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.





-----------------------------------




-----------------------------------



-----------------------------------

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.