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 Zufällige Fehler bei Messung mit dem Bath- Interfe
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Seite: von 2

Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7088 Beiträge

Erstellt  am: 06.01.2005 :  11:54:44 Uhr  Profil anzeigen
Hi Karsten,
Zitat:
Als Beispiel nenne ich mal den Astigmatismus wie ihn auch mein von einem
anderen Interferometriker als ideal(0.98) vermessener Spiegel zeigt.



nobody is perfect! Ich meine natürlich nur Deinen Spiegel. Thema dieses Threads heißt "Zufällige Fehler....". Ich kann mir nicht vorstellen dass der Prüfer dem Zufall eine Chance eingeräumt hat. Er wollte sicher nur das Beste für Dich.;)]
Gruß Kurt

Bearbeitet von: Kurt am: 06.01.2005 14:18:45 Uhr
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KaStern
deaktiviert, auf eigenen Wunsch

Bhutan
2469 Beiträge

Erstellt  am: 07.01.2005 :  21:45:39 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Kurt,

nu ja,mein Spiegel ist ja auch als 0.90er nicht wirklich schlecht,zeigt
halt in den besten Nächten etwas Astigmatismus,wenn man darauf achtet.
Wenn ich aber zum Gutachter gehe will ich ein unabhängiges Gutachten,
möglichst nah an der Realität.
Deshalb werde ich mich für das Strehlgeschenk nicht bedanken

Umso wichtiger finde ich daß sich mittlerweile mehrere Sternfreunde an
den Bau eines Bath-I-Meters gemacht haben und deshalb auf Dauer viel
mehr Transparenz herrschen wird.Zur Qualitätssicherung im Amateurbereich
werden deine Beiträge sicher mit beitragen!
Von meiner Seite also nochmal Kompliment und weiter so

Viele Grüße,Karsten

Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7088 Beiträge

Erstellt  am: 09.01.2005 :  01:19:37 Uhr  Profil anzeigen
LED statt Laserdiode zur Verminderung des RMS Fit Errors?

Ein Anteil der Streuung ist sicher auf die Rauhigkeit der Interferenzstreifen zurückzuführen, die nicht vom Prüfling verursacht wird. Je nach Qualität der Laserdiode sehen die Streifen an ein und dem selbem n Prüfling unterschiedlich aus. Das zeigt sich auch an dem recht unterschiedlichen RMS Fit Error. Bei dem I-Gramm im Bild 1 liegt dieser Wert bei 0,035 lambda wave. Ich weiß nicht ob schon mal jemand Versuche mit Hochleistungs- LEDs gemacht hat als Alternative zur Laser- Diode. Hier das Ergebnis meiner ersten Versuche mit einer blauen LED Typ Luxeon Star Hexagon.




Diese wird bei Conrad mit 455 nm angegeben.
Als Prüfling diente Spiegel B (200 mm f/6), Messung CoC. FringeXP gibt hier einen RMS Fit Error von 0,025 aus. Das hab ich bei dieser Spiegelgröße mit Lasern noch nicht erreicht. 455 nm im Vergleich zu roten Laser- Dioden mit 650 bis 660 nm wäre ein deutlicher Gewinn an Empfindlichkeit. Der Haken bei der Geschichte ist leider:

1. Die Kohärenzlänge lässt nur max. 10 Streifen zu. Darüber wird der Kontrast der Streifen drastisch schlechter. Das erschwert das Auffinden der richtigen Einstellung erheblich.
2. Die Lichtintensität ist drastisch geringer als beim Laser. Anwendbarkeit in CoC mit unbelegten Prüflingen ist deshalb fraglich, in Autokollimation wahrscheinlich aussichtslos.

Versuche mit roten und grünen LEDs hab ich noch nicht gemacht.

Gruß Kurt

Bearbeitet von: am:
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RobertS
Senior im Astrotreff

Österreich
174 Beiträge

Erstellt  am: 09.01.2005 :  16:28:13 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Kurt!
Das ist eine sehr interessante Weiterentwicklung.
Das Problem, dass bei einer LED die zeitliche Kohärenz
(Monochromasie) schlechter ist als bei einer Laserdiode,
hast Du bereits erwähnt. Ich denke auch die Parallelisierbarkeit
(räumliche Kohärenz) sollte schlechter sein. (größere
Licht emittierende Fläche). Wie löst Du das Problem?
Mit einer kleinen Blende (Raumfilter) oder ist das gar nicht
notwendig? Ist das eine LED mit Linse oder Planplatte?
Es erstaunt mich auch, dass trotz der höheren Empfindlichkeit
durch die wesentlich kürzere Wellenlänge, der RMS Zernike Fit
Error kleiner wird. (Bild 1 zeigt ja auch ein sehr schönes
Streifenbild)

M.f.G.,
Robert

Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7088 Beiträge

Erstellt  am: 10.01.2005 :  18:08:43 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Robert,
der Versuchsaufbau ist denkbar einfach. Dazu hab ich den Laser meines Bath- I-Meters entfernt und durch die LED + Sammellinse ersetzt.





Die LED ist herstellermäßig ebenfalls mit Linse ausgerüstet Auf dieser Linse sitzt eine Kappe, die vorne durch perforierte Alu- Folie verschlossen ist. Der Lochdurchmesser beträgt ca. 0,2 mm. Das ist sicher noch kein Raumfilter. Das Loch wird über eine 15 mm PK- Linse annähernd im unendlichen abgebildet. Das ist das Prinzip wie von Bath beschrieben. Die Linse ist auf 2 mm abgeblendet. Damit ist der Strahl durch den Teilerwürfen auch ca. 2 mm dick.

Die blauen I- Gramme sind wegen der relativ geringen Helligkeit bei voller Empfindlichkeit der Kamera mit 1/30 s aufgenommen. Sicher kann man die Intensität noch erheblich steigern, indem man die Leistung der LED voll ausfährt (500 mA statt 200mA) und zusätzlich die Projektionslinse optimiert. Weitere Steigerung um den Faktor 4 wäre bei mir möglich, wenn ich einen Stahlenteiler mit 4 freien Flächen einsetzen würde. Damit wäre der Einsatz auch für CoC möglich.

Zitat:
Es erstaunt mich auch, dass trotz der höheren Empfindlichkeit durch die wesentlich kürzere Wellenlänge, der RMS Zernike Fit Error kleiner wird. (Bild 1 zeigt ja auch ein sehr schönes
Streifenbild)

Das ist ein Zeichen, dass der Prüfling keine besonders „krummen“ I- Streifen produziert. Ob die Reduzierung des Fit Errors von bisher RMS = 0,04 – 0,03 wave auf 0,025 oder auch weniger wirklich einen merklichen Gewinn in der Reproduzierbarkeit abwirft? Mögliche Nutzanwendung: wenn man z. B. Refraktoren im blauen Licht interferometrieren will, erspart das den Einsatz relativ teurer Interferenzfilter. Ebenso wird es wahrscheinlich auch mit grünen LEDs funktionieren. Die sind auch wesentlich billiger als grüne Diodenlaser und vor allem ungefährlicher für die Augen.

Gruß Kurt

Bearbeitet von: am:
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RobertS
Senior im Astrotreff

Österreich
174 Beiträge

Erstellt  am: 13.01.2005 :  13:15:14 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Kurt!
Danke für Deine ausführliche Beschreibung.
2 Punkte scheinen mir wesentlich bei der Verwendung von
LEDs für die Interferometrie.
1) Möglichst hohe Flächenhelligkeit des LED-Chips. (soweit
ich weiß, sind die leuchtenden Flächen von LEDs ungefähr
0.1mm groß)
2) Gute Fokussierbarkeit der leuchtenden Fläche auf die
Lochblende

Um die Fokussierbarkeit zu testen habe ich 2 LEDs in kurzem
Abstand (etwa 2cm) vor eine Webcam gehalten und scharfgestellt:

Das sieht ganz passabel aus, auch wenn in den Randbereichen
Licht verlorengeht. Die beiden gezeigten Exemplare (rot und IR)
sind leider beide auf der leuchtenden Fläche mittig kontaktiert.

Mich würde nun interessieren, ob Deine Hochleistungs-LED aus
einem Einzelchip der oben angeführten Größe besteht und damit
eine überragende Flächenhelligkeit aufweist, oder ob hier
mehrerer Einzelchips zusammengefügt sind. Die hohe Vorwärtsspannung
(laut Datenblatt 5-6V) lässt mich eher mehrere Chips in Serie
annehmen.
Gibt es eigentlich LEDs mit planparallelem Fenster statt Linse?

M.f.G.,
Robert

Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7088 Beiträge

Erstellt  am: 18.01.2005 :  16:31:29 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Robert,
Hier das Bild meiner blauen LED



Betriebsdaten 3,42 V, 350 mA
Best Nr. 17 62 12-44 Conrad Elektronik

Nach Austausch der Linse gemäß obigem Foto des Versuchsaufbaus war die Ausleuchtung erheblich heller. Die Qualität der Linien liess sich nicht mehr wesentlich verbessern. Der bester RMS Fit Error lag bei 0,023 lambda wave(Messung CoC).

Dann hab ich bei einer „normalen“ blauen LED die Linse weggefeilt und die Fläche poliert.



Das I-Gramm war aber nicht so kontrastreich wie mit obiger LED. Das gleiche gilt für eine grüne LED, gleichfalls mit weggefeilter Linse. Hier das beste I-Gramm



Mein Fazit: grüne LED für Bath- I- Meter sind generell eindeutig weniger empfehlenswert im Vergleich zu Diodenlasern.

Gruß Kurt


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RobertS
Senior im Astrotreff

Österreich
174 Beiträge

Erstellt  am: 18.01.2005 :  20:41:28 Uhr  Profil anzeigen
Vielen Dank, Kurt, für die Informationen. Ich bin selbst
am Basteln, aber noch lange nicht so weit wie Du.
Zitat:
Nach Austausch der Linse gemäß obigem Foto des Versuchsaufbaus war die Ausleuchtung erheblich heller.

Lässt sich die Linse der Power_LED einfach entfernen,
oder meinst Du die Parallelisierungslinse in Deinem Aufbau?
Das Foto der LED sieht so aus, als ob gar keine Linse
vorhanden wäre.
Glaubst Du reicht die Helligkeit jetzt auch für einen
unbelegten Spiegel in CoC?
Zitat:
Dann hab ich bei einer „normalen“ blauen LED die Linse weggefeilt und die Fläche poliert.

Wie polierst Du Epoxy? Verwendest Du hier den LED-Chip selbst
als Punktquelle, oder bildest Du ihn mit einer Zwischenlinse
auf die Lochblende ab, um den Strahl nachher mit einer weiteren
Linse zu parallelisieren?

M.f.G.,
Robert




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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7088 Beiträge

Erstellt  am: 19.01.2005 :  17:35:44 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Robert,
ich hoffe , dass mit den beiden folgenden Bildern sämtliche Klarheiten beseitigt sind.





Zitat:
Lässt sich die Linse der Power_LED einfach entfernen,

Nein, die ist ganz ähnlich integriert wie bei den normalen LEDs. Mit Linse meinte ich die auf dem Linsenhalter aufgeklebte. Die blaue Power LED wurde nicht verändert.

Zitat:
[Glaubst Du reicht die Helligkeit jetzt auch für einen
unbelegten Spiegel in CoC?
/quote]
Hab ich zwar noch nicht ausprobiert, die Power- LED könnte reichen.

Zitat:
Wie polierst Du Epoxy?


Nach dem abfeilen der Linse hab ich mit Schleifpapier K 400 geglättet und dann mit einer kleinen Polierscheibe im Minidrill poliert. Das kann man sicher noch präziser machen.

[quote]Verwendest Du hier den LED-Chip selbst
als Punktquelle, oder bildest Du ihn mit einer Zwischenlinse
auf die Lochblende ab, um den Strahl nachher mit einer weiteren
Linse zu parallelisieren?


Wie man aus den letzten Bildern erkennen kann hab ich den Chip mit der Linse im Linsenhalter auf die Lochblende am Auslenkwürfel abgebildet. Die Lochblende besteht aus Hartkarton mit einer Bohrung 1 mm D. Das Ergebnis ist genau so wie bei direkter Abblendung der LED mit Kappe und Lochblende von<< 1 mm und anschließender Bündelung des Strahls mit der Linse. Der Aufbau mit der Lochblende auf dem Auslenkwürfel ist aber wesentlich einfacher zu realisieren und es funktioniert auch mit der Power- LED im Originalzustand sehr gut.

Noch ein allgemeiner Hinweis für I- Meter Bau- Interessierte: Für die ersten Versuche empfehle ich dringend einen ganz billigen Rotlicht- Laserpointer. Damit funktioniert es garantiert auch bei unbelegten Prüflingen. Mit den LEDs hat man schon seine Mühe den sehr engen Bereich zu finden in dem die Bildung von Interferenzstreifen überhaupt möglich ist. Wie bereits weiter oben gesagt liegt das an der geringen Kohärenzlänge des LED- Lichtes.

Gruß Kurt

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RobertS
Senior im Astrotreff

Österreich
174 Beiträge

Erstellt  am: 19.01.2005 :  18:53:06 Uhr  Profil anzeigen
OK, wenn ich es richtig verstehe ist eine weitere Linse
zum Parallelisieren des Strahls nach der 1mm Blende nicht
notwendig. (vermutlich wegen der relativ großen Bildweite
bei der Abbildung der Leuchtfläche auf die Blende)
Nochmals vielen Dank,
Robert

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