Herstellung einer Dall Kirkham Optik.

  • Hallo liebe Schleifgemeinde,
    eigentlich kann ich es mir gar nicht erlauben, denn mein Selbstbau inklusive EQ Plattform ist noch eine Baustelle, anderweitig gibt es noch weitere astronomische Aktivitäten http://www.sternenpark-schwaebische-alb.de und Beobachen möchte man ja auch ab und zu:-)
    Trotzdem möchte ich Euch mein neues Projekt vorstellen, das von den bisherigenetwas abweicht. Seit diesem Jahr bin ich an der Herstellung eines Dall-Kirkham dran, dass einem Sternen-freund der Backnanger Sterngucker eines Tages Sonnenbeobachtungen ermöglichen soll. Ausgelegt hat den DK freundlicherweise der Wolfgang (Birki) Danke hierfür an dieser Stelle. Die Auslegung sieht so aus:



    HS: 6" RoC:2373 CC: -0,58
    FS 2" RoC:1393 CC: 0 (konvex sphärisch)


    Die erste Hürde die es zu bewältigen gab war der Schliff der beiden optischen Flächen. Nicht etwa der Schliff an sich war das Problem, sondern die Einhaltung des RoC auf den mm genau. Im Wesentlichen würde ich sagen auf +-3mm halte ich das auch ein. Interessant finde ich hier, dass man selbst mit dem 9µm Korn den RoC noch beeinflussen kann. Bei meinen bisherigen Projekten war dieser Part relativ entspannt den 5cm hin oder her waren eher wurscht:-)


    Das Material ist Zerodur, also recht widerspenstig was das Aushöhlen angeht. Der HS war glücklicherweise bereits vorgefräst. Der Kern wurde mit einem Diamantbohrer entfernt und mit Zahnarztgips wieder eingeklebt.



    Als sehr fummelig hat sich die Arbeit mit dem 2" FS herausgestellt. Vor allem die Politur fordert eher Feingefühl in den Fingern (Für mich recht ungewohnt)
    Die Überprüfung des konvexen, sphärischen FS soll wie im Texerau beschrieben, mithilfe einer konkaven Referenzsphäre und einer Energiesparlampe erfolgen. Als Referenzsphäre bietet sich natürlich die Schleifschale an. Hier ist derzeit auch der aktuelle Stand des Projektes. Das Polieren auf Sphäre einer so kleinen Scherbe ist gar nicht so einfach. Das Ergebnis bisher ist jedenfalls eine CC von -90 also weit übers Ziel hinausgeschossen.
    Speziell die Bearbeitung und Vermessung der Referenzsphäre (Stichwort PDI[;)]) werde ich die nächsten Tage vorstellen.
    Viele Grüße,
    Matze

  • So es geht weiter.
    Wie bereits erwähnt ist die Herstellung einer 2" Referenzsphäre keine einfache Sache. Zunächst habe ich versucht den Spiegel ToT mit Fullsize Tool zu polieren. Egel wie viel Überhang gemacht wurde, die Mitte werhielt zu viel Kontakt. Auch das Eindrücken der Toolmitte brachte nicht den gewünschten Erfolg.
    Das Ganze sah dann so aus.

    Im Foucault



    Im Interferometer.


    An dieser Stelle muss ich erwähnen wie viel Einfacher das PDI sich bei derart großen Öffnungsverhältnissen verhält. Saubere Interferogramme sind relativ schnell gefunden und bei der kleinen Optik und des kurzen RoC muss man sich nicht mit Luftschlieren, ordentlichen Teststand oder Verwacklern rumschlagen. Einfach herrlich einfach[^]



    Anbei ein Interferogramm als Beispiel


    Aber was bringt es einem wenn man gut messen kann, aber die Poliertechnik nicht passt[?] Es musste eine Lösung her. Der Blick auf den Akkuschrauber und den Vortrag von Armin über seine Spiegelschleifmaschine beim DSM ließen mich auf diese Konstruktion kommen.



    Bei moderater Drehzahl und Kontakt des Tools von 70-100% Randzone stellt sich langsam eine Verbesserung ein. Das zeigen die interferometrischen Auswertung.



    Zwischen jeder Auswertung liegen ca. 15min Politur. Immerhin konnte das mittige Loch von 2 Wellenlängen auf 1,25 reduziert werden. Mal sehen wie es weitergeht. Eine gute Sphäre wird jedenfalls hier nicht einfach.
    CS, Matze

  • Hallo Matze,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Dall-Kirkham dran, dass einem Sternen-freund der Backnanger Sterngucker eines Tages Sonnenbeobachtungen ermöglichen soll.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    eine sehr ungewöhnliche Auslegung mit einem f/7,9 HS.
    Das ergibt natürlich eine für einen DK super Feldkorrektur und eine geringe Bildfeldwölbung.
    Gibt es einen Grund für diesen hohen Anspruch an die Feldkorrektur?
    Sollen etwa hochaufgelöste Fotos der kompletten Sonnenscheibe gemacht werden?
    Oder soll unbedingt mit Weitwinkelokularen beobachtet werden?


    Schließlich geht so ein arg langsames Öffnungsverhältnis des HS eines DK zu Lasten der Obstruktion und damit der Bilddefinition auf der Achse.


    Die mindestens 60mm Durchmesser die hier für den FS nötig sind wären mir zu heftig bei 150mm Öffnung.
    Wenn auch noch ein Streulichtschutz her soll wäre die Obstruktion noch größer.


    Interessante Idee mit dem Akkuschrauber, auch die Befestigung des FS auf dem Drehteller mit den Federn find ich interessant.
    Grüße Gerd

  • (==&gt;)Matze


    Kannst Du die Montage des FS auf dem Akkuschrauber noch ein bisschen genauer erklaeren / dokumentieren? Finde ich wie Gerd ziemlich interessante Loesung.


    Marc

  • Hallo Matze,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wie bereits erwähnt ist die Herstellung einer 2" Referenzsphäre keine einfache Sache. ...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    klar, wenn man die Bearbeitung von "Großscherben" gewohnt ist kann einem so ein 2" Mini- Knopf schnell außer Kontrolle geraten. Aber warum hast du denn die Rohlinge nicht größer gewählt und den FS zuletzt auf Solldurchmesser ausgeschnitten? Bei Borofloat gibt es nach meiner Einschätzung keine nennenswerten Spannungen welche den Spiegel dann deformieren könnten.


    Gruß Kurt

  • Hallo Matze,


    sehr schönes Projekt!
    Ich finde die Auslegung sehr gelungen, mit einer gewissen Obstruktion muss man bei jeder Cassegrain Variante leben. Anderseits lässt die sehr entspannte Geometrie die praktische Realisierung einer perfekten Optik zu.
    Einziger Kritikpunkt ist der dicke Hauptspiegel - das ist Verschwendung von Zerodur! Hätte man zwei draus machen können.[:p]


    Kannst Du bitte was zum Bohren schreiben?
    Welche Art Bohrer hast Du verwendet?


    Zum dem Mini Sekundärspiegel:
    Ich sehe das wie Kurt - nachträgliches Auschneiden wäre besser gewesen.
    Jetzt würde ich das Teil auf einer ca 20-30% größeren Pechhaut und MOT polieren. Das hat mit bei kleinen Spiegeln immer sehr geholfen.


    Viel Erfolg wünscht
    Kai

  • Hallo Kai,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich finde die Auslegung sehr gelungen, mit einer gewissen Obstruktion muss man bei jeder Cassegrain Variante leben.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    na ja so 25 bis 30% muss man schon rechnen aber allein 40% ohne Streulichtschutz?
    Ok der kann eventuell zur reinen Sonnenbeobachtung entfallen, kommt ja eh ein Sonnenfilter vorn drauf.
    Mit Streulichtschutz muss man mindestens mit 47% leben wenn man deutliche Vignettierung in Kauf nimmt.
    Ansonsten über 50%.


    Hier mal die Situation bei 47% Obstruktion wegen Streulichtschutz, Du kannst selbst schauen was hier an Streulichtschutz bzw. Vignettierung so geht.




    Wenn ich das richtig sehe hat man hier aber nur 50mm Durchmesser für den FS gewählt.
    Das ist eindeutig zu klein und reduziert die wirksame Apertur des Teleskops von 150mm auf 140,8mm
    Aber nun ist es ja offensichtlich eh zu spät das zu ändern.


    Liegt wohl am Design wo 25mm für den Apertur Radius des FS eingetragen wurde.
    Vermutlich in der Annahme das Oslo dies als maximal zulässige Größe ansieht und bei Nutzung der Optimierungsfunktion das Design automatisch darauf hin ausgelegt wird.


    Es gibt zwar eine Funktion die den Apertur Radius als Variable bei der Optimierung berücksichtigt und wo man einen Maximalwert definieren könnte aber diese ist hier falsch genutzt worden.


    Der Aperture Stop ist beim Design Oben auf den FS gelegt worden so das dort als Variable für die Optimierung AP (Aperture Radius) zulässig wird.


    Aber was bedeutet dies.
    Oslo geht immer von der Fläche aus wo der AS liegt und berechnet die Aperture Radien von da ausgehend!!


    Das sieht im Kompletten Design und AS auf dem FS dann so aus.



    Das ist aber unsinnig für ein Cassegrain System.
    Man beachte auch den Apertur Radius des HS der sich hier bei 0,3° Feldwinkel ergibt.
    Der muss natürlich freigegeben sein sonst bekommt man den wirklichen Wert nicht angezeigt.


    Korrekt ist es den AS auf den HS zu legen so wie sich das gehört und von dessen 75mm Apertur Radius ausgehend die nachfolgenden Apertur Radien zu bestimmen.
    Das Design korrekt in Oslo eingegeben sieht so aus.



    Wie man sieht sind 30,65mm Apertur Radius bei 0,3° Feldwinkel für den FS erforderlich.
    Man kann sich mit weniger als 0,3° (0,6° Durchmesser) zu 100% ausgeleuchtetem Feld begnügen.
    Aber auch bei 0° Feldwinkel also rein für die Achse sind noch 26,64mm Apertur Radius für den FS nötig.


    Hier auch noch mal das Design korrekt eingegeben mit den korrekten Spots bei 656nm (Durchmesser Beugungsscheibchen)




    Grüße Gerd

  • Hallo Gerd, liebe Mitleser,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Hier mal die Situation bei 47% Obstruktion wegen Streulichtschutz, Du kannst selbst schauen was hier an Streulichtschutz bzw. Vignettierung so geht...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    mehr als 40% Obstruktion? Grrr, da geh ich doch laufen. Hab nämlich in der vergangenen Nacht Mars mit meinen Kutter versuchsweise mit SC- typischen 37% Obstruktion betrieben. Ein Cassi ohne ordentlichen Streulichtschutz ist aber auch nix gescheites, wenn man damit mal DS-Objekte beobachten will.


    Gruß Kurt

  • Hallo Gerd,

    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wie man sieht sind 30,65mm Apertur Radius bei 0,3° Feldwinkel für den FS erforderlich.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ich hatte das Design nicht im Detail nachgerechnet, gut dass Du es gemacht hast!
    "myCassegrain" spuckt ebenfalls diese 30,65mm (bzw D=61,3mm) für den FS aus.


    Damit stellt sich die Sache etwas anders dar.
    Wobei die Obstruktion auch "nur" wie ein Optikfehler wirkt - und alle anderen Fehler könnten in diesem entspannten Design durchaus zu Null werden. Nur wenn es straff auf die 40% geht, wird das Verhältnis ungünstig, ganz klar.

    Da sind wir wieder bei der Obstruktions Debatte[;)]


    Noch unter dem Eindruck meiner ersten Seeing Messungen werde ich die Sache speziell für kleinere Optiken ernsthaft überdenken müssen.
    Gestern kam ich auf einen Schnitt von 0,85" FWHM über eine 20min Stichprobe, werde das noch einfügen!
    http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=132847
    Die letzten Tage war sicher in weiten Teilen von D excellentes Seeing, zumindest zeitweise.


    Es wird darauf hinauslaufen bei Optiken unter 8" oder gar 10" und solchen Bedingungen jegliche Obstruktion zu vermeiden. Oder zumindest stark zu reduzieren, ohne dabei auf optische Qualität zu verzichten. Da bleibt dann echt nicht viel an Designs übrig, wenn es ATM tauglich sein...


    (==&gt;)Kurt:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Hab nämlich in der vergangenen Nacht Mars mit meinen Kutter versuchsweise mit SC- typischen 37% Obstruktion betrieben.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Kannst Du dazu etwas ausführlicher schreiben?
    Oder wird das Ergebnis mit "Grrr" bereits vollumfänglich charakterisiert[xx(]


    Viele Grüße
    Kai

  • Hallo Kai,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Kannst Du dazu etwas ausführlicher schreiben?
    Oder wird das Ergebnis mit "Grrr" bereits vollumfänglich charakterisiert...


    Viele Grüße
    Kai
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Vor kurzen wollte ich mir ernsthaft ein gutes SC anschaffen, von wegen der Handlichkeit und mit der Meinung 37% Obstr.wird schon nicht so furchbar schlimm sein. Dann kamen eben neulich die Nächte mit gutem Seeing und da sind gerade die vielen Planeten...Vorgestern hab ich den Versuch nochmals an Mars wiederholt, also:


    <b>Kutter 230mm f/23</b> (der mit den komatisch deformierten HS)


    <b>Seeing</b>: mäßig bis gut
    <b>Vergr.:</b> max. 350x


    <b>Obstruktiosscheibe </b>85mm D. aus Pappe mit 3 Drähten 0,5 D gehalten. Diese konnte man manuell vor den HS halten und auch schnell wieder entfernen ohne das Auge vom Oku nehmen zu müssen.


    <b>Wirkung:</b>
    Mit Obstruktion war die mikrige Marskappe nur noch schwach als gelb getönte Aufhellung wahrnehmbar, ohne Obstr. dagegen blütenweiß. Die dunklen Gebiete erschienen ebenfalls durch die Obstruktion vergilbt zu sein. So etwas wie blauweiß schimmernde Wolkengebiete am Planetenrand verschwanden bei Einschaltung der Obstruktion.Kurz gesagt: 37% Obstruktion mindert nicht nur den Detailkontrast sondern verwischt auch merklich den Farbeindruck einzelner Details.Daneben war aber auch die obstruktionsbedingte Helligkeitsminderung wahrnehmbar.


    Das <b>Grrr</b> bezog sich auf denkbare Obstruktion &gt;40%.


    Gruß Kurt

  • Hallo Kurt,
    besten Dank für Deine interessanten Beobachtungen!
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...ein gutes SC anschaffen, von wegen der Handlichkeit...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Es ist echt ein Kreuz, alle guten Eigenschaften in einem einzigen Design zu vereinen[;)]
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Dann kamen eben neulich die Nächte mit gutem Seeing...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Das ist echt übel![:D]
    Mir hat das auch zu sehr interessanten Einsichten verholfen. (zB dass ein f/3 Newton schwierig zu justieren ist...)

    Die ganze Verwirrung kommt wohl daher, dass die Wirkung der Obstruktion in der MTF (von rechts kommend) vom Seeing zugedeckt wird. Schlechtes Seeing oder (zu) große Optik ist dabei egal - es kommt nur auf das Verhältnis an.
    Deshalb spielen bei den irdischen Großteleskopen die obstruktionsfreien Designs keine Rolle.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Kurz gesagt: 37% Obstruktion mindert nicht nur den Detailkontrast sondern verwischt auch merklich den Farbeindruck einzelner Details.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Aha! Farbe! Die Sache wird beliebig komplex.
    Da haben wir die Rechnung ohne das Auge gemacht. Völlig nichtlineare Kennlinien[8D]


    Es geht wohl nichts über die praktische Erprobung!
    Immerhin hast Du mit Deinem Kutter die Möglichkeit Obstruktion bei Bedarf hinzuzufügen, umgedreht wird's schwierig[:D]


    Viele Grüße
    Kai

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: fraxinus</i>


    Immerhin hast Du mit Deinem Kutter die Möglichkeit Obstruktion bei Bedarf hinzuzufügen, umgedreht wird's schwierig[:D]


    Viele Grüße
    Kai



    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Hallo Kai,


    so schwierig nun auch wieder nicht! [:)]
    Bei meinem 20er mache ich eine Lochblende vor den Spiegel und habe einen obstruktionsfreien, absolut farbreinen 7 1/2 Zöller!
    Ok. ok. ok. das ist nicht das Gleiche, aber beim Mars hilft es!
    cs
    Timm

  • Hallo Matze,
    da ist noch eine kleine Frage wegen dem Bohren vom HS offen :)
    Das würde mich auch interessieren, hier liegt noch ein 8" BSL-9 oder so zum durchbohren. Da wird mal ein 60mm Loch reingemacht, dann spar ich mir eine aufwändige Spinne.
    Ist bei dir der Gips abgesenkt gegenüber der Spiegeloberfläche und die Kanten schön angefast?
    Hast du da von beiden Seiten gebohrt, wie hast du das dann zentriert?


    viele Grüße
    Bernd

  • Hallo Matze!


    Ich habe Dein Thema erst heute gesehen und muss Dir sagen Genial.
    Hoffentlich wird es was.


    Dein Akkuschrauber mit dem Drehteller drauf [8D] zeigt, dass man mit Improvisation sehr viel erreichen kann.



    Grüsse Robert

  • Hallo Leute,
    wow, da hat sich ja in den paar Tagen ordentlich was angesammelt. Bei mir gehts derzeit etwas drunter und drüber. Ich werde leider daher erst in einigen Tagen zur ausführlichen Beantwortung kommen. Wird aber noch gemacht, versprochen.
    CS, Matze

  • Hallo Dall Kirkham-Fans,
    also zunächst mal vielen Dank für die ausführliche Diskussion und Anmerkungen. Das die Obstruktion ein bissle happig ist war klar, aber dass etwas bei der Auslegung schief gegangen sein könnte nicht.
    Wie gesagt, den DK mache ich ich für einen Bekannten. Die Größe der Zerodurrohlinge und deren Auslegung sind nicht von mir, ich soll/möchte das Zeug bloß in die passende Form bringen.
    Der Bekannte, für den der DK ist möchte damit die Sonne im CaK-Licht beobachten/fotografieren. Die Vorgaben waren die Durchmesser der Spiegel sowie die max. Baulänge des Teleskopes von 1m und eine max. Gesamtbrennweite von 3m.
    Gerd, vielen Dank für Deine Nachberechnung. Ich kenne mich leider mit Cassegrain-Systemen nicht so gut aus aber mit Deiner Nachberechnung kann ich mich nochmal mit Wolfgang kurzschließen. Den Wolfgang schätze ich aber schon so ein, dass er weiß was er tut.


    Zur Schleifschale: Die besteht im Wesentlichen aus Resten die ich auf die Schnelle gefunden habe: Eine runde Aluplatte, M8 Gewindestange, M3 Kunststoffschrauben + M3 Muttern, Kunststoffdistanzhülsen und die Federn. Das Ganze sieht im Detail so aus.



    die Unterseite



    von Oben
    Funktioniert soweit auch ganz gut. Ab und zu rutscht der Rohling zwar durch aber sobald wieder Poliermittel oder Wasser ins Spiel kommt passt das wieder.


    Gebohrt habe ich den HS auch nicht selber. Ich weiß bloß, das hierfür ein Diamantbohrer verwendet wurde, was anscheinend auch recht gut funktioniert hat. Angefast wurde nicht. Auch ist der Gips gegenüber dem Glas nicht abgesenkt. Das hätte auch nichts gebracht, denn der anschließende Grobschliff hätte die Fase ohnehin wieder entfernt und Unebenheiten ausgeglichen.
    Eine interessante Geschichte wird dann sicher das Entfernen des Bohrkerns. Für solche grobschlächtigen Arbeiten bin aber nicht ich zuständig. Ich beobachte das dann aus sicherer Entfernung[;)]


    Damit sollten erstmal die meißten Fragen beantwortet sein. Danke nochmals für die vielen Anregungen oder einfach nur für die netten Kommentare. Ich berichte natürlich von den Neuigkeiten.
    Grüße, Matze

  • hallo!


    hmmm ... was habe ich mir damals beim design gedacht :)


    also - die optimierung wurde mit ZEMAX gemacht, nicht mit OSLO. ich habs nur dann ins OSLO eingetippt, damit jeder das design anschauen kann. wenn ich mich recht erinnere, habe ich eine gewisse vignettierung in kauf genommen, um den FS nicht zu riesig werden zu lassen. die primäre maxime war damals von meiner warte aus die ATM-machbarkeit. einerseits wäre ein schnellerer HS mit der gewünschten gesamtbrennweite wesentlich schwerer zu korrigieren (zumal ich ein design wollte, bei dem der HS mit einem nulltest realistisch verwirklichbar ist), und der vergrösserungsfaktor sollte auch im rahmen bleiben, vor allem weil der FS eh so klein ist.


    sinnvoll ist übrigens meiner meinung nach die frage nach dem genutzten gesichtsfeld ... nachdem es ein sonnenteleskop sein soll, muss es also ~32' abbilden...


    lg
    wolfi

  • Hallo Birki


    habe das gerade mal kontrolliert, Kleinbildformat 24x36mm, in der Höhe gerade mal 27´ bei 3000mm Brennweite.
    Kannst du einen Reducer auf 0,5 rauskramen? dann würde es auch auf Allerweltscanonchip passen.
    Ist es eigentlich leichter einen Reducer hinter dem genialem von dir vorgeschlagenem Flatner zu rechnen, oder macht man das besser so das man Flatner und Reducer gegeneinander tauscht? das Nachschalten scheint mir mehr Freiheitsgrade zu haben?


    Gruß Frank

  • hi!


    das ding hat keinen field-flattener, weil die petzval-krümmungen das kaum notwendig machen. einen DK mit korrrektor muss man auch anders korrigieren. der reducer könnte dann auch als field-flattener arbeiten ...


    lg
    wolfi

  • Hallo Wolfi,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">also - die optimierung wurde mit ZEMAX gemacht, nicht mit OSLO.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    na ja das ist ja nun relativ egal, es ist bei einem so simplen System wie es ein DK darstellt ohnehin keine Optimierung notwendig sondern lediglich eine Berechnung des Selben und fertig.
    Dazu genügen auch weit bescheidenere Programme oder sogar der Taschenrechner, es gibt nichts was ZEMAX oder OSLO hier besser machen könnten.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">wenn ich mich recht erinnere, habe ich eine gewisse vignettierung in kauf genommen, um den FS nicht zu riesig werden zu lassen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ja gut bei so großer Fokusdistanz ist eine Vignettierung sehr sanft da kann man schon etwas knapper kalkulieren ohne das es gleich zu spürbarer Vignettierung kommt.
    Auf der anderen Seite neigen die Schleifer wegen der leidigen Randprobleme ja aber eher zu einer etwas reichlicheren Bemessung so dass wenigstens auf der Achse der Rand des FS nicht genutzt wird.
    Aber so oder so die 25mm Radius bzw. 50mm Durchmesser die Du in Oslo stehen hast sind in jedem Fall zu klein.
    Das lässt sich auch nicht mehr mit etwas Vignettierung erklären weil die 50mm nicht mal auf der Achse die volle Öffnung ermöglichen.
    Das absolute Minimum bei 0° zu 100% ausgelautetem Feld wären 53,3mm und wenn es doch die 0,3° zu 100% ausgeleuchtetes Feld sein sollen eben 61,3mm = 40,87% Obstruktion ohne Streulichtschutz.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">und der vergrösserungsfaktor sollte auch im rahmen bleiben, vor allem weil der FS eh so klein ist.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Gerade weil der FS so klein ist wäre ein deutlich höherer Vergrößerungsfaktor kein Problem.
    Du hast jetzt -696,5mm Brennweite beim FS
    Das sind bei Deinen 50mm Durchmesser f/13,93 da ist ja wohl noch reichlich Luft gerade bei dem Durchmesser.
    Eine schöne Konfiguration mit f/5 HS und ebenfalls System f/20 also m 4 (was auch im Bereich des üblichen liegt) käme bei den dann bei reichlicher Dimensionierung für 0,3° zu 100% ausgelautetem Feldwinkel (0,6° Durchmesser) nur noch nötigen 47mm Durchmesser statt dem 61,3mm in Deinem Konzept auf f/5,67


    Was soll an einem 150 f/5 HS und einem 47 f/5,67 FS denn nicht ATM tauglich sein?
    Das wäre ein schönes System mit wesentlich kürzerer Baulänge und 31,1% Obstruktion statt der 40,87% bei Dir welches noch recht einfach umzusetzen wäre.
    Die Mindestgröße des FS bei meinem System wäre 40mm = 26,7% Obstruktion.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">sinnvoll ist übrigens meiner meinung nach die frage nach dem genutzten gesichtsfeld ... nachdem es ein sonnenteleskop sein soll, muss es also ~32' abbilden...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Sinnvoll ist auch die Frage nach der AP die erreicht wird wenn man noch 0,6° Feld Durchmesser haben möchte.
    Ein Plössl mit 50° SGF dürfte also 50/0,6= 83,3 fach vergrößern.
    Das ist AP 1,8.
    Der Mensch kann aber nur ab der förderlichen Vergrößerung also AP 0,7 bis 0,8 das volle Auflösungsvermögen des Teleskops nutzen.
    Bei AP 1,8 kann die Koma im Feld 1,8/0,8 = 2,25mal stärker sein wie bei AP 0,8,
    wenn wir bei AP0,8 das Beugungsscheibchen als Limit betrachten darf bei AP 1,8 die Koma 2,25 mal so groß wie das Beugungsscheibchen sein.
    Diese Bedingung erfüllt auch ein DK Konzept mit 150 f/5 HS.
    Wenn man die Bildfeldwölbung raushält was visuell ja zulässig ist sieht es noch besser aus.


    Grüße Gerd

  • servus!


    "<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">also - die optimierung wurde mit ZEMAX gemacht, nicht mit OSLO.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    na ja das ist ja nun relativ egal, es ist bei einem so simplen System wie es ein DK darstellt "


    stimmt natürlich. ich hatte halt schon einen DK im ZEMAX fertig ...


    "<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">wenn ich mich recht erinnere, habe ich eine gewisse vignettierung in kauf genommen, um den FS nicht zu riesig werden zu lassen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ja gut bei so großer Fokusdistanz ist eine Vignettierung sehr sanft da kann man schon etwas knapper kalkulieren ohne das es gleich zu spürbarer Vignettierung kommt.
    Auf der anderen Seite neigen die Schleifer wegen der leidigen Randprobleme ja aber eher zu einer etwas reichlicheren Bemessung so dass wenigstens auf der Achse der Rand des FS nicht genutzt wird.
    Aber so oder so die 25mm Radius bzw. 50mm Durchmesser die Du in Oslo stehen hast sind in jedem Fall zu klein."


    wenn ich mich recht erinnere, war das eine vorgabe von markus, dass er die rohlinge fertig hat. ränder kann man hinkriegen, ich halte die vignettierung trotzdem für das kleinere übel ;)


    "<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">und der vergrösserungsfaktor sollte auch im rahmen bleiben, vor allem weil der FS eh so klein ist.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Gerade weil der FS so klein ist wäre ein deutlich höherer Vergrößerungsfaktor kein Problem."


    wennst ihn nur rechnen und nicht machen musst, schon :D
    einerseits ist das polieren von so kleinen dingern kein kinderspiel, und zweitens muss man ja bedenken, dass der fangspiegel alle fehler des hauptspiegels multipliziert - das von Dir korrekterweise als üblich bezeichnete vergrösserungsverhältnis von m=4 würde ich nicht machen wollen. die klassische literetur (wenske und so) meint, dass die vernünftigsten vergrösserungsfaktoren bei m=2-3 liegen...


    ähnlich ist es bei einem HS mit f/5. klar geht das, allerdings vermute ich (ich habs nicht nachgerechnet), dass die CC dann heftiger ausfällt. in dem fall kann der nulltest auf ellipse unmöglich werden - was ich auch nicht wollen würde, da bei einem unbelegten teleskop dann der sterntest schon recht mühsam werden könnte...


    lg
    wolfi

  • Hallo Wolfi,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">wenn ich mich recht erinnere, war das eine vorgabe von markus, dass er die rohlinge fertig hat. ränder kann man hinkriegen, ich halte die vignettierung trotzdem für das kleinere übel ;)<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    ja das mag sein das er Dir gesagt hat das der FS 50mm haben soll, Er hat aber sicher nicht verlangt das die effektive Öffnung nur 140,8mm betragen soll.
    Das mit der Vignettierung im Feld sehe ich auch nicht so eng, wie schon geschrieben, die ist recht sanft und durchaus verschmerzbar.
    Das Du aber effektiv den 150mm HS auf 140,8mm kastrierst halte ich für absolut inakzeptabel.
    Das ist nun mal ein Fehler im Design den man nicht schönreden kann und zu dem man auch stehen sollte.
    Die Ursache liegt wie schon beschrieben offensichtlich in der falschen Platzierung des Aperture Stop.
    Der gehört auf den HS und nicht auf den FS.
    Das ist auch bei ZEMAX nicht anders.
    Den Unterschied hab ich hier schön erklärt und dokumentiert, es wäre schon sinnvoll wenn Du Dir das auch mal durchliest.
    Es könnte helfen diesen Fehler in Zukunft zu vermeiden.


    Wir alle sind Menschen und machen Fehler, ich natürlich auch.
    Das ist auch nichts wofür man sich schämen muss wenn man bereit ist diese zu erkennen und daraus zu lernen.
    Dein Ignorieren und schönreden hilft Dir da aber nicht weiter.
    Sowas mag ich überhaupt nicht und da leg ich dann auch den Finger in die Wunde und weise ausdrücklich darauf hin.


    Lieber Wolfi Du hast hier ganz klar 2 Fehler gemacht.
    Fehler 1 der Aperture Stop gehört auf den HS nicht auf den FS
    Fehler 2 und vermutlich Folge von Fehler1, der 50mm FS ist zu klein für Deine Konfiguration.
    Ohne wenn und aber und auch mit Inkaufnahme einer Vignettierung im Feld.
    Du hättest wenn die Forderung nach dem 50mm FS besteht das System dementsprechend auslegen müssen.
    Das hast Du nicht getan!
    Das hätte bedeutet.
    Der HS müsste schneller wie f/7,91 sein.
    Oder der Backfokus müsste kürzer wie 302mm sein.
    Oder die Systembrennweite müsste länger wie 3000mm sein.
    Oder natürlich eine Kombination von 2 oder allen 3 Möglichkeiten.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">einerseits ist das polieren von so kleinen dingern kein kinderspiel,<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    mag sein das wenn es sehr klein wird da wieder schwieriger ist aber es soll hier ja beim FS „nur“ eine Sphäre werden.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">und zweitens muss man ja bedenken, dass der fangspiegel alle fehler des hauptspiegels multipliziert - das von Dir korrekterweise als üblich bezeichnete vergrösserungsverhältnis von m=4 würde ich nicht machen wollen. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Das ist leider zu kurz gedacht da es nur für die absolute Größe von Fehlern gilt, uns interessiert aber nicht die absolute Größe sondern die Relation zum Beugungsscheibchen.


    Ja es ist richtig, Fehler werden bei einer Brennweitenverlängerung dem Verlängerungsfaktor entsprechend vergrößert wenn man diese als absolut Wert in mm bzw. ym betrachtet.


    Es ist aber ebenfalls eine Tatsache das eine Brennweitenverlängerung immer auch ein dementsprächend langsameres Öffnungsverhältnis zur Folge hat, natürlich immer bei gleichbleibender Öffnung was hier ja der Fall ist, es sei denn ein Böser Bube bescheidet diese und macht aus einem 150 f/20 ein 140,8 f/ 21,3.


    Da der Durchmesser des Beugungsscheibchens als mm bzw. ym Betrag auch am Öffnungsverhältnis hängt wächst dieses also entsprechend mit.


    Eine Brennweitenverlänerung vergrößert daher nicht nur den Fehler des HS sondern auch den Durchmesser des Beugungsscheibchens und zwar im genau gleichen Ausmaß.
    An der Relation Beugungsscheibchen zu Fehler ändert sich daher nichts.
    Und genau das ist es was letztlich zählt!!


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">die klassische literetur (wenske und so) meint, dass die vernünftigsten vergrösserungsfaktoren bei m=2-3 liegen...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Begrenzend für den Verlängerungsfaktor ist letztlich einzig der für den FS dann mit steigendem Verlängerungsfaktor immer kleiner werdende Krümmungsradius desselben.
    Und infolge dessen 1. das sich daraus ergebende Verhältnis zum Durchmesser des FS
    Was ja letztlich die Schwierigkeit dessen Herstellung kennzeichnet und 2. die sich ergebende Petzvalsumme also die Bildfeldwölbung des Systems.


    Das Fehler des HS vergrößert werden ist hingegen kein limitierender Faktor wie oben gerade erläutert.
    Der HS muss bei hohem Verlängerungsfaktor keinesfalls genauer Poliert werden wie bei niedrigem.
    Es ist natürlich richtig das ein f/5 HS kritischer wie ein f/8 HS ist und daher auch etwas schwieriger in gleich guter Qualität herzustellen ist aber es ist falsch das ein HS der in einem System mit hohem Verlängerungsfaktor steckt genauer poliert werden muss wie der gleiche HS in einem System mit kleinem Verlängerungsfaktor des FS.


    Wer das behauptet sitzt einem Mythos auf der aus oben erläuterter nicht zuendegedachter Einschätzung bei Betrachtung nur des Absolutbetrages erwächst.
    Auch in alter Literatur findet sich bisweilen dieser Mythos, genau wie der Mythos eine lange Brennweite könnte das Seeing mindern.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">ähnlich ist es bei einem HS mit f/5. klar geht das, allerdings vermute ich (ich habs nicht nachgerechnet), dass die CC dann heftiger ausfällt. in dem fall kann der nulltest auf ellipse unmöglich werden<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Na ja so dramatisch ändert sich die CC nicht, das war auch nicht zu erwarten.
    In meiner Konfiguration mit f/5 HS und m4 liegt diese bei cc-0,687.
    Warum sollte da ein Nulltest unmöglich sein?


    Grüße Gerd

  • hallo gerd!



    "Das mit der Vignettierung im Feld sehe ich auch nicht so eng, wie schon geschrieben, die ist recht sanft und durchaus verschmerzbar.
    Das Du aber effektiv den 150mm HS auf 140,8mm kastrierst halte ich für absolut inakzeptabel."


    ok ... das ist mir schon klar. es tut mir jetzt leid, dass wir das design nicht vor einem jahr, als es entworfen wurde, zur diskussion gestellt haben.


    "Das ist nun mal ein Fehler im Design den man nicht schönreden kann und zu dem man auch stehen sollte.
    Die Ursache liegt wie schon beschrieben offensichtlich in der falschen Platzierung des Aperture Stop."


    nochmal - die angabe des AS ist ein tippfehler in der übertragung aufs OSLO. ich gehe mal davon aus (habe das file jetzt nicht da) dass ich es wohl im ZEMAX richtig eingetippt habe. ich stehe auch zu meinem "fehler" und will nichts schönreden.


    "Den Unterschied hab ich hier schön erklärt und dokumentiert, es wäre schon sinnvoll wenn Du Dir das auch mal durchliest.
    Es könnte helfen diesen Fehler in Zukunft zu vermeiden."


    danke für den hinweis.


    "Dein Ignorieren und schönreden hilft Dir da aber nicht weiter."


    nochmal, ich will weder etwas ignorieren noch schönreden. ich habe es für akzeptabel gehalten.


    "Lieber Wolfi Du hast hier ganz klar 2 Fehler gemacht.
    Fehler 1 der Aperture Stop gehört auf den HS nicht auf den FS
    Fehler 2 und vermutlich Folge von Fehler1, der 50mm FS ist zu klein für Deine Konfiguration.
    Ohne wenn und aber und auch mit Inkaufnahme einer Vignettierung im Feld.
    Du hättest wenn die Forderung nach dem 50mm FS besteht das System dementsprechend auslegen müssen."


    ok.


    ...



    "<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">und zweitens muss man ja bedenken, dass der fangspiegel alle fehler des hauptspiegels multipliziert - das von Dir korrekterweise als üblich bezeichnete vergrösserungsverhältnis von m=4 würde ich nicht machen wollen. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Das ist leider zu kurz gedacht da es nur für die absolute Größe von Fehlern gilt, uns interessiert aber nicht die absolute Größe sondern die Relation zum Beugungsscheibchen."


    tut mir leid, aber bei der argumentation kann ich nicht mit. ich denke schon, dass das exakte asphärisieren schnellerer hauptspiegel schwieriger ist als das bei langsamen spiegeln der fall ist. hier einfach nur zu sagen, dass man dann halt genauer sein muss, ist lieb und nett aber geht an der realität vollkommen vorbei. bedenke bitte, dass dieselbe CC bei kürzerer brennweite eine wesentlich massiveren eingriff in die wellenfront darstellt, weil man einfach mehr glas wegschrubbeln muss. und dass der stärker vergrössernde fangspiegel das dann alles wieder gut macht, glaub ich nicht.


    Im übrigen hast Du recht, der Nulltest geht auch bei der von Dir angegebenen konfiguration noch, allerdings wird er mit den postionen 822 mm für die lichtquelle und 8522 mm für die schneide nicht einfacher.


    lg
    wolfi

  • Hallo Gerd und Birki,


    so wie es aussieht, kann Matze die beiden Zerodur Klötze doch retten, wenn er das Design nach Gerd's Vorschlag anpasst. Dick genug sind sie in jedem Fall[;)]


    Einen Nulltest braucht es nicht wirklich.
    Einen etwas schnelleren HS schafft Matze ohne Probleme. Mit Zerodur und bei der Mini-Größe kommt man zudem bei den Retuschen ein ganzes Stück schneller voran.


    Die Sache mit dem "Fehler-Vergrößern" durch den Faktor des Sekundärspiegels sehe ich übrigens ähnlich wie Gerd.
    Da wird überhaupt nix vergrößert - die Strehls von HS uns FS multiplizieren sich in erster Näherung. Oder die RMS Werte werden geometrisch addiert (Quadrieren, addieren, Wurelziehen)


    Viele Grüße
    Kai

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