Schmidt-Platte, Glasplatte oder Opt. Fenster ?                           25. Dezember 2011

Das Weihnachtsfest verlangt viel Sitzfleisch, bis alle Köstlichkeiten 2-3 Tage lang abgearbeitet sind. Insofern ist die folgende Frage eine durchaus
willkommene Abwechslung, in der sonst sehr anstrengenden Zeit. Diese System muß durch mehrere Hände gegangen sein. Möglicherweise wurden
die Verheißungen immer abenteuerlicher, was die Qualität dieses zukünftigen 16" Schmidt-Cassegrain anbelangt - nur "assembled" hatte bisher
keiner dieses Wagnis, weil man sich bereits über eine als "Schmidtplatte" deklarierte Glasplatte uneins war; ob auch drin ist, was so erzählt wird.
Das gute Teil landete also hier, wie sich über das folgende Bild erklärt. Link1, Link2, Link3: Schmidtplatte selbst herstellen?;

Als Schmidtplatte würde mindestens eine Seite so retouchiert sein, wie es die rote Linie überdimensioniert zeigt, bzw. der Querschnitt darunter. Baut man aus einem
der üblichen SC-Systeme die Schmidtplatte aus, so erkennt man auf den ersten Blick auch nicht sofort die Tatsache, daß es sich um eine Schmidtplatte handelt.



Bei den nun folgenden Untersuchungen kann man klein anfangen, und prüft zunächst erst einmal Teilflächen der Platte vor einem 250 R 2400 Kugelspiegel (Sphäre)
Später werden die Platten (dazu im Vergleich die Schmidtplatte von einem C11) in ein Autokollimations-System vor den Planspiegel gesetzt um die ganze Platte im
Blick zu haben.



Der erste Test gegen eine Sphäre fiel desillusionierend aus. Nicht nur daß deutlicher Astigmatismus bereits über die kleine Teilfläche sichtbar wurde, stellten sich
auch deutliche Schlieren heraus, die Floatglas für gewöhnlich hat, und bei vielen SC-Systemen zu finden ist. Damit wäre der Traum vom 16"-Super SC eigentlich
schon ausgeträumt - aber man möchte es doch schon etwas genauer wissen.



Ganz links auf folgendem Bild ein IGramm nur des Kugelspiegels (Sphäre), um dessen Genauigkeit einschätzen zu können. Die IGramme von Bildmitte und rechts
entstanden zusammen mit der sog. Schmidtplatte (wie oben gezeigt) in zwei unterschiedlichen Positionen. Dabei lassen sich sowohl Schlieren und Astigmatismus
eindeutig erkennen.



Da aber die Sphäre nicht die ganze Platte erfaßt, geht man am besten in eine Autokollimations-Anordnung mit einem 20" f/5 Newton. Vor dem Plan-
spiegel hätte man einen parallelen Strahlengang, und da läßt sich die Befindlichkeit der ganzen Platte untersuchen. Links im Bild also wieder das
Autokollimations-Setup ohne die "Schmidt-Platte" und rechts im Bild ist die Platte vor den Planspiegel gesetzt. Die resultierenden Igramme unter-
scheiden sich schon ganz eindeutig, wobei natürlich sofort der Einwand kommt, jetzt wäre die Glasplatte schwerkraftbedingt eben in sich
"zusammengefallen" und es sei nur ein sog. "Test Stand Astigmatismus". http://rohr.aiax.de/@AstigmBeurteilung.png



Um dieses Argument zu entkräften, läßt sich die Platte um 90° drehen und der Astigmatismus dreht sich brav mit, womit klar ist, daß er schon
zur Platte selbst gehört. Damit wird die Frage interessant, wieviel Astigmatismus wäre das denn jetzt? Eine Auswertung ergibt einen Wert von
10 mal Lambda PV , was dann doch etwas zuviel ist. Die Energie-Verteilung oder Point Spread Function genannt, ist niederschmetternd. Helle
Sterne verformen sich zu kleinen Nebel-Wölkchen. Ungeachtet dieses Hauptfehlers weist das ausgewertete IGramm eine zarte Unterkorrektur
auf von PV Lambda/1.4, und damit stellt sich erneut die Frage, ob das ein Hinweis auf eine Schmidtplatte wäre.



Dazu müßte man jetzt wissen, welche Wellenfront-Verformung eine Schmidtplatte in ein System in etwa einführt. Bei einem 8-Zöller hätte das System zunächst den
Ideal-Wert von 0.99 Strehl und einem PV-Wert von L/21. Nimmt man die Fläche #3, die die Schmidtplatte darstellt heraus, indem man stattdessen eine Planfläche
einführt, dann hätte man es lediglich mit einem opt. Fenster zu tun. Das Ideale IGramm müßte sich also dann ändern. Zunächst also das System mit Schmidtplatte:



Wenn nun stattdessen im System lediglich eine optisch fehlerfreie Glasplatte als opt. Fenster eingesetzt wird, dann reagiert das Rest-System deutlich unterkorrigiert mit
einem PV-Wert von 29 mal Lambda - man sieht es eindeutig am synthetischen IGramm, wie es ZEMAX "ausspuckt". Auch die Spot-Diagramme werden "ungemütlich" groß.



Das Ergebnis des optical Design Programmes ZEMAX ist genaugenommen ein math./theoretischer Beweis. Es wäre also zu untersuchen, zu welchen IGrammen eine
der üblichen Schmidtplatten führt, wie sie in einem SC-System verbaut werden. Also schnell mal bei einem C11 die Schmidtplatte ausgebaut, und ebenfalls in Auto-
kollimation vor den Planspiegel gesetzt - diese Schmidtplatten haben erfreulicherweise noch eine Bohrung, sodaß nichts den Strahlengang stören kann. Das Ergebnis
sieht man im nächsten Bild: Ein IGramm mit einer deutlichen Überkorrektur. Würde man nun prinzipiell an das schmidtplatten-freie ZEMAX-System, das ja unter-
korrigiert reagiert, die Schmidtplatte einsetzen, die für sich allein überkorrigiert reagiert, dann kompensieren sich beide auf Null - im Ideal-Fall. Hätte also die unter-
suchte Glasplatte ein Interferogramm gezeigt, wie das der Celestron C11 Schmidtplatte, dann wäre der Sachverhalt eindeutig gewesen.



Damit ist die Eingangs-Frage eindeutig geklärt. Eine Schmidtplatte ist es nicht, dazu passen die IGramme nicht. Ein "optisches Fenster" ist es aber auch nicht, dann
dürfte die Platte weder Schlieren noch einen signifikaten Astigmatismus haben. Es ist lediglich eine Glasplatte aus Floatglas, die einen Tisch vor Nässe schützt, wenn
man einen Blumen-Topf darauf stellt. Nur optisch ist diese Glasplatte oben kein Gewinn - und es wird auch nie eine Schmidtplatte !