D069A Mewlon 180-2160 ein Dall-Kirkham System

Mewlon 180/2160 ein Dall-Kirkham System? - Beschreibung bei ICS

Quote:


Das Takahashi Mewlon ist ein vom Cassegrain abgeleitetes Dall-Kirkham System. Diese Teleskope bieten eine ernsthafte
qualitative Konkurrenz zu Schmidt Cassegrain Systemen, und sind in 3 verschiedenen Größen erhältlich. Takahashi
Mewlon sind mit 180, 210, 250 und 300 mm Öffnung lieferbar, jeweils im Öffnungsverhältnis f/12.

Ohne Frage, eine ernsthafte Kokurrenz ist dieses System in jedem Falle zu den Schmidt Cassegrain Systemen, bei denen
die Schmidtplatte und/oder die Fangspiegel-Retouche die Hauptursache für eine nicht so optimale Abbildung darstellt.
Bei den Tests macht das Mewlon einen sehr guten Eindruck, wieder im Vergleich mit dem SC-Systemen, die sogar mit
einem deutlich meßbaren Gaußfehler aufwarten können. An der Verarbeitung der mechanischen Teile erkennt man sofort
die Sorgfalt, wie man sie von Takahashi gewohnt ist. Ein sehr handliches "kleines" Teleskop. Es hat aber ein paar
systembedingte Eigenheiten, weswegen es bei mir landete: Bei f/12 Systemen hat man es mit einer großen Schärfen-
Tiefe zu tun. In diesem Fall 0.1573 mm, das ist der Airy-"Schlauch", innerhalb dessen man nicht schärfer stellen kann.
Aus diesem Grunde wird auch die Fokussierung etwas schwierig, die man am besten nicht mit dem Drehknopf-Fokussierer
erledigt, der den Hauptspiegel verschiebt, sondern mit einem eigenen Fokussierer abkoppelt. http://www.rfroyce.com/cass_sets.htm

Mewlon01.jpg

Orientierung für die Justage bildet der hauchzarte Poison-Punkt in der Mitte des Sternscheibchens: er bildet das
Zentrum für die konzentrischen Ringe. Da der Hauptspiegel in den meisten Fällen fixiert ist, justiert man am Fang-
spiegel.

Mewlon02.jpg

Bereits am Foucault-Test kann man eine leichte Unterkorrektur feststellen, was eventuell mit einer nicht ganz exakten
Fokuslage erklärt werden kann - bei SCs gibt es eine optimale Fokuslage. Mit SCs verglichen ist das Mewlon vergleichs-
weise "glatt" beim Foucault- und Rauhheits-Test.

Mewlon03.jpg

Über das Interferogramm läßt sich mit AtmosFringe der Foucault-Test simulieren.

Mewlon04.jpg

Bereits bei der Justage muß man sorgfältig darauf achten, exakt auf der Achse zu justieren, in meinem Fall ein künstli-
cher Stern für die Okularsteckhülse mit Teilerwürfel. Bei Cassegrain und Maksutov-Systemen stellt sich sehr schnell
Vignettierung ein, wenn man nicht ganz exakt auf der Achse mißt. Da der Bath-IMeter einen Bündelabstand von ca.
5 mm hat, wirkt sich hier bereits die Vignettierung aus. Hier müßte ich einen Fizeau/Ceravolo-IMeter benutzen, der
ganz exakt auf der Achse mißt.

Mewlon05.jpg

Das reale und das synthetische Streifenbild zeigen eine leichte Unterkorrektur, die man bei einem Strehl von 0.94 eigent
lich verschmerzen kann.

Mewlon06.jpg

Mewlon07.jpg

Mewlon08.jpg

Mewlon09.jpg

Eine besonders interessante Frage ist aber, welches Cassegrain-System sich hinter dem Mewlon versteckt? Ist es
wirklich eine Dall-Kirkham Variante? http://www.rfroyce.com/cass_sets.htm
Quote:

Classical Cassegrain: Parabolic Primary and hyperbolic secondary
General Observing: Effective focal ratio of 15. Primary focal ratio of 4.
Planetary: Effective focal ratio of 18 to 25. An EFR of 20 and primary focal ratio of 4.5 if possible is recommended.
Dall-Kirkham Cassegrain: Elliptical Primary and spherical secondary
General Observing: Effective focal ratio of 18. Primary focal ratio of 4. Coma excessive at faster focal ratios, excellent at
slower ratios.
Planetary: Effective focal ratio of 18 to 25 recommended and primary focal ratio of 4 or greater.
Dall-Kirkham systems can give stunning results when designed properly.
Ritchey-Chretien: Hyperbolic Primary and hyperbolic secondary
A specialized system for moderately wide field imaging. Fast systems (f/8 or 9 EFR) require very fast primaries of less than
f/3 and often down to f/2.5. Very difficult to make and make work well.
Prices for Ritchey-Chretien systems are quoted on an individual basis depending upon the specific configuration. For example,
systems such as very fast Ritchey-Chretiens requiring f/2.8 primaries are significantly more costly than classical systems with
f/4 or f/4.5 primaries.

Offenbar eher nicht.

Untersucht man zunächst den Hauptspiegel in RoC, dann hat man es eher mit einer Parabel zu tun in der Gegend von
conic ca. 0.9, was sich mit Zemax anschaulich kontrollieren läßt. Davon ausgehend lassen sich nun viele Mewlon-
ähnliche Systeme entwerfen, die auch im Feld möglichst feine Sternpünktchen haben sollten.

Mewlon10.jpg

Mewlon11.jpg

Man müßte etwas Zeit investieren, wenn man das System exakt vermessen wollte. Trotzdem zwei Varianten mit den
entsprechenden SpotDiagrammen: Variante 1 hätte einen ellipt. Hauptspiegel, aber ohne ellipt. Secundär-Spiegel
wären die Spotdiagramme zu groß. Wenn beide Spiegel eine conic constant von 0.7 haben, hätte man zwar größere
Spotdiagramme (sphärische Aberration), aber weder Koma noch Astigmatismus. Bei Variante 2, von der ich vermute,
daß sie dem Mewlon eher entspricht, hätte man bis zu einem Bilddurchmesser von 12 mm eine recht gute
Abbildungsleistung, die sich natürlich noch optimieren läßt. Mit den Optic-Designern von Takahashi habe ich nicht
vor, zu konkurrieren.

Mewlon12.jpg

Vom Entwurf her wäre diese Variante sehr günstig, hätte aber eine Systembrennweite von ca. 4000 mm

Mewlon14.jpg

Mit dem Interferometer kann man sehr anschaulich das Problem der Fokussierung darstellen, das sich über die große
Schärfen-Tiefe ergibt. Über einen weiten Fokussier-Weg von fast einem Millimeter verbiegen sich die Interferenz-
Streifen nur geringfügig. Und auch mit Foucault läßt sich die Schärfentiefe deutlich beweisen: Im Bereich von 0.2 mm
erkennt man keine Veränderung der Einstellung.

Mewlon13.jpg

ICS-Beschreibung:

Mewlon20.jpg

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Hallo Carsten,

Den HS-Radius habe ich gerade nochmals mit -1080 mm genau gemessen und das dürfte auf +/- 1 mm stimmen.
Damit wären wir für den HS bei f/2.842 für den Durchmesser 190 mm für 180 mm Durchmesser exakt bei f/3.
Der Abstand FS-Fokus läßt sich noch leicht ermitteln, und der Abstand HS - FS ergibt sich dann aus der Rechnung
und der Systembrennweite.

Die conic constant variiert mit dem exakten Hauptspiegeldurchmesser, den ich nur schätzen kann, weil ich ihn nicht aus-
bauen will. Es ist wahrscheinlich, daß er geringfügig im Durchmesser größer ist, also 190 mm. Mit dieser Angabe käme
man auf eine conic constant in der Gegend von 0.75, wobei auch der Radius exakt bekannt sein müßte. Meine Spot-
diagramme richten sich nach der Bildhöhe, bzw. Abstand von der opt. Achse, also 0, 2, 4, 6, 8 mm Achsabstand. Im
ersten Beispiel käme man auf einen Spotdurchmesser von ca. 30 µ. Vermutlich ist der aktuelle Wert aber besser. Meine
Absicht war, ungefähr einzugrenzen, wie die Systemdaten aussehen bzw. ob diese Beschreibung zutrifft oder nicht:
Quote:

Dall-Kirkham Cassegrain: Elliptical Primary and spherical secondaryGeneral Observing: Effective focal ratio of 18. Primary
focal ratio of 4. Coma excessive at faster focal ratios, excellent at slower ratios. Planetary: Effective focal ratio of 18
to 25 recommended and primary focal ratio of 4 or greater. Dall-Kirkham systems can give stunning results when
designed properly.



Mewlon15.jpg

Denkbar wäre auch so eine Lösung, die dem Dall-Kirkham System am nähesten kommt, aber von den Spotdiagrammen
nicht unbedingt die beste Lösung wäre.

Mewlon16.jpg

 

Kommentare   

# Alistair Gutcher 2014-09-20 22:23
Why was the Foucault test and Star Test done on this Mewlon 180 done whilst the primary mirror was still cooling? I can see a rather obvious thermal plume in the image? The mirror's shape is usually different whilst it is cooling, and should not be tested until fully at ambient temperature (i.e. no thermal plume visible at all, at 700x for example, on an artificial star).

Was there still a thermal plume when you did the Ronchigram? In which case all of these tests that I mention become null and void, which is a great pity.

Was the Ronchigram done in AutoCollimation (where the errors are doubled) or with a point source from far in front of the instrument (no reference flat mirror used) ?

I am a little surprised and disappointed at Takahashi's optics (assuming that you tested in Autocollimation for the Interferogram when the primary mirror no longer showed ANY thermal plume AT HIGH MAGNIFICATION e.g. 700x, and also assuming that you are taking into account - in your software - the doubling of the errors through the instrument because of testing in Autocollimation for the Interferogram) since Tak's optics are supposed to be 1/20 lambda PV or better ! "The precision of optical surfaces is at least of λ/20" - see quote here ;-
http://www.takahashi-europe.com/en/mewlon.features.php . And these Tak Mewlons are very expensive IMHO.
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# Alistair Gutcher 2014-09-20 22:24
2/3 of a wave of Spherical Aberration (SA) is rather disappointing. Admittedly though much of the SA seems to be being generated at near the centre of the optic and so probably has a very minimal effect on the in focus image. At least the optic is smooth and the in focus diffraction image looks good and the Strehl is a good high value.

Pity about the diffraction spikes. You would think that for the horrendous cost of this instrument (IMHO) that they could at least give you a clear optical window over the front aperture to remove the spikes on bright stars! Or at least offer it as an option!

Regards,

Alistair G.
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