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 12 " Planspiegel einsatzbereit
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Seite: von 8

MichaelMoser
deaktiviert

Deutschland
49 Beiträge

Erstellt  am: 10.12.2003 :  17:17:27 Uhr  Profil anzeigen
Hi Kurt,

Zitat:
ja, dann mess mal schön, aber meinen Planspiegel bekommst Du nicht dafür


wollen wir nicht lieber die Antwort von Alois abwarten, bevor du dich in die falsche Richtung verausgabst?

Micha


Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt  am: 10.12.2003 :  18:50:23 Uhr  Profil anzeigen
Zitat:
Original erstellt von: MichaelMoser

Hi Kurt,

Zitat:
ja, dann mess mal schön, aber meinen Planspiegel bekommst Du nicht dafür


wollen wir nicht lieber die Antwort von Alois abwarten, bevor du dich in die falsche Richtung verausgabst?

Micha


Hi Micha,
ich habe nicht mehr vor mich bezüglich Deiner Einlassungen zu meinen Themen zu verausgaben. Dafür ist mir einfach meine Zeit zu schade.
Gruß Kurt

Bearbeitet von: am:
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Alois
Altmeister im Astrotreff

Austria
1307 Beiträge

Erstellt  am: 10.12.2003 :  19:26:41 Uhr  Profil anzeigen
Hallo
Kut und Michael.
Bitte noch um etwas Geduld.
Ich bin noch am Überlegen Rechnen und Bilder machen.
Gruß
Alois

Bearbeitet von: am:
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MichaelMoser
deaktiviert

Deutschland
49 Beiträge

Erstellt  am: 10.12.2003 :  21:15:16 Uhr  Profil anzeigen
Hi Kurt,

Zitat:
Hi Micha,
ich habe nicht mehr vor mich bezüglich Deiner Einlassungen zu meinen Themen zu verausgaben. Dafür ist mir einfach meine Zeit zu schade


Bin gespannt, wann du damit anfängst ...

Micha


Bearbeitet von: am:
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Amateurastronom
Altmeister im Astrotreff


1348 Beiträge

Erstellt  am: 10.12.2003 :  23:26:56 Uhr  Profil anzeigen
Alois schrieb:

>Ja ich weis, es ist einfacher immer nur von einer Einheit zu >sprechen.

Offen gesagt hatte ich zuerst gedacht, dass beim Thema
Planflächen alle von Genauigkeiten der Fläche sprechen.
Dann hatte ich überlegt, es hinzuzusetzen, dann aber
doch darauf verzichtet.

>Aber weis das jemand der den Artikel ein halbes Jahr später liest.
>Auch ich hatte von der Industrie kommend anfangs Probleme, weil bei
>der Herstellung wird immer nur die Fläche gemeint.

Das ist in der Tat vermutlich ein Unterschied zwischen Hersteller und Prüfer/Verwender.
Ein Hersteller ist während des Herstellungsvorgangs immer daran
interessiert, Abweichungen von der Idealform der Fläche zu erkennen.
Insofern sprechen Fachpublikationen oft von Abweichungen der
Fläche, die dann ggf. als Spiegel oder Linse etc. verwendet
werden kann.

>Seit dem schreibe ich fast immer Wellenfront oder Oberfläche dazu,
>wave ist für mich ungültig weil das sagt nur das hier die
>Welleneinheit und nicht Nanometer verwendet werden.

Ich hätte das besser dazugeschrieben.

Bearbeitet von: am:
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Alois
Altmeister im Astrotreff

Austria
1307 Beiträge

Erstellt  am: 10.12.2003 :  23:44:43 Uhr  Profil anzeigen
Hallo
Amateurastronom.

Zitat.
Ich hätte das besser dazugeschrieben.
-------------------------------------------------

Das stimmt.
Ich wollte damit nur zu geben das ich auch nicht immer fehlerferei bin.

Viele Grüße
Alois

Bearbeitet von: am:
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Amateurastronom
Altmeister im Astrotreff


1348 Beiträge

Erstellt  am: 11.12.2003 :  00:02:29 Uhr  Profil anzeigen
Kurt schrieb:

>Unter der Annahme, dass hier Lamda/20 Oberfläche gemeint ist,
>entsprechend 1/10 lamda wavefront passt das ausgezeichnet zu der von
>mir im voraufgegangene Posting zitierten Aussage von Cox, der 1/8
>lamda wave nennt. Oder doch wieder Unsicherheit ob er mit wave
>tatsächlich den Wellenfrontfehler meint?

Malacara zeigt die quantitative Messung von Lambda/20 Oberflächenfehler als Beispiel. In seiner Abbildung ist dieser Fehler noch sehr gut auf den ersten Blick zu sehen und quantitativ beträgt
die Durchbiegung der Interferenzstreifen im Bild lt. Text 2.5 mm
bei 25 mm Streifenabstand.

Ein kommerzieller Referenz-Planspiegel mit <=Lambda/20 Oberflächenfehler ist in grossem Durchmesser übrigens bereits ziemlich teuer und u.U. schwerer beschaffbar.
Die Edmund Scientific GmbH liefert soweit ich mich
erinnere nur kleine Durchmesser mit Lambda/20, grosse sind schon mit Lambda/10 recht teuer.

Die "Lambda/8 wave", die Cox im Band 2 des Buches von Mackintosh (auf S. 163) angibt, nennt er für die Methode, 3 Planspiegel gegeneinander zu testen. Dabei werden je zwei der 3 Spiegel gegeneinander
getestet (ggf. dabei noch gedreht), um aus den sichtbaren
Abweichungen die Form der 3 Spiegel an verschiedenen Orten zu
berechnen.
Im einfachsten Fall (R.W. Porter im Buch von Ingalls
"Amateur Telescope Making" Vol. 1 S. 55) wird ein Gleichungssystem
mit 3 Abweichungen als Unbekannten gelöst, die die Abweichung
in Interferenzstreifen (konvex positiv, konkav negativ) angeben.

Diese Methode ist für meinen Geschmack ziemlich indirekt,
da man die Fehler nie direkt beurteilen kann. In ihrer
einfachsten Form hätte ich daher für diese Methode gerade mal
Lambda/2 Oberflächengenauigkeit angenommen.

Mir war das zu ungenau und kompliziert. Mit einer guten Referenzplanfläche kann man meiner Meinung nach wesentlich direkter und viel genauer messen.

Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt  am: 11.12.2003 :  02:07:54 Uhr  Profil anzeigen
Hi Amateurastronomund alle Interessierte,
vielen Dank für die Ausführungen.

Die 3- Platten Methode zur Hestellung von Planspiegeln halte ich auch für weniger empfehlenswert. Ich würde erst einmal furchtbar üben müssen, um wieder 3 Gleichungen mit 3 Unbekannten lösen zu können.

Nehmen wir mal an, der zulässige Oberflächenfehler eines Planspiegels sei mit 1/20 Wellenlänge gegebener Lichtwellenlänge spezifiziert. Dann brauche ich auf jeden Fall eine Messmethode mit erheblich höherer Auflösung und Reproduzierbarkeit. (Man kann ja z. B. auch schlecht die Abmesssung eines Körpers mit einem Zollstock messen, wenn es auf 1/10 mm ankommt.) Von den mit Amateurmitteln realisierbaren Verfahren kenne ich dazu nichts besseres als die Foucault- Schnittweitenmessung kombiniert mit dem quantitativen Startest auf Astigmatismus mit einer sphärischen Referenzfläche, insbesondere wenn es um Spiegelgrößen von 10" und mehr geht. Dazu sind natürlich Plan- Probegläser höcht nützliche Messhilfen.

Ich bin gerade dabei die Standardabweichung der von mir genutzten Schnittweitenmessung unter Einsatzbedingungen zu ermitteln. Die Ergebnisse können je nach Versuchsaufbau unterschiedlich ausfallen. So etwas kostet zunächt einmal ziemlich viel Zeit wegen der notwendigen Messwiederholungen. Ohne diese Kenngröße ist so etwas wie eine statistisch gesicherte Aussage über die Genauigkeit von Messergebnissen kaum machbar.

Gruß Kurt





Bearbeitet von: Kurt am: 11.12.2003 02:17:27 Uhr
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Alois
Altmeister im Astrotreff

Austria
1307 Beiträge

Erstellt  am: 11.12.2003 :  03:18:03 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Kurt !

Nun ist es endlich so weit.

Erste Frage:
1. Wenn man mit einem Plan- Probenglas prüft wie viel % Streifenbreite Abweichung von der idealen Geraden kann man so nach Augenmaß noch erkennen?
---------------------------------------------------------
Das hängt auch sehr von der Erfahrung und der Übung ab.
Dabei gibt es noch ein par Tricks.
Wenn du eine Leuchtstofflampe verwendest dann hast du durch ihr Linienspektrum einen höheren Kontrast und kannst auch viel mehr Linien sehen und musst auch nicht so extrem gut reinigen um etwas zu sehen.
2. Die Linien haben zwischen gelb und blau einen sehr schmalen Übergang, der bei geringer Abweichung schon deutliche Helligkeitsunterschiede zeigen kann.
Siehe die Markierung auf dem Bild.








Dadurch kann man Unregelmäßigkeiten einer 10el Stereifenbreite noch erkennen.
Bei der Durchbiegung auf den ganzen Durchmesser wird es schon schwierig.
Da glaubt man schöne gerade Streifen zu haben, aber wenn man das Bild ausdruckt und ein
Lineal darüber legt, dann sieht man das man sich da recht täuschen kann.
Dazu kommt noch die optische Täuschung durch den Kreis des Probeglasrandes.
Hier muss man wirklich eine Transprentfolie mit einer Linie darüber legen um sicher zu sein.
Hier wage ich nur noch ein 8el Streifenbreite mit sicherheit zu erkennen, das ist immerhin noch L/16 der Oberfläche.


Hier noch ein paar Bilder die den Unterschied der verschiedenen Lichtquellen zeigen.



Guter Kontrast und viele Streifen sichtbar.



Die ersten zwei Streifen sind gut, dann sinkt der Kontrast schnell ab.



Etwas gelblich und wegen dem kontinuierlichen Spektrom auch schneller Kontrastverlust.




Guter Kontrast und keine farblichen Überlagerungen mehr.






2 . Frage
2. Unabhängig von 1. welche Spezifikation sollte ein guter Planspiegel
a) zur Autokollimation haben.
--------------------------------
Da dies in der optischen Fertigung für Teleskope ja nie zur Sprache kommt, ( wir haben hier immer nur die Toleranzangaben zu erfüllen ) musste ich jetzt selbst überlegen auf was es an kommt.
Da ein Teleskop mit einer großen Öffnung eine höhere Auflösung hat muss es auch entsprechend genauer sein um seine Auflösung voll umzusetzen.
Deshalb habe ich zuerst mit dem Raytrace vom Philipp Keller einen Newton 400 mm f/4
gerechnet ab welcher Objektntfernung eine Unschärfe entsteht die eine Änderung der konischen Konstante notwendig macht.
Folgendes kam dabei heraus.

Das einfügen der Liste will mir nicht gelingen.

Entfernung Unschärfe verglichen mit dem Durchmesser
des Beugungsscheibchens.

10 Km nichts zu erkennen.
5 Km 0,1 Dm des Beugungsscheibchens
1 Km 0,34 Dm des Beugungsscheibchens
0,5 Km 0,5 Dm des Beugungsscheibchens
0,4 Km 0,7 Dm des Beugungsscheibchens
0,3 Km 0,8 Dm des Beugungsscheibchens
0,25 Km 1,0 Dm des Beugungsscheibchens




Somit wäre ein Planspiegel mit einen Radius von 10 Km für einen Durchmesser von 400 mm schon ausreichend
Dessen Scheiteltiefe dann 0,00200 mm hat. Das sind 3,16 Lambda Oberfläche L 632,8 nm.
Hier geht es eindeutig mehr um die Regelmäßigkeit der Oberfläche.
Man muss daher trotzdem so polieren das man sehr gerade Streifen bekommt, weil dann die Unregelmäßigkeiten besser zu erkennen sind als bei gebogenen Streifen.
Darauf hin rechnete ich aus wie viel Radius bekommt ein Planspiegel. wenn ich am Probeglas
1/ 10 ein 1/8 und ein 1/4 Streifenbreite bei L 632,8 nm erkennen kann.



Probeglas Durchmesser 1/10 streifenbreite 1/8 Streifenbreite 1/4 Streifenbreite

100 mm 40 Km 32 Km 16 Km
150 mm 89 Km 71 Km 36 Km
200 mm 158 Km 126 Km 63 Km
300 mm 356 Km 284 Km 142 Km
400 mm 632 Km 506 Km 253 Km

Somit könnte man mit einen Planprobeglasdurchmesser 100 mm schon ausreichend prüfen
wenn die Regelmäßigkeit mit einen guten Kugelspiegel geprüft werden kann.
Oder so wie du mit dienen 16" Parabolspiegel dessen Genauigkeit du ja kennst.
Noch besser wäre dein 16" Spiegel als Beleuchtung von oben für den Wassertest.
Du müsstest nur eine Laserdiode etwas außer der Achse in den Brennpunkt setzen und du könntest daneben über das Teleskop das Interferenzbild anschauen.
Wenn dir das gelingen würde das wäre super.
Weil doppelter Durchmesser bringt 4 fache Genauigkeit.
Formel : Großer Dm^2 / kleinen Dm^2 ist derUnterschied.

Daher ist der Fehler vom Probeglas für den Dm 400 beim
Probeglasdurchmesser
100 mm 16 x größer
150 mm 7 x größer
200 mm 4 x größer


Frage 2
b) zur Verwendung als Coelostat haben?
----------------------------
Wie genau, da muss ich auch noch nach einer passenden Formel suchen, oder vielleicht hat da schon jemand eine passende Möglichkeit.
Hier soll ja auch der Radius möglichst groß sein damit durch den Winkel kein auffallender Astigmatismus entstehen kann.
Auch hier ist es wieder von der Leistung des Teleskops abhängig um zu wissen wie hoch die Anforderung ist. Standardaussagen gibt es leider keine.
Da muss halt jeder nach seinen besten Wissen und Können seine optimale Optik machen.
Mehr kann ich im Moment nicht beitragen und wünsche dir gutes Gelingen

Viele Grüße
Alois
















Bearbeitet von: Alois am: 11.12.2003 03:36:44 Uhr
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AchimS
Meister im Astrotreff

Deutschland
988 Beiträge

Erstellt  am: 11.12.2003 :  08:10:03 Uhr  Profil anzeigen  Besuche AchimS's Homepage
Hallo Alois,

leider kann ich zu eurer interessanten Diskussion nichts fachliches Beitragen, lese aber mit sehr großem Interesse. Ich hoffe das eine oder andere bleibt dabei dauerhaft hängen.

Posting um halb vier in der früh? Schlecht geschlafen oder die Nacht durchgearbeitet?

Ich will einfach einmal ein herzliches Dankeschön an Euch loswerden, es ist wirklich sehr informativ hier mitlesen zu können, und - fast immer - gut verständlich

Viele Grüße

Achim

p.s. gestern kam mein Fangspiegel, das Teleskop ist fertig, wenn das Wetter (und der Rücken) mitmacht, kann ich heute abend den Startest beim 20er durchführen, mir ist schon ganz flau im Magen.

Meine Teleskop- und Spiegelschleifprojekte findet Ihr hier: http://www.strnad-emskirchen.de

Bearbeitet von: am:
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MichaelMoser
deaktiviert

Deutschland
49 Beiträge

Erstellt  am: 11.12.2003 :  09:06:24 Uhr  Profil anzeigen
Hi Alois und Amateurastronom,

danke für eure ausführlichen Beiträge! Bei Amateuerastronom überzeugt mich besonders, dass der Wassertest ein direkter Test gegen eine bekannte Referenzfläche ist. Auch hinsichtlich der Angaben zur Genauigkeit von Referenzplanspiegeln liegen wir nicht weit auseinander, wobei ich wie Alois die Regelmäßigkeit eines Referenzplanspiegels für wichtiger halte, als die Power oder seinen Radius. Natürlich sollte so ein Planspiegel auch keinen Astigmatismus haben, gemeint sind die der Kugelfläche entsprechenden Unregelmäßigkeiten. Hinsichtlich der Genauigkeit von Plan-Referenzoptik bin ich immer von der einfachen Überlegung ausgegangen, daß die Referenzfläche auf jeden Fall die Genauigkeit haben muß, mit der ich maximal zu prüfen habe. Wenn bei exakter Prüfung über die ganze Fläche ein PV Wert von L/8 der Wellenfront gemessen werden soll, dann ist für den Referenz-Planspiegel ein Wert von L/10 PV der Wellenfront über die ganze Fläche bereits hohe Qualität. Die Angaben bei Planoptik im Melles Griot Katalog bewegen sich in ähnlichem Rahmen wie bei Edmund Scientific u.a.

Soweit liegen wir also in unserer Einschätzung gar nicht auseinander. Bei Gelegenheit bemühe ich nochmals meinen Wassertest mit einer anderen Lichtquelle.

Micha



Bearbeitet von: am:
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suessenberger
Meister im Astrotreff

Germany
344 Beiträge

Erstellt  am: 11.12.2003 :  09:52:27 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Alois,

vielen Dank für den anschaulichen Bericht!
Hast Du eine Quelle zur Erläuterung der prinzipiellen Funktionsweise der Interferometrie mit Probengläsern?

Freundliche Grüße: Uwe

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Alois
Altmeister im Astrotreff

Austria
1307 Beiträge

Erstellt  am: 11.12.2003 :  10:37:34 Uhr  Profil anzeigen

Hallo Achim.

Ja dieses Posting hat viel Zeit gebraucht.
Habe bei der Kontrolle einen Fehler gefunden und musste eine Rechnung noch einmal machen und dann noch einmal alles kontrollieren.
Darum ist es so spät geworden.

Wünsche dir einen tollen Startest.
------------------------------------------
, mir ist schon ganz flau im Magen.
---------------------------------------
Keine Angst. :
Beim Startest am Mt.Wilson waren 4 Jupiter auf einmal zu sehen.
Tief geschockt verzogen sich alle in ein stilles Kämmerlein.
Erst um 4 Uhr früh wagte es wieder Einer nach zu sehen und kam jubelnd zurück.
Der Jupiter ist scharf.
Der 2.5 Meter Spiegel am Mt. Wilson ist genauer als der 5 Meter Spiegel am Mt. Palomar.
Bin gespannt wie es dir geht.

Gruß
Alois

Bearbeitet von: am:
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Alois
Altmeister im Astrotreff

Austria
1307 Beiträge

Erstellt  am: 11.12.2003 :  13:54:22 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Michael und Amaterastronom !

Eure Beträge zum Wassertest haben mir sehr gefallen.
Ich habe schon davon gewusst und dachte mir das Erschütterungen
und Staubteilchen zu sehr stören.
Aus euren Berichten konnte ich sehen dass es doch machbar ist.
Ich habe vor mir ein Michelson Interferometer zu bauen, deshalb habe
ich mir bevor ich in Pension gegangen bin, mir eine Planreferenzplatte
Dm 400 mm gemacht. Ich konnte sie am Zygo prüfen aber nur mit den
Dm 150 mm dieses Ergebnis kann sich bis zum Dm 400 mm ver 7 fachen.
Bin gespannt was dabei heraus kommt.



Den Parapolspiegel muss ich noch machen.
Dann kann ich die Rferenzplatte im Wasser und über dem Wasser prüfen.
Was mich besondesrs interessiert ist, wie viel sich die Referenzplatte
durch das Eigengewicht durchbiegt. Damit ich weis wie viel Unterschied
es macht wenn ich das Interferometer stehend oder liegend verwende.

Freu mich weiter auf solche Berichte.
Viele Grüße
Alois

Bearbeitet von: am:
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KaStern
deaktiviert, auf eigenen Wunsch

Bhutan
2469 Beiträge

Erstellt  am: 11.12.2003 :  18:26:46 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Alois,

meinen herzlichen Dank für deinen informativen Beitrag!

Interessanterweise betsätigen deine Angeaben zur notwendigen Genauigkeit eines Planspiegels
für die Autokollimation sehr genau die Werte,die mir auch Kurt nannte

Bezüglich der Eignung als Coelostat habe ich leider bis dato keine brauchbaren Angaben finden können.
Eine überschlägige Abschätzung läßt mich aber vermuten,daß bei einem 12" Planspiegel der Radius
nicht im Bereich von einem Dutzend Kilometern sondern eher im Bereich von einigen 100 Kilometern liegen müßte
Wenn du dazu noch etwas schreiben könntest würde ich mich sehr freuen.

Herzliche Grüße,

Karsten

Bearbeitet von: am:
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