Ratlos

  • Hallo,


    nach längerer Pause habe ich mich kürzlich wieder mal mit der Auswertung von Interferogrammen aus dem Krümmungsmittelpunkt eines Parabolspiegels mittels Fringe XP beschäftigt.
    Da ich mittlerweile stolzer Besitzer einer D70 bin ist die Qualität der damit gemachten I-Gramme deutlich besser als die ersten, noch mit der Webcam erstellten.


    Dennoch bin ich mittlerweile an einem Punkt angelangt, an dem ich mir die auftretenden Phänomene und Diskrepanzen der Meßergebnisse nicht mehr selbst erklären kann und gerne Eure Meinungen dazu hören würde.


    Gegenstand der Messungen ist ein 311mm f/5,4 Spiegel aus 25mm Borofloat, der laut Foulcault- Auswertung mit Figure XP zu etwa 90% parabolisiert ist.




    Die nachfolgend gezeigten Interferogramme entstanden kurz nacheinander, einzige Modifikation zwischen den Aufnahmen war jeweils eine geringe seitliche Justierung des I-Meters um wenige 1/100mm, daraus resultiert die jeweils andere Orientierung der Fringes:



    I-Gramm Nr.1




    I-Gramm Nr.2





    I-Gramm Nr.3





    Nachfolgend die Screenshots der von Fringe XP berechneten Plots:




    Screenshot zu I-Gramm Nr.1




    Screenshot zu I-Gramm Nr.2; Berechnung ohne ZK für Asti !




    Screenshot zu I-Gramm Nr.3



    Bei I-Gramm 1 und 3 berechnet Fringe XP trotz des aktiviertem Zernike- Koeffizienten für Astigmatismus einen Strehlwert, der dem von I-Gramm 2 ohne Asti nicht völlig verschieden ist.
    I-Gramm 1 und 3 sowie Nr.2 ohne Asti- ZK haben ausserdem durchaus Änlichkeit mit der Kurve aus den Zonenmessungen.


    Aber:
    Rechnet man I-Gramm 2 mit Asti (so wie Nr.1+3), geht der Wert drastisch in den Keller:



    Screenshot zu I-Gramm Nr.2; Berechnung mit ZK für Asti
    (Die Aktivierung der ZK für Koma hat nur minimalen Einfluß)



    Nochmal zu den Randbedingungen, der Spiegel befand sich seit ca. 36h im unbeheizten Meßraum und wurde zwischen den Messungen nicht bewegt.
    Einziger Unterschied im Aufbau ist wie oben schon beschrieben eine minimale seitliche Justage des I-Meters, die somit für die Unterschiede verantwortlich sein könnte.
    Die Fragen, die sich für mich daraus ergeben sind die folgenden:


    Ist der in I-Gramm 2 gemessene Asti wirklich da, oder wird er durch einen Effekt vorgetäuscht, der mit der Einstellung des I-Meters und der daraus resultierenden Aurichtung der Fringes zusammenhängt?


    Wenn dem so sein sollte, wie kann man dann die korrekte Grundeinstellung des I-Meters finden?


    Frustierte Grüße,


    Ulli

  • Hallo,
    Ich hab im Moment ein ähnliches Problem, ein Spiegel der im Foucaulttest und im Ronchitest einwandfrei ist, zeigt im Interferogramm deutlichen Astigmatismus.
    Da kann nur ein völlig unabhängiger Test weiterhelfen. In meinem Fall wird das Vorhandensein des Asti durch einen Test am künstlichen Stern bestätigt, sowohl das Vorhandensein als auch Orientierung und Richtung.
    Dadurch ist erstmal jeder Zweifel beseitigt und ich kann Gegenmaßnahmen ergreifen. Warum der ASti bei deinem Spiegel mal größer und mal kleiner ist kann ich nicht sagen, bei meinem Spiegel verändert sich wenig.
    Meine Erfahrung zeigt daß FringeXP bei der Auswertung aus dem Kugelzentrum außerordentlich empfindlich auf Abweichungen bei der Anpassung der Ellipse und ROC bzw. Durchmesser des Spiegels reagiert.
    Grüße Martin

  • Hallo Ulli,
    erst einmal herzlichen Glückwunsch zu der Qualität der I- Gramme. RMS Fit Error von 0,032 das finde ich bei einem 12“ und CoC ganz ausgezeichnet. Ich kannte ja das Risiko. Wenn man Dir was vormacht, dann machst Du es nach kurzer Zeit besser.


    Zu Deinem Problem
    Fehler Nr. 1: Selber Schuld, wenn Du Wiederholmessungen machst,*


    Jetzt ernsthaft! Ich hab zunächst ganz bewusst ohne die Beschreibung Deine Problembeschreibung zu lesen die I- Gramme kopiert und mit FringeXP ausgewertet. Damit wollte ich möglichst unbeeinflusst an die Sache herangehen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle zusammengefasst:


    Daraus schließe ich, Du hast ein „dickes“ Thermikproblem mit der Luft in Deiner Messtrecke. Es ist sonst nicht zu erklären, dass die Sprünge allein bei Ausschaltung von Coma 1 (Sp. 1 nach Sp. 2, Zeile U1 und U3) derart hoch sind. Bei CoC ist der Asti- und Komafehler des gesamten Messaufbaus verschwindend gering. Ebenso sprechen die in Spalte 6 aufgeführten Differenzen für Thermikstörungen in dem Luftraum. In gleicher Weise können sehr langsam bewegte Luftschlieren Asti vortäuschen und/oder echt vorhandenen Asti abschwächen oder verstärken. Bei dem I- Gramm U2 hast Du wohl einen ziemlichen Extremfall erwischt.


    Ich hatte mit meinem 10“ f/6 bei der Ausarbeitung zu meinem Berichts „zufällige Fehler...“
    http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=17200
    ganz ähnliche Probleme, auch mit kräftigen Asti- Schwankungen innerhalb einer Messreihe als ich Wiederholmessungen im meinem Werkraum gefahren hatte. Danach hab ich die Messstrecke in den Kellergang verlegt , wo die gemessenen Temperaturdifferenzen deutlich geringer waren. Aber auch hier war die Welt noch nicht in Ordnung. Erst nach „Tunnelbau“ hab ich dort gut reproduzierbare Werte bekommen (vgl . Diagramm 4 aus den zitierten Bericht).


    Gruß Kurt


    PS.: Nachtrag,
    hab soeben mit "Aberrator" simuliert wie stark sich angenommener Asti als PtV - Wellenfrontfehler auf den Strehl eines sonst fehlerfreien Spiegels auswirken würde:
    ptV: 0,25 0,5 1,0 1,5 lambda
    Strehl 0,90 0,66 0,19 0,08


    Dann ist noch zu bedenken, dass 1 °C Tempereaturdifferenz der Luft fast 2 lambda Verschiebung pro meter ausmacht. Da ist bei 3 m Versuchsstrecke entsprechend 6 m Weglänge 0,5 bis 1 Lambda Asti allein durch Luftschlieren gar nicht so unwahrscheinlich.


    *Nachtrag. 24.02.05
    ...denn:


    1. es ändern sich sowohl der Durchmesser als auch der Krümmungsradius des Spiegels sowie Dein Augenmaß derart rasant und im im unglaublichen Maße, dass jedwede Wiederholmessung zu "Unsinn" ausarten lässt.[:o)]


    2. Im übrigen hast Du gar keine Legitimation zu Strehlen, weil Du noch immer nicht Dein Interferenzstreifenmarkierungsexamen (ISM- Schein) abgelegt hast[}:)].

  • Hallo Ulli


    immerhin zeigen diePlots von FringeXp die selbe Oberflächenform wie bei FigureXp hast du denn damit auch mal mit mehreren Spiegelverdrehungen gemessen?


    Gruß Frank

  • Hallo,


    (==>)Marty:


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Da kann nur ein völlig unabhängiger Test weiterhelfen. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Da gebe ich Dir recht, bevor der Spiegel zum Belegen geht werde ich ihn auf jeden Fall noch am Stern testen.
    Darüberhinaus würde ich mir aber wünschen, das man durch die sichere Beherrschung und Anwendung der Interferometrie letzendlich auch ohne Startest eine eindeutige Aussage zur Form des Spiegels machen kann, sonst macht ein Test der genau dies leisten soll und der, wenn man ihn sorgfälltig durchführt recht aufwendig ist, keinen Sinn.


    (==&gt;) Kurt:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">RMS Fit Error von 0,032 das finde ich bei einem 12“ und CoC ganz ausgezeichnet. Ich kannte ja das Risiko. Wenn man Dir was vormacht, dann machst Du es nach kurzer Zeit besser.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    kein Wunder, bei dem Lehrer![:)][:)]
    Die Temperaturverteilung entlang der Meßstrecke spielt mit Sicherheit eine große Rolle. Ich habe gestern Abend noch mit einem einfachen Digitalthermometer eine Temperaturdifferenz von ca. 1°C zwischen Spiegel und I-Meter gemessen. Schon denkbar, das sich da Turbulenzen bilden, die Asti vortäuschen.


    (==&gt;)Frank:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...hast du denn damit auch mal mit mehreren Spiegelverdrehungen gemessen?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    systematisch hab ich das bei diesem Spiegel noch nicht gemacht, vielleicht mach ich das noch.


    Gruß Ulli

  • Hallo Freunde,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich habe gestern Abend noch mit einem einfachen Digitalthermometer eine Temperaturdifferenz von ca. 1°C zwischen Spiegel und I-Meter gemessen. Schon denkbar, das sich da Turbulenzen bilden, die Asti vortäuschen.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    damit hat Ulli ungefähr ähnlich besch...e Bedingungen wie derzeit in meinem "Messbunker". Ich kann bei mir an einigen Spinneweben erkennen, dass die Luft ständig in Bewegung ist, auch wenn es draußen vollkommen windstill ist. Es ist erstaunlich, dass sich dabei die CC relativ unbeeindruckt zeigt. Daher ist es auch verständlich, dass man bei Messung nach Foucault immer noch brauchbare Messwerte erhält. Aber Messung von Asti ganz gleich nach welcher Labormethode kann man unter diesen Umständen vergessen. Dazu muss man erst einmal für gleichmäßige Temperatur in der Messstrecke sorgen. Wie man das im Winter ohne großen Aufwand (z. B. Iso- Tunnel) anstellen will, weiß ich auch noch nicht. Bis mir dazu etwas besseres einfällt haben wir sicher wieder Sommer[8D]. Dann schaltet man üblicherweise die Heizung aus. Die Wände sind rundherum auf gleicher Temperatur und die I- Meter- Messwerte sind wieder fast lehrbuchmäßig.... Das weiß ich aus praktischer Erfahrung.


    Merke: geh niemals ohne Thermometer ans I- Meter[;)]


    (==&gt;) Ulli,
    noch eine Frage zu Deinem I- Meter: welchen Laser verwendest Du? Deine I- Gramme sind nämlich so schön glatt, dass man neidisch wird. Bei 12" f/5 ist das keineswegs selbstverständlich.


    Zum Vergleich hier mal ein I- Gramm Deines Spiegels vor der Endkoprrektur bei meinen Übungsmessungen im vergangenen Herbst.


    Weiterhin viel Erfolg bei der Korrektur.


    Gruß Kurt

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


    ich verwende mittlerweile einen Laserpointer vom Flohmarkt. Der bringt eine deutlich gleichmäßigere Ausleuchtung als der Justierlaser, dem ich anfangs verwendet habe.


    Gruß Ulli


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


    Hallo,
    Wo ist denn dieser Flohmarkt? So einen Laserpointer hätte ich auch gerne[:D] Meine Interferogramme sind weitaus körniger, das Auswerten ist dadurch deutlich erschwert.
    Ich will gelegentlich mal verschiedene Kollimatorlinsen ausprobieren, vielleicht lässt sich da was verbessern. Hast du die originale Kollimatorlinse oder eine bessere verwendet?
    Grüße Martin

  • Hallo Ulli, Hallo Kurt und natürlich Marty,


    ich habe gerade gestern bei W.Rohr eine interessante Info über Strahlabstand der beiden Interferometerstrahlen (direkt und mit Linse) und deren Einfluss auf die Strehlwerte gelesen.
    (Kleine Nebenbemerkung: Irgendwie habe ich den Eindruck W.Rohr postet in seinem Forum hauptsächlich um gegen andere Personen zu schießen. Er mag ja teilweise richtig liegen, aber fast in jedem Posting liest man zwischen den Zeilen Kritik an bestimmten Personen heraus. Sowas kann sicher persönlich und privat ausdiskutiert werden und nicht durch solche kindischen Aktionen. Und wenn ich deswegen jetzt auch den Zorn von W.Rohr auf mich ziehe, naja "that's live".
    Aber um allem anderen vorzubeugen, das Ganze ist meine Meinung, die nur aufgrund der gesammelten Eindrücke in verschiedesten Foren und auf Treffen gebildet wurde !!!)
    Aber zurück zum eigentlichen Thema:


    Im entsprechen Posting bei http://www.astroforen.de ist zu lesen, daß Dave Rowe (der FringeXP Programmierer) dem Strahlabstand der beiden Laserstrahlen einen signifikanten Einfluss auf Astigmatismus und Strehlwert zuschreibt. Mit der entsprechend aufgeführten Berechnungsformel habe ich bspw. für meinen 8" f5.7 Spiegel eine optische Pfaddifferenz (Wellenfrontfehler) von ca. Lambda/12,5 bei einem Strahlabstand von 15mm ermittelt. Für größere Strahlabstände geht es schnell mit den Wellenfrontfehler nach oben.
    Meine prinzipielle Frage daher, welchen Strahlabstand hast Du (Ulli) denn?
    Ob dieser Effekt auch durch einen Offset von einigen 1/100mm beeinflust, kann ich nicht genau sagen. Meine bisherigen Versuche beschränkten sich darauf ein "übliches" I-Gramm zu erzeugen, ich fand jedoch immer nur Ringe (spährische Aberation, oder paraxial Focus?), die durch Verkippung des I-Meters über den Spiegel schieben ließen. Meiner Beobachtung nach, änderte sich die Form der Ringe leicht (wirklich nur schwach) bei Veränderung der Lage der Strahlen auf dem Spiegel. Dies würde deine Beobachtung bestätigen.


    Gruß
    Markus


    P.S.: Auch mein Justierlaser scheint nicht ideal geeignet um eine gleichmäßige Ausleuchtung des Spiegels hinzubekommen. Es sieht nach dem Aufweiten mit der Bikonvexlinse eher wie eine Mischung aus Kreis und Schlitz aus [:(]

  • Hallo,


    (==&gt;)Marty: der Flohmarkt war ganz bei mir hier in der Nähe, aber in Berlin müßte so ein Laserpointer eigentlich auch zu finden sein...[:D]


    Ich habe viel mit dem Laserpointer herumprobiert, mit Blenden vor und hinter der Kollimationslinse, auch mit anderen bzw. zusätzlichen Kollimationslinsen. Viel genützt hat das aber alles nicht.
    Die oben abgebildeten I-Gramme sind mit Original- Linse und ohne Blende gemacht. Der Focus der Linse ist so eingestellt, das der Strahl in ca.120cm Abstand vom Strahlaustritt den kleinsten Punkt macht. Die Strahlgeometrie ist nicht punktförmig, sondern eher rechteckig. Den Strahl habe ich so ausgerichtet, das das Rechteck vertikal ausgerichtet ist.


    (==&gt;)Markus: Den Strahlabstand habe ich bei meinem I-Meter derzeit auf 6mm eingestellt.
    Weißt Du, ob der Strahlabstand einen bestimmten Wert haben muß, oder ob er unterhalb eines maximal zulässigen Wertes liegen muß, aber ruhig geringer sein kann?


    Gruß Ulli

  • Hallo Markus,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Mit der entsprechend aufgeführten Berechnungsformel habe ich bspw. für meinen 8" f5.7 Spiegel eine optische Pfaddifferenz (Wellenfrontfehler) von ca. Lambda/12,5 bei einem Strahlabstand von 15mm ermittelt. Für größere Strahlabstände geht es schnell mit den Wellenfrontfehler nach oben.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Die Berechnungsformel wird z.B. auch von den „Schiefspieglern“ genutzt oder bei der Abschätzung des Asti verursacht durch den Setoff beim Labor Startest.


    Es ist kein besonderes Problem den Strahlabstand auf 4 - 5 mm zu reduzieren. Formelrechnen kannst Du als Physiker sicher noch etwas besser als ich. Für weniger „vorbelastete“ Mitleser :
    Bei 5 mm Strahlabstand kann man den Wellenfrontfehler wegen Asti und Koma bei Messung CoC getrost vergessen, vorausgesetzt die Optik des Bath- I- Meters ist einwandfrei kollimiert.


    Bei Messung in Autokollimation insbesondere bei lichtstarken und kleinen Parabolspiegeln bzw. Teleskopöffnungen werden Asti und Koma des I-Meters durchaus merklich.


    Siehe auch:


    http://www.astrotreff.de/topic…CHIVE=true&TOPIC_ID=16421


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ob dieser Effekt auch durch einen Offset von einigen 1/100mm beeinflust, kann ich nicht genau sagen.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Der Effekt ist sicher wesentlich kleiner als die Störungen durch Luftschlieren bei einigermaßen guter Temperaturkonstanz der Luft in der Messstrecke. Ich hab dazu Versuche
    mit extremer Verstellung der Streifenlage gemacht. Siehe
    http://www.astrotreff.de/topic…earchTerms=Interferometer
    Da findet man auch deutlich die Verstellmöglichkeiten des Experimentalaufbaus meines ersten Bath- I- Meters.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Auch mein Justierlaser scheint nicht ideal geeignet um eine gleichmäßige Ausleuchtung des Spiegels hinzubekommen. Es sieht nach dem Aufweiten mit der Bikonvexlinse eher wie eine Mischung aus Kreis und Schlitz aus
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ich komme zu dem gleichen Resultat wie Ulli. Der beste Diodenlaser war ein billiger Pointer. Dem hab ich allerdings die Originallinse amputiert und gegen eine auf 2 mm abgeblendete 6 mm planvex- Linse ersetzt. Im Moment hab ich eine 12€ „teure“ Laserdiode im Einsatz. Die bringt aber nicht so saubere I- Gramme.


    Gruß Kurt

  • Hallo Markus,


    Ich fand jedoch immer nur Ringe (spährische Aberation, oder paraxial Focus?), die durch Verkippung des I-Meters über den Spiegel schieben ließen. Meiner Beobachtung nach, änderte sich die Form der Ringe leicht (wirklich nur schwach) bei Veränderung der Lage der Strahlen auf dem Spiegel. Dies würde deine Beobachtung bestätigen.


    Mit Ringen meinst du wahrscheinlich I- Gramme ähnlich wie im folgenden Bild:


    Es handelt sich hier um einen Parabolspiegel 8“f/5
    Nur durch axiale Vertsellung des I- Meters um ca. 2 mm bekomme ich I- Gramme ähnlich wie im folgenden Bild:


    Der Bündelabstand lag bei ca. 5 mm. mit wesentlich größeren Bündelabständen hab ich nicht experimentiert.


    Details siehe auch:
    http://www.astrotreff.de/topic…ID=11597&SearchTerms=Bath


    Gruß Kurt

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