A067 APM Triplet Apochromat 107/695

Quote:

Vorbemerkung:

Das hier beschriebene APO + 0.75 Reducer System stellt ein abgewandeltes Petzval-System dar.

Jozef Maximilián Petzval, Begründer der geometrischen Optik war ein Mathematiker und Physiker. * 06. 01.1807, Königreich
Ungarn, + 19. 09. 1891, Wien, Österreich. Siehe auch Petzval Summe. Bei diesem "fotografischen" System, beginnt die Optik
gewöhnlich mit einem Zweilinser und in Fokusnähe nochmals ein Zweilinser mit einem festen Abstand zueinander. Petzval-
Systeme sind so gebaut, daß erst nach dem letzten optischen Glied die Fokussier-Einrichtung folgt. Ein solches System
funktioniert nur dann richtig, wenn der Abstand der beiden Linsengruppen zueinander stimmt.
Siehe auch
: http://www.astro-foren.de/showthread.php?14448-quot-Foto-Maschine-quot-TeleVue-140-APO-Petzval-System
und http://en.wikipedia.org/wiki/Petzval_lens

APM-107_18.jpg
Quelle: http://en.wikipedia.org/wiki/Petzval_lens

Bei allen neu-entwickelten Objektiv + Flattner/Reducer-Systemen funktioniert das Gesamtsystem nur, wenn der richtige
optimale Abstand Objektiv zu Flattner/Reducer stimmt. Weil aber im letzten Fall der Fokussierer immer zwischen Objektiv
und Flattner/Reducer liegt, wird von vielen Benutzer nicht verstanden, warum nur der richtige Abstand zwischen beiden
Elementen auch richtig funktioniert, und alle anderen eben nicht. Man ist dann gezwungen, wenn man den richtigen Abstand
gefunden hat, auch noch den Backfokus/Schnittweite zu ermitteln, und zudem diese Maße noch auf eine Bezugsfläche um-
zurechnen, damit sich endlich die Länge der Distanz-Hülsen ermitteln läßt. Selbst die Händler, die einen Flattner verkaufen,
verstehen und erklären die Situation nicht richtig - leider!



Ausgesprochen farbrein !
http://www.apm-telescopes.de/de/APM-APM-Teleskop-Super-ED-Apo-Astrograph-107/700mm-mit-3-Auszug.html

Es ist vermutlich der im Link gezeigte APO mit einer Farbreinheit, die kaum übertroffen werden kann. Zusammen mit dem 0.75 x Flattner, der von
Massimo Riccardi, Ferrara, konzipiert worden ist, bilden diese beiden zusammen wiederum ein äußerst farbreines System, das hier im Test ein
Bildfeld von mindestens 3.0° (Bildwinkel) frei von Vignettierung ausleuchtet. Und das zu einem Preis, der in jedem Fall angemessen ist.
Siehe auch:
http://www.astro-foren.de/showthread.php?10801-SUPER-APO-APM-107-f-6-5&p=41558#post41558

Nachdem es sowohl ein visuelles wie fotografisches System ist, wurden beide Aspekte untersucht. Hier zunächst die Front-Ansicht des Objektivs mit Serien-
nummer.

APM-107_01.jpg
.
Zusammen mit dem 0.75 Flattner die Strehl-Qualität auf der opt. Achse, wobei man unbedingt den richtigen Abstand, Objektiv zu 0.75 Flattner, von 100 Einheit auf
der Skala einhalten muß. Würde dieser Wert nicht stimmen, bekommt man Koma-Figuren und man kann nicht mehr scharfstellen. Außerdem geht dann in
das Meßergebnis eine leichte Dezentrierung des Flattners ein, das man aber erst merkt, wenn der Flattner zu nahe am Objektiv sitzt. Hier wird der
Flattner "überstrapaziert". Für diesen Fall würde auch die Korrektur nicht funktionieren. Man kann also das System sehr schnell falsch beurteilen, wenn
man die richtigen Abstände nicht einhält.

APM-107_02.jpg

Die Wellenfront-Darstellung

APM-107_03.jpg
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und das quantitative Strehlergebnis auf der opt. Achse

APM-107_04.jpg
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Das Grundsystem zeigt im Foucault-Test bereits seine hohe Farbreinheit. Nicht viel weniger farbrein ist es auch im Zusammenspiel mit dem 0.75 Flattner
von Massimo Riccardi.

APM-107_05.jpg
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Auch an der Sphärischen Aberration ändert sich nichts, der Ronchi-Test zeigt nahezu ein identisches Ergebnis.

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mit einer RC_Index (incl. Gaußfehler) von 0.1712 wird die Farbreinheit in einer Zahl ausgedrückt.

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Der 3-linsige Riccardi Reducer/Flattner mit einer beeindruckenden Leistung.

APM-107_08.jpg
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Am Sekundären Spektrum hat sich nur marginal etwas geändert.

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Hier nun das Sekundäre Spektrum beider Varianten ohne und mit Reducer/Flattner, wobei ohne Flattner der Fokus bei 695.5 mm liegt, mit Reducer sich auf 0.75x reduziert, und das
wären dann 521.6 mm. Bereits ohne eine Auswertung sind sich die Farb-Interferogramme weitgehend ähnlich, woraus sich ebenfalls die Farbreinheit abschätzen läßt.
Diese I_Gramm-Serien entstehen in der Weise, daß mit einem grünen Interferenz-Filter (e-Linie) auf Null fokussiert wird. In dieser Einstellung werden nun die verbleibenden Linien-
Filter ebenfalls eingesetzt - am Fokus-Punkt wird nichts verändert. Je kleiner der Farblängsfehler, umso weniger weichen die übrigen IGramme vom grünen Bild ab. Über die Power
und der Pfeilhöhe/Kugel wird dann die FarbLängsFehler-Differenz ermittelt, womit der Gaußfehler eingeschlossen ist.

APM-107_10.jpg
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Sehr viel interessanter sowohl visuell wir fotografisch ist der Vergleich über den Artificial Sky Test im Bildfeld. Das Grundsystem reagiert bei einem Kippwinkel von 0.5° , das
entspricht einem Felddurchmesser von 12.13 mm, mit leichtem Astigmatismus in der Gegend von ca. L/3 PV, der sich bei stärkerer Verkippung entsprechend vergrößert. Trotzdem
müßten bis 1.0° Kippwinkel oder 24.26 mm Felddurchmesser noch ansprechende Bilder herauskommen, weil Astigmatismus weit weniger kritisch ist, als z.B. Koma.

Mit 0.75 Reducer hingegen ist die Abbildung bis 1.5° Kippwinkel oder 27.3 mm Felddurchmesser makellos. Soviel Genauigkeit kann der Kamera-Chip gar nicht darstellen.

APM-107_11.jpg
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Mit dem richtigen Interferometer (Fizeau- oder Twyman-Green-Interferometer o.a.) könnte man auch eine Strehlangabe im Bildfeld ermitteln. Dazu muß man aber das System vor
dem Planspiegel in genau definierten Einheiten verkippen, wie in diesem Fall. Die folgende Übersicht soll lediglich die Vignettier-Freiheit bis zu einem Kippwinkel von 1.5° beweisen.

APM-107_12.jpg

Wenn ein solches System dann auch noch in die Hände eines erfahrenen Astro-Fotografen gelangt, dann sollten damit beeindruckende Bilder zu erwarten sein.

Bei all diesen Petzval-ähnlichen Systemen muß man den optimalen Abstand einhalten zwischen dem Objektiv vorne und dem Flattner/Reducer hinten. Das funktioniert wirklich nur,
wenn der Flattner/Reducer richtig positioniert ist. Woran erkennt man das? Mit dem Artificial Sky Test bei f/2 Vergrößerung sucht man sich zunächst auf der opt. Achse den
sog. Backfokus bzw. die Schnittweite (= Abstand Fokus zur letzten Linsenfläche, in diesem Fall eine Konvex-Fläche) bei idealer Position des Reducers, sollten die gleichen feinen
Sternpunkte zu sehen sein. Da aber der Reducer viel zu nahe hinter dem Objektiv positioniert war, konnte man heftige Koma diagnostizieren. Für diesen Fall muß der Abstand
vergrößert werden, sodaß allmählich die Koma abnimmt. Erst bei Skala-Einstellung 99 Einheiten entstand eine ordentliche Abbildung, die sich bei 100 Einheiten noch verbessern
ließ. Nun müßte man diesen Abstand eigentlich "einfrieren".

APM-107_14.jpg

Statt dessen wird aber der OAZ zum Fokussieren verwendet und verändert damit prinzipiell den optimalen Abstand. Bei einem Petzval-System geht das z.B. eben nicht. Da wäre
die Fokussierung nach der letzten Fläche eingebaut.
Also muß man nun den Backfokus von der letzten Linsen-Mitte zum Fokus ausmessen. Das wäre bei einem Skala-Abstand von 100 Einheiten 84.80 mm bis zum Fokus.
Herauszumessen mit einem Foucault-Test, bei dem Lichtspalt und Messerschneide exakt auf gleicher Höhe angebracht sind. Darauf folgt eine Rechnerei:

APM-107_13.jpg

Als weitere Bezugsfläche kann man den breiteren letzten Flächenring benutzen, wenn man von den gemessenen 24.80 mm den Gewinde-Ansatz von 3.00 mm abzieht.Von diesem Flächenring wären es dann 62.92 mm. Davon wird die derzeitige HülsenLänge mit 44.16 mm abgezogen, sodaß bis zum Chip nur noch 18.76 mm übrig bleiben.
Laut Angabe des Sternfreundes wäre dieser Abstand aber 20.0 mm, sodaß eine Abweichung von - 1.24 mm übrig bleibt, die Hülse wäre 1.24 mm zu lang. Bevor man
diesen Betrag jedoch abdreht, sollte man probieren, ob dieser Abstand nicht etwa innerhalb der Toleranz liegt, und dann wäre das unnötig.
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APM-107_15.jpg
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Der GewindeAnsatz liegt bei 3.00 mm

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und die Hülsenlänge bei 44.16 mm

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Die richtige Position des Reducers ist mit dem Artificial Sky Test sehr schnell zu ermitteln. Am Himmel kann man in einem konsequenten und
protokollierten Verfahren ebenfalls zu brauchbaren Ergebnissen kommen - nur dauert es entsprechend länger. Man beginnt mit einem relativ
kurzem Abstand und ordnet sie jeweils dem Skala-Wert zu. Bei diesem Verfahren müßte sehr bald zu erkennen sein, daß längere Abstände zu
besseren Ergebnissen führen. Bei genauer Durchführung müßte man ebenfalls das Optimum finden, möglicherweise aber nicht mit der Genauig-
keit, wie es der Artificial Sky Test kann, weil er sehr hohe Vergrößerungen benutzt.

Siehe auch nachfolgenden Beitrag #04

Bitte nur mit fachlich orientierten Beiträgen antworten.

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Es gibt eine Reihe von Aspekten, wenn man nur lange genug über den Sachverhalt nachdenkt:
Das beginnt z.B. damit, daß man feststellt, daß der Schraubring des Reducers zu locker ist. Nachdem der gefühlvoll zugeschraubt wurde, entfallen plötzlich die Achskoma-Effekte,
was den Schluß zuläßt, daß vorher die Linsen leicht verkippt waren - also falscher Alarm! Danach nochmals eine Zusammenstellung der möglichen Positionen:
a) ohne Reducer zeigt der APO 107/695 keine Auffälligkeiten. Daß auf dieser Aufnahme der Beugungsring bei 14:00 Uhr nicht ganz geschlossen ist, wäre Beckmesserei.
b) mit Reducer in Position Skala 20 Einheiten stimmt die Sphärische Aberration nicht. Die Energie verschiebt sich deutlich in die Beugungsringe.
---Auch das "bläst" die Sternscheibchen auf, und reduziert den Durchmesser des Maximum.
c) bei Skala Position 100 E, das wäre der richtige Abstand, stimmt wieder alles.
d) zurück zur Skala-Position 20 E zeigt bereits eine leichte Verkippung (also im Bildfeld) eine deutliche Koma, was erst bei Skala-Position 100 E wieder stimmen würde.

Derartige Systeme funktionieren wirklich nur richtig, wenn der Abstand zu vorderen Objektiv stimmt!
APM-107_19.png

Übrigens:

Die Größe des Kamera-Chips wäre ein wichtiges Argument bei der Frage, ob man einen Flattner/Reducer braucht oder nicht. Bei oberem APO 107/695 würde man
ohne Reducer ebenfalls bis zu einem Felddurchmesser von 12.1 mm punktscharfe Bilder bekommen, selbst bei einem Bildwinkel von 2.0° oder 24.2 mm würde der
auf der Übersicht gezeigte Astigmatismus als solcher nicht zu erkennen sein, und vom Seeing zu einem runden Punkt verschmiert. Lediglich das Sternscheibchen
könnte zwar etwas größer sein, vermutlich aber innerhalb der Auflösung von knapp 4.45" arcsec, die man bekommt, wenn man 0.015 mm (Chip) / 695 mm (Fokus)
teilt und sich über inv tan den Winkel ausrechnen läßt.

APO und Reducer/Flattner müssen ebenfalls zusammenpassen, sonst liefert das Gesamtsystem sogar schlechtere Ergebnisse ab.