F147 * Lichtspalt und Teilerwürfel

Bei vielen opt. Testverfahren gegen einen Planspiegel (Autokollimation) hat man im Fokus eine Lichtquelle in Form einer Pinhole
5µ - 25µ, schickt das divergente Lichtbündel von hinten durch das opt. System bis zum Planspiegel. Von dort wird das nunmehr
parallele Lichtbündel in Total-Reflektion zurück durch das opt. System geschickt und landet schließlich im Fokus des Systems an
der gleichen Stelle, von der es ursprünglich losgeschickt worden war  -  im Ideal-Fall.

Bei einem SC- und Maksutov-System ist dies sogar erforderlich, weil über die Blenden bei einem seitlichen Versatz sofort eine
Vignettierung auftritt und das kreis-förmige Bild in eine vignettierte Ellipse verwandelt - immer davon abhängig, ob der Versatz
vertikal oder horizontal erfolgt.  Dieses Problem kann man mit einem Teilerwürfel beheben, aber dieser wiederum führt als Fehler
sowohl einen Farblängsfehler und einen kleinen Öffnungsfehler ein, der das exakte Test-Ergebnis ein wenig verfälscht. Je nach
System muß man deshalb unterscheiden, welche Test-Einheit dafür erforderlich ist und welche Fehler sie enthält.Würde man
diesen Kugelspiegel 150 R 611 mit dem Artificial Sky Test prüfen bei einem L_Quelle-FokusBild Abstand von ca, 10 mm 
dann
würde man Astigmatismus in der Abbildung erkennen, sodaß man diesen Test exakt auf der opt. Achse durchführen muß
und deswegen ein 7 mm Teilerwürfel erforderlich ist. Das ist der Grund, warum man den Foucault-, Ronchi- und Lyot-Test mög
lichst ohne weitere opt. Komponenten durchführt um 
farbige Effekte zu vermeiden.

@1Split_01.jpg
-
Bei diesem Test wird ein 5 mm Umlenkspiegel verwendet, um den 10µ großen Lichtspalt vertikal umzulenken. Damit entsteht ein vertikaler
Versatz von Lichtquelle - FokusBild  von ca. 10 mm. Bei manchen Systemen ist das schon zuviel.


@1Split_02.jpg
-
In diesem Fall entsteht ein farbfreies Foucault-Bild das als Vergleich für die nächsten Versuche gilt.

@1Split_03.jpg
-
Sowohl das Foucault- wie das Ronchi-Testbild entsprechen einander: Bei ca. 70% vom Durchmesser hat das Bild eine flache "Rinne", die sich beim
Ronchi-Bild intrafokal 13 lp/mm als zarten bauchigen Verlauf der senkrechten Streifen erkennen läßt. Ein Beispiel, wie empfindlich beide Tests
eigentlich sind. Damit hat man zwei Ergebnisse, die ohne eine Glas-Komponente dazwischen entstanden sind.


@1Split_04.jpg
-
Die einfachste Lösung wäre nun, hinter diesen 10µ Lichtspalt, dem außer einem kleinen Umlenkspiegel weiter nichts passiert ist, einen
17 mm Teilerwürfel dahinter zu stellen, wobei die Lichtmenge auf ca. 1/4 reduziert worden ist: Auf dem Hinweg 1/2, auf dem Rückweg
ebenfalls 1/2. Der Vorteil dieser Lösung, dieser Würfel läßt sich leicht einstecken und entfernen.


@1Split_05.jpg
-
Überraschenderweise macht sich der Farblängsfehler im Foucault-Bild deutlich bemerkbar. Genau das ist der Grund, warum ich Teilerwürfel
in einer solchen Testanordnung zu vermeiden suche. Ein Teilerplättchen wäre in diesem Fall opt. die bessere Lösung, aber die exakte Positionie
rung ist sehr viel aufwändiger. 
Dieses Bild erinnert auch an die farbigen Foucault-Bilder, die man bei Refraktoren-Tests bekommt.


@1Split_06.jpg
-
Auch das Ronchi-Bild zeigt Farb-Effekte als Hinweis, daß noch irgendein Glasweg im Spiel ist. Nun kann man diesen Glasweg reduzieren,
wenn man einen Teilerwürfel von 7 mm Kantenlänge benutzt.


@1Split_07.jpg
-
Aus mehreren Gründen ist deshalb nun die "flache" Einheit entstanden. Flach deshalb, damit man bei manchen Systemen näher
an den Fokus kommt, ein 7 mm Teilerwürfel wegen der Farbeffekte und schließlich ein 5µ gelaserter Lichtspalt, der den Kontrast
beim Ronchi-Bild erhöht, weshalb die Genauigkeit und Auswertung ansteigt. 


@1Split_08.jpg
-
Weil also der Glasweg von 17 mm auf 7 mm reduziert worden ist, ist auch der Farbeffekt deutlicher zurückgegangen. Die vertikalen
Artefakte müssen entweder dem Würfel oder dem 5µ Lichtspalt zugeordnet werden.


@1Split_09.jpg
-
auch das Ronchi-Bild hat weniger störende Farbeffekte.

@1Split_10.jpg
-
Zur Herstellung dieser Foucault-Einrichtung sind sehr viel Einzel-Schritte an Drehbank und Fräsmaschine erforderlich im Arbeitsbereich
eines Feinmechanikers. Man stellt solche Module am besten selbst her, wenn man lange genug nachdenkt: Manche Systeme haben einen
sehr "kurzen" Fokus, bei dem man die Lichtquelle möglichst nahe an das Teleskop rücken muß. Die Vignettierung z.B. bei Maksutov-
Systemen erfordert einen Testaufbau exakt auf der opt. Achse, ebenso, wenn man eine Optik zentieren will, also nicht nur für SC-Systeme.
Statt des üblichen 40x40 mm Rechteck-Rohres, aus dem meine Module aufgebaut sind, wurde eine Seite auf 12 mm Breite verkürzt
mit innenliegenden ALU-Klötzchen, die gut für die Fixierung der beiden Hälften sind und zur oberen Befestigung des Teilerwürfels genutzt
werden können. Das Licht wird von unten über einen 2.2 mm Lichtleiter-Kabel nach oben geleitet, damit die Wärme möglichst im unteren
Teil der Einheit verbleibt. Ob es ein 5µ breiter Lichtschlitz sein muß oder auch 10µ ausreichend sind, muß ich noch ausprobieren.