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 (30) Pronto ED 70/480 optimieren
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Rohr
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Germany
335 Beiträge

Erstellt am: 18.05.2003 :  12:57:51 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Rohr's Homepage
Pronto ED 70/480 optimieren

Vorwort. Wer sich in die Materie von Refraktoren einarbeiten will, gemeint ist der gebräuchlichste,
nämlich der Zweilinser in irgendeiner Ähnlichkeit zum klassischen Frauenhofer, der findet in dem
dafür lesenswerten Buch von Harry Rutten und Martin van Venrooij "Teleskop Optics", 1988 bei
Willmann-Bell, Inc, Richmond, Virginia 23235 erschienen, von Seite 49 - 59 genügend weitere
Informationen zu den Eigenheiten einer FH-Refraktor-Optik. Dieser Veröffentlichung damals ging
eine intensive Diskussion voraus, nachdem Wolfgang Busch, Ahrensburg, in Zusammenarbeit
mit der Fa. Reichmann Brookdorf, seinen HAB-Dreilinser als Öl-Immersions-Objektiv 1976 auf
der Foto-China in Köln vorgestellt hatte. Später wurde dieses HAB-Objektiv u.a. in der SuW-Ausgabe
77/10 S 340/341 veröffentlicht. Dort kann man zum Farblängsfehler folgendes nachlesen:
Die Längs-Abweichung bei einem Standard-FH im Bereich von F-Linie bis C-Linie (blau bis rot) also
der F-, e-, d-, C-Linie, beträgt ca. 0.57 pro mille der Brennweite, während beim Busch HAB diese Abwei-
chung auf ca. 0.20 pro mille verkürzt worden war. Im Falle des Pronto ED wäre das etwa 0.40 pro mille,
also auch schon deutlich besser als beim normalen FH, auch ist eine Öffnung von f/6.8 eine lichtstarke
Angelegenheit. Bei "normalen" FH liegt die Öffnung zwischen f/10 bis f/20.

In der 1. Ausgabe von 1988 Seite 54 nennt Rutten "For the normal
Fraunhofer-type astronomical doublets, secondary spectrum amounts
to 0.0005f or 1/2000 the focal length of the lens. The very best
visually-corrected doublets possible with slightly abnormal glasses
are semi-apochromats or half-apochromats. In these design, secondary
spectrum is reduced to approximately 0.00025f or 1/4000 the fokal
lenght" was für den Pronto ED durchaus stimmt, nach meinen Messungen.
Mit noch teureren Gläsern wäre das sekundäre Spektrum, so Rutten
auf 1/8000, bei Calzium Fluorit sogar auf 1/16000 der Brennweite zu
verkürzen.

Die g-Linie (violett) würde bei einem Standart FH sogar um 2.5 pro mille länger ausfallen, beim
Busch HAB lediglich 0.6 pro mille der Brennweite. Das später von Christen mit moderneren Gläsern
weiter-entwickelte Immersion-Objektiv fußte also auf dieser Diskussion bzw. dem HAB von Wolfgang
Busch. Diese von Christen weiterentwickelte Optik wurde dann zu einem erheblich höheren Preis
auf dem Markt angeboten, während der Bausatz von Wolfgang Busch mit Standard Gläsern ausgestattet
war. Mindestens 5 dieser Bausätze habe ich in der Zeit gesch4liffen, und im Optik-Schrank wartet
immer noch ein unvollendeter Bausatz auf seine Fertigstellung. Soviel als Hintergrund zur Entwicklung
von leistungsfähigen Refraktor-Objektiven aus dem Amateur-Bereich, damit diese Inititativen nicht ganz
in Vergessenheit geraten. Ich könnte mir also vorstellen, daß die Gruppe um den Sternfreund Hermeling-
meier < hubert(==>)privatsternwarte.net > das sicherlich interessieren könnte.

Zurück zum Pronto ED 70/480

Bei diesem kleinen Reise-Teleskop war der Anlaß, wie üblich, ein Verkauf von Sternfreund zu
Sternfreund - eigentlich eine normale Angelegenheit, wenn nicht der zukünftige Neubesitzer
das Gerät verständlicherweise erst einmal auf Herz und Nieren am Jupiter prüfte und gegenüber
einem Genesis (opt. Daten liegen leider nicht vor) in der Leistung abfiel. So wurde ein Öffnungs-
fehler diagnostiziert und ein vorhandener Astigmatismus und ein paar Tage später wurde ich
um eine genauere Analyse bzw. mögliche Optimierung gebeten - geht natürlich nicht am Telefon,
sondern erst, wenn das Teleskop bei mir auf der opt. Bank Auskunft gibt.

Ein erster Blick unter einer hellen Lampe auf die vier Linsen-Flächen verrieten mir, daß ein Optiker diesen
Zweilinser bereits zerlegt hatte. Ein weiterer Blick in Autokollimation am künstlichen Stern offenbarte,
zwar keinen Astigmatismus, aber ab einem 10 mm Okular eine erkennbare Dezentrierung des
Objektiv kombiniert mit einer leichten Verkippung der Linsen zueinander. Weiterhin wurde deutlich,
daß die beste Korrektur im roten Bereich liegt, was soviel heißt, daß der Linsenabstand zwischen
beiden Linsen vergrößert werden muß, wollte man auch dieses noch optimieren - eine unbe-
zahlbare Probiererei.

01 Pronto ED 70/480 vor dem Kollimations-Spiegel von Zeiss



01 Damit sich jeder eine Vorstellung von der Situation und der Größe des Teleskops
machen kann, sei ein Bild vom Teleskop beigefügt.

02 Farblängsfehler oder chromatische Aberration intra/extrafokal



02 Bereits am künstlichen Stern im 10 mm Kellner Okular ist die Lage der Farben gut
zu erkennen. Das entspricht am Himmel einem 5 mm Okular, weil sich
durch den doppelten Durchgang der Farblängsfehler addiert.

Wenn grün und gelb den Fokus bilden, dann schneidet blau und rot die
Achse um blau = +0.21 mm und rot = +0.27 weiterhinten und ist intrafokal als Farbsaum
zu erkennen. Rechts daneben die Situation extrafokal: Jetzt fokussiert sich rot und blau,
und es entsteht logischerweise ein grüner Farbsaum. Jede Farbe kann man sich als
eigenständigen Lichtkegel vorstellen, deren Schnittweite auf der optischen Achse ver-
schieden sind: Im Normalfall liegen grün/gelb dicht beieinander und blau/rot, siehe auch
Rutten S. 53.

03 Gaußfehler für Blau überkorrigiert (=farbabhängige Öffnungsfehler)



03 MIt dem Ronchi-Gitter 13 lp/mm intrafokal ist die sphäische Aberration am deutlichsten erkennbar:
die Strahlen aus der Mitte fallen kürzer als die Randstrahlen, also verformen sich die Streifen intrafokal
bauchig, extrafokal wäre das umgekehrt.

04 Gaußfehler für grün überkorrigiert



04 Fehler ist etwas geringer

05 Gaußfehler für rot erheblich besser



05 bei diesem Objektiv fällt auf, daß es scheinbar für rot korrigiert ist, oder aber der Abstand
der Linsen zu gering ausgefallen ist: Man kann nämlich in diesem Fall durch eine Abstands-
Vergrößerung die gute Korrektur bei 650 nm in Richtung 550 nm "schieben" und hätte für
visuelle Beobachtungen eine perfekte Optik - nur soviel Zeit hat man bei Televue leider nicht,
das Objektiv ist ja selbst bei 550 nm immer noch deutlich beugungsbegrenzt, wie man später
noch sehen wird.

06 Foucault-Test bei grün



06 am Stern wird man diesen Öffnungsfehler nach der Methode von Suiter also sehen, und
der Sternfreund hat dies auch klar erkannt. Leider tritt er eben im visuellen deutlicher hervor,
sodaß der Eindruck eines schlechteren Objektivs entsteht, was nicht unbedingt der Fall sein
muß, wenn man sich optisch näher mit dem Teleskop befaßt.

07 Foucault-Test bei rot



07 Wie zwingend eine Abstands-Vergrößerung der Linsen ist muß man noch später untersuchen.

08 Nachweis der Justage bzw. Kollimation zum Tubus.



08 Mit diesem Interferogramm läßt sich Astigmatismus nachweisen, wenn er denn vorhanden
wäre. Beim Pronto ED jedenfalls ist keiner vorhanden, der Fehler lag an der richtigen Justage
und Kollimation.

09 Interferogramm bei 650 nm (rot)



09 Zuerst interessiert also die Frage, wieviel Strehl hinter diesem Interferogramm steckt, weil
ja in diesem Spektral-Bereich die Optik am besten ist. Das flache "M" über den Streifen zeigt
in meiner Standard-Einstellung eine Überkorrektur an, ein flaches "W" wäre dann die Unter-
korrektur. Die Werte kann man dem nächsten Bild entnehmen.

09a 0.96 Strehl bei Lambda/6 Überkorrektur



09a Ein sehr guter Wert, würde er für 550 nm gelten

10 Interferogramm bei 532 nm (grüner Feststoff-Laser)



10 Die "Ausbuchtung" der M-Streifen signalisiert eine höhere Überkorrektur.

10a 0.85 Strehl bei Lambda/3 Überkorrektur



10a Auch hier liegt der Strehl noch deutlich über der Beugungs-Grenze von 0.80, weshalb nur
Liebhaber einer Optik überlegen, ob sie diese Optik weiter optimieren sollen, man kann nämlich
ein System sehr leicht verschlimmbessern - was Bill Gates zum Ausspruch verführte:
"Never change a running system." Vor dieser Entscheidung stehe ich auch des öfteren.

Der Farblängsfehler von ca. 0.2 mm von rot/blau gegenüber gelb/grün läßt sich in keinem Fall
beheben. Wohl aber die gute Korrektur bei rot in Richtung gelb/grün. Da aber nun der Allgemein-
Zustand dieser Optik erheblich besser ist, als zu Beginn meiner Aktion, überlegt man sehr
sorgfältig, ob man einen neuen Abstands-Ring mit welcher Dicke drehen soll, um auch diesen
Fehler noch auszumerzen. Und spätestens jetzt entsteht eine Preis/Leistungs-Diskussion,
d.h. die Frage, ob die Zeit im Verhältnis steht zum Anschaffungs-Preis dieses kleinen Teleskopes.
Dem Hersteller ist das egal: Seine Optik liegt innerhalb der Toleranz.

Soviel aus aktuellem Anlaß zu einem recht leistungsfähigen Objektiv, was sich am Spalt-Test
recht gut zeigen läßt.

Wolfgang Rohr

PS: Der 16-Zoll Dobson stünde zum Verkauf an:
http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=3051




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Bearbeitet von: Rohr am: 07.06.2003 10:30:20 Uhr

Shemesh
verstorben im April 2005

Germany
157 Beiträge

Erstellt  am: 18.05.2003 :  15:51:48 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Shemesh's Homepage
Hallo Wolfgang,
ich denke vielleicht etwas anders. Wenn bei 1,45 mm AP schon eine Dekollimation zu erkennen ist, dann würde ich das Gerät sicher nicht kaufen. Dass der "Käufer" von der Qualität nicht gerade begeistert ist, wundert mich gar nicht. Wie will man mit so einer Funzel denn beobachten? Eignet sich so etwas wenigstens für Fokalaufnahmen?
Wenn nicht, dann ist der Refraktor gänzlich ungeeignet, auch wenn sein Strehl bei 85 liegt, es sei denn man könnte ihn justieren.
Dann noch ne Frage, weil da Astigmatismus erwähnt wurde.
Könnte es nicht sein, dass die Optik im kalten Zustand verspannt und auf der Bank bei Raumtemperartur funzt?
Wenn da schon ein "Optiker" seine Händchen angelegt hat, ist ja alles möglich.
Gruß
Matthias

CCD-Tipp: So wenig wie nötig und davon dann soviel wie möglich.

Bearbeitet von: am:
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Rohr
deaktiviert

Germany
335 Beiträge

Erstellt  am: 18.05.2003 :  17:10:29 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Rohr's Homepage
Hallo Matthias,

die Situation der Optik vor der Optimierung habe ich nur beschrieben,
nicht mit Testbildern dokumentiert - wozu auch. Da ich mit dem 10 mm
Okular zweimal durch die Optik "gehe", würde das am Himmel erst bei
einem 5 mm Okular erkennbar. Jedenfalls waren diese Fehler bereits
vor dem Testlauf behoben, weil ich sonst nicht die Qualität der Optik
messe, sondern deren Dejustage etc. Am Bild Nr. 2, das mit dem erwähnten
10 mm Okular entstanden ist, läßt sich keine Dejustage mehr erkennen -
es war nämlich zugleich der Nachweis, daß die jetzt behoben ist.

Zur Frage des Astigmatismus folgendes:
Der Schraubring für die beiden Linsen war angeknallt, trotzdem hatte
das Sternscheibchen nicht das Aussehen eines typischen Astigmatismus,
aber einer typischen Dejustage. Das Spiel zwischen Linsen und Fassung
ist mit ca. 0.1 mm eigentlich groß genug, daß kein Astigmatismus ent-
stehen kann. Im Gegenteil hat der Optiker vor mir versucht, mit
Tesafilm dieses Spiel zu mindern - witzigerweise an zwei gegenüber-
liegenden Stellen in der Fassung selbst.

Die fotografischen Ansprüche an ein Teleskop beziehen sich mehr auf
die Definition im Feld und weniger auf die Abbildung auf der Achse,
also die Frage der Bildfeldwölbung und der Abbildung am Rande des
Chips. Dazu habe ich überhaupt keine Aussagen gemacht.

Zeigen wollte ich lediglich, wie aus einem vernünftigen Teleskop
schnell ein unbrauchbares werden kann und umgekehrt. Bitte auch nicht
vergessen, daß gute Optiken auch ihren Preis haben müssen, den die
Sternfreunde eher zögerlich zu zahlen bereit sind.

Wolfgang Rohr

http://rohr.ajax.de

Bearbeitet von: Rohr am: 18.05.2003 17:16:50 Uhr
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Mario_II
Senior im Astrotreff

France
155 Beiträge

Erstellt  am: 18.05.2003 :  20:44:21 Uhr  Profil anzeigen
Hi Wolfgang,
Ich habe gerade noch mal nachgeschaut (heute is' irgendwie ED Tag), meiner hatte
1/5000 als Farbfehler, also ein guter ED.

Aber sag mal, der Pronto da hat mit 0.27 fuer rot und 0.21 fuer blau ja gerade mal
1/1777 bzw 1/2285 Farbweichung. Wozu braucht der dann dafuer ED-Glaeser?
Das sollte ja auch noch ein konventioneller Frauenhofer packen, oder seh' ich das falsch?

Mario

Bearbeitet von: am:
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Rohr
deaktiviert

Germany
335 Beiträge

Erstellt  am: 18.05.2003 :  21:38:14 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Rohr's Homepage
Hallo Mario,

wegen der starken Überkorrektur war das nicht mehr so sicher
zu messen: Die Differenz ermittle ich über Foucault +
Interferenz-Filter, wie Du das bei Deinem Objektiv erlebt
hast. Wenn bei einer Farbe die sphärische Aberration zu
stark ist, dann versucht man den "flachesten" Bildeindruck als
Schnittpunkt zu nehmen, statt der 0.833-Zone vom Spiegeldurch-
messer. Je kleiner die sphärische Aberration, umso eindeutiger
ist auch die Schnittweite der jeweiligen Farbe, so wie bei Deinem
Objektiv. Billige mir also eine gewisse Toleranz zu, obwohl die
Meßergebnisse trotzdem eindeutig in Richtung ED zeigen. Weil die
Lichtquelle mitbewegt wird, ergibt sich für jede Farbe der richtige
Abstand. Ob sich bei einer Optimierung des Gaußfehlers auch noch
an der chromatischen Aberration was ändert, also die Werte verkürzt,
kann ich im Augenblick nicht sagen.

Wolfgang Rohr

http://rohr.ajax.de

Bearbeitet von: Rohr am: 18.05.2003 21:49:01 Uhr
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Hubert
Mitglied im Astrotreff


57 Beiträge

Erstellt  am: 18.05.2003 :  22:35:28 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Hubert's Homepage
Hallo Wolfgang,
Deine Testberichte sind immer interessant und ich habe den Hinweis schon ans Refraktorforum (http://www.privatsternwarte.net/forum.html) weitergegeben.
Vielen Dank.

Hubert
Privatsternwarte Boker Heide
http://www.privatsternwarte.net

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Marc
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
3129 Beiträge

Erstellt  am: 18.05.2003 :  23:33:23 Uhr  Profil anzeigen
Hi,
Der Gaußfehler:So viel ich weiß ,spielt er beim Vergleich AS gegen FH
eine wesentliche Rolle
Laut "Astrooptik "U.Laux Seite 147 sind AS f 15 mit FH f 20 ziemlich identisch beim sekundären Spektrum,aber der Gausfehler beim AS ist deutlich besser korrigiert
sag mal Wolfgang -haste noch guten Kontakt zu Herrn Busch aus Ahrensburg-könntest du da mal ein kontakt herstellen.Würd gern mal meine Optik genauer ausmessen lassen

D&G FH D 125 f 2250 mm

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Rohr
deaktiviert

Germany
335 Beiträge

Erstellt  am: 19.05.2003 :  06:21:17 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Rohr's Homepage
Hallo Marc,

einfach mich anrufen, dan geb ich Dir die Nummer.
Hab gestern erst wieder mit ihm telefoniert.
Herzliche Grüße

Wolfgang Rohr
________________________________
|| Qualitäts-Prüfung astronomischer Optik
|| Altvaterstr. 7, D - 97437 HASSFURT
|| Tel. +49 (0) 9521 5136
|| Mobil. + 49 (0) 175 366 93 11
|| email: Wolfgang.Rohr(==>)t-online.de
|| internet: http://rohr.aiax.de
|| Labor-Berichte zu finden unter:
http://www.astrotreff.de/user/skripts/postings-rohr.asp

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otterstedt
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1388 Beiträge

Erstellt  am: 21.05.2003 :  23:12:10 Uhr  Profil anzeigen  Besuche otterstedt's Homepage
Hallo Wolfgang,

du schreibst:
> Weiterhin wurde deutlich, daß die beste Korrektur im roten Bereich liegt,
> was soviel heißt, daß der Linsenabstand zwischen beiden Linsen vergrößert
> werden muß, wollte man auch dieses noch optimieren - eine unbezahlbare Probiererei.

Für meinen Spiel-Refraktor (http://de.geocities.com/hein_guck_in_die_luft/refraktor4.html)
bin ich leider gezwungen diese Probiererei auf mich zu nehmen. Mir fällt es dabei etwas schwer
die gefundenen Ergebnisse zu bewerten. Könntest du evtl. einmal grob erklähren, welche
Auswirkungen eine Veränderung des Linsenabstandes hat und wann das Optimum erreicht ist.

CS, Heiner

Teleskope bauen in Theorie und Praxis

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Wolfgang
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1335 Beiträge

Erstellt  am: 22.05.2003 :  16:05:45 Uhr  Profil anzeigen
Daten zum Genesis: 102 mm / 540 mm oder 102/500 (alte Bauweise)
Gruß Wolfgang (Besitzer eines Genesis)

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