Gerd-2 Schiefspieglerdesign

    Hallo zusammen !
    Das Projekt das ich hier vorstellen möchte basiert auf einem Beitrag von Gerd-2 http://www.astrotreff.de/topic…HIVE=true&TOPIC_ID=107037
    Im Forum wurde damals u.a. über die Testmöglichkeiten von 10-15m Radien diskutiert .
    Dies auszuprobieren und ein exotisches Teleskop zu bauen bei dem ich beide Spiegel einfach polieren kann hat mich gereizt .
    Der Foucaultest durch 3 Räume , 2 (geöffnete) Türen und geringen Abstand zu den Wänden war problemlos .
    Ronchi habe ich auch probiert . Geht , nur ist Foucault detailierter und genauer .
    Wenn Interesse daran besteht , werde ich gerne Genaueres zum schleifen ,polieren und testen der Spiegel schreiben .
    Hier nun eine Frage : Möchte jemand aus dem Forum die noch unbelegten Spiegel interferometrieren ?
    Bei Interesse bitte eine Mail an mich schicken .

    Hallo Rainer,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: rainer-l</i>
    Hauptspiegel D = 125mm ; R = 9307mm
    Sec. Spiegel D = 112mm ; R = 9700mm
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ich könnte beide Spiegel mit einem Interferometer gegen eine Referenzfläche mit R=8000mm vermessen. Dabei würde die benötigte Weglänge nur noch 1307mm bzw. 1700mm betragen, d.h. der ganze optische Aufbau passt problemlos auf den Messtisch. Allerdings können beim Hauptspiegel nur die zentralen 118mm Durchmesser vermessen werden. Der Sekundärspiegel ist unproblematisch und passt vollständig ins Bildfeld, weil er kleiner und weiter entfernt ist.

    Gruß
    Michael

    Hallo Michael !
    Vielen Dank für dein Angebot , das ich gerne annehme .
    Hierzu werde ich direkt Kontakt mit Dir aufnehmen .
    Beide Spiegel sind nach Foucault am äußersten Rand nicht ideal .
    Beim HS würde damit leider der interesanteste Bereich fehlen .
    Immerhin weiß ich dann aufgrund des SS wie gut mein Foucaultest ist .
    Aus Interesse und weil ich mir ev. ein PDI bauen möchte :
    In meiner Wohnung habe ich einen weichen Fußboden (Spanplatte auf Brettern) , keine Möglichkeit einer vollständigen Verdunkelung und in der Heizperiode keine vollständig ruhige Luft . Macht PDI so Sinn ?
    Viele Grüße
    Rainer

    Hallo Rainer,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: rainer-l</i>
    Beide Spiegel sind nach Foucault am äußersten Rand nicht ideal .
    Beim HS würde damit leider der interesanteste Bereich fehlen .
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ich kann ihn aber exzentrisch testen, so dass man zumindest auf einer Seite den Rand sieht.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: rainer-l</i>
    keine Möglichkeit einer vollständigen Verdunkelung
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Verdunklung ist nicht nötig.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: rainer-l</i>
    und in der Heizperiode keine vollständig ruhige Luft.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Das dürfte bei diesen langen Wegstrecken ein großes Problem darstellen.


    Gruß
    Michael

    Hallo Michael !
    Exzentrisch testen ist eine prima Idee . Der Rand auf einer Seite reicht aus . Bei 130mm Außendurchmesser und 15mm dickem Boro ist kein großer Astigmatismus zu erwarten . Habe ich beim Foucaultest auch nicht bemerkt .
    Viele Grüße
    Rainer

    Hallo Rainer,


    hier sind die Messergebnisse, ich habe jeweils 10 Messungen gemittelt zur Unterdrückung von Luftströmungen. Dargestellt ist jeweils die reflektierte Wellenfront, also das Doppelte des Oberflächen-Fehlers:


    Der Sekundärspiegel bei voller Apertur:


    Und so sieht es aus wenn man nur 95% Apertur auswertet:


    Der Primärspiegels bei voller Apertur (leicht exzentrisch, links ist der Rand des Spiegels zu sehen):


    Und hier der zentrale Bereich, 95% Apertur vom sichtbaren Bereich (wobei der sichtbare Bereich etwas kleiner als der Spiegel ist):


    Zur Unterdrückung der Reflektion war es notwendig auf der Rückseite den Zentralbereich schwarz anzumalen.


    Gruß
    Michael

    Hallo Michael
    Vielen Dank für deine super Auswertung !
    Jetzt kenne ich nicht nur die Form meiner Spiegel , sondern habe auch noch (hoffentlich) etwas dazugelernt .
    Beim Foucaultest hatte ich zB. am linken Rand deutlich Zeichen einer abgesunkenen Kante , am rechten Rand dagegen nicht . Das die Spiegel soviel Astigmatismus haben wollte ich nicht wahrhaben . Jetzt werde ich nochmal versuchen , ob ich mit Foucault zu ähnlichen Ergebnissen kommen kann .
    Inzwischen habe ich auch eine Vermutung wo der Astigmatismus entstanden sein kann . Bei beiden Spiegeln hatte ich Probleme mit einer Zone bei ca.40% und einem hohen Rand . Mit TOT , Überhang und Druck auf die Kante konnte ich beide Fehler minimieren . Beim Glätten kammen die Fehler wieder zurück . Als Schleifständer habe ich ein Dreibein dessen Beine in den Raum ragen . Möglicherweise habe ich an der Position der Beine weniger Poliert oder gedrückt .
    Beim Sekundärspiegel kann man sehr deutlich eine Struktur aus drei Höhen und Tiefen pro Zone sehen , beim Hauptspiegel ebenfalls .
    Nochmal vielen Dank für deine super Auswertung .
    Gruß Rainer

    Hallo Rainer,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: rainer-l</i>
    Das die Spiegel soviel Astigmatismus haben wollte ich nicht wahrhaben.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Der Sekundärspiegel hat aber so gut wie gar keinen Astigmatismus. Da ist eher Trifoil (120° Symmetrie) drin. Der Hauptspiegel hat etwas Astigmatismus. Aber so wenig dass man ihn mit Foucault nicht erkennen kann.
    Zu beachten ist noch, dass der Fehler der f/80 Referenzplatte voll in den Messergebnissen mit enthalten ist. Ich vermute dass sie besser als lambda/10 ist. Für fast alle anderen Referenzflächen habe ich Kalibrierdaten, aber für diese hier leider nicht. Kalibrieren ist bei f/80 nicht so einfach.


    Gruß
    Michael

    Hallo Michael


    Das hast du gut gemacht.
    Endlich einmal jemand der die Zygo Protokolle mit den wichtigen
    Daten ins Internet stellen kann.
    Vielleicht kannst du noch oberhalb der Intesity Map die Seidel Aberrationen einfügen.
    Dann könnten wir auch Tilt, Focus, Astig , Coma und Spherical direkt ablesen.


    Viele Grüße
    Alois

    Hallo Alois,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Alois</i>
    Vielleicht kannst du noch oberhalb der Intesity Map die Seidel Aberrationen einfügen.
    Dann könnten wir auch Tilt, Focus, Astig , Coma und Spherical direkt ablesen.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Leider habe ich vergessen die Messungen abzuspeichern, daher kann ich jetzt nichts mehr hinzufügen. Aber bei der nächsten Messung kann ich das machen.


    Gruß
    Michael

    Hallo Michael
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Leider habe ich vergessen die Messungen abzuspeichern, daher kann ich jetzt nichts mehr hinzufügen. Aber bei der nächsten Messung kann ich das machen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ist ja nicht so schlimm am Anfang.


    Da fällt mir noch etwas ein.
    Die Surface Wavefront Map Controls könnte man auch weg lassen,
    weil die verwendete Apertur die Filter und die Abzüge sieht man auch oben unter dem Oblique Plot .
    Dann hättest du auch noch Platz für die PSF das Beugungsscheibchen mit der Strehl Angabe
    und eventuell irgendwo auch noch Platz für 25 Terms der Zernike Polynomals.
    Wenn sie jemand wissen möchte.
    Dann ist alles Wichtige samt Scale Faktor auf einem Bild.


    Viele Grüße
    Alois

    Hallo Michael
    Astigmatismus habe ich fälschlicherweise für Fehler der Rotationssymetrie gebraucht , soll nicht wieder vorkommen .
    Nachdem ich die Spiegel fleißig gedreht habe ergibt der Foucaultest folgendes Bild :
    Die Kante und ein Randbereich dessen Breite bei einem kompletten Umlauf schwankt sind abgesunken .
    Beide Spiegel haben bei ca.40% eine leichte Zone .
    Der Foucaultest bestätigt damit im Rahmen seiner Möglichkeiten den interferometrischen Test .
    Mein Problem beim Foucaultest ist , daß ich die Verdunkelung durch den abfallenden Rand auf der Schneidenseite sehen kann , aber keine entsprechend breite Aufhellung auf der gegenüberliegenden Seite . Drehe ich den Spiegel um 180° ergibt sich das gleiche Bild . Fehler in der Rotationssymetrie des Spiegels scheiden damit aus . Nimmt man näherungsweise an , das sich ein abgesunkener Randbereich so verhält wie der äußere Bereich eines Paraboloids , also längerer Krümmungsradius und Krümmungsmittelpunkt auf der Kaustik , so sollte sich der Randbereich auf der Schneidenseite verdunkeln und auf der gegenüberliegenden Seite aufhellen .
    Mache ich hier einen gedanklichen Fehler oder habe ich etwas übersehen ?
    Gruß Rainer

    Hallo Michael,


    sehr erfreulich dass du hier deine moderne Messtechnik an einem praktischen Beispiel vorgestellt hast.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Und so sieht es aus wenn man nur 95% Apertur auswertet:

    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    1. Sehe ich das richtig dass in diesem Beispiel die laterale Auflösung für die lokalen Wellenfrontfehler näherungsweise nach folgender Formel läuft:
    AL = 95 mm / (879 – 78) = 0,12 mm?


    2. Kannst du mit deiner Software ähnlich wie bei FFT unter openFringe- die durch Zernikes darstellbaren Wellenfrontfehler vom Gesamtfehler abziehen?

    Mit beidem hätte man nämlich die viel besungene „Rauheit“ quantitativ erfasst. Auf jeden Fall wird sie ja hier im RMS und damit auch in der Strehlzahl <b>mit</b> erfasst.

    Gruß Kurt

    Hallo Kurt,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Kurt</i>
    1. Sehe ich das richtig dass in diesem Beispiel die laterale Auflösung für die lokalen Wellenfrontfehler näherungsweise nach folgender Formel läuft:
    AL = 95 mm / (879 – 78) = 0,12 mm?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Mir ist jetzt nicht klar was du da gerechnet hast. Die Kamera hat 1000x1000 Pixel Auflösung, und da der Sekundärspiegel 112mm Durchmesser hat und ca. 82% des Bildfeldes ausnutzt, ist die laterale Auflösung ca. 0.14mm. Im gezeigten Beispiel wurde aber noch eine leichte Tiefpass-Filterung verwendet.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Kurt</i>
    2. Kannst du mit deiner Software ähnlich wie bei FFT unter openFringe- die durch Zernikes darstellbaren Wellenfrontfehler vom Gesamtfehler abziehen?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ich glaube das geht mit MetroPro9 irgendwie, aber ich hab's noch nicht ausprobiert.
    Da müsste ich nochmal genau nachlesen.


    Gruß
    Michael

    Hallo Michael,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Mir ist jetzt nicht klar was du da gerechnet hast. Die Kamera hat 1000x1000 Pixel Auflösung,...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    ich hab aus dem Bild abgelesen dass der Durchmesser der Wellenfront im Bereich Pixel Nr. 78 bis 879 liegt. Daraus ergibt sich für 95 mm Durchmesser die 0,12 mm Auflösung. Ob es tatsächlich rund 10% mehr sind spielt keine Rolle.


    Ich bin selber noch dabei herauszufinden wie gut man mit openFringe- FFT und einem "normalem" Amateurinterferometer z.B. dem Twyman Green auflösen kann. Das Ergebnis werde ich hier selbstverständlich gerne zur Diskussion stellen.


    Gruß Kurt

    Hallo Kurt
    Der Secundärspiegel hat 111mm opt.Durchmesser . Im Text steht 95% Aperatur , nicht 95 mm .
    Auch wenn die Interferometrie viel interesanter ist ; könntest Du mir etwas zu meiner Frage schreiben ?
    Gruß Rainer

    Hallo Rainer,<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: rainer-l</i>
    <br />Hallo Kurt
    Der Secundärspiegel hat 111mm opt.Durchmesser . Im Text steht 95% Aperatur , nicht 95 mm .
    Auch wenn die Interferometrie viel interesanter ist ; könntest Du mir etwas zu meiner Frage schreiben ?
    Gruß Rainer
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    sorry, vor lauter Begeisterung über die Auflösung bei Michaels Interferometrie hab ich deine Frage ganz vergessen. Meintest Du:


    "...Hier nun eine Frage : Möchte jemand aus dem Forum die noch unbelegten Spiegel interferometrieren ?"


    Könnte ich auch, aber nicht besser als Michael.


    Gruß Kurt

    Hallo Kurt
    Über Michaels Interferometrie bin ich genauso begeistert . Gemeint war meine Frage vom 30.10 warum ich beim Foucaultest den abgesunkenen Randbereich als Verdunkelung auf der Schneidenseite sehen kann , aber keine entsprechend breite Aufhellung auf der gegenüberliegenden Seite .
    Aus deinen älteren Beiträgen weiß ich das , Du auf diesen Gebiet ein Experte bist .
    Leider kann ich noch keine Bilder davon liefern , das soll sich aber bald ändern .
    Gruß Rainer

    Hallo Rainer,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: rainer-l</i>
    <br />Hallo Kurt
    Über Michaels Interferometrie bin ich genauso begeistert . Gemeint war meine Frage vom 30.10 warum ich beim Foucaultest den abgesunkenen Randbereich als Verdunkelung auf der Schneidenseite sehen kann , aber keine entsprechend breite Aufhellung auf der gegenüberliegenden Seite .
    Aus deinen älteren Beiträgen weiß ich das , Du auf diesen Gebiet ein Experte bist .
    Leider kann ich noch keine Bilder davon liefern , das soll sich aber bald ändern .
    Gruß Rainer
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    vielen Dank für den "Experten", aber mit Foucault bin ich seit Einstieg in die Interferometrie etwas aus der Übung gekommen. Mir ist auch so ein Fall den du beschreibst noch nicht untergekommen. Rein spekulativ scheint mir dafür ein Fehler in der Rotationssymmetrie möglich zu sein.


    Gruß Kurt

    Hallo Rainer


    warum ich beim Foucaultest den abgesunkenen Randbereich als Verdunkelung auf der Schneidenseite sehen kann , aber keine entsprechend breite Aufhellung auf der gegenüberliegenden Seite .


    Vielleicht hast du einen zu engen Strahlenbündelabstand so dass die zurückkommenden
    Strahlen irgendwo vom Gerät abgeschnitten werden.
    Da selbe kann auch mit der Betrachtungseinrichtung oder mit der Kamera passieren.
    Oder der Lichtkegel ist mit seinen Rand zu nahe an der Spiegelseite,
    was ich mir bei dieser Entfernung so scharf begrenzt fast nicht vorstellen kann.
    Vielleicht findest du die Ursache jetzt leichter.


    Viele Grüße
    Alois

    Hallo Alois
    Vielen Dank für deine Tipps .
    Trotzdem und nach vielen Versuchen , den Fehler habe ich nicht gefunden .Dafür aber einen Test der viel mehr kann .Bei Texereau in "II-25 Diffraction Effects in the Foucault Test " wird ein Test beschrieben der die Form des Randes und die Größe des Fehlers zeigt .Diesen Test (30-50mü Spalt ,Schneide so innerhalb RoC das 3 Fringes) habe ich gemacht und mit Michaels Interferogrammen verglichen .Die Übereinstimmung ist erstaunlich gut .
    Sollte etwa bei meinen Spiegelchen die im Test f 80 und damit Beugungscheiben &gt;0,1mm
    haben das geometrische Model am Spiegelrand schon an seine Grenzen kommen ?
    Könnte auch die Verdunkelung auf der Schneidenseite eine Beugungserscheinung sein und ich einen Fehler in meinen Test suchen den es nicht gibt ?
    Wenn Jemand hierzu Anregungen oder Antworten hat würde ich mich das freuen .
    Gruß Rainer

    Hallo Rainer.


    Hast du es schon einmal mit dem Ronchi-Test probiert?
    Er funktioniert mit den schmalen Strahlkegeln deiner Spiegel ausgezeichnet, und eignet sich zur Beurteilung des Randes wie kaum ein anderer Test.


    Viele Grüße,
    Guntram

    Hallo Guntram
    Vielen Dank für deine Anregung .
    Ronchi habe ich mal kurz mit Punktlichtquelle probiert .Ohne Teleskop (Vergrößerung) war das sogar für die 9700 mm hell genug ,aber viel zu klein .Ich werde also nochmal mit Spaltquelle und Teleskop Ronchi testen und mit dem von Texereau beschriebenen Diffractionsverfahren vergleichen .
    Kennst Du jemand der einen Gerd-2 Schiefspiegler gebaut hat ?
    Gruß Rainer

    Hallo Rainer


    Jetzt wird es echt spannend.
    Das Diffractionsverfahren finde ich gut. Habe es aber noch nie quantitativ angewendet.
    Leider weis ich im Moment auch nicht weiter.
    Aber ich könnte mit Guntram der in meiner Nähe wohnt weiter suchen, wenn du es möchtest.
    Da bin ich bis jetzt immer noch drauf gekommen was die Ursache ist.
    Ich habe einen verstellbaren Lichtspalt und Guntram hat viel Erfahrung mit Ronchiauswertung.
    Im Notfall könnte ich noch am Zygo messen weil wir haben in der Firma 6“ Durchmesser
    und da hat auch der größere Spiegel vollflächig platz.
    Der Ronchitest zeigt auch nach meiner Erfahrung den Rand sehr gut.
    Weil er reagiert auf seitliche Abweichungen wie der Foukaulttest, aber weniger empfindlich.
    Daher kann er grobe seitliche Abweichungen gut zeigen.
    Aber erschrecke jetzt nicht wenn ich den Begriff „ grobe Abweichungen „ verwende.
    Am Rand ist es so, dass ein kleiner Höhenunterschied auf einer kurzen Strecke
    gleich eine starke Lotneigung verursacht und daher den Strahl stark ablenkt
    und für den Foukaulttest zu weit geht aber im Ronchigramm wiederum gezeigt werden kann.
    Jedoch der Fehler als Höhenunterschied im Interferoramm fast nicht mehr bemerkbar ist.
    Ja so hat jede Testart seine Stärken die man wählen kann.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    Sollte etwa bei meinen Spiegelchen die im Test f 80 und damit Beugungscheiben &gt;0,1mm
    haben das geometrische Model am Spiegelrand schon an seine Grenzen kommen ?
    Könnte auch die Verdunkelung auf der Schneidenseite eine Beugungserscheinung sein und ich einen Fehler in meinen Test suchen den es nicht gibt ?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Das glaube ich nicht weil bei den Interferogrammen von Michael Koch ist
    ein abgesunkener Rand, besser gesagt Kante sichtbar.


    Vielleicht findest du noch selber die Ursache. Ansonsten kannst du immer noch
    mein Angebot zusammen mit Guntram annehmen. Guntram habe ich schon gefragt, ob er mitmacht und er hat zugesagt.


    Viele Grüße
    Alois

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