16" - ein schwerer Spiegel

Hallo allerseits

Ich habe einen Spiegel (Selbstbau-Projekt) bekommen, mit der Aufgabe die Sphäre wieder herzustellen, da der Rand etwas aus dem Ruder geraten war. Die Grunddaten:

Durchmesser 16" (gemessen 397mm), Brennweite ca. 1870mm, Randdicke ca. 40mm. Ein schwerer Bursche, dafür aber sehr stabil.

Die Gelegenheit war sehr günstig, da der Spiegel nur ein bisschen länger als mein gerade fertig gewordene 18"-er ist, so dass alle Poliertools schon fertig sind und sogar fast angepasst. Ich fand das Projekt sehr interessant und habe mich entschlossen: ich werde den Spiegel bis zu Ende parabolisieren.

Als erstes, den Istzustand.

Im Foucault sieht man eindeutig, dass der Randbereich abgesunken ist. Die linke Seite leuchtet hell während die rechte Seite in tiefe Dunkelheit verschwindet (Klinge kommt vom rechts):

Außerdem, sieht man noch die raue Oberfläche. Nicht gut.

Das Rochi-Bild - extrafokal - zeigt auch, dass die Randzone sehr viel Korrektur abbekommen hat:

Ich habe dann den Spiegel Interferometrisch gemessen. Um den Zustand besser zu sehen, habe ich die vorhandene Sphärische Korrektur (d.h. die vorhandene Teil-Parabolisierung) abgeschaltet. Was bleibt sieht dann so aus:

Und die dazugehörige Zernikes:

Was hier stört ist einerseits der abfallende Rand (geschätzt ca. 3 Lambda) und der Astigmatismus: es sind solide 0,84Lambda. Der Spiegel muss erst zu Sphäre.

Aber, als alle erstes, muss der Rand sauber gemacht werden. Der Wasserstrahl hat tiefe Spuren hiterlassen und die bisherige Politur hat auch eine dicke Ceri-Kruste produziert:

Habe den Spiegel auf dem Drehteller gestellt und bei ca. 30UPM mit dem Zinnblech-Band und 320-er Karbo bearbeitet. Die Prozedur ist extrem effizient, da die Angriffsfläche bei ca. drei Viertel des Randes liegt. Nach 40min war der Spuck vorbei. Nur einige wenige spuren waren noch zu sehen. Die habe ich so gelassen, da viel zu tief:

Jetzt ist so weit. Der Weg zu Sphäre ist geöffnet.

Viele Grüße,
Horia

Hallo Friedhelm,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Vielleicht werden wir die Geräte Seite an Seite vergleichen können, eventuell auch mit meinem 16er?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Oh ja, das würde ich auch sehr gern sehen wollen. Ich hoffe ich kann bald mit der Parabolisierung loslegen.

Viele Grüße,
Horia

Hallo,

als nächstes müsste der Spiegel auf dem Weg zu Sphäre rollen. Ich habe das Tool (Dia 280mm) von den alten Ceri-Reste befreit und wieder Scharf gemacht: die Kanäle geöffnet und die Oberfläche mit der Messing-Bürste eingeritzt.

Das Tool für einige Minuten in warmes Wasser (ca. 40°C) eingelegt und dann zu Anpassung auf dem Spiegel gelegt. Nach ca. 10 Minuten konnte ich dann der Politur in Richtung Sphäre anfangen. 4,5 Stunden später, auf zwei Sessions aufgeteilt, habe ich noch eine kurze (35min) Glättung Session durchgezogen. Das Foucault-Bild sieht nicht schlecht aus:

Nur die Kante ist noch etwas abgesunken: links hell leuchtend, rechts gerade sichtbar. Die Interferogramm zeigt ganz klar das Problem :

Ich schätze der Abfall bei ca. 1 Lambda. Die Interferometrie zeigt auch, dass der Spiegel noch zu viel Asti hat.

Als nächstes muss der Asti etwas effizienter bekämpft werden, sonst kann ich nicht mit der Parabolisierung anfangen. Ich schätze, eine Stunde auf dem Drehtisch wird es richten.

Viele Grüße,
Horia

Hallo Harry,

ich habe die Oberfläche nicht geschützt. Habe aber sehr aufgepasst, dass während der Seitenbehandlung und auch bei der Endreinigung ich die Oberfläche nicht anfasse. Gereinigt habe ich erst kontaktlos, mit einer Spritzflasche und dann mit den Fingern, viel Wasser und etwas Spülmittel.

Wenn der Spiegel fertig gewesen wäre, hätte ich sehr wahrscheinlich den entweder beklebt oder, so wie mir Alois vor einige Zeit geraten hat, die Oberfläche lackiert.

Viele Grüße
Horia

Hallo,

die gute Sphäre ist jetzt erreicht. Es brauchte nicht eine enthusiastische Stunde sondern drei, bis der Asti komplett weg war. Nebenbei ist die Kante jetzt auch schön sauber. Danach hatte ich noch für 30min den Spiegel glatt gebügelt:

Die Zernikes:

Das ist jetzt eine sehr gute Startlage für das Parabolisieren. Das Abenteuer kann beginnen.

Das Paraboliseren wird über 8 Zonen gesteuert. Der Anfangzustand ist:

Das Ziel ist, die Hügel in der Mitte abzutragen. Es sind insgesamt etwas mehr als 80mm³ Glas die wegpoliert werden müssen (der Slider geht nicht weiter nach links, so dass der Rand wirklich bei null liegt). Überwacht wird der Korrekturgrad jeder Zone (letzte Spalte unten links). Etwas Parabel ist schon drin, da die Zonen 8, 7, 6 und 5 ein Paar Prozenten Korrektur abbekommen haben.

Alle Messungen werden eigentlich interferometrisch gemacht. Die Schnittweiten und die Zonenkorrektur werden dann aus den Zernike-Koeffizienten errechnet und, zur Visualisierung in FigureXP eingetragen.

Viele Grüße,
Horia

Hallo,

Ein kurzer Zwischenbericht:

Nach 7 Sessions ist das Parabolisieren gut voran gegangen:

Die erste 6 Sessions habe ich mit einem 250mm Tool gearbeitet, was dazu geführt hat, dass die Spiegelmitte ziemlich zurück geblieben ist. Für die siebte Session bin ich dann auf einem 220mm Tool gewechselt. Die Idee war, einerseits den Anstieg der Korrektur in den Randzonen zu verlangsamen und, anderseits, etwas Korrektur in den inneren Zonen zu produzieren. Wenn man die sechste und die siebte Sessions miteinander vergleicht, sieht man, dass das zweite Teil der Aufgabe gut erfüllt worden ist, das erste Teil aber gar nicht: Die Zone 8 entwickelt sich weiterhin viel zu schnell.

Es ist alles noch im grünen Bereich, die Tendenz stimmt aber nicht. Die nächste Session wird mit kürzeren Strichen ausgeführt.

Viele Grüße,
Horia

Hallo allerseits,

nach der ewig lange "Sommer-/Herbstpause" konnte ich seit einige Zeit endlich an den Spiegel weiter arbeiten. Ein kurzes Update folgt. Erst eine späte Antwort (bitte um Entschuldigung, die Arbeit hat gerufen) für Matze:

Die Korrektur des abfallenden Randes wurde zum größten Teil durch das "eingraben" der Sphäre erreicht. Der Spiegel hatte zwei Probleme: Asti und die abgesunkene Kante. Beide sind gleichzeitig durch die Politur zur Sphäre bekämpft worden und ich habe so lange gemacht bis beide verschwunden sind. Die anfänglichen Parabolisier-Sessions, mit relativ langen Strichen, weit über den Rand hinaus gehend, haben noch den letzten "Schliff" gegeben.

Das Parabolisieren ging vorerst nach dem Motto "weiter so". Nach zwei Sessions müsste ich feststellen, dass die äußerste Zone fast bei 100% steht, wobei die anderen Zonen nicht mitkommen wollen. Habe dann, ab der Session 10, das nächst kleineres Tool genommen (D = 200mm) und die Strichlänge stark reduziert. Das hat die Korrektur in den inneren Zonen schnell nach Oben gezogen:

Nach der Session 14 kann man die zukünftige Parabel gut erahnen:

Viele Grüße,
Horia

Hallo

Die Session 17 ist jetzt abgeschlossen und die Parabel entwickelt sich weiterhin gut. Der Stand der Dinge:

Die Oberfläche aus der Interferometrie:

Die kleinen Ohren sind Artefakte: unten, links und rechts ist der Spiegel an den Auflagepunkten leicht abgedeckt. Die 90° Drehung tut den Rest.

Das Gleiche in FigureXP (die Daten kommen aus der Interferometrie):

Und die Zernikes:

Das Ende ist in Sicht!

Viele Grüße,
Horia

PS: Danke Alois!

Hallo allerseits,

Ich habe gestern am Abend die Session 21 noch durchgezogen und erst heute sehr aufwendig gemessen. Die Ergebnis (Wellenfront, mit 0,06 Low Pass Filter):

Und die Zernikes:

Für die Messung habe ich den Spiegel jeweils 45° 8 Mal gedreht und je Position 4 Interferogramme aufgenommen. Die einzelnen Wellenfronten sind auf 0° zurückgedreht und dann gemittelt worden.

Das Profil in FigureXP sieht so aus:

Und zu aller Letzt die Foucault-Bilder. Für die Mitte:

Für die 75% Zone:

Und für den Randbereich:

Die Korrektur stimmt, die Kante hängt nicht, die Oberfläche ist sauber. Der Spiegel ist ziemlich fertig.

Viele Grüße,
Horia

Hallo Marcus,

die FigureXP Auswertung ist immer zu optimistisch. Ich würde den Wert aus der Interferometrie eher nehmen (Strehl = 0,98) und auch dort, sehe ich den als 0,98 (+0,00 .. -0,02).

Der Spiegel ist trotzdem extrem gut geworden. Ich habe den nur parabolisiert, weil ich wissen wollte wie eine dickere Scheibe sich dabei verhält und was man daraus machen kann. Habe einiges gelernt. Der gehört mir nicht, bin aber auch sehr neugierig zu sehen, wie er am Himmel aussieht.

Viele Grüße,
Horia