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 Fortschritt mit 12" Planspiegel
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt am: 15.01.2004 :  16:07:04 Uhr  Profil anzeigen
So sah der verschlimmbesserte Planspiegel vor 4 Wochen aus:



man sieht:
1. abgesunkene Kante
2. schwache Zone
3. dicker Wulst = erhabener Ring
4. Staubpartikel auf Oku und/oder Komp.- Linse
5. Kratzer/Beschädigungen der Reflexionsschicht des Referenzspiegels.

U. a. wegen Punkt 5. hab ich den Referenzspiegel zur Neubelegung geschickt. Dort weilt er z. Zt. noch. Zwischenzeitlich hab ich deshalb meinen 10“ f/6 von parabolisch auf sphärisch korrigiert. Das erspart bei der Prüfung des Planspiegels den Einsatz der Kompensationslinse. Das Schema des Prüfaufbaus sieht jetzt so aus:




Wegen der Schrägstellung des Prüflings mit alpha = 42 ° wird der 10“ Referenzspiegel nur bis ca. 200 mm Durchmesser horizontal ausgenutzt. Zur Foucault- Prüfung reicht das vollständig aus, wenn man sich mittels Startest- Prüfung von der Rotationssymmetrie des Prüflings überzeugt hat. Zur Prüfung auf Astigmatismus und/oder Krümmungsradius wird der Prüfling definiert um seine opt. Achse verdreht und jeweils mittels Startest geprüft. Falls nur ein Radiusfehler (theoretisch jeder Radius < unendlich) vorliegt, findet man Astigmatismus mit horizontal/vertikal ausgerichteten Achsen. Bereits vor der o. a. „Verschlimmbesserung“ konnte man keinen Radiusfehler oder echten Astigmatismus mehr feststellen. Im letzten Falle würden sich die Achslage des Asti. bei Drehung des Prüflings mitdrehen.

Vor der eigentlichen Feinarbeit am Prüfling galt es noch das Lichtmangelproblem zu lösen. In dem Versuchsaufbau sind nämlich beide Spiegel nicht belegt. Man hat also 3 Reflexionen al Glas- Luftflächen. Zu Beginn des Projektes war das mittels Laserpointer/Justierer kein Problem. (S. Bericht ....). Da hab ich insbesondere zur Messung/Korrektur des Krümmungsradius den Prüfling unter alpha = 30° geprüft. Der ausgeleuchtete Durchmesser auf dem Referenzspiegel beträgt dann nur noch 150 mm. Bei nunmehr 200 mm schafft man mit einem preisgünstigen Laser keine homogene Ausleuchtung. Damit würde der Foucault- Test bzw. eine saubere Schnittweiten- Differenzmessung nicht mehr gewährleistet.

Letztendlich erwies sich hab ich eine 10W 12V- Halogenlampe als brauchbare Lichtquelle. Bei Betrieb mit 15 V strahlt sie erheblich heller und lebt trotzdem lange genug. Mir ist bisher erst eine Lampe wg. Überspannung durchgebrannt. Für den Foucault- Test ist das hier immer noch etwas zu lichtschwach, auch bei Anwendung eines Spaltes. Zur Erzeugung eines hinreichend engen Spaltes bzw. kleinen künstlichen Sterns hat sich wie bereits früher beschrieben die Verkleinerung mittels Okularprojektion bewährt. Dagegen ist die Ausleuchtung über die 0,5 mm- Lochblende und Projektion mittels Okular für des Startest genau richtig. Dieser Test ist genau dann am empfindlichsten wenn man intra/extrafolal sehr nahe am Fokus prüft. Bei Anwendung des Ronchi- Tests wurde der Abstand Lochblende – Okular deutlich verkleinert, um die Streifen besser zu erkennen. Zur Wiederholung: Der Ronchi- Test kann hier auch zur Prüfung auf Krümmungsradius angewandt werden, in dem man das Gitter bei unverändertem Abstand vertikal und horizontal ausrichtet. Ein vertikaler Spalt als Lichtquelle würde keine scharf begrenzten horizontalen Ronchilinien zulassen. Nach meiner Einschätzung und Erfahrung ist der Test mit Standard- Gittern von 5- 20 L./mm weit weniger empfindlich auf Astigmatismus, Zonen und abgesunkene Kante als der Startest.


Nun zur eigentlichen Fehlerkorrektur. Der oben abgebildete Ringwall ließ sich durch Einsatz eines 140 mm Tools und anschließender Glättung mit dem 280 mm Tool beseitigen. Dabei hatte sich allerdings ein auch bei der Herstellung von Parabolspiegeln häufig auftretender Randfehler eingeschlichen: abgesunkene Kante mit anschließendem erhabenen Ringwall.
Dem wollte ich mit der Fingerkuppen- Methode (anstatt Daumen bevorzuge ich die 3 Fingerkuppen der mittleren Finger) abhelfen. Der Ringwall wurde nach nur 4 Minuten überraschend schnell zu einer hässlichen Rinne. Das konnte durch 2 h Ausgleich mit dem großen Tool wieder weggebügelt werden, bis auf eine breitere konvexe Zone bei ca. 85% Radius.

Dieser Fehler war nur noch im Foucault- und Startest deutlich erkennbar. Die Ronchigramme mit 5L./mm zeigen keine Fehler.



Für solche Zonenfehler schien mir ein kleineres Tool gemäß Fotos zur Lokalretusche geeignet





Nach mehreren 3 Minuten- Einsätzen auf den Drehteller und jeweils anschließender Prüfung
war der Fehler behoben. Es blieb insgesamt eine generelle Überkorrektur übrig. Diese Feinkorrektur konnte problemlos mit dem großen Tool durch seitlichen Überhang, Kantendruck bzw. Abschaben der Mitte des Tools gut beherrscht werden. Im Gegensatz
zur Korrektur einer „steilen“ Parabel ist es beim Planspiegel wesentlich einfacher mit einem annähernd full size tool arbeiten zu können.

Als besondere Arbeitserleichterung erwies sich der Einsatz des 125 mm Planglases von Alois sowie mein 68 mm- Planglas (Ebay- Beute). Man kann damit recht gut die Position und Größe Lage der Fehler erkennen. Dazu einige Prüfbeispiele aus den letzten Phasen:

Als Lichtquelle wurde eine 30 W- Energiesparlampe verwendet, die einen mattweißen Karton oberhalb des Prüflings anstrahlt. Zur Kontraststeigerung wurde ein Grünfilter vor das Kameraobjektiv geschaltet.

Das nächste Bild zeigt die Streifen in der Mitte des Planspiegels mit dem 125 mm Tool. Man erkennt sehr deutlich eine Krümmung mit ca. 1/6 lambda wave Abweichung von der Geraden.
Dieser Befund deckt sich mit der o. a. generellen Überkorrektur.



Der Zustand des Randes wird mit dem nächsten Bild deutlich. Hier kam das 68 mm Prüfglas zum Einsatz. Der Randbereich von ca. 5 Breite fällt sehr deutlich ab. Im Foucault- Test ist das ebenfalls unverkennbar als unterschiedliche Randhelligkeit rechts und Links zu erkennen, aber man kann den Grad des Fehlers hiermit kaum noch quantifizieren.


Da der Planspiegel hauptsächlich als Coelostat für 6“ bis 10“ Planetenteleskope bestimmt ist, stört ein Randfehler dieser Art nicht. Deshalb hab ich mich auf die Beseitigung der weiter innen liegenden Fehler konzentriert. Dazu diente ganz wesentlich die Schnittweiten- Differenzmessung. Danach kann man am besten die Wirkung der einzelnen Korrekturmaßnahmen beurteilen. Letztendlich blieb mit Ausnahme des 5 mm Randfehlers nichts mehr an Fehlern übrig die ich mit den hier eingesetzten Prüfverfahren noch gesichert feststellen könnte. Das soll nicht heißen, der Spiegel sei perfekt. Es heißt nur für mich Ende der Fahnenstange, Polier- und Prüfzeuge wegpacken!

Die nächsten Bildes des Endzustandes zeigen sind mit dem 125 mm- Prüfglas in der Mitte bzw. am Rande aufliegend gemacht.





Man könnte auf Rauhigkeit Spiegelfläche schließen. Diese rührt aber tatsächlich von den Gebrauchsspuren des sicherlich schon hochbetagten 125 mm Probeglases. Um das zu verdeutlichen hab ich für das nächste Foto selbiges direkt neben das völlig kratzerfreie 58 mm- Prüfglas auf den Spiegel gelegt.



Zuletzt noch der Startest :



In der ersten Reihe sieht man das intra/extrafokale Bild gemäß Versuchsaufbau. Das Okular vor der Kamera ist ein 12,5 mm Orth. Mit 24 mm Brennweite des Kameraobjektives ergibt das ca. 5700 mm Äquivalentbrennweite.

Die mittlere Bildreihe ist ohne Referenzspiegel gewonnen.

Das Hauptproblem bei dieser Art von Fotos sind die Störungen durch mikroskopisch kleine Staubpartikel und Kratzer besonders auf den Okularen. Zusätzlich hat man fast unvermeidbare Störungen durch Temperaturdifferenzen der Luft im Strahlengang. Bei vis. Beobachtung kann man durch Drehung der Okus solche Störquellen erkennen. Luftschlieren verraten sich durch wechselnde Verzerrung und Knotenbildung im Interferenzbild. Derartige Störungen werden bei fokaler Einstellung und unmittelbar davor/dahinter besonders deutlich. Bei längerer vis. Beobachtung und häufigem Wechsel zwischen intra- und extrafokal kann man aber erkennen ob zwischen beiden Einstellungen ein systematischer Unterschied besteht und ob evtl. Astigmatismus vorliegt. Beides ist nicht der Fall.

Zum Vergleich zeigt die letzte Bildreihe eine Simulation von 1/10 lambda wave sphärische Aberration (bezogen auf nur eine Reflexion am Prüfling). Ein solcher Fehler wäre auch bei den oben erwähnten Störungen noch sehr deutlich zu erkennen. Daraus und aus den vorangegangenen Prüfresultaten kann man ableiten, dass mögliche Restfehler wahrscheinlich kleiner sind als L./10 wave über einen Durchmesser von 290 mm. Dabei ist sicherheitshalber berücksichtigt, dass die Prüfungen im Doppelpass also mit erhöhter Empfindlichkeit durchgeführt worden sind.

Fazit: Der Spiegel wird schnellstmöglich seiner Bestimmung zugeführt werden. Falls eine professionelle Prüfung mit höhere Auflösung und Genauigkeit als o. a. zum Freundschaftspreis machbar sein sollte, werde ich das Ergebnis wie bereits früher versprochen hier vorstellen.

Gruß Kurt

















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otterstedt
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1388 Beiträge

Erstellt  am: 15.01.2004 :  16:45:04 Uhr  Profil anzeigen  Besuche otterstedt's Homepage
Hi Kurt,

wieder mal ausserordentlich interessant, aber...

> Für solche Zonenfehler schien mir ein kleineres Tool gemäß Fotos zur Lokalretusche geeignet

Du benutzt ein Vileda-Tuch zum Polieren?? Kannst du noch mal etwas
dazu schreiben, ich glaube das habe ich noch nicht ganz verstanden :-)

Ciao, Heiner

BTW: wenn das hier mit den Planspiegeln so weiter geht fange ich auch bald an.

Teleskope bauen in Theorie und Praxis

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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt  am: 15.01.2004 :  17:40:58 Uhr  Profil anzeigen
Zitat:
Du benutzt ein Vileda-Tuch zum Polieren?? Kannst du noch mal etwas
dazu schreiben, ich glaube das habe ich noch nicht ganz verstanden :-)


Hi Heiner,
das "Vileda"- Tuch getränkt mit Wasser und Ceroxid ersetzt die Pechhaut. Es ist frei von irgendwelchen Kratzkrümeln. Früher wurde dafür feinstes Leder empfohlen. Noch mal zum Aufbau des Mini- Tools:
Holzleiste, drauf Teppich- Klebeband, dann 4 mm Styropor- Platte, dann wieder Teppichklebeband, dann "Vileda", fertig. Bewegung dieses Werkzeuges eelliptisch bis kreisend ohne Druck aber mittlere Position beibehalten z. B. auf "3Uhr" beim Blick auf den Spiegel. Nach meiner allgemeinen Erfarungen mit Lokalretuschen nur in Verbindung mit motorbetriebenem Drehteller empfehlenwert und unbedingt die Drehungen unter dem Werkzeug zählen! Mein Drehteller macht ca 2,5 U/min. Ich weiß gar nicht mehr wie das Polieren/Sschleifen ohne Drehteller funktionieren soll.
Gruß Kurt



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Alois
Altmeister im Astrotreff

Austria
1307 Beiträge

Erstellt  am: 15.01.2004 :  18:33:32 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Kurt !

Freut mich das dein Planspiegel Fortschritte macht.
Hast dir viel Mühe gegeben.
Aber ist das wirklich der neue Prüfaufbau.
Ich sehe das du nach dem Okular keinen Lichtspalt mehr hast und das ist nicht gut.
Weil dann können sich die Fehler vom Okular voll übertragen und Okulare haben immer noch sphärische Aberration. Auch ein Prisma macht im Lichtkegel sphärische Aberration.
Ich möchte vorschlagen, nur zwischen Lampe und Lichtspalt eine kurzbrennweitige Linse als Lichtverstärkung und Lichtkegelbildung zu verwenden.
Welchen Radius hat dein neuer Kugelspiegel. Ich denke doch ziemlich groß und dann hast du ja einen kleinen Winkel aus zu leuchten.

Viele Grüße
Alois

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Stathis
Forenautor im Astrotreff

Greece
4711 Beiträge

Erstellt  am: 15.01.2004 :  18:50:17 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Stathis's Homepage
Zum Sternbild Bild:
Zitat:
Die mittlere Bildreihe ist ohne Referenzspiegel gewonnen.

Du meinst sicher ...ohne Planspiegel, also nur der Referenzspiegel, oder?

Als absoluter Planspiegel Unwissender sage ich mal: Wenn der Stern beim Sterntest trotz doppeltem Durchgang soo rund ist, muss er wirklich ziemlich plan sein.

Aber vielleicht melden sich die von Planspiegel mehr Wissenden noch zu Wort.

Stathis
http://www.stathis-firstlight.de

Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt  am: 15.01.2004 :  19:38:01 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Alois,
ich verstehe Deinen Einwand, aber ich hab sowohl den sphärischen Refernzspiegel als auch die Kombination Plan- Referenzspiegel mit ein und derselben Beleuchtung konfiguriert. Wenn wie im Startest erkennbar zwischen beiden kein sichtbarer ZUnterschied erkennbar wird, dann ist der hier zweifach reflektierende Planspiegel neutral, d. h. hinreichend OK, oder sehe ich da etwas falsch? Zum anderen hab ich die sphär. Aberration div. kleiner Achromaten untersucht bei f/x kleiner 1/10 war nix zu finden. Hier im Versuchsaufbau hab ich mit R = 2994 und D = 200 mm nur etwas mehr als f/15. Das Problem wird ernst, wennn man mit dem Planspiegel z. B. f/5 Parabolspiegel in Autokollimation prüfen will. Dann wird es nicht mehr so locker funktionieren wie in meinem Versuchsaufbau.

(==>) Stathis,
Zitat:
Als absoluter Planspiegel Unwissender sage ich mal: Wenn der Stern beim Sterntest trotz doppeltem Durchgang soo rund ist, muss er wirklich ziemlich plan sein.

So ähnlich dachte ich mir das auch. Hoffe, wir haben uns nicht geirrt.

Zu Deiner Off Board- Frage, die vielleicht von allgemeinem Interesse ist: Ich benutze für die Skizzen das Zeichenprogramm "deigner4". Im Prinzip lassen sich diese Skizzen direkt in ein Bildbearbeitungsprogramm übertragen. Das funktioniert aber bei mir nicht immer. Deshalb drucke ich die Skizzen aus und fotografiere mit einer CCD- Kamera. Es geht auch Direktfotografie vom Bildschirm und natürlich auch mittels Scanner um sie in boardtaugliche max. 50kb jpeg Dateien umzuformen. Die Beschriftung und Markierungen der normalen fotos mache ich direkt mit meinem Bildbearbeitungsprogramm PhotoLine32.

Gruß Kurt

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Alois
Altmeister im Astrotreff

Austria
1307 Beiträge

Erstellt  am: 15.01.2004 :  22:46:24 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Kurt .

Wie ich sehe hast du das schon vorher überprüft,
und bei f /15 dürfte kaum noch ein Öffnungsfehler mehr sein.
Aber bei f /15 müsste die Ausleuchtung auch ohne diese Mittel ausreichend sein.
Die Schattenprobe hat auch ihren großen Wert weil sie ohne Fremdeinwirkung gemacht werden kann.
Aber wenn der Planspiegel keine Änderung eingeführt hat dann ist er ja in Ordnung.
Das ist der Kernpunkt auf den ich schon früher einmal hin gewiesen habe.
Nach den Beugunsscheibchen scheint das so zu sein und wenn der Fokus auch keinen Strich bekommt, dann kann ich dir schon gratulieren.

Viele Grüße
Alois


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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt  am: 15.01.2004 :  23:01:01 Uhr  Profil anzeigen
Zitat:
Nach den Beugunsscheibchen scheint das so zu sein und wenn der Fokus auch keinen Strich bekommt, dann kann ich dir schon gratulieren.


Hallo Alois,
herzlichen Dank, ohne Dein Prüfglas hätte es sicher viel länger gedauert! Das heißt für mich absolut Finger von den Fummesdinger wie z. B. Polierer. Fokus hat keinen Strich, sondern ein kringelrundes Beugungsscheibchen mit etwas verbeultem Beugungsring drum herum.
Gruß Kurt

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hagerj22
Gesperrt wegen Beitragslöschungen

Österreich
447 Beiträge

Erstellt  am: 19.01.2004 :  19:36:08 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Kurt
Alle Achtung ist ja ein super Ding dass Du da geschafft hast. Ob es sich noch auszahlt die durch den Wileda polierer etwas ausgefransten Interverenzstreifen noch zu glaetten ist Dir ueberlassen.
Auf baldiges Sternlicht (Skyligth )
Gruesse

Hager Sepp

Die Natur ist der beste Lehrmeister.

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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt  am: 19.01.2004 :  20:42:40 Uhr  Profil anzeigen
Zitat:
Ob es sich noch auszahlt die durch den Wileda polierer etwas ausgefransten Interverenzstreifen noch zu glaetten ist Dir ueberlassen.


Hi Sepp,
vielen Dank für Dein Lob.

Vielleicht kleines Mißverständnis: Das vorletzte bunte Interferenzbild zeigt links oben die Streifen unter dem Prüfglas von Alois. Daneben liegt ein flammneues Prüfglas auf dem Spiegel. Die Streifen sehen doch hier eindeutig weniger franselig aus. Natürlich hab ich nach dem Einsatz des "Wileda"- Tools mit dem großen Tool mehr als eine Stunde lang geglättet. Das war auch notwendig.

Der erste Einsatz als Coelostat wird voraussichtlich beim nächten Sonnenschein möglich werden, zunächst mit unbelegtem Planspiegel.

Gruß Kurt


Bearbeitet von: Kurt am: 19.01.2004 20:44:30 Uhr
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Alois
Altmeister im Astrotreff

Austria
1307 Beiträge

Erstellt  am: 19.01.2004 :  21:21:43 Uhr  Profil anzeigen

Hallo Kurt.

Habe dein Poosting erst heute gesehen.
Freut mich das dir mein Planprobeglas so geholfen hat, aber noch mehr freut es mich
das du die Planlage so gut getroffen hast und das in soo kurzer Zeit.
Wenn er im doppelten Durchgang so gut ist dann wirst du beim ersten Beobachten viel Freude haben.
Leider war dieses Planprobeglas sehr verkratzt als ich es bekommen habe und ich konnte es nur kurz nachpolieren damit es genau ist, weil das ist das Wichtige und das hat sich hier ja erwiesen. Werde einmal ein neues aus Quarz machen, zum Ausleihen, dann geht es noch besser.

Viele Grüße
Alois

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