D063 Neues GSO 8inch f8 RC - Ritchey-Crétien 203-1624 Hauptspiegel-Zentrierung beim Cassegrain-System Abrollverfahren

Neues GSO 8" f/8 RC - Ritchey-Crétien 203/1624

Das Teleskop wird auf der einschlägigen Website dargestellt als: 8" f/8 RC Astrograph - 203mm Öffnung / 1624mm Brennweite RC Teleskop für die Astrofotografie
und 
Beobachtung auf hohem Niveau. Solange man die Astrofotografie im Blickwinkel hat, kann man sich diesem Urteil vorbehaltlos anschließen. RC-Systeme
sind ihres 
ebenen Bildfeldes wegen für die Fotografie gedacht und weniger für die visuelle Beobachtung. Für die 10“ und bald auch für den 8“ RC liefert der
Händler eine Justier-E
inheit für den Okularauszug: Wobei die Justage des Okularauszuges die Bilderverkippung regelt, die Justage des Hauptspiegels jedoch
Astigmatismus beseitigen kann. 
Seinen Einsatz-Ort hat dieses weiterentwickelte RC-System von GSO bereits gefunden, und es stellt eine deutliche
Verbesserung dar gegenüber dem vor gut einem Jahr unter
suchten Vorläufer-Modell: GSO f/9 RC-System: vergleichsweise sehr gut. Richtig perfekt
werden diese Systeme jedoch nur, wenn sie exakt justiert worden sind, weshalb 
darauf in diesem Bericht ein wenig eingegangen wird.


GSOII_RC_01.jpg

Die Übersichts-Test zu Beginn einer Untersuchung zeigen bereits den Unterschied: Es hat offenbar bei GSO eine deutliche Verbesserung hinsichtlich
der "Glätte" stattgefunden. Sowohl der Sterntest zeigt weniger Störungen, als auch der Foucault-, Ronchi- und Lyot-Test wenn man die Bilder miteinander
vergleicht. Allerdings sieht man beim Sterntest eine ganz leichte Überkorrektur bzw. abfallende Kante, die bereits beim Vorläufer-Modell erkennbar ist
und beim Sterntest intrafokal für den diffusen Rand verantwortlich ist. Die Flächen selbst sind um Klassen besser als das erste derartige Teleskop. Was
aber bei der Fotografie offenbar weniger ins Gewicht fällt.

GSOII_RC_02.jpg

Zum Vergleich nochmal die Übersicht aus dem ersten Bericht

GSO_RC_07.jpg

Bei vielen Cassegrain-, RC- und auch SC-Systemen erzeugt ein dezentrierter Hauptspiegel einen nicht hinnehmbaren Astigmatismus, der mehr oder weniger sorgfältig vom
Hersteller herausjustiert wird. Bei SC-Systemen vertraut man offenbar auf die acht Halteschrauben, die die Hauptspiegel-Zelle mit dem Tubus aus Aluminium oder Carbon
verbindet. Eine Verkippung des Hauptspiegels führt dann u.a. zu Astigmatismus. Wie sich das über die Optikrechnung erklären läßt, muß ich noch untersuchen. Im Falle
des GSO-RC gab es ebenfalls einen deutlich wahrnehmbaren Restastigmatismus, den man je nach Tubus-Fertigung auf mehrere Arten beheben kann: Wenn der Frontring
perfekt zur Rotations-Achse paßt, dann könnte man den Tubus auf einen Planspiegel stellen und die Zentrierung mit einem Chesire-Okular vornehmen. Weil das aber nicht
garantiert ist, hilft die Rotations-Methode. Hierbei wird angenommen, daß der Okularauszug hinten einigermaß mit der Rotations-Achse fluchtet, aber auch die vordere
zentrale Bohrung des Sekundärspiegels, von der man annehmen kann, daß die Abweichung von der Achse verschwindend klein sein müßte. Damit hätte man mit einiger
Sicherheit die Rotations-Achse des Tubus definiert.
Ein Laser-Bündel wird nun so eingerichtet, daß es auf den Hauptspiegel fällt, und das Reflexbild weitentfernt auf einer Projektionsfläche zu sehen ist. Durch die Drehung
des Tubus wird dieses Bild einen Kreis/Ellipse beschreiben, was darauf hindeutet, daß der Hauptspiegel nicht ganz exakt zentrisch auf den Sekundärspiegel gerichtet ist.
Die dazu notwendigen Zentrierzug- und Zentrierdruck-Schrauben sind schnell entdeckt und mit ihnen kann man den Hauptspiegel mit hoher Genauigkeit in die richtige
Richtung "schauen" lassen. Damit ist die Unbekannte "Hauptspiegel-Zentrierung" erledigt und man zentriert lediglich den Sekundärspiegel komafrei zum System. Das folgende
Bild zeigt die Anordnung: Im Bild links die Aufnahme im 1 1/4 Okular-Auszug ( ein 2 Zoll-Auszug geht ebenso) und rechts im Bild die Aufnahme über die zentrale
Bohrung: Wenn GSO n icht sogar über die gleiche Anordnung ihre RC-Systeme zentriert.
Anmerk: Da aber zu Beginn eine dieser Zentrierschrauben zu leicht angezogen war, bin ich mir nicht sicher, wie justierstabil dieses System beim Transport ist.
Siehe auch hier: http://rohr.aiax.de/Justieren_HS.jpg ___________ http://rohr.aiax.de/Justieren_HSA.jpg

GSOII_RC_03.jpg

Ein Kunststoff-Zylinder wird in den Okular-Auszug eingeschoben . . .

GSOII_RC_04.jpg

. . . in die 14 mm zentrale Bohrung wird ebenfalls eine Kunststoffhülse eingesetzt, und nun läßt sich das System perfekt um die mechanische Achse und damit die
optische Achse drehen.

GSOII_RC_05.jpg

Nach erfolgter Zentrierung von Hauptspiegel im Rotations-Verfahren und Sekundärspiegel gegen den Himmel oder einen Planspiegel läßt sich
unter hoher Vergrößerung das Ergebnis der Bemühungen abschätzen: Vergleicht man das aktuelle Testbild mit dieser 3-D-Darstellung weiter
unten, dann fällt zunächst die Energie-Verlagerung in den ersten Beugungs-Ring auf, ein Effekt, der von verursacht wird.
Über- oder Unterkorrektur oder abfallende Kante verstärkt diese Tendenz etwas. Daß dieser Beugung-Ring auch noch kreuzförmig unterbrochen
ist, wäre ein Hinweis auf Rest-Astigmatismus. Alles in allem aber eine Abbildung, die man bei vielen SC-Systemen vergeblich sucht.

GSOII_RC_06.jpg

Mit oberem Test kann man unter hoher Vergrößerung Restfehler von sphärischer Aberration, Coma und Astigmatismus gut darstellen, während der folgende Test der
Frage nachgeht, wie gut die Abbildung in einem Bildfeld von 20 mm Durchmesser ausfällt. Der künstliche Sternhimmel besteht aus einer fehlerhaft beschichteten
Glasplatte, die im doppelten Durchgang vom System abgebildet wird unter ähnlichen Bedingungen wie am Himmel auch.

GSOII_RC_07.jpg

Und hier das Ergebnis der Abbildung mit vielen feinen Punkten besonders in den Bildfeld-Ecken, womit die Tauglichkeit des RC-Systems in gewisser Weise nachgewiesen ist.
Der letzte ultimative Beweis muß natürlich eine Aufnahme am Himmel selbst liefern. Und da gäbe es schon einige gelungene Aufnahmen.

GSOII_RC_08.jpg

Der Tubus ist okularseitig weit geöffnet, sodaß mit Vignettierung kaum gerechnet werden muß. Aber bereits die Erstellung von Interferogrammen mit
dem Bath-Interferometer hat das Problem, nicht exakt auf der Achse messen zu können. Für diesen Fall weicht man auf einen Twyman-Green-IMeter
aus oder einen Fizeau-IMeter, wie ihn Ceravolo baut und vertreibt.

GSOII_RC_09.jpg

Das Ergebnis wäre dann ein solches Interferogramm, dessen einziger Restfehler ein leichter Astigmstismus darstellt in der Größenordnung von knapp L/4 PV der Wellenfront.
Ohne diesen Fehler wäre das System mit Strehl = 0.984 fast perfekt. Am Versuch, auch diesen Restastigmatismus noch zu eliminieren, verbrachte ich mindestens mehrere
leider ergebnislose Stunden: Für die Fotografie wäre es aber perfekt.

GSOII_RC_10.jpg

Nach wiederholten Versuchen tauchte immer wieder der gleiche Astigmatismus-Verlauf auf, sodaß man auch die Vermutung haben kann, daß dieser
Astigmatismus im Testaufbau steckt, und dem RC-System gar nicht, oder nur zum Teil zugeordnet werden muß. Für den Fall, daß man deshalb
diesen Fehler abzieht, hätte man einen sehr hohen Strehl.

GSOII_RC_11.jpg

die 3-D-Darstellung der Energieverteilung

GSOII_RC_12.png

und im Wechsel der Strehl-Wert mit und ohne Astigmatismus als Restfehler.

GSOII_RC_13.jpg

ein Beispiel für Astrofotos mit dem GSO RC findet man hier: http://paulhaese.net/GSORC8inchreview.html
oder hier: http://www.teleskop-service.de/Aufnahmen/foto.-.resultate.gso.8z.rc.200mm.f8.php

eta gso cs.jpg

Der Radius des Hauptspiegels läßt sich über Foucault ermitteln, die Abstände über eine Differenz-Messung zur Gesamtlänge des Tubus. Der Radius des
Sekundärspiegels und die konischen Konstanten kann man über ZEMAX zurückrechnen. Dann würde ungeführ dieses System herauskommen. Mag sein,
daß die konischen Konstanten nicht ganz stimmen, man hätte sonst den Hauptspiegel ganz ausbauen müssen, um ihn exakt zu vermessen im Kompensations-
Verfahren.

GSOII_RC_14.jpg

Es käme ein recht ordentliches RC-System heraus.

GSOII_RC_15.jpg