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Seite: von 7

mkoch
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2808 Beiträge

Erstellt am: 23.01.2014 :  14:17:54 Uhr  Profil anzeigen  Besuche mkoch's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo,

heute habe ich einen ersten Versuch gemacht, um einen Phasenfilter herzustellen. Als aufgedampftes Material habe ich mir Wolfram ausgesucht. Für lambda/4 Phasenverschiebung bei 550nm ist eine Schichtdicke von 55nm notwendig. Die Transmission der Schicht (incl. Reflektion) ist dann etwas geringer als 1%. Soweit die Theorie, nun zum praktischen Versuch. Da Wolfram nicht so schnell verdampft, dachte ich mir dass man den Abstand vom Verdampfer zur Glasplatte so klein wie möglich machen sollte. Das sind bei meiner Anlage ca. 20mm.
Der Verdampfer besteht aus einigen Windungen Wolframdraht mit 1mm Durchmesser. Um auf dem Glas eine scharfe Kante zu erzeugen, habe ich als Maske eine Rasierklinge davor geklemmt. Die Spannung am Verdampfer wurde bis 18V hochgedreht, dann sind ca. 70A geflossen.
Und dann habe ich gehört dass in der Vakuumkammer irgendwas runtergefallen ist. Das Glas war zu heiss geworden und ist gesprungen. Die Messung ergibt dass die Schicht ca. 35nm dick geworden ist. Fehlt also gar nicht mehr viel bis 55nm. Den nächsten Versuch werde ich mit dünnerem Wolframdraht machen, damit nicht so viel Leistung verbraten wird. Den Abstand zum Verdampfer werde ich verdoppeln. Jetzt muss ich erst mal warten bis der Draht geliefert wird, und dann geht's weiter.

Gruß
Michael


Bearbeitet von: am:

Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt  am: 23.01.2014 :  16:18:11 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Michael,

so eine kleine Bedampfungsanlage hätte ich auch ganz gerne.

Zitat:
...Jetzt muss ich erst mal warten bis der Draht geliefert wird, und dann geht's weiter...


kannst nicht einfach einer Halo- Lampe ein großes Loch verpassen oder deren Glaskolben abschneiden, diese dann in die Vacuumkammer setzen und dort glühen lassen? Falls ja dann viel Erfolg damit

wünscht Kurt


Bearbeitet von: am:
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mkoch
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2808 Beiträge

Erstellt  am: 23.01.2014 :  17:23:12 Uhr  Profil anzeigen  Besuche mkoch's Homepage
Hallo Kurt,

Zitat:
Original erstellt von: Kurt
kannst nicht einfach einer Halo- Lampe ein großes Loch verpassen oder deren Glaskolben abschneiden, diese dann in die Vacuumkammer setzen und dort glühen lassen?



Das könnte man so machen. Aber man würde viele von den Lampen brauchen. Die halten nämlich bei dieser Mißhandlung nicht lange.

Gruß
Michael

Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt  am: 23.01.2014 :  17:34:16 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Michael,

vor etlichen Jahren hab ich mal den Kolben einer 24 V 100W Halo- Lampe seitlich in Höhe der Wendel mit ca. 3 mm durchbohrt. Sie wurde dann mit voller Leistung in einer Argon- Schutzgasatmosphäre betrieben und sie hat das garantiert länger als eine Stunde durchgehalten.

Gruß Kurt


Bearbeitet von: am:
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Emil Nietlispach
Meister im Astrotreff

Schweiz
422 Beiträge

Erstellt  am: 23.01.2014 :  17:52:24 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Michael

Zitat:
Für lambda/4 Phasenverschiebung bei 550nm ist eine Schichtdicke von 55nm notwendig.


Wie kommt man auf diesen Wert?

Gruss Emil

Bearbeitet von: am:
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mkoch
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2808 Beiträge

Erstellt  am: 23.01.2014 :  17:55:53 Uhr  Profil anzeigen  Besuche mkoch's Homepage
Hallo Emil,

Zitat:
Original erstellt von: Emil Nietlispach
Wie kommt man auf diesen Wert?



lambda / 4 / (n-1)

Brechungsindex von Wolfram n = 3.5 bei 550nm

Gruß
Michael

Bearbeitet von: mkoch am: 23.01.2014 17:56:32 Uhr
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mkoch
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2808 Beiträge

Erstellt  am: 23.01.2014 :  18:06:34 Uhr  Profil anzeigen  Besuche mkoch's Homepage
Hallo Kurt,

Zitat:
Original erstellt von: Kurt
vor etlichen Jahren hab ich mal den Kolben einer 24 V 100W Halo- Lampe seitlich in Höhe der Wendel mit ca. 3 mm durchbohrt. Sie wurde dann mit voller Leistung in einer Argon- Schutzgasatmosphäre betrieben und sie hat das garantiert länger als eine Stunde durchgehalten.



Ich muss die Lampe aber mit deutlicher Überspannung betreiben, damit genügend viel von dem Wolfram verdampft. Bei gewöhnlichen Glühbirnen sieht man ja an deren Lebensende, dass das Glas von innen mit Wolfram bedampft wurde. Den gleichen Effekt möchte ich in ein paar Minuten erreichen.

Gruß
Michael

Bearbeitet von: am:
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mkoch
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2808 Beiträge

Erstellt  am: 31.01.2014 :  11:57:20 Uhr  Profil anzeigen  Besuche mkoch's Homepage
Bald wird es weitergehen mit den Versuchen zur Herstellung von Phasenfiltern. Beim letzten Versuch ist das Gehäuse des Verdampfers zu heiss geworden, und dadurch ist die Teflon-Isolierung geschmolzen. Das habe ich jetzt umgebaut auf eine Keramik-Isolierung. Ausserdem habe ich jetzt dünneren Wolfram-Draht mit 0.6mm Durchmesser, wodurch die verbratene Leistung auf etwa die Hälfte reduziert wird.
Dann hatte ich noch das Problem, dass trotz stundenlangem Pumpen das Vakuum scheinbar nicht gut genug war. Einen Tag lang habe ich nach dem Leck gesucht. Bis ich dann gemerkt habe, dass das Vakuum genauso perfekt war wie vorher, nur das Messgerät ist defekt und hat falsche Werte angezeigt. Das neue Messgerät müsste heute ankommen. Mal sehen wie's weiter geht.



Gruß
Michael

Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt  am: 31.01.2014 :  14:33:56 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Michael,
Zitat:
Original erstellt von: mkoch

Bald wird es weitergehen mit den Versuchen zur Herstellung von Phasenfiltern... Gruß
Michael



der Verdampfer sieht ja echt genial technisch simpel aus. Bin sehr gespannt auf die Ergebnisse.

Dazu noch eine Vorschlag: Könntest du auch eine hinreichend ebene klare Platte so bedampfen dass in deren Mitte eine scharfe Kante entsteht? Hinreichend eben wäre z. B. ein handelsübliches UV- Sperrfilter. Dieses würde ich dann vor einen kleinen Refraktor stellen und mittels PDI die Phasenverschiebung messen. Mit Ruß und N <100 hab ich das ja schon mal erfolgreich praktiziert, Beispiel:

Abb. 29

aus
http://www.astrotreff.de/topic.asp?ARCHIVE=true&TOPIC_ID=32994

Für weniger physikkundige Leser: Wenn man einen Messwert für Phi bei bekannter Dichte hat kann man problemlos phi für höhere Dichten berechnen.

Wünsche dir jeden Fall frohes Gelingen.

Gruß Kurt

Bearbeitet von: am:
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mkoch
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2808 Beiträge

Erstellt  am: 01.02.2014 :  10:22:01 Uhr  Profil anzeigen  Besuche mkoch's Homepage
Hallo Kurt,

Zitat:
Original erstellt von: Kurt
Könntest du auch eine hinreichend ebene klare Platte so bedampfen dass in deren Mitte eine scharfe Kante entsteht?



Für die ersten Versuche verwende ich Mikroskop-Objektträger, weil die billig sind. Über eine kleine Fläche ist die Ebenheit gut genug. Die Messung der Stufenhöhe an der Kante ist per Interferenz-Mikroskop kein Problem. Theoretisch sollte dann auch die Phasenverschiebung passen. Unter der Anhahme, dass aus dem Verdampfer wirklich nur Wolfram rauskommt.
Du kannst die Phasenverschiebung ja dann mal nachmessen.

Gruß
Michael

Bearbeitet von: am:
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rolf
Meister im Astrotreff

France
634 Beiträge

Erstellt  am: 01.02.2014 :  10:49:48 Uhr  Profil anzeigen  Besuche rolf's Homepage
Michael,
es sei denn, ich verwechsle jetzt etwas, aber am 23.1. um 23 Uhr 09 hatte ich Dir im thread "Lyot-Bild-Auswertung" von Horia Vernets Antwort auf frz. mitgeteilt.

"Die Mikroskopstreifen haben im allgemeinen eine nicht ausreichende Qualität. Besser ist Glas mit optischer Qualität; ist gar nicht so teuer und über Kataloge erhältlich zwischen 40 und 50 mm."
Zitat:
Les lames de microscope sont en général d'une qualité insuffisante, il vaut mieux le faire sur du verre optique, on en trouve pour pas trop cher dans les catalogues, même à ces précisions, dans des diamètres entre 40 et 50 mm.

Gruß Rolf

Bearbeitet von: rolf am: 01.02.2014 10:52:04 Uhr
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mkoch
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2808 Beiträge

Erstellt  am: 01.02.2014 :  11:48:11 Uhr  Profil anzeigen  Besuche mkoch's Homepage
Hallo Rolf,

Zitat:
Original erstellt von: rolf
"Die Mikroskopstreifen haben im allgemeinen eine nicht ausreichende Qualität. ...



Das ist mir schon klar, aber
1. werde ich zunächst mehrere Versuche machen müssen, um mich langsam an die richtige Schichtdicke ranzutasten. Dafür muss das Glas nicht eben sein. Und
2. bin ich noch nicht davon überzeugt dass das Glas wirklich so genau sein muss wie David es beschrieben hat. Falls die beschriebene Genauigkeit tatsächlich notwendig sein sollte, dann höchstens im Durchgang, aber nicht auf den Oberflächen. Ich bin mir da noch nicht sicher.

Gruß
Michael

Bearbeitet von: am:
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FrankH
Altmeister im Astrotreff


9881 Beiträge

Erstellt  am: 01.02.2014 :  12:17:56 Uhr  Profil anzeigen
Hallo

na ja optische Qualität braucht es für den Scherbenhaufen wohl noch nicht,
bessere Thermische Qualität würde eventuell das Zerplatzen verhindern, vielleicht Cerodur oder Quarz?

eventuell müsste man das Glas bis zum kritischem Punkt langsam hoch und runter heizen?

Michael, kommst du mit dem verdampfen von Chrom nicht besser bei weg?

Gruß Frank

Bearbeitet von: FrankH am: 01.02.2014 12:19:46 Uhr
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt  am: 01.02.2014 :  12:35:30 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Michael,

Zitat:
...[2. bin ich noch nicht davon überzeugt dass das Glas wirklich so genau sein muss wie David es beschrieben hat. Falls die beschriebene Genauigkeit tatsächlich notwendig sein sollte, dann höchstens im Durchgang, aber nicht auf den Oberflächen. Ich bin mir da noch nicht sicher...


Tatsache ist doch dass nur ein relativ kleiner Bereich, so ca. 1 bis 2 mm Durchmesser genutzt wird. Das ist deutlich weniger als bei den planen Referenzplättchen, die ich bei den ASAI- Versuchen verwendet habe. Selbige hatte ich gegen ein Planglas im Kontakt geprüft und für gut befunden. In Transmission macht sich ein Oberflächenfehler bei üblichen Gläsern nur zu 1/4 so stark bemerkbar wie in Reflexion, Selbst wenn man es hier mit 2 Oberflächen zu tun hat ist der Störeffekt geringer als bei Spiegeln mit nur einer Reflexion. Die Unterschiede im Brechungsidex innerhalb des Objektträgers kann man
getrost vergessen. Michael, mach weiter wie gehabt

Gruß Kurt

Bearbeitet von: am:
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Kalle66
Forenmeister im Astrotreff

Deutschland
10138 Beiträge

Erstellt  am: 01.02.2014 :  13:38:45 Uhr  Profil anzeigen
Michael,
Du machst das schon richtig. Mikroskop Deckgläser könnten hinsichtlich opt. Eigenschaften sogar besser als Objektträger sein. Immerhin wird dort auch ein Phasenkontrastverfahren eingesetzt und die Deckgläser sind i.d.R im Strahlengang. Ich kenne aber die einschlägigen Toleranzen nicht.

Viel Spaß und Erfolg bei Deinen Bedampfungsversuchen.

Wenn das mit dem Phasenwinkel und Schichtdicke nicht klappen sollte, kannst Du ja den "komplizierten" Weg einschlagen und zwei unterschideliche Schichten bedampfen. Eine für den Phasenwinkel und eine für die Amplitudendämpfung.

Kalle - Alles wird gut !
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Bearbeitet von: Kalle66 am: 01.02.2014 13:49:14 Uhr
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rolf
Meister im Astrotreff

France
634 Beiträge

Erstellt  am: 01.02.2014 :  13:40:33 Uhr  Profil anzeigen  Besuche rolf's Homepage
Zur Vervollständigung dann halt die gesamte Übersetzung von Vernets Antwort, die ich hier am 23.1 um 23Uhr09 im Original reingesetzt hatte:
"Wenn man die Phasenverschiebung eines dephasierenden Strichs (trait déphasant) betrachtet, dann macht das L/4, das ist wenig.
Es bringt nichts, über den Wert des dephasierenden Strichs zu diskutieren, wenn man sich nicht um die Qualität des Glasplättchens, das als Basis dient, kümmert.
Also eine Planéität von 1/10tel frange für jede Seite des Plättchens (lame), mit dergleichen Präzision beim Parallelismus beider Seiten, das ist ein Minimum, wenn man Messungen mit einem kalibrierten Plättchen (lame) machen will, und man braucht mindestens einen Durchmesser von 20 bis 30 mm in Abhängigkeit der Raumfrequenzfehler, die man messen möchte.
Die Mikroskopplättchen haben im allgemeinen eine nicht ausreichende Qualität. Besser ist Glas mit optischer Qualität; ist gar nicht so teuer und über Kataloge erhältlich zwischen 40 und 50 mm.

Deshalb ist auch die Herangehensweise (Piste) von Bernard so interessant. Ausgehend von 2 Bildern, die mit zwei Streifen (Plättchen) verschiedener Dichten gemacht werden und ohne dass man die Charakteristik der Plättchen (lames) kennt, würde man dann nicht mehr abhängen von diesen Ungenauigkeiten, welche die Messgenauigkeit vermindert sie systematisch zu optimistisch machen."

Zitat:
Rolf: Ben si on regarde le déphasage de Pi/2 d'un trait déphasant, ca fait L/4, c'est peu.
Et ca n,'a pas de sens de discuter sur la valeur du déphasage du trait si l'on ne s'occupe pas de la qualité de la lame de verre qui sert de support.
Donc une planéité de 1/10 ème de frange pour chaque face d'une lame, avec la même précision sur le parallélisme des 2 faces, c'est un minimum si on veut faire des mesures avec une lame calibrée, et il le faut pour un diamètre de 20 à 30 mm au moins suivant la fréquence spatiale des défauts que l'on veut mesurer.
Les lames de microscope sont en général d'une qualité insuffisante, il vaut mieux le faire sur du verre optique, on en trouve pour pas trop cher dans les catalogues, même à ces précisions, dans des diamètres entre 40 et 50 mm.

Pour ca aussi que la démarche de Bernard, en partant de 2 images fait avec 2 lames de densité différentes, sans connaitre les caractéristiques des lames me parait vraiment intéressant comme piste, car on devrait pouvoir s'affranchir de toutes ces imperfections qui réduisent la précision des mesures qui les rendent systématiquement optimistes.

Gruß

Bearbeitet von: rolf am: 01.02.2014 13:52:09 Uhr
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