten Newton-Systems, der Koma-Effekt im Feld bleibt ebenso unberücksicht, wie die Einflüsse des Okulars, die Qualität des Hauptspiegels,
die Einflüsse von Seeing etc. Diese Betrachtung bezieht sich ausschließlich auf den Vergleich zweier unterschiedlicher Methoden, einen ellipt. Planspiegel
zu vermessen.

Beim Test eines ellipt. Fangspiegels gegen eine Referenz-Fläche bekommt man ein kontrastarmes Interferogramm. Das hat damit zu tun, weil der Fangspiegel
immer beschichtet ist und die Referenzfläche nicht. Bei dielektrisch beschichteten Flächen würde man kein Interferogramm mehr erhalten. Also muß ein anderes
Testverfahren her - am besten eines, das den Fangspiegel genau so vermißt, wie er später auch tatsächlich im Strahlengang steht. Das Ganze im
doppelten Durchgang und ein kontrastreiches kreisförmiges Interferogramm, das sich hinterher bequem auswerten läßt: Mit einem Kugelspiegel, dessen Qualität
hinreichend bekannt ist, läßt sich ein entsprechender Testaufbau realisieren.

Das Bild zeigt also rechts den 150 R 600 Kugelspiegel, wie man ihn bei Edmund Scientific kaufen kann. Der Fangspiegel lenkt im Winkel von 45° den Strahlen-
gang um die bekannten 90° um, und so entsteht bei genauer Justierung ein kreisförmiges Interferogramm, das sich problemlos auswerten läßt und mit dem
Kontakt-Interferogramm des anderen Testverfahrens verglichen werden kann.

FS_01.jpg

Bei diesem Testaufbau interessiert zunächst die Qualität des Kugelspiegels selbst. Aber auch da gilt, man braucht nur die Genauigkeits-Angabe der tatsächlich benutzen
Kugelfläche, also nicht die Strehlangabe des gesamten Kugelspiegel-Durchmessers. Das PV- oder Strehl-Ergebnis von 150 mm Durchmesser wäre also zu ungenau, weshalb
ich bereits bei Edmund Scientific um einen genaueren Spiegel nachgefragt habe. Ab eines Durchmessers von 88 mm, das ist der größte Fangspiegel, den ich hier zu testen
habe, wäre die Referenzgenauigkeit bereits bei PV Lambda/6.8 der Wellenfront bzw. PV L/13.6 surface , während beim Durchmesser von 70 mm ellipt. Fangspiegel die
Referenzgenauigkeit bereits bei PV L/10.7 der Wellenfront oder bei PV L/21.4 liegt, und für diesen Meßaufbau wäre das völlig ausreichend. Die im Interferogramm der Sphäre
eingezeichneten hellblauen Kreise zeigen also die Durchmesser der ellipt. Fangspiegel, die vermessen worden waren. Dazu passend links die Fläche im Foucault-Test, dessen
Flächenabweichung im Interferogramm kaum auszumachen ist.

Wer das rechte Interferogramm der Sphäre genauer untersucht, dem wird der kleiner werdende Streifenabstand von oben nach unten auffallen. Dieser Sachverhalt ändert
sich auch durch Drehung um 90° nicht. Dieser Astigmatismus - auf den vollen Durchmesser bezogen - kann man entweder der Lagerung, oder dem IMeter zuordnen, jeden-
falls nur beim vollen Durchmesser wäre dieser Sachverhalt entsprechend zu berücksichtigen, wie die Ergebnisse bei Durchmesser 88 mm und 70 mm beweisen.

FS_02.jpg

Jeweils links das Interferogramm der Kontakt-Prüfung im einfachen Durchgang, rechts dagegen die Prüfung im doppelten Durchgang gegen die bekannte Sphäre. Astigmatismus
ist im Spiel, wie man links bereits erkennt, rechts kann man ihn eindeutig quantifizieren.
Beantwortet ist aber immer noch nicht die Frage, wie dieser Planspiegel die Abbildungsleistung beeinflusst. Beantwortet werden kann diese Frage
überzeugenderweise immer nur über einschlägige Tests am Himmel. Die so beliebte Pauschal-Verurteilungen hilft in diesem Fall wirklich nicht weiter.

FS_03.jpg

Mit diesem Planspiegel gleicher Größe wird man hoch zufrieden sein können.

FS_04.jpg

Obwohl dieser Fangspiegel einen leichten Öffnungsfehler einführt, wird man dies bei der Abbildung kaum wahrnehmen.

FS_05.jpg

Auch dieser Fangspiegel wäre in jedem Fall weit innerhalb der Toleranz, also völlig unauffällig.

FS_06.jpg

Auf den ersten Blick scheint das Kontakt-Ergebnis wunderbar zu sein, wäre da nicht der abnehmende Streifenabstand von links
nach rechts. Dieser Hinweis verdichtet sich im Doppel-Paß-Test zu einem PV-Wert von leider nur PV L/1.8 der Wellenfront oder
L/3.6 surface. Trotzdem würde mich auch hier interessieren, wieviel bei reduziertem tatsächlich benutzten Durchesser davon
zu bemerken ist.

FS_07.jpg

In diesem letzten Beispiel ist die Sachlage eindeutig. Ein PV Wert von L/1.1 müßte einen Astigmatismus am Himmel zeigen. Trotzdem
würde ich das immer erst einmal am Stern selbst testen, bevor man sich in Prognosen verliert.

FS_08.jpg

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. . . um es nochmals zu wiederholen:

Tatsächlich steht die Plan-Fläche im Winkel von 45° im Strahlengang, und da interessiert eigentlich mehr die Wirkung auf die
ankommende Wellenfront. Eine Kontakt-Prüfung gegen eine Referenz-Fläche kann nämlich je nach Streifenlage eine scheinbare
Qualität vortäuschen, wie man am oberen Beispiel 10 gut sehen kann. Für diese Fälle ist der Artificial Sky Test am aussage-
kräftigsten, oder aber die oben beschriebene Testanordnung im 45° Winkel.

Aus dem rechten IGramm läßt sich also - bezogen auf die tatsächliche opt. Situation - eine 3D-Wellenfront-Topografie erstellen,
die mit L/7.5 PV (Anteil Astigmatismus) die vom Hauptspiegel ankommende Wellenfront überlagert. Das wäre eigentlich die einzig
sinnvolle Information. Aus dem Kontakt-Interferogramm links läßt sich ebenfalls eine Topografie erstellen - müßte aber dann
auf die rechte Form umgerechnet werden. Viel zu umständlich, aber in Bild #03 einmal gezeigt.

FS_04A.jpg

Verkauft werden die ellipt. Flats nach PV-Wert der Oberfläche in Lambda/x-tel, wie unterer Katalog-Auszug beweist.
Ein Interferogramm ist selten dabei, eine 3D-Wellenfront Darstellung noch unwahrscheinlicher, aber es gibt sie - eher
bei großen ellipt. Flats, die dann mindestens 1 Kilo-Euro kosten.

@FS_15.jpg

Mit anderen Worten: Es muß wohl allgemeiner Konsenz sein, daß Lambda/8 der Oberfläche auf jeden Fall ein beugungs-begrenztes Ergebnis
garantiert, sonst würde es Edmund Scientific nicht in seine Toleranz-Angaben aufnehmen. Und mehr erwartet der normale Kunde ebenfalls nicht.

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folgendes, etwas umständliche Verfahren, ein Kontakt-Interferogramm auszuwerten, wäre diese Möglichkeit:

Zunächst muß wegen der Orientierung der Fangspiegel so gedreht werden, daß die lange Achse waagrecht liegt, in diesem Fall - 40° Linksdrehung.

@FS_11.jpg

Danach muß die lange Achse auf die kurze Achse verkürzt werden, damit ein Kreis entsteht. Das entspricht der Verkürzung im Newton-System.
Da die Streifen nur schwach zu sehen sind, muß man sie nachzeichnen.

@FS_12.jpg

Danach ist die Auswertung kein Problem mehr.

@FS_13.jpg

Auch die Genauigkeit würde ausreichen. Allerdings muß hier vorausgesetzt werden, daß der Hauptspiegel keine Fehler hat, da sich sonst beide
Einflüsse addieren.

@FS_14.jpg

Folgende unterschiedliche Blickwinkel wären zu berücksichtigen:

Ein Feinoptiker, der solche ellipt. Flats herstellt, prüft gegen eine Referenzfläche und beurteilt in PV Lambda Oberfläche.
Ein AstroHändler prüft nicht und hält sich zunächst an die Angaben des Herstellers, die oft nicht dokumentiert sind.
Einen Kunden interessiert eher der Einfluß des opt. Bauteiles in einem aktuellen System, hier ein Newton-System.

 

C014 testing an elliptical flat

testing an elliptical flat

The main mirror needs a large elliptical flat - ist's a Newton System, and you cannot buy that flat everywhere. This big flat looks very nice,
perfect overcoating. But does it works, what about the accuracy ? You can test that flat with a high quality sphere, made in England by
Orion optics. Diameter 250 mm and radius 2368 mm. You have to know the quality of that sphere, let's report about that in second step.

This shows the setup. This elliptical flat is fixed as it works later in an optical tube. As near as possible to the sphere you don't use the total diameter
of 250 mm.

ellFlat_01.jpg

A foto of the tested flat .

ellFlat_02.jpg

These are the dolorous results: The Ronchi test 13 lp/mm intrafocal shows an undercorrected shape, the fringes map also, that means, there is a radius
power on that flat. I'm sure, this flat creates no happiness.

ellFlat_03.jpg

this is the reference interferogramm

ellFlat_04.png

the wave front diagram

ellFlat_05.jpg

and at last the poor result

ellFlat_06.jpg

The sphere's quality

This mirror was made by Orion Optics, UK

ellFlat_07.jpg

And this the results of the artificial sky test with that sphere at radius of curvature: the theoretical resolution and better.

ellFlat_08.jpg

The Ronchi test 13 lp/mm intrafocal, single pass and the fringes map at 532 nm wave at RoC.

ellFlat_09.jpg

For testing we just need the "diameter" of the elliptical flat from this sphere.

ellFlat_10.png

This shows the wave front of that smaller diameter.

ellFlat_11.jpg

and this would be the result of the "smaller" sphere

ellFlat_12.jpg

At last I've tested the flat as the upper setup shows in a flat angle. If you test a flat in this way, there should be no radius on the surface that
causes astigmatism.

ellFlat_13.jpg

but this doesn't work in the optical tube. So the producer has a second chance to make it better. May be he will test it with a sphere like me.

ellFlat_14.jpg

 

C013 elliptical flats Test mit Artificial Sky

elliptical Flats ___________________ siehe auch: Fangspiegel-Qualität bei einem Newton und Elliptische Flats / Planspiegel testen
__
Es geht um die Frage, welche Genauigkeit bei einem Newton-System der elliptische Flat haben muß bzw. haben soll, und der Frage, wie man das
eventuell merken könnte. Die Prüfung auf der opt. Bank erfolgt so, wie dieser 70 mm Flat in das spätere System eingebaut wird, also im 45° Winkel
zur opt. Achse des Hauptspiegels. Geprüft wird gegen einen dafür hinreichend genauen (PV L/10 der Wellenfront) 150 R 600 Kugelspiegel, sodaß
der Flat selbst im Doppelpaß geprüft wird. Bei Edmund Scientific bekommt man derartige Kugelspiegel.

Wichtige Vorbemerkung:

Je nach Positionierung des Newton-Fangspiegels wird in der Regel nur ein Teil der opt. Plan-Fläche benutzt. Bei diesem Test wird aber die gesamte
Planfläche vermessen, sodaß der ellipt. Planspiegel opt. umso besser ist, je kleiner die im Strahlengang benutzte Fläche tatsächlich ist.

A: erforderliche Genauigkeit der Referenz-Sphäre

Der Durchmesser von 150 mm dürfte ausreichend sein für Flat-Durchmesser bis max. 100 mm kleine Achse, im äußersten Fall stünde ein 250 mm Kugelspiegel
ebenfalls zur Verfügung.

Flats_01.jpg

Zunächst wird man sich meßtechnisch mit dem Kugelspiegel selbst befassen: Wie wird der Artificial Sky Test über den Kugelspiegel im einfachen Durchgang abgebildet.
Damit ist u.a. eindeutig, daß kein signifikanter Astigmatismus eine Rolle spielt für den Gesamt-Durchmesser 150 mm. Als Auflösung ergeben sich die angegebenen
Werte, die sowohl über die Formel und das Foto ermittelt werden können.

Flats_02.jpg

Bei diesem f/4 Lichtkegel spielt es eine wichtige Rolle, daß dieser Test exakt auf der opt. Achse erfolgt, da sich sonst Astigmatismus "einschleichen"
würde. Dies erforderte einen Umbau der ursprünglichen Art Sky Version.

Flats_03.jpg

Der Kugelspiegel wird bei diesem Test nur mit dem Durchmesser des elliptical Flats benutzt, also mit 70 mm kleine Achse. Entsprechend genau ist für diesen Fall
der Kugelspiegel als Referenz-Spiegel in der Gegend von mindestens PV L/10 der Wellenfront.

Flats_04.jpg

Das für den Durchmesser 70 mm maßgebliche Interferogramm . . .

Flats_05.png

Die Wellenfront-Deformation . . .

Flats_06.jpg

und schließlich das PV-Ergebnis der benötigten Referenz-Fläche von PV L/10 der Wellenfront oder PV L/20 der Oberfläche.

Flats_07.jpg

B: ein Beispiel mit PV L/4 der Wellenfront bzw. L/8 der Oberfläche

Im nächsten Schritt ein elliptischer Planspiegel, wie er in jedem Fall funktioniert indem er eine gute Abbildung abliefert in der möglichen Auflösung.

Flats_08.jpg

Wer die Testbilder vom Kugelspiegel mit dem 70 mm Flat vergleicht, dem wird auffallen, daß das Bild des sphärischen Spiegels deutlicher ausfällt. Das hat mit dem
Durchmesser/Radius-Verhältnis zu tun, die in den beiden Fällen unterschiedlich ist: Kugelspiegel [150 R 600], Flat [70 R 600]. Für den Durchmesser 150 mm
errechnet sich also eine höhere Auflösung als für den Durchmesser 70 mm, wobei das nur für die Kugel bzw. den aktuellen Flat gilt, nicht, wenn er im System
eingebaut ist.

Flats_09.png

Immerhin hat also dieser ellipt. Planspiegel die erforderliche Genauigkeit von PV L/4 der Wellenfront und besser oder PV L/8 der Oberfläche und besser.

Flats_10.png

Flats_11.jpg

Man wird diesen Flat unbedingt empfehlen können.

Flats_12.jpg

C: ein Beispiel mit PV L/1.4 der Wellenfront bzw. L/2.8 der Oberfläche,

Dazu zunächst die Vorbemerkung von ganz oben:
Je nach Positionierung des Newton-Fangspiegels wird in der Regel nur ein Teil der opt. Plan-Fläche benutzt. Bei diesem Test wird aber die gesamte Planfläche
vermessen, sodaß der ellipt. Planspiegel opt. umso besser ist, je kleiner die im Strahlengang benutzte Fläche tatsächlich ist. Das Meßergebnis bezieht sich bei
diesem Beispiel auf den Gesamt-Durchmesser/kleine Achse des elliptischen Planspiegels.

Das zweite Beispiel lädt zu aus-ufernden Diskussionen ein. Ein versierter Beobachter würde bei hoher Vergrößerung schon merken, daß das opt. System Newton
nicht ganz in Ordnung ist. Die Frage aber stellt sich, wie brauchbar ist die Abbildung mit diesem eindeutigen schlechteren Planspiegel?

Flats_13.jpg

Den ersten Hinweis liefert wieder der Artificial Sky test. Der Astigmatismus reduziert im Fokus die Abbildung con ca. 1 Bogensekunde auf ca. 3 Bodensekunde.
Das Seeing ist in unseren Breiten ebenfalls nicht immer perfekt und nun kann man mutmaßen, welcher der Gründe den Ausschlag gibt. Bei niedrigen Vergrößerungen
wird man davon erst einmal gar nichts sehen. Das wäre also ein qualitativer Test bei optimalem Seeing auf der opt. Bank. Der Astigmatismus kann auch damit zu
tun haben, daß auf dem Planspiegel ein Radius liegt und bei einem Winkel von 45° als Astigmatismus-Effekt zu sehen ist. Das hätte dann mit der Planität bzw. der
Power zu tun.

Flats_14.png

Dem Interferogramm sieht man den Astigmatismus deutlich an - etwa in der Nähe von 1* Lambda PV der Wellenfront.

Flats_15.png

Ob nun die Power/Planität den Ausschlag gibt, müßte nun über die Kontakt-Probe gegen einen Referenz-Flat ermittelt werden. Die Wellenfront
Darstellung spricht dafür, daß die Power nicht ganz stimmt.

Flats_16.jpg

Dieser 70 mm Flat wird also bei hohen Vergrößerungen "einbrechen", so der Hauptspiegel keine weiteren Fehler einführt und das System
exakt zentriert ist - und natürlich das Seeing einen kritischen Blick erlaubt.

Flats_17.jpg

Damit ist aber die Frage nach der durchschnittlichen Qualität von elliptischen Planspiegeln überhaupt nicht beantwortet, und das würde mich
am allermeisten interessieren, mit welcher Qualität man es dann zu tun hat.

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Je kleiner der Durchmesser, umso genauer die benutzte Fläche bei ein und demselben ellipt. Fangspiegel.

Flats_20.jpg

Flats_21.png

Flats_22.png

Flats_23.png

 

#####################################################################################################

Es stellt sich noch die Frage, ob der oberste Test-Aufbau mit doppelter Genauigkeit viel zu kritisch sei, und bei einfacher Genauigkeit wäre der Astigmatismus nicht so gravierend zu erkennen. Dieser Einwand taucht prinzipiell beim Sterntest auf und bezieht sich auf den farbigen Farbsaum. In diesem Fall geht es um die Darstellung eines astigmatischen Fangspiegels = elliptical Flat. [url='http://www.astro-foren.de/showthread.php?p=42829#post42829'][b][color=#417394]Test im einfachen Durchgang mit einem Newton-Spiegel[/color][/b][/url] Der obere Link zeigt einen Testaufbau im einfachen Durchgang. Wenn ein ellipt. Planspiegel geprüft werden soll, braucht man lediglich ein gutes APO-Objektiv, hinter dem der Fangspiegel den Strahlengang um 90° abwinkelt. Damit kann die Genauigkeit des Fangspiegels über den Artificial Sky Test im einfachen Durchgang gezeigt werden und führt zu gut unterscheidbaren Ergebnissen. (Will man hingegen ein Interferogramm erzeugen, dann geht man entweder in den doppelten Durchgang zurück, oder bemüht den [b][url='http://www.astro-foren.de/showthread.php?8046-Point-Diffraction-Interferometer&p=31244#post31244']Point Diffraction Interferometer[/url].[/b] (Es muß dann lediglich der Streifenabstand berücksichtig werden.) Während abhängig vom Fangspiegeldurchmesser im Idealfall die Auflösung bei ca. 2" arcsec liegt, [b]bezogen auf den Fangspiegeldurchmesser 63 mm im Testaufbau[/b]. Bei einem fehlerhaften Fangspiegel dürfte sich deshalb die Auf- lösung auf ca. 4" arcsec reduzieren, [b]wieder bezogen auf den Testaufbau und den Durchmesser 63 mm, über den die Artificial Sky Testbilder entstanden sind[/b]. Es ist ein qualitativer Test bei dem die Auflösung u.a. über die Formel berechnet wird: Auflös.= 1.22*Lambda*206265/Öffnung oder 138.4038/Öffnung [für Lambda = 550 nm wave] oder über das jeweilige Foto mit inv TAN(Abstand/Fokus) Beispiel INV TAN(0.01/800). [size=14][color=#ff0000][b]@ [/b][/color][/size][url='http://www.astro-foren.de/showthread.php?t=7874'][b]Artificial Sky[/b][/url][b] : Prinzip[/b] [img]http://rohr.aiax.de/Flats_25.png[/img] [b][size=12]Das Prinzip [/size][/b][img]http://rohr.aiax.de/Flats_29.png[/img] [b][size=12] ein Parallel Bündel wird erzeugt[/size][/b] [img]http://rohr.aiax.de/Flats_30.jpg[/img] [b][size=12]geprüft wird der elliptische Planspiegel - siehe die oberen Testbilder[/size][/b] [img]http://rohr.aiax.de/Flats_31.jpg[/img] --------------------------------------------------------------------------

Zum Thema gibt es von Philipp Keller einen älteren Interstellarum-Bericht von 4/95, der die Thematik mit ZEMAX simuliert. Damit lassen sich jeweils nur
typisierte Fehler darstellen. Prinzipiell erzeugt ein flacher Radius auf dem Flat Astigmatismus, der Strehl-mindernd wirkt und damit die Auflösung drückt,
siehe das zweite Bild. Mit dem Artificial Sky Test läßt sich zum Strehlwert ebenso die reduzierte Auflösung darstellen, wobei auf unterem Beispiel-Fotos
eine hohe Vergrößerung von 666-fach berücksichtigt werden muß, sodaß bei niedriger Vergrößerung die Fehler schwerer zu entdecken sind.

Flats_32.png
Wenn ein flacher Radius auf dem Fangspiegel liegt, dann entsteht zwar Astigmatismus, der sich im System selbst nicht verändert. Anders ist die Situation,
wenn der Fang- oder Planspiegel-Spiegel statt einem "flachen Radius" eine torische Fläche darstellt. Je nach Lage stört der Astigmatismus weniger, wenn
er längst zum Strahlengang steht, und stärker, wenn er quer dazu liegt oder diagonal. Auch läßt sich ein möglicher Astigmatismus auf dem Hauptspiegel
durch Verdrehen gegen den Fangspiegel kompensieren. Ein kleiner Astigmatismus-Wert auf dem Hauptspiegel läßt sich gegen die Koma beim Newton-
System ausspielen, zumindest für visuelle Anwendungen.
Flats_34.png

Je nach Testaufbau und Größe der Vergleichs-Box reduziert sich die Auflösung um das 3-5-fache des Ideal-Wertes bzw. der theoretischen Auflösung.
Da in der Regel die Vergrößerungen sehr viel niedriger sind, wird man den Astigmatismus eher weniger bemerken. Es stellt sich immer wieder die
Frage, welche Genauigkeit brauchen diese elliptisc hen Flats. Für anspruchsvolle Beobachter sollten es ca. PV L/4 der Wellenfront bzw. PV L/8 der
Oberfläche sein. Bei niedrigen Vergrößerungen wird man auch bei der Hälfte dieser Werte noch keine Qualitäts-Einbußen feststellen, was letztlich
auch eine Frage des Preises ist. Das Bild entstand beim Test eines 63 mm kleine Achse Flats gegen einen 245/2400 Kugelspiegel im Abstand 610 mm
vom Krümmungsmittelpunkt. Dort wird der Fangspiegel ganz ausgeleuchtet bzw. gemessen.

Flats_33.jpg

Ein Anhaltspunkt sind auch die bei Edmund Scientific/Pörschke angegebenen Toleranz-Werte von PV L/8 der Oberfläche bzw. PV L/4 der Wellenfront. Man kann also davon
ausgehen, daß diese Genauigkeit im Allgemeinen ausreichend ist.

@FS_15.jpg

Geradezu konterkarriert wird eine isolierte Genauigkeits-Diskussion beim ellipt. Fangspiegel, wenn man die bei einem Newton-Teleskop systembedingte
Koma außerhalb der opt. Achse ins Spiel bringt: Bereits bei einem Achsabstand von nur 1 mm, der über eine fehlerhafte Justierung fast immer vorkommt,
übertrifft der Komafehler des Systems Newton den Fangspiegel-verursachenden Fehler um den Faktor 6 bezogen auf einen der üblichen f/4 Newtons.
Während Rest-Astigmatismus im Fokus zu einem kleinen Kreuz abgebildet wird, erkennt man die Koma sehr viel schneller über die typische "Kometen"-
Form und fällt besonders bei der Fotografie in den Bildecken auf oder im Randbereich von Okularen, wenn man nicht gerade einen Koma-Korrektor benutzt.

Flats_36.png

 

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Gewichtung: Fangspiegel-Fehler gegen leichte Dezentrierung beim Newton

Ausgehend von einem fehlerfreien f/4 Newton-System 250/1000 ist dieses System nur dann fehlerfrei, wenn die Zentrierung perfekt ist. Bereits ein
Achsabstand von 1 mm - wie er häufig bei fehlerhafter Zentrierung vorkommt - verursacht mehr Fehler, als vom Fangspiegel eingeführt werden kann.

Flats_40.png

Ein Radius von 4 km würde bei diesem System einen PV-Wert von ca. L/4 der Wellenfront einführen, eine fehlerhafte Zentrierung erheblich mehr, in
diesem Fall PV 1.66*L

Flats_41.png

Da es eine "Sphäre" mit 4 km Radius ist, erzeugt die Verkippung in X bzw. Y zunächst die gleiche Fehlergröße. Lediglich bei Achsabstand 1 mm spielt die
Orientierung der Koma zum erzeugten Astigmatismus eine Rolle. Das ist auch der Grund, warum sich in einem begrenzten Bereich beim Newtonsystem
Koma gegen Astigmatismus (HS) ausspielen läßt.

Flats_42.png

Wenn der Fangspiegel stattdessen torisch ist, dann spielt die Orientierung dieser Fläche eine Rolle: Quer zum Strahlengang wirkt sich der Fehler offenbar
stärker aus . . . .

Flats_43.png

. . . . . während die Orientierung in Richtung Strahlengang (siehe Spotdiagramm jeweils auf der opt. Achse) einen kleineren Fehler erzeugt.

Flats_44.png

Fazit:
F/4 Newton-Systeme reagieren auf Dezentrierung sehr viel kritscher, als auf Fehler, die der Fangspiegel einführt.

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sechs weitere Planspiegel im Test

Die Qualität von Fangspiegels scheint in der Praxis doch nicht so kritisch zu sein - wenn man sich die Erfahrungen von Händlern vergegenwärtigt.
Mithin ein Grund, über diesen Sachverhalt ein weiteres Mal zu berichten.
Zunächst muß man sehr deutlich unterscheiden zwischen Fangspiegeln, die bei der Feldfotografie eingesetzt werden und solchen für visuelle
Nutzung. Anspruchsvoller ist die zweite Variante. Wieviel der im Foto gezeigten jeweiligen Fangspiegel-Fläche wird denn optisch zur Abbildung eines
Punktes überhaupt gebraucht? Und immer nur genau diese Fläche muß einer Qualitäts-Norm von mindestens PV L/4 wave oder PV L/8 surface ent-
sprechen. Das gilt gleichermaßen für die Abbildung auf der opt. Achse, wie für die Sternabbildung im Bildfeld.

An folgendem Beispiel mag dies ersichtlich werden. Bei einem 10" Newtonspiegel f/5 (250/1250) ist bei 1 Meter vom Spiegel entfernt der Fangspiegel
plaziert, sodaß der Fokus mit 250 mm Abstand von der opt. Achse bequem außerhalb des Tubus zu liegen kommt und somit auch noch ein Koma-
Korrektor eingesetzt werden kann. (Dieses Beispiel fixiert nur eine bestimmte Situation und kann entsprechend variiert werden.)

FangSp_01.jpg

FangSp_02.jpg

Diese Situation wurde maßstäblich so dargestellt, daß 1 Pixel 1 Millimenter entspricht. Im f/5 Lichtkegel, den dieser Spiegel erzeugt, haben wir bei einem Abstand von
1000 mm vom Newton-Spiegel einen Kegel-Durchmesser von 50 mm, was zur Abbildung eine Sterns auf der opt. Achse völlig ausreichend wäre. Im Bildfeld jedoch
hätten wir schnell die bekannte Vignettierung, die mit Helligkeitsabfall einhergeht. Der Fangspiegel am Ort 1000 mm muß also im Durchmesser größer sein als 50 mm.
Man muß also zunächst das gewünschte Bildfeld im Fokus selbst festlegen. In Anlehnung an das Kleinbildformat 24x36 mm ergäbe sich ein Bildfelddurchmesser
(Diagonale) von ca. 43.26 mm. Zugunsten einer einfacheren Rechnung nehme ich 40 mm als Bildfelddurchmesser.
Damit entsteht ein umgekehrter Kegel vom Fokus-Bildfeld-Durchmesser bis zur Mitte des Newton-Spiegels, der in der Höhe des Fangspiegels nur noch 32 mm Durch-
messer hat. Dieser Betrag muß also zu den 50 mm dazugezählt werden und man bekommt 82 mm Fangspiegel kleine Achse für die Position 1000 Abstand vom HS.
Damit läßt sich vignettierungsfrei das Bildfeld 40 mm im Fokus des 10" f/5 Newton ausleuchten.
Unabhängig davon braucht man für die Abbildung eines einzelnen Stern, wo immer er im Bildfeld ist, weiterhin den Fangspiegeldurchmesser von 50 mm.
Ein Prüf-Protokoll würde sich aber nun auf die Gesamtfläche des 82 mm Fangspiegels beziehen und gibt daher keinerlei Auskunft, wie tauglich dieser Spiegel in einem
bestimmten System überhaupt ist.

FangSp_03.jpg

Diese Frage kann man nun auf mehrere Art beantworten:

Mit Hilfe des Artificial Sky Testes (siehe die Berichte weiter oben) kann man in die Abbildung bei Höchstvergrößerung untersuchen und zwar a) über den vollen Durchmesser des
Fangspiegels und b) dem tatsächlich benutzen Durchmesser über die Einführung einer Blende. Bei der Auswertung der Interferogramme kann man ebenfalls a) den vollen Durch-
messer und b) einen prozentual verkleinerten Durchmesser auswerten, wobei ich hier von 80% des Gesamtdurchmessers ausgegangen bin, was bereits zu einer erheblichen
Qualitäts-Steigerung führt. Der Artificial Sky Test zeigt sofort einen vorhandenen Astigmatismus, der ein Hinweis auf fehlende Planität darstellt bzw. die Power. Bei mittlerer
Vergrößerung wird man diesen Sachverhalt eher schwer feststellen können.
Da dieser Test abhängig ist vom Radius 600 mm des Kugelspiegels ist, sind die Sternscheibchen-Durchmesser bei einem kleinen Spiegeldurchmesser entsprechend größer nach der
Formel: Auflösung (550 nm) = 138.40/D. Man muß also auch noch den Durchmessers des Fangspiegels berücksichtigen beim Betrachten der Testbilder.

FangSp_04.jpg

In Bild #4 sind die Ergebnisse von 100% Nenndurchmesser zu 80% Nenndurchmesser dargestellt. Der Umkreis von 100% wurde auf 80% reduziert, was nur noch 61% vom
Gesamtdurchmesser entspricht bzw. 50 mm. Auf die Fläche umgerechnet reduziert sich die Gesamtfläche auf nur noch 37% der Gesamtfläche, die man in diesem System tatsächlich
für die Abbildung eines Sternes braucht. Nun so ist es zu erklären, warum Fangspiegel von mittelmäßiger Qualität sich im praktischen Gebrauch sehr unauffällig zeigen.
.
.
.

 

C012 Elliptische Flats - Planspiegel testen

elliptische Planspiegel testen

Elliptische Planspiegel kann man entweder auf Kontakt gegen eine Referenz-Fläche prüfen, dann sollte der Flat aber unbelegt sein, damit ein
kontrastreiches IGramm entsteht. Bei einem beschichteten Spiegel, besonders bei dielektrisch-beschichteten Spiegel, ist ein Interferogramm
zwischen der unbeschichteten Referenzfläche und dem Flat kaum noch erkennbar.
Ein weiteres Problem bei der Prüfung auf Kontakt ist die elliptische Fläche selbst, da die gängigen Auswert-Programme nur "runde" IGramme
auswerten können. Man könnte sich in diesem Fall entweder dadurch behelfen, indem man die lange Achse auf die kleine Achse im Computer
verkürzt - auch dann hätte man ein rundes IGramm. (Im Strahlengang bei 45° Kippwinkel würde man ohnehin einen Kreis sehen)

Einfacher wäre für elliptische Planspiegel ein Test, der der Funktion des Flats im Strahlengang möglichst nahe kommt. Dieser Test ist u.a.
im dreibändigen "Amateur Teleskop Making" beschrieben. (Band one S 42f und S 242f, und im Übrigen George Willis Ritchey zugeordnet
wird.)
Ein Flat läßt sich (wie im Band one ausführlich beschrieben) entweder gegen eine Sphäre prüfen, gegen eine Wasser-Oberfläche oder
mit Hilfe
einen guten Refraktors. Im Falle der elliptischen Flats empfiehlt sich die Prüfung gegen eine Sphäre. Für diesen Fall bekommt man
ein rundes
Interferogramm mit doppelter Genauigkeit, das sich leicht von einem Programm auswerten läßt.

Um aber zu keinem "verstiegenen" Disput anzuregen mit in der Regel praxis-fernen Argumenten, zunächst das Datenblatt von ellipt. Flats,
die von Pörschke bzw. Edmund Scientific als Labor-Qualität zu beziehen sind. Mit einer Oberflächen-Qualität von PV L/8, was einer Wellen-
front-Abweichung von PV L/4 entspricht, liegt man in genau der Toleranz, die für elliptische Flats ausreichend sind, was ich an anderer
Stelle bereits nachgewiesen habe.

In der Regel sind kleinere Flats "genauer" als die größeren Durchmesser, die bei einem Durchmesser von 100 mm kleine Achse dann ca.
1 Kilo-Euro kosten können.


@FS_15.jpg

Das Prinzip des Testaufbaus ist einfach: In den konischen Strahlengang wird der Flat genauso in den Strahlengang gestellt, wie er bei einem Newton-Teleskop
auch stehen würde. Da man jedoch die ganze Fläche des Plan-Spiegels messen möchte, rückt dieser entsprechend nahe an die Sphäre. Der Lichtkegel der
Sphäre, aus dem Krümmungsmittelpunkt betrachtet, wird als um 90° umgelenkt. Das Lichtbündel passiert die Planfläche zweimal. Bei einem Durchmesser der
Sphäre von ca. 150 mm bei einem Krümmungsradius von ca. 600 mm hat man also eine kurze Strecke, die wenig Störungen verursacht. Je kleiner der Flat
ist, umso weniger Referenzfläche der Sphäre wird benutzt, und das Ergebnis wird entsprechend genauer.

@FS_16.png

Koma wird man in jedem Fall abziehen können, das Hauptproblem bei Flats ist Astigmatismus, der direkt dem Flat zugeordnet werden kann, aber auch über die
Power entsteht, wenn auf dem Flat ein "Radius" eingeschliffen ist.

@FS_17.jpg

Beim Einrichten des Testaufbaus sollte der Flat mittig sein, was man über ein Maßband vom Rand der Sphäre leicht einstellen kann. Daß die opt. Komponenten
spannungsfrei gelagert werden müssen, ist eine Selbstverständlichkeit.

@FS_18.jpg

Der gleiche Testaufbau, nur von oben gesehen.

@FS_19.jpg

Nun der Vergleich zweier Testverfahren:
Links die Prüfung auf Kontakt, die sich schwer in PV- und Strehl-Werten darstellen läßt. Rechts ein IGramm aus der beschriebenen Testanordnung. Die Werte liegen
unterhalb der oberen Labor-Qualität.

@FS_20.jpg

Bei größeren Durchmessern sinkt die Qualität, in diesem Fall ein deutlicher Astigmatismus, der über das Kontakt-Verfahren weniger
deutlich erkennbar ist.

@FS_21.jpg

Anzumerken ist, daß eher selten die gesamte Fläche eines ellipt. Flats benutzt wird, während sich aber die Auswertung auf die gesamte
Fläche des Interferogrammes bezieht und damit auf den vollen Durchmesser. Schon wegen der Vignettierung wird man immer einen
etwas größeren ellipt. Flat benutzen. Fangspiegel-Qualität bei einem Newton
der "unbekannte" Fangspiegel - Messung gegen eine Sphäre bei 90° Verkippung

line5.gif

70 mm elliptischen Flat prüfen a) doppelter Durchgang gegen Sphäre b) einfacher Durchgang mit TSA 120/900

Ein und derselbe 70 mm Flat wurde auf zweierlei Verfahren geprüft, a) im doppelten Durchgang gegen eine Sphäre, wie oben bereits
vorgestellt, und b) im einfachen Durchgang durch ein TSA-Objektiv 120/900.
Der Testaufbau im doppelten Durchgang gegen eine Sphäre im Winkel von 45° erzeugt ein rundes Interferogramm, das leicht
auszuwerten ist. Dieser Testaufbau entspricht der Position des Planspiegels im Newton-Strahlengang - ein Radius auf der
Planfläche des Flat's würde zusätzlich als Astigmatismus erkennbar sein.

a) doppelter Durchgang gegen Sphäre

@FS_16.png

Der Testaufbau, wie bereits beschrieben und in der Zeichnung dargestellt.

Flats_08.jpg

Der Artificial Sky Test ist ein abgewandelter Star Test, dessen Pinholes zwischen 3 - 5 Mikron im Durchmesser sind. Verformungen zeigen deshalb sehr
genau die optischen Fehler des geprüften Flats an, exakt so, wie man das am Himmel auch sehen würde.

Flats_51.jpg

Wegen der 45° Position des ellipt. Flats entsteht ein rundes IGramm, das sich leicht auswerten läßt und zudem den Vorteil der doppelten Genauigkeit
hat. Man erkennt bereits den Fehler an der Verformung der Streifen.

Flats_52.jpg

Über die Wellenfront-Deformation läßt sich Astigmatismus als Hauptfehler zeigen

Flats_53.jpg

. . . der in seiner Größe von PV L/1.4 der Wellenfront nicht die Vorgaben z.B. von Edmund Scientific erfüllen würde. http://rohr.aiax.de/@FS_15.jpg

Flats_54.jpg

b) einfacher Durchgang durch TSA 120/900

Beim einfachen Durchgang wird in einer Autokollimations-Anordnung nicht der Refraktor getestet, sondern der elliptische Planspiegel. Gegen den
Zeiss Werkstatt Spiegels wird der ellipt. Flat getauscht, sodaß deshalb ein ellipt. Interferogramm entsteht. Der Referenz-TSA muß deshalb auch
hinreichend genau sein, also etwa in der Gegend von PV L/10 der Wellenfront. Der ellipt. Flat wird also in diesem Setup mit einfacher Genauigkeit
geprüft, was jedoch nicht ganz der Situation am Himmel entspricht, weil über die 45° Stellung des Planspiegels im Newton-System die X-Achse
"gestaucht" wird und damit die Unterschiede erklärt beim Artificial Sky Test. In beiden Fällen erkennt man aber den Astigmatismus.
Flats_55.png

Der Testaufbau im Foto

Flats_56.jpg

Und zunächst der Test gegen den Zeiss Werkstatt Spiegel, als Referenz, wie das optimale Prüfergebnis des 70 mm ellipt. Flats eigentlich aussehen sollte.

Flats_59.jpg

Mit diesem Bild ist eindeutig, daß derselbe 70 mm ell. Flat auch im einfachen Durchgang Astigmatismus als Fehler anzeigt - nur ist in diesem Testaufbau
die X-Achse nicht verkürzt, weshalb die Situation des Planspiegels nicht ganz exakt wiedergegeben wird: Während im einfachen Durchgang eine eher
regelmäßige Figur entsteht, verkürzt sich über die 45° Stellung die "Spot-Figur" und wird damit dem Artificial Sky Test oben ähnlicher.

Flats_57.jpg

Aber auch das IGramm zeigt Ähnlichkeiten mit dem IGramm aus dem oberen Testaufbau, betrachtet man die Streifen etwas genauer. Weil aber
das IGramm eine ovale/elliptische Form hat, ist die übliche Auswertung etwas schwieriger. Man muß also erst die X-Achse so verkürzen, daß
wieder ein kreisförmiges IGramm entsteht. Damit sollte der Test eines ellipt. Flats im einfachen Durchgang genau genug sein, wenn man
eine entsprechend klein dimensionierte Pinhole (5 Mikron) verwendet. Man muß allerdings genau hinschauen.

Flats_58.jpg

Durch Stauchung der X-Achse erhält man ebenfalls ein rundes Interferogramm, das in ähnlicher Form den Fehler zeigt. Nun ist der
Scale aber nur 1, im doppelten Durchgang wäre er 0.5. Die beiden Strehl-Ergebnisse stimmen zwar nicht hundert-prozentig überein,
aber auch die Wellenfront-Darstellung zeigt exakt den gleichen Fehler. Insgesamt erscheint der Doppelpaß-Testaufbau realistischer
zu sein.

Flats_60.jpg

. . . . .

line5.gif

sechs weitere Planspiegel im Test

Die Qualität von Fangspiegels scheint in der Praxis doch nicht so kritisch zu sein - wenn man sich die Erfahrungen von Händlern vergegenwärtigt.
Mithin ein Grund, über diesen Sachverhalt ein weiteres Mal zu berichten.
Zunächst muß man sehr deutlich unterscheiden zwischen Fangspiegeln, die bei der Feldfotografie eingesetzt werden und solchen für visuelle
Nutzung. Anspruchsvoller ist die zweite Variante. Wieviel der im Foto gezeigten jeweiligen Fangspiegel-Fläche wird denn optisch zur Abbildung eines
Punktes überhaupt gebraucht? Und immer nur genau diese Fläche muß einer Qualitäts-Norm von mindestens PV L/4 wave oder PV L/8 surface ent-
sprechen. Das gilt gleichermaßen für die Abbildung auf der opt. Achse, wie für die Sternabbildung im Bildfeld.

An folgendem Beispiel mag dies ersichtlich werden. Bei einem 10" Newtonspiegel f/5 (250/1250) ist bei 1 Meter vom Spiegel entfernt der Fangspiegel
plaziert, sodaß der Fokus mit 250 mm Abstand von der opt. Achse bequem außerhalb des Tubus zu liegen kommt und somit auch noch ein Koma-
Korrektor eingesetzt werden kann. (Dieses Beispiel fixiert nur eine bestimmte Situation und kann entsprechend variiert werden.)

FangSp_01.jpg

Diese Situation wurde maßstäblich so dargestellt, daß 1 Pixel 1 Millimenter entspricht. Im f/5 Lichtkegel, den dieser Spiegel erzeugt, haben wir bei einem Abstand von
1000 mm vom Newton-Spiegel einen Kegel-Durchmesser von 50 mm, was zur Abbildung eine Sterns auf der opt. Achse völlig ausreichend wäre. Im Bildfeld jedoch
hätten wir schnell die bekannte Vignettierung, die mit Helligkeitsabfall einhergeht. Der Fangspiegel am Ort 1000 mm muß also im Durchmesser größer sein als 50 mm.
Man muß also zunächst das gewünschte Bildfeld im Fokus selbst festlegen. In Anlehnung an das Kleinbildformat 24x36 mm ergäbe sich ein Bildfelddurchmesser
(Diagonale) von ca. 43.26 mm. Zugunsten einer einfacheren Rechnung nehme ich 40 mm als Bildfelddurchmesser.
Damit entsteht ein umgekehrter Kegel vom Fokus-Bildfeld-Durchmesser bis zur Mitte des Newton-Spiegels, der in der Höhe des Fangspiegels nur noch 32 mm Durch-
messer hat. Dieser Betrag muß also zu den 50 mm dazugezählt werden und man bekommt 82 mm Fangspiegel kleine Achse für die Position 1000 Abstand vom HS.
Damit läßt sich vignettierungsfrei das Bildfeld 40 mm im Fokus des 10" f/5 Newton ausleuchten.
Unabhängig davon braucht man für die Abbildung eines einzelnen Stern, wo immer er im Bildfeld ist, weiterhin den Fangspiegeldurchmesser von 50 mm.
Ein Prüf-Protokoll würde sich aber nun auf die Gesamtfläche des 82 mm Fangspiegels beziehen und gibt daher keinerlei Auskunft, wie tauglich dieser Spiegel in einem
bestimmten System überhaupt ist.
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FangSp_02.jpg
Diese Frage kann man nun auf mehrere Art beantworten:

Mit Hilfe des Artificial Sky Testes (siehe die Berichte weiter oben) kann man in die Abbildung bei Höchstvergrößerung untersuchen und zwar a) über den vollen Durchmesser des
Fangspiegels und b) dem tatsächlich benutzen Durchmesser über die Einführung einer Blende. Bei der Auswertung der Interferogramme kann man ebenfalls a) den vollen Durch-
messer und b) einen prozentual verkleinerten Durchmesser auswerten, wobei ich hier von 80% des Gesamtdurchmessers ausgegangen bin, was bereits zu einer erheblichen
Qualitäts-Steigerung führt. Der Artificial Sky Test zeigt sofort einen vorhandenen Astigmatismus, der ein Hinweis auf fehlende Planität darstellt bzw. die Power. Bei mittlerer
Vergrößerung wird man diesen Sachverhalt eher schwer feststellen können.
Da dieser Test abhängig ist vom Radius 600 mm des Kugelspiegels ist, sind die Sternscheibchen-Durchmesser bei einem kleinen Spiegeldurchmesser entsprechend größer nach der
Formel: Auflösung (550 nm) = 138.40/D. Man muß also auch noch den Durchmessers des Fangspiegels berücksichtigen beim Betrachten der Testbilder.

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FangSp_03.jpg

Spiegel Nr. 7, 9 und 11 erzeugt ein großer Radius auf der Planfläche einen Astigmatismus der Grundordnung - bei 7 und 9 wäre es ein positiver Radius, bei Nr. 11 ein negativer Radius. Auch die Strehl und PV-Übersicht zeigt deutlich, wie schnell die Flächenqualität zu nimmt, je kleiner die benutzte Fläche des Fangspiegels ist.

Im nächsten Bild sind die Ergebnisse von 100% Nenndurchmesser zu 80% Nenndurchmesser dargestellt. Der Umkreis von 100% wurde auf 80% reduziert, was nur noch 61% vom
Gesamtdurchmesser entspricht bzw. 50 mm. Auf die Fläche umgerechnet reduziert sich die Gesamtfläche auf nur noch 37% der Gesamtfläche, die man in diesem System tatsächlich
für die Abbildung eines Sternes braucht. Nun so ist es zu erklären, warum Fangspiegel von mittelmäßiger Qualität sich im praktischen Gebrauch sehr unauffällig zeigen.
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FangSp_04.jpg

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C002 Parabolspiegel auf der Achse perfekt, (Koma im Feld) 200-1000 f5

Der von Hannes am 30.Juli 2010 auf astro-foren.de eröffnete Thread muß sehr differenziert behandelt werden. Fokussiert man sich lediglich auf die Qualitäts-Beurteilung von Newton-Systemen, dann sollte man unbedingt auch den ellipt. Fangspiegel in die Untersuchung einbeziehen, wie Beispiele immer wieder zeigen. Selbst eine lupenreine 100%-tige  meßtechnische Aussage zum Hauptspiegel beantwortet viele Fragen nicht, die einen Beobachter in der Praxis interessieren. Nicht der Strehlwert allein beschreibt die Qualität eines Newton-Spiegels, sondern vor allem die Glätte der opt. wirksamen Fläche kombiniert mit einen minimalen Unterkorrektur im Bereich PV L/6 und einer möglichst homogenen Gesamtflächen ohne abfallende Kante oder Ring-Zonen. Bei einem signifikanten Astigmatismus stellt sich grundsätzlich die Frage, welcher Anteil überhaupt zum Newton-Spiegel selbst gezählt werden darf, weil eine Reihe weiterer Ursachen Astigmatismus erzeugen können, die mit dem Newton-Spiegel selbst gar nichts zu tun haben. (Ich benutze deshalb ein Zwei-Stufen-System, um diese Fragen zu klären.) Bei diesen Messungen muß man grundsätzlich den Koma-Anteil abziehen, weil es bei einem Newton-Spiegel auf der opt. Achse keine Koma geben kann - wie weiter unten bewiesen wird. Aus der Sicht eines Theoretikers ohne Bodenhaftung wird man diese interessanten Fragen nie sinnvoll  aufklären können. Den vollständigen Thread kann man hier nachlesen.

Hallo,

Jetzt habe ich - als messtechnisch Unkennender - mal eine Frage: Es gibt ja einige Optikprüfer in "unserer" Szene. Mit offensichtlich unterschiedlichen Vorgehensweisen. Einer misst und berücksichtigt alle Fehler, ein anderer zieht dann einige in seinen Messungen ab.
Ich bin nun kein Optiktheoretiker, ich komme langjährig "aus der Praxis". Und mich interessiert, inwieweit die Unterschiede beider Messsystematiken wirklich praktisch nachvollziehbaren Einfluss auf die praktische Beobachtung haben und/oder ob es sich hierbei nur um theoretisch/akademische Auswirkungen hat, die letztlich einem Markt- und auch Selbstdarstellungsinteresse der entsprechenden Optikbesitzer dienen.

Gruss Hannes

line5.gif

Hallo Hannes, 

Zunächst geht es um die Fehler ganz links in der Spalte "REMOVE" und um die Behandlung derselben, und dann um die
Größe in den Spalten rechts: Aberrations/Waves/NanoMeters

@TOA130-GA_08.jpg

da mußt Du leider konkret werden, sonst kann man nicht sinnvoll darauf antworten.
Bei einem Newton-Spiegel geht es im Wesentlichen um die Behandlung von Astigmatismus, Coma darf man abziehen.
Bei allen Optiken darf man die Power abziehen, mit Ausnahme der Planoptik oder man untersucht den Farblängsfehler.
Bei APO-Vergleichen über "PolyStrehl"-Ermittlung ?????????? muß man Fertigungsfehler in Form von Zentrierfehler, Astigmatismus, Zonenfehler, systembedingte Überkorrektur abziehen, sonst vergleicht man Äpfel mit Birnen.

Diese ganze Diskussion führt man entweder ganz exakt und konsequenz in alle Feinheiten hinein, oder man dokumentiert, wie wenig Ahnung man von dieser nicht ganz einfachen Materie hat.

Es hat ja wohl seinen Grund, warum die ausgewiesenen Fachleute beispielsweise von Zeiss nie zu Stellungnahmen in den Foren zu lesen sind,
wohl aber z.B im Jenaer Jahrbuch zur Technik- und Industriegeschichte. Band 12/2009 könnte man welche kennenlernen. In den Foren würden
sie nur von Dilletanten niedergeschrieben und davon hat keiner etwas.


. . . und was man in den Foren zu lesen kriegt, ist fast immer heiße Luft.
. . . und daß Forum nicht gleich Forum ist.

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Hallo Wolfgang,
'Rohr','http://astro-foren.de/WBB4/index.php/Thread/?postID=49467#post49467' wrote:

Bei einem Newton-Spiegel geht es im Wesentlichen um die Behandlung von Astigmatismus, Coma darf man abziehen.

Darf man das so interpretieren, dass, da ein Newton-System grundsätzlich nicht komafrei sein kann, man durch den Abzug des Coma die Fehler innerhalb der vom System vorgegebenen Grenzen besser beurteilen kann? Müsste man dann bei einem "Comafreien" System das Coma drinlassen, um genau die Übereinstimmung mit der Vorgabe "comafrei" zu testen?

Muss man also für für jeden Systemtyp ein spezielles Analyseverfahren anwenden? Also beispielsweise für ein RC eine andere Auswertung als für ein SC? Dann würden sich Vergleiche zwischen zwei Systemtypen zunächst verbieten. Was aus meiner Sicht nicht verkehrt wäre, denn bezogen auf die Praxis würde das ja folgendes bedeuten: Wenn ich Newton kaufen will, will ich wissen, ob das Newton eine gute Qualität hat. Die Feststellung, das es Coma hat ist ja überflüssig, da das System ohnehin Koma erzeugt. Also schaut man auf die anderen Werte. Gäbe es allerdings einen Fertigungsfehler beim Newton, der zu einer Verstärkung des Comas führen würde, sähe das anders aus.

Ist der grundsätzliche Gedankengang so in etwa richtig?

Grüße

Christoph

PS: Als Antwort bitte keine seitenlangen (und zeitraubenden) Ausführungen, bei welchen System was erlaubt ist und was nicht, das kann man ja bei Interesse selbst nacharbeiten.

line5.gif

Hallo Christoph,

begründet wird der Coma-Abzug beim Newtonspiegel (Rotations-Paraboloid) wie folgt:

Auf der opt. Achse hat ein Newtonspiegel keine Koma, dafür aber im Feld, das beweist jedes Spotdiagramm. Zeigt das Interferogramm eines
Newton-Spiegels Koma, so liegt ein Zentrier-Fehler im Testaufbau vor, statt auf der Achse mißt man im Feld - danach ist aber nicht gefragt.
Kleine Interferogramm-Typologie

Parabolspiegel.jpg


ComaBeimNewton.jpg

So eine ähnliche Situation hat man bei einem Refraktor: Im Feld hätte man bei einem Refraktor u.a. Astigmatismus. Den darf man einer Messung auf
der Achse zunächst nicht zuordnen. Das Objektiv kann aber auch auf der Achse Astigmatismus haben, weil entweder die Fassung klemmt, oder die
Linsen astigmatisch sind. Von der Thermik bei der Messung noch gar nicht gesprochen oder der Gewichtsverformung durch horizontaler Messung.

Jeder System-Typ hat bestimmte Eigenheiten:
- beim Newton-Spiegel vermißt man eigentlich nur den Hauptspiegel als opt. Element, die "Glätte" spielt eine große Rolle
- ein RC-, SC, Cassegrain-System hingegen gegen einen Planspiegel, selten die einzelnen opt. Bauteile, vorher muß exakt zentriert sein
- Refraktor-Objektive sollten exakt zentriert sein, keinen Astigmatismus auf der Achse und bei 550 nm wave keine spärische Aberration haben. Hier spielt die Farbsituation eine große Rolle.

Astro-fotografen hingegen interessieren sich hauptsächlich für ein ebenes Bildfeld und vor allem um die punktförmige Abbild am Bildfeld-Rand. Für diese Situation gibt es nur die fotografische  Dokumentation, aber keine Strehlwerte oder sonstige vergleichbare Angaben !

Die meisten Qualitäts-Aussagen beziehen sich auf Messungen auf der opt. Achse, nicht im Feld.

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Hallo Hannes

Quote:

Es gibt ja einige Optikprüfer in "unserer" Szene. Mit offensichtlich unterschiedlichen Vorgehensweisen. Einer misst und berücksichtigt alle Fehler, ein anderer zieht dann einige in seinen Messungen ab.

Ganz einfach!

Der erste Prüfer versucht ein möglichst objektives Bild der Wirklichkeit, oder des Ist-Stands wieder zu geben.

Der zweite Prüfer ist ein Schöntester, der warum auch immer an einer objektiven Wirklichkeit nicht interessiert ist, oder sie bewusst versucht zu manipulieren, warum auch immer.

Für Prüfer 1 sind 100% immer 100%.

Für Prüfer 2 sind 100% keine 100% sondern mal sind es 120%, mal sind es auch nur 88% ganz nach belieben.

In der Messtechnik geht es um die Ermittlung von physikalischen Größen, welche international ihre Gültigkeit haben.
Da gibt es nicht einmal so und einmal anders!

1€ ist bei Aldi 1€, ist bei Kaufland 1€, ist bei Schlecker 1€, nur bei Prüfer 2 nicht, der hat so seine eigene Währungsreform. Alles klar:happy:

Gruß Uwe

 

C016 - Fehlersuche bei einem Newton-System

... ich habe nämlich den Eindruck, die Schärfe bricht bei Vergrößerungen ab 200-fach ein. Das sollte bei einem 10 Zoll Spiegel eigentlich nicht sein.

Mit diesen Worten beschrieb der Sternfreund seine Unzufriedenheit mit seinem Newton-System. Wo deshalb die Ursache für die "schlechte Abbildung zu suchen ist, muß man  systematisch zu ermitteln suchen. Für gewöhnlich wird der Haupt-Spiegel als der "Übeltäter" gebrandmarkt, es könnte jedoch genauso gut die Lagerung von Haupt- und Fangspiegel sein, es könnte aber auch die Qualität des Fangspiegels sein, was in aller Regel bereits von Händler-Seite übersehen wird - wie man hier wieder sehen kann.

Der Sternfreund hat von Orion UK einen Test-Report beigelegt mit einem hohen Strehlwert von 0.969 und der Frage, ob dieser Wert überhaupt stimmen kann. Er stimmt tatsächlich, obwohl man die 3D-Wellenfront-Darstellung einer kritischen Prüfung unterziehen sollte, da sich dort am ehesten die Situation erhellt. Der Spiegel ist mit PV L/11.4 ganz leicht überkorrigiert, weshalb man die Spiegelrückseite immer gut kühlen sollte.

Auch meine Art, den gleichen Spiegel zu vermessen, liefert nahezu die gleichen Strehlwerte ab. Trotzdem habe ich mir ein Zwei-Stufen-Verfahren angewöhnt: In der ersten Stufe geht es um die Frage, hat der Spiegel selbst einen signifikanten Astigmatismus. (Astigmatismus kann nämlich unterschiedliche Ursachen haben, wie auf dem Bild bereits aufgezählt. Diese Einflüsse exakt zu trennen und zuzuordnen, ist nahezu unmöglich) Bei dem Wert von Astigmatismus spielt eine entscheidente Rolle, ab welcher Größe würde man ihn wahrnehmen. Nach meiner Auffassung frühestens bei einem Wert von PV L/5 und größer, weshalb ich später in der Auswertung nur noch die sphärische Aberation berücksichtige.

Die Interferenz-Streifen sind leicht "M"-förmig gebogen, was ein Hinweis auf leichte Überkorrektur ist. Astigmatismus ist selbst im Autokollimations-Setup unbedeutend.

Die 3D-Wellenfront-Darstellung zeigt noch einmal überdimensioniert die Überkorrektur.

Der von mir ermittelte Strehlwert liegt nahezu beim ZYGO-Wert von Orion-UK: Also Strehl = 0.969 zu Strehl = 0.962

Interessanter sind die Ergebnisse der Standard-Tests. Unter der Micromamelonnage-Diskussion zeigt sich beim Lyot-Test eine doppelte Struktur:  In seinem Buch "Das Fernrohr für Jedermann", 5. erweiterte Auflage im Orell Füssli Verlag Zürich, 1972 nannte Hans Rohr auf Seite  82/83 diese Flächen Struktur eine "Hundekuchen-Oberfläche". Das wäre also eher die Grobstruktur, wenn die Temperatur der Pechhaut nicht stimmt. Dieser Spiegel hat aber auch eine Feinstruktur, die man als glatt bezeichnen müßte. Wer also derartige Ergebnisse zu quantifizieren versucht, wird schnell merken, daß er hier an die Grenze einer sinnvollen Quantifizierung stößt. Genau dieses Problem stellt die Quantifizierung doch erheblich in Frage. 

Der Hauptspiegel ist also soweit in Ordnung und sollte bessere Bilder abliefern - wenn da nicht auch noch der opt. Einfluß des Fangspiegels eine Rolle spielen würde: Der kann z.B. einen Radius auf der Fläche haben, die sog. POWER. In der 45°-Position entsteht dadurch dann deutlicher Astigmatismus, der eindeutig dem Fangspiegel zugeordnet werden muß.

Die Prüfung von Planflächen hat bereits Italiener Vasco Ronchi gegen einen Kugelspiegel geprüft. In meinem Fall ist bereits der "Artificial Sky Test" sehr aussagekräftig hinsichtlich der Abbildungsqualität der Planfläche.

Zunächst ein Beispiel dafür, wie ein perfekter ellipt. Flat für einen Newton eigentlich bei diesem Test aussehen müßte: Bei diesem Test muss die Dreiergruppe eindeutig aufgelöst sein, da ja das theoretische AuflösungsVermögen eines 250 Newton-Spiegel einen Abstand von ca. 3µ auflösen kann. Über die folgende Fotografie läßt sich das beweisen, daß mein Test-Flat diese Bedingung erfüllt - die nachfolgenden eher weniger. Berücksichtigt werden muß aber, daß man bei einem Fangspiegel nie die gesamte Fläche braucht, sondern je nach kleiner Achse nur bis zu 80% des Fangspiegel-Durchmessers.

Beim kleineren der beiden Flats bricht das Auflösungs-Vermögen meiner Sterngruppe bei 333-facher Vergrößerung deutlich ein: Die mittlere Dreiergruppe hat die Abstände 10µ und 8µ. Der Newton 250/1200 hätte 0.5536 arcsec Auflösung, was einer Auflösung von ca. 3µ entsprechen würde.  Damit ist die Ursache für die schlechte Auflösung geklärt.

In diesem Zusammenhang schneidet der größere Fangspiegel deutlich besser ab. Wenn man noch berücksichtigt, daß bei einem Fangspiegel selten die ganze Fläche benutzt wird, dann verbessert sich damit noch einmal das Ergebnis, weil der Fehler eher dem oberen Rand zuzuordnen ist. Die erste "Maßnahme" wäre also nur der Austausch des kleinen Spiegels durch den großen. 

Der Hauptspiegel sollte natürlich von hinten ebenfalls gut belüftet sein.


Der Sternfreund aus Berlin schrieb abschließend dazu:

Hallo, 

Es ist ein schönes Beispiel dafür, wie Theorie und Praxis zur Übereinkunft finden. Die von Ihnen vorausgesagte Verbesserung durch den größeren FS ist so eingetreten. Die Schärfe bricht auch bei Vergrößerungen über 200 fach nicht mehr ein und die Sterne erscheinen wesentlich besser definiert, mit schönen Beugungsscheibc hen. Da bei meiner visuellen Auslegung theoretisch ein 50 er FS genügen würde, kommt der etwas schlechtere Rand des 63 er FS so nicht zum Tragen, dadurch auch die sehr gute Abbildungsleist ung. Mars zeigte mir gerade schöne Details und auch Jupiters Bänder erschienen mit gutem Kontrast. Wenn die Luftruhe richtig mitspielen würde, wäre sicher noch mehr drin. Alles in Allem kann ich zufrieden sein und mich wieder an schönen Beobachtungen erfreuen. 

CS Michael

 

C005 - 24-inch Dobson für Namibia - 18.05.2008

http://www.ias-observatory.org/
www.intercon-spacetec.com/
http://www.alluna-optics.de/

Willkommen bei der IAS
Das 50cm-Teleskop der IAS......................... 50er-cassegrain-180px.jpg

Die "Internationale Amateur-Sternwarte e.V." ist ein gemeinnütziger Verein, der seinen Mitgliedern die Möglichkeit bietet,
an größeren Teleskopen unter einem optimalen Himmel zu beobachten und zu fotografieren. Optimale Beobachtungs
bedingungen und gleichzeitig die Faszination des südlichen Sternenhimmels bietet Namibia, und hier insbesondere der
Gamsberg. Er ist einer der unter astronomischen Gesichtspunkten besten Beobachtungsplätze der Welt, am Südhimmel
wahrscheinlich nur noch vom Paranal in Chile übertroffen.
Unsere Vereinssternwarte am Fuß des Gamsbergs (und zukünftig auch auf der Gipfelhochfläche) ist für alle Mitglieder
gleichberechtigt zugänglich. Unter den zahlreichen Teleskopen befinden sich eine Astrokamera mit 45 cm Öffnung in einer
massiven Englischen Rahmenmontierung, ein 50-cm-Teleskop auf einer schweren deutschen Montierung. Weitere Projekte,
z.B. die Realisierung eines 71-cm-Telekops, sind in Arbeit.

Diese Initiative bzw. Amateur-Südsternwarte nimmt mittlerweile einen achtsamen Umfang an. Die Initiatoren
werden nicht müde, ihren "Fuhrpark" sprich ihre Teleskope ständig zu erweitern und vergrößern. Auch meine
große AstroKamera ist mittlerweile dort im Einsatz. Eine erneute Premiere erfährt diese Sternwarte durch einen
24-Zöller Dobson, der sowohl die gediegene Arbeit von ICS Martin Birkmeier ebenso unter Beweis stellt, wie die
hervorragend glatten Spiegel von Alluna Optics, die sich auf die Herstellung großer Spiegel spezialisiert hat.

Zur Verwendung dieses Dobsons bzw. der Eigentums-Verhältnisse erhielt ich von Wolf-Peter Hartmann, Regensburg, folgende Information:
Quote:

der wunderbare 24" steht zunächst allen besuchern des SuedSternFreundetreffens http://www.suedsternfreundetreffen.homepage.t-online.de/index.html zur Verfügung, wenn er denn rechtzeitig ankommt. was dann geschieht ist, daß er auf hakos vermietet wird, mit einem rabatt für IAS-ler.
er gehört nicht zum inventar der IAS und die IAS stellt keinesfalls geräte besuchern zur verfügung, das kann sie gar nicht leisten - ist doch der gerätepark durch mitglieder jetzt schon lange zeit ausgebucht. wer irgendwelche geräte der IAS nutzen will muß zahlendes mitglied sein! wie sonst könnte sich der verein finanzieren, wir erhalten keinerlei zuschüsse aber haben erhebliche kosten nicht nur für die anschaffung von geräten sondern auch für den unterhalt der sternwarten.


Anmerkung:
Die internen Regelungen der jeweiligen Nutzung habe ich mit Absicht ausgespart, weil Sache der betroffenen Vereine.

Martin, hier rechts im Bild, stand mächtig unter Termin-Druck am vergangenen Samstag, weil zwei Tage später die
Spedition das edle Teil für Namibia abholen wird. Dort steht dieser "Licht-Eimer" allen Besuchern des Süd-Sternfreunde-
Treffens am Brandberg zur Verfügung, die hoffentlich mit dem Gerät und der hochwertigen Optik behutsam umgehen
mögen. Ein Dobson-Liebhaber wie ich einer bin, kann sich an dieser soliden Handwerksarbeit erst einmal begeistern: Sie ist
funktional, gut durchdacht und handwerklich ordentlich ausgeführt. Eine Freude mit einem solchen Dobson beobachten zu
können.

DobsonfNamibia01.jpg

Das beginnt mit der "Rockerbox" und der Spiegelzelle. Der Alu-Rahmen trägt paßgenau die drei Wippen und damit die 18-
Punktlagerung: Der unterste Punkt ist fix, die beiden oberen zum Justieren da. Einfacher und stabiler geht es eigentlich
nicht, wobei im oberen Holm auch noch das Gurtband integriert ist, das den Haupt-Spiegel hält. Genügend Freiraum sorgt
überdies dafür, daß der Spiegel gut temperieren kann. An Griff-Löcher hat der Martin ebenso gedacht. Die Kanten auch
abgerundet: Damit ist die Verletzungsgefahr auf Null gebracht.

DobsonfNamibia02.jpg

Auch von der Seite ein formschöner und fachmännischer Eindruck. Die Distanz-Stangen werden sicher in der Rockerbox
gehalten und passen auf Zehntel-Millimeter genau in die Hülsen. Überall dort, wo man Gewicht einsparen kann, hat Martin
das Holz konsequent herausgesägt ohne daß die Stabilität darunter leiden würde.

DobsonfNamibia03.jpg

Am anderen Ende tragen die Verbindungs-Stangen Kugelköpfe, die sehr schnell in die geeignete Aufnahme des "Hutes"
gesteckt werden könne. Das erleichtert Auf- und Abbau enorm, weil die Arretierung über die Drehknöpfe sehr schnell
erledigt ist. Die Befestigung der Spinne and den Hut-Verbindungs-Stangen ist ebenso stabil, wie die Halterung von
Okularauszug mit Telrad-Sucher. Für "kurze" bzw. kleine Zeitgenossen hätte der Hut noch die unteren Haltestangen, um
ihn leichter aufsetzen zu können. Eine kurze Justage der Optik, und schon hatten wir die roten Lampen eines ca. 3 km
entfernten Sende-Masten im Visier. Geht doch . . .

DobsonfNamibia04.jpg

Offset und die übrigen Feinheiten stellt man besser in Namibia ein.

DobsonfNamibia05.jpg

Von der Schweizer Gruppe "Bubendorf" gibt es mittlerweile einen interessanten Erfahrungsbericht
zu einem 30-Zöller von Alluna-Optics

Quote:

30-Zoll Dobson Teleskop für die Schweizer Alpen
Autor: Gruppe "Bubendorf"
Schon seit Jahrzehnten beobachten wir zu viert oder fünft im Baselbieter Jura oder in den Schweizer Hochalpen, dort, wo es noch wirklich dunkle Plätze gibt.
Selbstverständlich sind die Öffnungen unserer transportablen Teleskope im Verlauf der Zeit immer grösser geworden ... Vor 25 Jahren begannen wir mit dem Bau von 6- und 8-Zöllern, dann begnügten wir uns mit 10- bis 12-Zöllern (alles Eigenbauten: Newton; Zerodur; Optiken auf transportablen, nachgeführten Rahmenmontierungen). Vor zehn Jahren erwarben wir uns einen 18" Dobson, und jetzt haben wir uns einen 30-Zöller angeschafft. So trivial es tönt: man sieht eben mehr bei grösserer Öffnung ...
Stationiert sind wir im Baselbieter Jura, dort betreiben wir unser privates Obs.
Wenn dann jeweils im Juni bis Oktober die Alpenpässe schneefrei sind, fahren wir jährlich drei- bis viermal in die Höhe. Für je zwei mondlose Beobachtungsnächte auf 2'400 bis 3'000 m ü.M. entsteht dann einiges an Transportaufwand.
Drei bis vier jährliche "Alpenevents" sind nicht gerade viel, deshalb muss dann die Qualität der Optik stimmen. Aus diesem Grund haben wir uns bei der Optik für einen 30-Zöller f4,0 und einen Fangspiegel (150 mm) von Alluna Optics entschieden.
Das First-Light am grössten unser Geräte ist hinter uns: Wenn meine Freunde von ihren Beobachtungen überzeugt sind, werden sie nicht mehr so laut wie einst - eher ruhig. Beim jetzigen First-Light liessen sich einige stille "Wows" vernehmen, auf den Gesichtern der Beobachter machte sich im Rot der Taschenlampe jeweils ein anerkennendes Lächeln breit...
Zum Beispiel Mond und Saturn: Sensationelle Auflösung, ebensolcher Kontrast. Wir haben mit dem Zeiss-Bino und Zeiss-Okularen beobachtet. Sagenhaft.
Auf Leichtbau wurde zugunsten der Stabilität und bester optischer Qualität bewusst verzichtet. Der Parabolspiegel (Astro-Sitall) hat einen Durchmesser von 760 mm und eine Randdicke von 72 mm. Selbst bei Beobachtungen in Horizontnähe zeigt der Spiegel kreisrunde Sternscheiben ohne die geringsten Anzeichen von Astigmatismus, wie dies bei dünneren Spiegeln dieser Grösse oft der Fall ist. Bereits am intra- und extrafokalen Sternbild ist die hohe Qualität der Optik erkennbar. Der Spiegel mit den zertifizierten Messwerten PV L1/10 wavefront und einem Strehl von 96 sowie einer 94% Aluminium-Beschichtung liefert wunderbar scharfe und kontrastreiche Bilder.
Wir sind vollauf zufrieden. Die Gruppe "Bubendorf"

DobsonfNamibia07.jpg

 

C048 - Drei hochwertige Dobsons

Drei hochwertige Dobsons zieren mittlerweile meine Sammlung:

- 12.5 Zoll ICS Spiegel, der beste Spiegel, den ich von ICS zum Testen hier hatte
- 15-Zoll LOMO Spiegel f/5, ebenfalls der beste unter den 6 Spiegeln
- 20 Zoll f/4 Alluna Spiegel, der bisher größte Dobson in meiner Sammlung

Der Dobson mit dem hochwertigen LOMO Spiegel hat einen Hartpapier-Tubus  bekommen zusammen mit einem
L/10 PV Wellenfront Fangspiegel und einem JIM's Mobil Okularauszug. Dieser Dobson ist mir mittlerweile ans Herz gewachsen, da ich unten für die Vertikal-
Drehung noch eigens 18-kleine Kugellagerung eingebaut habe. Die garantieren mir einen leichten und geräuschlosen Lauf. (Leider gibt es für diese Größe
ein flaches Nadellager dafür.)

Meine nachfolgend beschriebenen Versuche lieferten zunächst unbefriedigende Ergebnisse ab. Das änderte sich erst, als ich 12 kleine
Kugellager in 6 Alu-"Töpfe" einbaute, die soweit in die untere Holz-Scheibe eingesenkt wurden, daß sie gerade mal 3-4 mm herausragten.
Darauf dreht sich dann die zweite Holzscheibe, die eigentliche Rockerbox mit dem Dobson selbst auf weiche und ruckfreie Weise.


4 mm Dobson-Nadellager für Vertikal-Achse?. Schon lange ist er fertig, mein LOMO-Spiegel-Dobson, wie man ihn auf dem Bild sieht.

15dobs01.jpg

Konservativ ausgeführt mit geschlossenem Tubus und Absaugung hinten, und Friktions-
Okularauszug, jedenfalls keine Billig-Ausführung. Und trotzdem hat so ein Dobson zwei
Schwachpunkte: Die Lagerung:

15dobs02.jpg

Das Elevations-Lager funktioniert sehr gut mit diesen Kunststoffscheiben, wenn sie bei
07:00 und 04:00 gelagert werden, weil bei symmetrischer Anordnung der Teflon-Auflage-
Punkte eine Keilwirkung das Gleiten erschwert. Das Hauptgewicht liegt also auf dem
07:00 Uhr Punkt und wird ein wenig vom 04:00 Uhr Punkt abgestützt.

15dobs03.jpg

Schwieriger zu lagern ist die Vertikal-Achse. Solange der Schwerpunkt der Rockerbox
incl. Optik-Tubus noch exakt mittig ist, läßt sich das gut mit Teflon-Scheiben regeln,
weil die Rand-Pads wieder nur die Aufgabe habe, das System gegen Verkippung ein
wenig abzustützen, wenn man nicht gleich eine große Metall-Platte nehmen will, die
auf den Pads gleitet und schwer zu beschaffen ist. Also war ich nahe dran, mir mittig
ein großdimensioniertes flaches Kugellager einzubauen, bis ....

15dobs04.jpg

bis ich dem Wolfi vom Teleskop Service in die Finger lief. Der lieferte mir die Problem-
lösung und drückte mir ein ca. 250 mm im Durchmesser und 4 mm dickes Nadel-Lager
dafür in die Hand. Vor Begeisterung nahm ich gleich zwei, schon weil mich im Handel
ein entsprechendes Kugellager ein Vielfaches des Preises kosten würden. Das Nadel-
lager wieder einmal aus China, ja so was ! ! ! Es fehlten zu meinem Glück nur noch
eine kleine Reduzierhülse, um den Bohrungsdurchmesser dieses Flach-Nadellagers von
13 mm auf den 8 mm Durchmesser meiner Inbus-Schraube zu reduzieren, die sofort aus
Messing gedreht war, wie man in der 0.65 mm Abdeckscheibe sehen kann. Damit war
dieses schreckliche "Rucken" endgültig vorbei und der Dobson läuft jetzt vertikal ebenso
leichtgängig wie horizontal - traumhaft. Diese Lagerscheibe kann überall eingebaut
werden, noch traumhafter. Mein 20-Zöller rückt in greifbare Nähe. Mal sehn, ob Wolfi
noch größere Lagerscheiben hat? bzw. so schauen die aus, wenn man sich selbst bemüht.

Der Versuch eines Nadellagers schlug fehl - die kleinen Paßstifte müßten selbst durch
Herausfallen gesichert sein. Die Kugellager-Lösung erwies sich etwas später als eine
taugliche Variante.

15dobs20.jpg

15dobs05.jpg

Auf einer Alu-Scheibe sitzt alles drauf: Im Tubus die Spiegelzelle und der Absauglüfter,
außerhalb die Türstopper, um den Tubus in aller Ruhe abstellen zu können, wenn er
mit einer Sackkarre transportiert wird - man wird älter.

15dobs06.jpg

Noch ein Detail-Bild dazu.
Fazit: Die Lagerscheibe hat also meinen Dobson jetzt erst perfekt gemacht - ein Glück!
Siehe auch hier: http://rohr.aiax.de/dobson.htm

Anfang Januar benutzte ich diesen Spiegel zur Untersuchung meines eigenes Flats, weshalb in diesem Strehlergebnis
auch noch ein leichter Astigmatismus steckt, der vom Kollimationsspiegel verursacht ist incl. der Luftturbulenzen selbst.

15dobs07.jpg

Unter 6 Lomospiegel war dieses Exemplar - die Nummer 5 - der glatteste von allen.

15dobs08.jpg

Dazu das LOMO eigene Interferogramm, das als Foto-Negativ beilag.

15dobs09.jpg

Dazu passend ein RonchiGRamm im Doppelpaß intrafokal bei 13 lp/mm

15dobs10.jpg

Die vornehme Verpackung in einer HolzKiste

15dobs11.jpg

Und der etwas dickere Hauptspiegel selbst im Gleichgewicht in einer Schlinge. Oftmals zu ganz unterschiedlichen
Zwecken als Referenz-Optik mißbraucht.

15dobs12.jpg

20.Nov.2012

Mittlerweile rollt die Rockerbox auf 12 Inline-Kugellagern, die ich zu je zwei auf 6 Stützpunkte in Randnähe verteilt habe. Jetzt läßt sich der Dobson "butterweich" in der vertikalen Achse bewegen ohne daß er zu lange nachschwingt. Die Kugellager sind in "Töpfe" eingebaut und diese wiederum in 35 mm Bohrungen eingesenkt, wie man sie mit den Forstner Holz-Bohrern herstellen kann. Damit bleibt der Abstand der beiden Drehscheiben, wie sie jede Rockerbox hat, weiterhin bei ca. 5 mm. Die Schwingungen sind jetzt deutlich geringer und Beobachten macht jetzt mehr Spaß.



15DobsRohrAzim_01.JPG
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Bei größeren Dobsons - in meinem Fall ein 15" Lomo-Spiegel mit Voll-Tubus - drückt das Gesamtgewicht auf das Azimut-Vertikal-Lager.
Diese Gewicht liegt zu je 1/3 auf den Teflon-Pads und führt dazu, daß diese Bewegung "ruckelt". Über eine Entlastung in der Mitte, kann
man das zwar etwas entlasten, kann aber zu einer Verkippung führen, wenn man zuviel "entlastet" Alle derartigen Versuche habe ich
deshalb hinter mir und waren im Endergebnis nicht zufriedenstellend.
Schließlich verfiel ich auf die Kugellager-Lösung, weil es für diese Größe die flachen Rollen-Lager leider nicht gibt.
https://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p1646_Rollenlager-fuer-Dobson-Teleskope-von-8--bis-16--Oeffnung.html        

15DobsRohrAzim_02.JPG
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Dafür müssen sog. Töpfe gedreht werden, in denen zwei Inline-Kugellager Platz finden. Diese Einheit muß dann nur noch in die unterste,
20 mm dicke Mulitplex-Birke-Scheibe eingesenkt werden, damit die Bauhöhe möglichst niedrig bleibt. Statt der üblichen 3 Töpfe habe
ich 6 Töpfe jeweils  links und recht vom vormaligen Auflage-Pad eingesetzt. Eine Holz-Konstruktion entwickelt ohnehin eine Feder-
wirkung und gibt sozusagen nach. Die Kugellager  werden von einem 8 mm Fixiertstift gehalten und tragen je 1/12 der Last.



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Eine derartige Einheit sieht also so aus, und wird in die gleichgroßen 35 mm Bohrung (Topfloch- oder auch Forstner-Bohrer)  eingesenkt,
sodaß die Kugellager-Lauffläche gerade einmal 5 mm über die Grundplatte herausragt, etwa ähnlich hoch, wie beijm kleineren Rollen-Lager.      



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Die Kugellager laufen auf einer weißen und sehr harten Kunststoffplatte. Die Laufspuren sieht man auf der Platte, die von oben aufgesetzt,
die eigentliche Rockerbox trägt. Weil das Gewicht des Dobsons doch erheblich ist, habe ich noch eine Mitten-Entlastung eingebaut, womit
zusätzlich die Leichtgängigkeit unterstützt wird. Das Haupt-Ziel wurde erreicht: Die Azimut-Bewegung läuft ruchfrei an.       



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