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 600ter Ast-Sphäre

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Ü B E R S I C H T    
Henri Erstellt am: 28.10.2020 : 22:29:01 Uhr
600ter Ast-Sphäre

Hallo liebe Spiegelschleifer,

nun lag der bis auf 1µ feingeschliffene 600ter Rohling schon seit 2016 in einer Holzkiste rum und die feine Oberfläche hat schon viele neugierige Augen fasziniert.
Aber Mitte Oktober 2020 war es dann doch endlich mal soweit. Ich wollte mal wieder Polieren. Also wie immer Pechhaut gegossen, auf eine 30cm mit Epoxidharz abgedichtete runde Granitplatte und los gings. Soweit alles gut, nach 5 Polierstunden wollte ich auch meine Testgeräte in Stellung bringen um mal nachzuschauen ob ich eventuell Probleme mit Rand oder Kante früh erkenne. Also alles zusammengesucht und nach ein paar Experimenten konnte ich mit dem Foucault-Linealtest sehen dass alles gut ist.
Also noch ein paar Interferogramme in 000° und 090° Stellung gemacht und gespeichert.
Am nächsten Tag konnte ich dann das Resultat bewundern, boah eh:


Sowas hatte ich noch nie verzapft und ich bin mir auch so richtig gar keiner Schuld bewußt. Der Spiegel liegt auf einer plangeschliffenen 50cm Durchmesser Granitplatte mit Teppichbelag und die Rückseite ist ebenfalls plangeschliffen. Außerdem hatte ich beim schleifen den Spiegel auch auf dem Teppich gedreht(soweit ich das nach 4 Jahren noch richtig erinnere).
Beim polieren habe ich den Spiegel alle 6 Min. gedreht(habe dafür einen Kurzzeitwecker).

OK dache ich, was ist das ist. Der Spiegel ist noch nicht auspoliert, also einfach mal weiterpolieren, nach zwei Stunden polieren(Tool 30cm / 6kg) gab es immerhinn schon einen kleinen Fortschritt:


Was sagt Ihr, bekommt man so einen Astigmatismus mit neutralen Strichen wieder rauspoliert?
Ich mach jetzt mal noch zwei Stunden, mal sehen was passiert...

Beste Grüße, Henri
D I E    15   L E T Z T E N    A N T W O R T E N    (Neue zuerst)
Henri Erstellt am: 08.02.2021 : 22:39:13 Uhr
Hallo Alfredo, das ist ein Problem was ich schon bei meiner 300ter Test-Sphäre hatte. Am Anfang bekam ich fast nur Schatten-Foucaultbilder, aber nach und nach - während des Justierens konnte ich die Phasenkontraststrukturen sehen. Bis ich richtig gute Bilder davon machen konnte verging noch mal etwas Zeit. Aber es war wie beim ersten Foucault Bild oder beim ersten Interferogramm. Wenn man es einmal gesehen hat, findet man es immer wieder.
Aber diesmal mit der Linse im Strahlengang war es von Anfang an schwieriger, ich bin da wirklich geduldig und habe die Ruhe weg. Wer schon mal so einen DallNullTest gemacht hat weiss sicher wie empfindlich genau die Linse in allen Richtungen justiert sein muss.
Aber vielleicht ist die Linse auch einfach zu schlecht poliert. Die Bilder der kompletten Oberfläche haben jedoch für den Aufwand entschädigt. Es ist sogar zu erkennen an welchen Stellen ich die kleinen Poliertools bei der Rotation des Spiegels vom Glas genommen und wieder aufgesetzt habe.

Die Beugungserscheinungen am Rand waren an der Sphäre eigentlich wie hier im DallNullTest.

Es wäre aber sehr interessant wenn du ein RossNullLyotTestbild mit Deiner Linse hinbekommen würdest.
Dann würde ich dich nämlich drängeln es auch mal mit dem astigmatischen DallNullLyotTest zu versuchen! ;)

Da fällt mir ein: So ungefähr bei Strehl 0.8 wollte ich schon mal einen Lyottest machen. Es war wohl schon etwas spät, so dass ich nicht daran dachte: es geht ja nur in Autokollimation oder eben bei einer Sphäre. Die Parable war aber schon sehr weit fortgeschritten. Ich bilde mir aber ein, dass an den Stellen wo das Foucaultbild gleichhell ist die feinen Strukturen gesehen zu haben.

Beste Grüße, Henri

p.s. Eine Fassung aus Metall wäre sicher das Beste für die hochwertige Linse vom Alois.
Aber wenn PLA eine Alternative für dich wäre?
Alfredo Segovia Erstellt am: 08.02.2021 : 00:18:02 Uhr
Hallo Henri,

die Ausleuchtung ist schon mal perfekt! Aber irgendwie sieht das nicht ganz nach Phasenkontrasttest aus. Die wesentlich feineren Oberflächenstrukturen müssten eigentlich viel stärker hervortreten. Mir fehlen auch die für den Phasenkontrasttest typischen Beugungserscheinungen am Spiegelrand, oder täusche ich mich da?


Hast mich jetzt dennoch neugierig gemacht, ob das überhaupt zufriedenstellend funktioniert. Allzuviele Leute haben das ja offensichtilich noch nicht probiert. Ich werde sobald ich eine Fassung habe ein paar Experimente in Form eines "Ross-Null-Phasenkontrasttest" (keine Ahnung ob man es so nennen darf, aber nachdem du deinen "Dall-Null-Lyot-Test genannt hast....) machen.



Ach ja...bei aufgerundet 0,99 Strehl würde ich den Spiegel auch so lassen . Monsterteil. Gratuliere!
cs,

Alfredo :-)
Henri Erstellt am: 07.02.2021 : 13:03:27 Uhr
Alfredo, Deine Nerven sind gut investiert.

Hallo Liebe Mitleser, wir haben hier heute Abend einen fantastischen Schneesturm und zwischen den ganzen Messungen ist ein Blick aus dem Fenster eine schöne Abwechslung.

Aber zurück zum Dall-Null-Lyot Test(darf man das so nennen?). Ich habe mir in der Bucht eine 40€ schwere Linse besorgt: Plan Konvex, 66mm Durchmesser, f200mm. Diese kam mit einigen (1mm)Einschlägen am Rand und scheinbar wurde beim Schleifen eine Körnung vergessen. Mit einer Lupe sieht man die vielen Löcher in der Oberfläche.
Und dennoch konnte ich hier die Oberflächentopographie des Spiegels ertstaunlich gut sichtbar machen:


Links die 0° Stellung und rechts um 90° nach links gedreht.
Auf den Bildern sieht man dass der Foucaultanteil doch recht hoch ist. Aber es gibt auch feinere Strukturen zu sehen, das könnten die Lyot-Test Anteile im Bild sein.

Mit den weißen LED konnte ich kein sauberes Bild erzeugen, da die Refraktion der Linse einfach nicht zu beherrschen war. Auch mit Rotfilter funktionierte das nicht - zu viele Artefakte und zu lichtschwach für die Kamera.
Also machte ich mir noch eine Punktlichtquelle 100µm mit einer ultrahellen grünen LED.
Dafür habe ich Alufolie und einen 0,1mm Bohrer benutzt. Das ging sehr gut. Die LED wurde wie immer fein flachgeschliffen um näher an die Lochblende zu kommen.

Wie immer bei einem Null Test machte ich auch die Fingerprobe um Berge und Täler nicht zu verwechseln,
mit dem Finger ein wenig Wärme ins Glas gebracht ergibt den Buckel ganz rechts im linken Bild:


Nun kam der von Alfredo justierte Laser zur möglichst genauen Messung des ROC zum Einsatz.
Dazu wurde im Foucaulttest die 70% Zone(Bild rechts) eingestellt und 4970mm gemessen. Davon noch die 4mm Schnittweitendifferenz zur Mitte abgezogen ergibt nun:

ROC = 4966mm
Durchmesser 593mm

Das wiederum ergibt nun in DFTFringe einen Strehl von 0,988 und einen Best Fit Conic von 1,002.

Nun lasse ich den Spiegel so.

Vielen Dank für Eure Tipps und Hilfen, das hat wirklich weitergeholfen.
Jetzt gehts ans Teleskop bauen! :)

Beste Grüße, Henri
Alfredo Segovia Erstellt am: 02.02.2021 : 20:59:49 Uhr
Hallo Henri,

dein Laser ist angekommen und hat mich ganz schön Nerven gekostet, hihi :-)

Aber dafür können wir uns beide jetzt wirklich auf unsere Laser verlassen, siehe:

http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=258199&whichpage=1#

Morgen geht er wieder - kalibriert - auf die Reise zurück zu dir

cs,

Alfredo
Henri Erstellt am: 01.02.2021 : 10:25:28 Uhr
Hallo Leute, ich habe nun am Wochenende ein wenig gebastelt und es doch noch geschafft den Dall Null Test mit dem Lyot-Test zu verbinden. Das Ausrichten der Linse war sehr fummelig, so dass eine Fassung her musst. Der Feldstecher-Achromat hat 50mm Durchmesser und 175mm Brennweite. Leider hat er vorne und hinten verschiedene Krümmungsradien, was sich als sehr schwierig herausgestellt hat. Die Linse funktionierte im Dall Aufbau nur in eine Richtung einigermaßen gut. Außerdem lag sie wohl auch schon länger auf sandigen Unterlagen, die Mitte ist völlig zerkratzt(sieht man schon mit bloßem Auge). Für den Lyot Test konnte ich ein Metallbedampftes Glasplättchen nutzen das von Alois Ortner stammt und mir netterweise von Kurt Schreckling 2016 zur Verfügung gestellt wurde. Hier ist der Link zu dem damaligen Thread bei dem die Prüfshäre für den ovalen Planspiegel für diesen 600ter Parabolspiegel entstand:
http://www.astrotreff.de/topic.asp?ARCHIVE=true&TOPIC_ID=202056&whichpage=1

Der Testaufbau:


Und das bisherige Ergebniss:


Das rechte Bild zeit im intrafokalen Defokus das Lyot Plättchen(was man übrigens auch gut funktionierend mit Kerzenruß selbst herstellen kann, siehe obigen Link). Ich habe nur das mittlere Quadrat benutzt.
Im Linken Bild sieht man ein Lyot-Bild im Dall Null Aufbau. Die Qualität ist zugegebenermaßen nicht berauschend. Alle größeren Kratzer kommen von der Linse, aber die Rillen im Spiegel sind gut zu erkennen.
Nur warum sieht man denn keine Mikrostrukturen auf der Spiegeloberfläche. Könnte das an der schlechten Linse liegen?
Aber vielleicht ist die Spiegeloberfläche tatsächlich relativ glatt. Zumindest habe ich beim polieren irgendwann immer auf kreisende Bewegungen der Minitools geachtet.
Zumindest bei dem Einschlag sollten doch ein paar Kratzer zu sehen sein. Nun gut, vielleich kann das noch etwas verfeinert werden.

Es ist wirklich eine tolle Sache, so eine relativ starke Parabel wie eine Sphäre im Foucault und Lyot sehen zu können.

Hallo Alfredo, bin auch schon auf den Laser gespannt. :)

Beset Grüße, Henri
Alfredo Segovia Erstellt am: 30.01.2021 : 14:00:44 Uhr
Hi Henri,

das ging aber schnell mit der Laserbestellung :-)
Es freut mich, dass dein Gerät scheinbar genauso konsistente
Messungen hergibt wie meines. Ich werde es dann mit meinem vergleichen, sobald es hier angekommen ist.

Wie ich dir schon am Telefon gesagt hatte, konnte ich nicht widerstehen, und habe nun einen ähnlichen Laser bestellt, allerdings mit Metallgehäuse. Bin gespannt, ob er von der Messgenauigkeit an diesen kleinen Schwarzen rankommt, sonst schick ich ihn zurück.
Werde jedenfalls hier berichten.

Auch werde ich jetzt meinen mal öffnen, um den Druckknopf über Kabel nach aussen zu führen. Mit dieser "Fernsteuerung" wäre die Messung dann ohne Schwingungen und das Messgerät berühren zu müssen noch deutlich komfortabler.

Mai san mia faul...

cs,

Alfredo :-)
Henri Erstellt am: 30.01.2021 : 10:19:18 Uhr
Hallo Stathis, danke für die gute Beschreibung. Die Sache mit dem ROC ist mir jetzt gut nachvollziehbar. Heute früh hatte ich mir gleich mal das Buch vom Martin Trittelvitz gegriffen und auf Seite 96 steht daß die Formel s=h²/R fur feste Lichquelle und bewegliche Messerschneide gilt. Bei mir wird Lichtquelle und Messerschneide auf einem Kreutztisch bewegt und dadurch halbieren sich die Werte.
Deine Formel stimmt also bei meinem Messaufbau perfekt.

Da erinnerte ich an meine Foucaultmessungen mit denen ich meine ersten zwei Parabolspiegel gemessen hatte.
Das konnte man bei dem Programm "Foucault Image Analysis" eintragen. Leider läft das Programm bei mir unter W10 nicht mehr...

Betse grüße, Henri
Stathis Erstellt am: 30.01.2021 : 00:51:57 Uhr
Hallo Henri,

In deiner Formel fehlt der Faktor 2 im Nenner.
Die richtige Gleichung lautet s=h^2/(2*ROC), bei dir 4 mm.
Wie schon erwähnt, ist der Abstand Spiegeloberfläche zu Messerschneide an der Mittelzone als ROC zu nehmen. Stell dir gedanklich vor, dein Spiegel hätte nur 100 mm Durchmesser. Wie groß ist hier der ROC? Dieser ROC gilt auch für den ganzen Spiegel.
Wenn du die Foucault Messerschneide statt auf die Mitte auf die Zone bei 200 mm Spiegelradius einstellst, musst du von diesem Abstand die 4 mm abziehen, um den ROC zu erhalten.
Henri Erstellt am: 29.01.2021 : 21:54:15 Uhr
Hallo Gerhard, was die Kurve zeigt sind die Abweichungen der Parabel von der Sphäre. Das sind immerhinn 4000nm, die dort durch Polieren verändert wurden. Ich habe die konische Konstante auf 0 gessetzt(Sphäre, siehe roter Kringel).
Ich glaube wir denken da gerade an einander vorbei. Die Änderungen auf der Topographie des Spiegels betragen 4µm.
Die Schnittweitendifferenz im Foucaulttest ist was anderes. Da geht es tatsächlich um ein paar mm. Deshalb habe ich den Foucaulttester so eingestellt, dass etwa die 70%Zone gleich hell ist. Ich gehe davon aus, daß das die "gemittelte" Schnittweite ist und bei parallel eintreffenden Strahlen(am Himmel) dann den Schärfepunkt ergibt. Oder bin ich jetzt wieder auf nem falschen Dampfer? Sollte man wirlich den Mittelpunkt des Spiegels nehmen? Also zurückrechen... und mit Foucaut prüfen.
Das muss ich doch gleich noch mal probieren. Hoffentlich finde ich 'ne Formel.

Danke Gerhard, man wird ja manchmal echt Betriebsblind. Ich guck mal wie viel das in Zahlen bei mir ausmacht.

Edit: Ich habe mal nach der Formel s=h²/R (s=Schnittweite, h=Abstand vom Spiegelmittelpunkt in mm, R=Krümmungsradius in mm) berechnet wie weit die Messerschneide noch nach innen müsste: 8mm!
Zum Foucault-Test komme ich heute leider nicht mehr.

Spannend...

Beste Grüße, Henri
Gerhard_S Erstellt am: 29.01.2021 : 21:20:27 Uhr
Hallo Henri,

bin da nicht so tief drin. Aber wenn die Radiendifferenz einer Parabel und einer Sphäre, noch dazu bei einem solchen Spiegel, nur 4 Mikrometer beträgt, dann würde wohl niemand einen Spiegel parabolisieren. Oder sage ich was falsches.. Bitte korrigiere mich. Eventuell habe ich Dein Vorgehen auch nicht richtig nachvollzogen.
Würde hier den Foucault Tester doch auf die mittlere Zone stellen bzw. nullen und dann mal messen. Ich denke der Brennweiten bzw Roc unterschied ist deutlich grösser als 4mü zwischen 71% und Zentrum.

Viele Grüsse
Gerhard
Henri Erstellt am: 29.01.2021 : 18:30:40 Uhr
Hallo, heute habe ich den Laser bekommen und gleich mal getestet. So kalt wie er aus dem Lieferwagen kam und zwei Stunden später mit voll geladenem Akku. Die Ergebnisse waren fast auf den µm gleich.

Nun habe ich den Spiegel gemessen: ohne Tunnel wie man am Foucaultbild sieht. Etwa 100mm vom Rand(die schwarzen Ringe haben immer 50mm Abstand) und in der Mitte. Wenn ich die weißen Isolierbandstückchen getroffen habe, bekam ich die Werte wie auf dem Display:


Das Isolierband hat 0,1mm, kann man also getrost vernachlässigen. Nun habe ich mir mal die Parabel angeschaut:


Wenn ich jetzt nicht falsch liege, ist die 70% Zone(etwa 200mm von Mitte) etwa 0,004mm näher am Laser als die Mitte. Also auch nicht relevant was die Lasermesserte ja auch so bestätigen.
Die Werte in DFTFringe eingegeben und ich komme auf einen Strehl von 0,986 - vorrausgesetzt der Laser stimmt. Es ist schon bemerkenswert, dass ich mit den Zollstöcken vor ein paar Tagen auf das gleiche Ergebniss kam!

In DFTFringe sehe ich schon wieder solche verlockende Ringzonen! Wie gemacht für meine Tools.
Aber erst vergleichen wir mal unsere Laser.

Beste Grüße, Henri
Alfredo Segovia Erstellt am: 27.01.2021 : 14:44:56 Uhr
Hallo Henri,


ein Foto eines Lyottests an meinem Autokollimationsspiegel kann ich dir schon mal zeigen, aber ich habe nie versucht, einen Lyottest durch die Ross-Null-Linse hindurch zu machen. Auch hier würde jedoch der Fehler der Linse auf jeden Fall die Oberflächenpolitur deines Spiegels überlagern. Beim Durchgang durch Linsen sind die Fehler gegenüber einer Spiegelung zwar halbiert, aber da der Durchgang zweimal stattfindet ist das Verhältnis wohl wieder 1:1. Ausserdem gibt es ja ZWEI Linsenflächen.

Bei deinem Dall-Test geht das Licht nur einmal durch die Linse, so dass hier die Politur deines Spiegels besser sichtbar sein müsste.
Ich kenne nur einen, der so einen Test einmal gemacht hat, nämlich Kurt Schreckling. Leider hat er genau diesen Test damals nicht protokolliert. Allerdings habe ich heute mit ihm telefoniert und er meinte, es funktioniert, solange die Linse extrem glatt poliert ist. Das ist also die große Frage, so daß du erstmal die Glätte deiner Linse wissen müsstest

Die Kratzer selbst sind nicht das Problem, dessen Abmessungen sind ja um ein Vielfaches größer.

cs,

Alfredo :-)
Henri Erstellt am: 27.01.2021 : 08:47:47 Uhr
Ja ds verstehe ich. Ich wollte den Spiegel damit auch nicht unbedingt qualitativ vermessen. Hätte ich gleich mit schreiben sollen. Ich möchte aber mal versuchen überhaupt eine größere Fläche auszuleuchten um dann den Lyottest anzuwenden. Mir ist auch klar dass im Lyottest sichtbaren Mikrostrukturen keinen Einfluss auf das Verhalten der Optik haben. Ich möchte aber mal sehen ob sich die Polierbewegungen meiner Mini- und Microtools auf der Oberfläche zeigen.
Als ich vor ein paar Jahren meine 300mm Referenz-Sphäre gemacht hatte kamen damit die tollsten Dinge zum Vorschein.
Oder habe ich das falsch verstanden? Würde der Lyottest dann auch die Mikro Oberflächenstrukturen der Linse zeigen? Dann könnte ich mir das tatsächlich sparen, denn die Linse hat schon viel mitgemacht(Kratzer).

Hast Du mal ein Bild von einem Test mit deiner Ross Test Linse zum zeigen? Wie wirkt sich die Lichquelle zwischen der Linse und der Kamera aus?

Beste Grüße, Henri
Alfredo Segovia Erstellt am: 27.01.2021 : 01:19:33 Uhr
Hallo Henri,

du bist ja wirklich unerschütterlich, find ich klasse!

Zu deinem Aufbau: leider ist der Dall Null Test für deinen Spiegel nicht wirklich geeignet. Bei diesem Spiegeldurchmesser und diesem Öffungsverhältnis bringt dieser Aufbau keine aussagekräftigen Ergebnisse. Warum? Der Versatz von Punktlichtquelle und "Empfänger" führt zu viel zu großem Astigmatismus. Ich hatte sowas mal mit meinem 600mm Spiegel versucht und es ganz schnell wieder sein lassen. Was du brauchst, ist tatsächlich der ROSS Null Test, bei dem alle Bauteile auf der optischen Achse liegen.

Allerdings durchläuft hier dann das Licht die Ross Linse zweimal, so dass diese von extrem hoher Qualität sein muss, wenn du nicht die Fehler deiner Linse mit im Messergebnis haben möchtest. Jetzt verstehst du, warum ich betont hatte, dass ich eine EXTREM genaue Linse verwende für solch einen Test. Die Achromaten eines Fernglases sind meistens für nur 10-fache Vergrösserung hergestellt. Dementsprechend genügt die Genauigkeit der Oberflächen meist bei weitem nicht. Was du dann siehst, sind nämlich hauptsächlich die Oberflächenfehler der Linse und weniger die deines Spiegels...

cs,

Alfredo :-)
Henri Erstellt am: 27.01.2021 : 00:24:41 Uhr
Alfredo Du hast Recht, das habe ich jetzt mit einer Messlehre überprüft.
Man kann den Anschlag tatsächlich sogar sehr genau verschieben.
Also doch wieder 1mm weniger: Spiegeldurchmesser jetzt 593mm.
Hoffentlich ist am Ende dieses Threads überhaupt noch was vom Spiegel übrig...

Zur Abwechslung habe ich mal mit dem Dall Null Test angefangen. Ich habe einen Achromaten mit vermutlich 170mm Brennweite aus einem alten 10x50 Feldstecher.
Zum Berechnen der Abstände ROC - Linse - Punktlichtquelle nahm ich die Beschreibung auf dieser Seite:
https://www.telescope-optics.net/dall_ross_null_test.htm
Bei einem Abstand von 20cm vom ROC nach innen kam ich auf 9,2mm Abstand Linse - Lichtquelle. Nach etwas hin und herschieberei bekam ich tatsächlich so eine Art Sphären Foucault-Bild. Die Luftschlieren steigerten sich schon extrem. Doch leider hat sich immer eine dunkle Fläche ins Bild geschoben, ich nehme an man muss einfach mehr Zeit zum Justieren investieren. Hatte ich gerade nicht. Aber ich freue mich über den Teilerfolg und bin sehr Hoffnungsvoll das noch hinzubekommen.
Ich hab mal noch zwei Fotos von dem Aufbau:


Beste Grüße, Henri

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