11. Dezember 2006   C11 - fast ein Krimi

Mit diesem C11 sollen sehr gute Bilder entstanden sein, sagt mir der Sternfreund als er gestern gegen 20:30
Uhr bei Dunkelheit vor meiner bescheidenen Herberge stand - es ist ja bald Weihnachten. Und dazu paßt ja
auch mein künstlicher Sternhimmel, der sogar breite Leuchtspuren von Sternschnuppen im Angebot hat,
sodaß mein Sternfreund meinte: "Sind die dicken Striche auf meiner Optik?", und man hörte förmlich, wie ihm
das Herz in die Hose plumste.

Den Sternhimmel fanden wir also mit etwas Verspätung. Das Teil war dejustiert und damit der Fokus nicht mehr so leicht
zu finden. Zumindest aber Zeit genug, sich bei "vorgeglühtem" Gerät auf meine 20° Raumtemperatur ein Bild hinsichtlich
Ronchi, Foucault und Rauhheit machen zu können. Und dann hatte das C11 erst einmal viel Zeit, sich auf meiner Optik-
Bank eine geschlagene Nacht an diese 20° Raumtemperatur nach allen Regeln der Kunst zu gewöhnen. Sage ein
bestimmter Händler noch einmal, ich würde die Geräte nicht lange genug auskühlen, wie das sein Nobel-Institut macht.
Also eine ganze Nacht Zeit, und einen ganzen Vormittag Zeit, nur zum Auskühlen? Wann hat man das schon mal am
Himmel? Und dann aber.

Die Fangspiegelhalterung hat etwas Spiel, ca. 0.5 mm seitlicher Versatz, also der erfolgreiche Versuch, das wieder
etwas fester zu ziehen. Die Kreuzschlitz-Schrauben für die Justage überprüft - sie waren von vorherigen Versuchen
etwas zu stramm angezogen. Bei strenger Kälte springt der Plastik-Topf und dann kommt das Gerät wieder als
Reparatur. Irgendwann konnte man mit dem Ergebnis - exakt auf der Achse kollimiert - zufrieden sein, man sieht es den
Sternscheibchen an.
Die aber hatten bereits bei der vorabendlichen Untersuchung eine Merkwürdigkeit, die mich doch etwas verblüffte:
In der Übersicht erkennt man es sofort - die parallelen Strukturen, die intra/extrafokal die Scheibchenfläche über-
lagert und sofort die Frage nach Ursache und Wirkung aufwirft. Die Ursache beantwortet dieser Bericht, die Wirkung
sollen über die Bilder von Gerrit beantwortet werden ...



Ronchi-, Foucault-, Rauhheits-Test und Interferogramm außer einer Auffälligkeit typisch für ein C11, also nicht
abwertend oder beunruhigend. Die nahezu parallelen Streifen beim Ronchi-Test, der überwiegend gleichmäßige
Flächeneindruck beim Foucault- und Lyot-Test, und die schönen parallelen Streifen beim Interferogramm, das
alles spricht für ein recht gutes C11, wie sich später noch zeigen läßt. Lediglich ein Merkmal zeigt sich hier
erneut in aller Deutlichgkeit - die Fließstruktur der Float-Glas-Schmidt-Platte. Und die ist auch bei allen anderen
Testbildern eindeutig zu finden. Interessanter beim Foucault-Test deutlicher, als beim Rauhheits-Test, wobei
das eine Frage des Winkels sein kann, bzw. noch schärfer sichtbar wird, wenn man den opt. Tubus um 90° dreht.
Sehr viel mehr interessierte mich aber, wie sich diese eindeutige Verformung der Wellenfront als Fehler in Lambda
darstellen läßt. (Das Interferogramm im nächsten Bild hätte sogar 0.957 Strehl)



Beide Hersteller, also Meade und Celestron hatten bei früheren Geräten einen ausgeprägten Gaußfehler: Perfekt
waren diese Geräte im roten Spektrum und überkorrigiert zum kürzeren Spektrum, also zu grün bereits sehr deutlich.
Das wollte ein Mitarbeiter dieses Herstellers nun gar nicht wahrhaben, mit einschlägigen Stellungnahmen auf
einschlägigen Foren - wie man es kennt. Durchforstet man nun diesen Fall, so sieht die Situation für grün, gelb und
rot recht ansprechend aus, die d-Linie mit 587.6 nm wave habe ich also folgerichtig ausgewertet. Bei blau, der
F-Linie = 486.1 nm wave kommt natürlich die Überkorrektur als Strehl-mindernd zur Wirkung. Grün wäre auch noch nicht
ganz das Optimum, aber im Vergleich mit früheren Geräten ein eindeutiger Forschritt.



Aber nun zur Beantwortung der Wellenfront-Abweichung durch die Floatglas-Struktur, die dadurch zustande zu kommen
scheint, daß nur eine Seite bei der Schmidtplatten-Herstellung bearbeitet wird. Das senkrechte Interferogramm zeigt nur
sehr eindrucksvoll die Abweichung, und so läßt sich mit dieser "Kerbe" eine Quantifizierung vornehmen. Jedenfalls weit
unter Lambda/10 der Wellenfront, und in dem Bereich liegen manchmal ringförmige Retouchen von Newton-Spiegeln.



Das Referenz-Streifenbild mit AtmosFringe ausgewertet, im Doppelpaß wäre ein Streifenabstand L/2 der Wellenfront. was einstens einen zwei Jahre währenden Streit mit einem Feinoptiker aus der Industrie vom Zaun brach, bis ich, so leid es
mir auch tut, am Ende Recht behielt. (Herstellung ist nicht gleich Messen) Hervorheben möchte ich ganz deutlich für die
pingeligen Leser, daß in den späteren hohen Strehlwert alle Rest-Fehler eingehen, und damit ist klar, hier haben wir
wirklich ein ganz vorzügliches C11.



Die Wellenfront-Darstellung zeigt die Überlagerung mehrerer Rest-Fehler zu denen Coma und Astigmatismus gehört,
letzterer zeigt sich überdimensioniert an meinem artificial Sky ganz deutlich bei 1400-facher Vergrößerung, was man
dem Gerät in der Praxis nie zumutet.



Die weißen dünnen Linien zeigen den Idealverlauf, den die Streifen bei Strehl = 1.000 haben müßten. Ansonsten sind
immer noch alle Fehler im Spiel.



Die bekannte Energie-Verteilungsfunktion, wegen der Fangspiegel-Obstruktion verschwindet ein Teil der Energie im
ersten Beugungs-Ring, und wenn dann noch leichter Astigmatismus hinzukommt, dann haben wir im Extramfall
ein schönes Fünffach-System wie ganz unten zu sehen.



Über die Kontrastübertragungs-Funktion wird man erneut auf die Obstruktion aufmerksam gemacht.



Ich bin zwar kein renomiertes Edel-Institut mit dem ich hausieren gehen könnte zum Vertrieb der edelsten Optiken unter
der Sonne bzw. den Sternen, aber - und das möchte ich doch sehr nachdrücklich betonen - meine Certifikate
schmücken sich u.a. mit einem Interferogramm, das man auch mit anderen Programmen auswerten kann, wie das inter-
essierte Sternfreunde gerne tun. Und an der Stelle vermisse ich regelmäßig eine Kleinigkeit bei diesen Nobel-Certifikaten.
Auch ein einfacher Foucault-Test würde bei den hochgelobten Optiken manchmal bereits sehr viel verraten, wenn man
ehrlich ist - aber nur dann. Der Coma-Fehler wirkt sich mit 0.8% strehl-mindernd, der Restastigmatismus mit gerade
mal 4% strehlmindernd aus. Coma geht hauptsächlich auf das Konto der Justage und Testaufbau und auch beim
Astigmatismus muß man nicht den ganzen Betrag dem Gerät selbst anlasten, weil Luftunruhe, Raumschwingungen etc.
geringfügige Einflußfaktoren sein können - für alle diejenigen, die es gaaaaaaaaanz genau haben wollen. Sonst kömmt
vielleicht einer auf die Idee, ich hätte einen Strehl von 0.99 gemessen, was entsteht, wenn man den Astigmatismus
ganz abzieht.



Die Aufnahmen meinen Labor-Himmels bei perfektem Seeing und hundsgemeiner Vergrößerung erzeugten in mir erst
einmal Sprachlosigkeit und Grübeln. Mittlerweile habe ich diesen Fehler mit einem Kugelspiegel nachvollzogen.
Obstruktion gepaart mir hauchzartem Astigmatismus produziert über den ersten Beugungsring offenbar solche
Fünffach-Systeme - ich müßte bei meinem astigmatisch verformten Kugelspiegel noch eine kräftige Obstruktion
einbauen, und dann hätte ich vermutlich exakt den gleichen Effekt. Zur Beruhigung, nur durch die hohe Nachvergröße-
rung wird dieser Fehler überhaupt sichtbar bei Pinholes von 1-5 µ Lochdurchmesser.



Was jetzt noch fehlt, sind die versprochenen Bilder von Gerrit, die er mir sicher bald liefert und dann müssen wir keine
Diskussion mehr führen: Hier sind sie. Die Fokussierung erfolgte damals über Augenmaß nicht Messerschneide, schrieb mir
Gerrit grad.

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Hallo Uwe,

mein eigenes C11 hat einen deutlicheren Astigmatismus und ich fürchte, hier wird man die Fünffach-Sterne noch sehr
viel besser sehen. Werde ich demnächst neu vermessen müssen, hab mich ja in vielerlei Hinsicht weiterentwickelt.

Nochmal zur Frage von Josef, ohne eine Wissenschaft draus zu machen ...
Der Testaufbau würde einem APO 250/2363 entsprechen, allerdings mit einer Obstruktion, und damit den SCs wieder
ähnlich. Normalerweise ist er perfekt, dieser Kugelspiegel, ergibt also nadelfeine Lichtpunkte. Mit einer eingebauten
Obstruktion und wenig Astigmatismus wird der 1. Beugungsring bereits gestört in Kreuzform, verstärkt man den Astig-
matismus, dann wird das Kreuz deutlicher. Damit dürfte das Fünffach-System hinreichend geklärt sein, was ich bei fast
allen SC-Systemen bei dieser hohen Vergrößérung vermute.

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Aaaaaaaaaaaaaaaalso lieber Ralf,

nach meinem Algorhythmus, der aus Tipps & Tricks für Sternfreunde, SuW, 2. Auflage stammt, käme dieses heraus, und das deswegen, weil bei Ahnert offenbar dieser Faktor 1.22 noch nicht berücksichtigt ist, der an die Beugung verloren geht. Meine in der Quelle zu findende Formel lautet: alpha = 1.22 * Lambda/Durchmesser * 206265"
Auf dieser Basis rechne ich auch die anderen Werte um. Den Abstand meines Doppelsternes von 5 µ habe ich unter dem Mikroskop mit 0.001 mm Genauigkeit vermessen, also kein gerechneter Wert, sondern aktuell gemessen. Diesen Doppelstern trennt man visuell, Gerrit war heute mein Zeuge, als Doppelstern, nach dem Rayleigh Kriterium, wonach das Maximum des ersten Sternes das Minimum des zweiten nicht unterschreiten darf bezogen auf den Abstand der Achsen voneinander. Es ist also nicht die Forderung, daß zwei getrennte Sterne zu sehen sein müssen.

http://www.epsilon-lyrae.de/Seeing/MTF2/ArtikelMTF2.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Aufl%C3%B6sungsverm%C3%B6gen






Und eines darfst Du auf keinen Fall vergessen: Mein Seeing wirst Du am Himmel nie erreichen und von meiner Meßuhr habe ich sogar die Eichkurve.

Noch eine Fundstelle:

Zur Definition des Auflösungsvermögen eines Teleskops verwendet man sehr gerne das sogenannte Rayleigh-Kriterium. Bei dem Rayleigh-Kriterium geht man davon aus, daß sich zwei Beugungsscheibchen gleicher Helligkeit und Farbe noch trennen lassen, wenn das Minimum des ersten mit dem Maximum des zweiten zusammenfällt.


Abbildung 1 : Nach dem Rayleigh-Kriterium überlagern sich die Beugungsscheibchen eines Doppelsterns gerade so, daß das Minimum des ersten mit dem Maximum des zweiten zusammenfällt. Abbildung aus [3]

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Hallo Ralf,

der dich enttäuschende Optik-Experte geht von folgender Überlegung aus, die mehr mit normaler Geometrie zu tun hat und dem gemessenen Abstand seines Doppelsternes, also Minimum hin Maximum her:

Er hat zunächst einen Fokus 2800mm den er zu 5600 mm Durchmesser verdoppelt und mit Pi multipliziert und bekommt damit einen Kreisumfang von 17 592,91886 ...mm auf dem auch der künstliche Doppelstern mit 0.005 mm Abstand (Mitte zu Mitte) liegt. Den kann man nun 3 518 583,772 mal auf diesem Umfang abtragen. Erste Überlegung

Nun überlegt er sich, wieviel Bogensekunden ein Vollkreis eigentlich hat, und er kommt auf 360*3600 = 1 296 000 arcsec. Zweite Überlegung.

Nun teil er die Anzahl der arcsec durch die Anzahl der Doppelsternabstände in mm, also 1 296 000 / 3 518 583,772 und erhält die Zahl 0.368 880 ... die er als den Bruchteil an Auflösung in arcsec auffasst, den der mit 0.005 mm vermessene Doppelstern auf dem Vollkreis hat. Er bringt also seinen Doppelstern 2.7109 ... x in seine Bogensekunde hinein. Dritte Überlegung

Man braucht also keine Energie-Verteilungs-Kurve mit Minimum und Maximum sondern stellt sich einfach das Airy-Scheibchen mit dem exakten Durchmesser als Kreisscheibe vor, nebem dem ein weiteres gleichgroßes Kreisscheibchen liegt. Ist der Abstand der Mittelpunkte größer/gleich dem Radius, wäre die Rayleigh Bedingung erfüllt.

Nun findet man ja Angaben zum Abstand eines Doppelsternes mit 2.58" oder 2.00" z.B. auf Deinem Foto, was für mich soviel bedeutet, daß der Abstand von Maximum zu Maximum gemeint sei, also von Spitze zu Spitze, wie es in meinem Fall exakt auch nicht anders wäre, und genau unter dieser geometrische Sichtweise fasse ich die Sache auf.
Heißt es doch in meinem Beitrag schon vorher:

Quote:

Zur Definition des Auflösungsvermögen eines Teleskops verwendet man sehr gerne das sogenannte Rayleigh-Kriterium. Bei dem Rayleigh-Kriterium geht man davon aus, daß sich zwei Beugungsscheibchen gleicher Helligkeit und Farbe noch trennen lassen, wenn das Minimum des ersten mit dem Maximum des zweiten zusammenfällt.

Die Grafik also mindestens um den Radius des Airy-Scheibchens versetzt noch einmal gezeichnet wird.


Das habe ich versucht mit zwei Kreisen darzustellen, die genau den Durchmesser des Beugungsscheibchens haben:




Und nun sag mir mal, wo mein Denkfehler sei ? Von Dir möchte ich also jetzt wissen, was bei Deinem Foto nun exakt den Abstand von 2.58" oder 2.00" beschreibt? Ist es die Mitte Deiner Lichtpunkte oder der Zwischenraum. Beim Abstand zweier Punkte geht man normal vom Zentrum aus und das Rayleigh-Kriterium fasse ich genauso auf.

Quote:

Der Begriff Auflösungsvermögenbezeichnet die Unterscheidbarkeit feiner Strukturen, also den kleinst- und noch wahrnehmbaren Abstand zweier Punkte. Eine Quantifizierung erfolgt durch die Angabe eines Winkelabstandes oder durch die Angabe des Abstandes gerade noch trennbarer Strukturen.

Und genau das habe ich getan.