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 Neue Version von SEIDEL
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Raphael
Anbieter

Deutschland
658 Beiträge

Erstellt am: 30.03.2004 :  15:09:34 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Raphael's Homepage
Hallo zusammen,

ab sofort neue Version von SEIDEL online.
Hier gleich mal eine Bildschirmkopie des wichtigsten Programmteils.



Seit gestern gibts eine neue Version des Programms SEIDEL. Dieses Programm dient zur Auswertung und Verarbeitung von Zernike-Koeffizienten die aus der Auswertung von Interferogrammen gewonnen werden. SEIDEL ist in der Lage die Zernike-Dateien von FRINGE-XP direkt zu laden und weiter zu verarbeiten. Natürlich können derartige Daten auch von Hand eingegeben werden.

SEIDEL berechnet zum Beispiel die sog. SEIDEL-Aberrationen. Diese beschreiben eine Oberfläche mit den 5 wichtigsten Fehlern:
Kippung, Fokus, Astrigmatismus, Koma und Sphärische Aberration.
Diese Fehler werden einzeln in ihrer Größe - und bei nicht rotationssymmetrischen Fehlern wie z.B. Astrigmatismus - auch mit ihrer Orientierung angegeben.

Auch das Setzen von zwei coaxialen Masken (Blenden) ist möglich. Eine Korrektur des Fokuses die dadurch nötig werden kann, übernimmt SEIDEL auf Knopfdruck.

Alle Daten können in nahezu jeder Einheit ein und aus gegeben werden. Eine manuelle Korrektur (z.B. ein und aus schalten) der wichtigsten Zernike-Koeffizienten ist problemlos möglich.

Auch Messdaten die bei einer Prüfung aus dem Krümmungsmittelpunkt eines Parabolspiegels entstanden lassen sich verarbeiten.

Die Berechnung von PV, RMS und Strehlwert ist selbstverständlich integriert.

SEIDEL bietet auch eine umfangreiche graphische Darstellung der Ergebnisse indem es zwei Graphiken zur Verfügung stellt. Die Erscheinungsart der künstlichen Wellenfront bzw. der optischen Oberfläche läßt sich weitestgehend beliebig gestalten. Die 3-D-Graphik lässt sich mit der Maus frei drehen, so dass man sich ein hervorragendes Bild der Flächenstruktur machen kann.

Trotz, oder gerade wegen, der vielen Freiheiten die SEIDEL dem Benutzer lässt, bitte ich zu beachten, dass selbst gerige Fehler im Umgang mit den zu verarbeitenden Daten vollkommen falsche Ergebnisse liefen können. Deshalb ist unbedingt die beiliegende Anleitung zu lesen. Ebenso sollte der Benutzer zumindest Grundkenntnisse von interferometrischen Messmethoden und der Auswertung von Interferogrammen besitzen.

SEIDEL gibt's kostenlos auf www.Optikpraxis.de zum herunter laden.
Dort findet sich auch eine ausführliche Beschreibung zum Programm in Form einer pdf-Datei.

Viel Spaß mit der frischen Version
Raphael Bugiel


http://www.Optikpraxis.de

Bearbeitet von: am:

Alois
Altmeister im Astrotreff

Austria
1307 Beiträge

Erstellt  am: 31.03.2004 :  20:20:58 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Raphael !

Ein tolles Programm hast du da gemacht.
Ich freue mich sehr darüber.
Nun ist es uns möglich, nicht nur PV - RMS und Strehl zu sehen,
sondern auch aus was er sich zusammen setzt .
Man kann damit auch sehen was der überwiegende Teil ist.
Wie viel sphärische Aberration und wie viel Astigmatismus und sogar in
welcher Achslage er ist.
Das könnte helfen bei der Beurteilung ob und wie viel der Astigmatismus vom
Messaufbau kommt oder tatsächlich vorhanden ist.
Sehr gut finde ich das du die Werte in Dezimal in Bruch und in nm
auf einer Seite übersichtlich eingetragen hast.
Toll finde ich auch die schwenk und drehbare Topographie.
Mach weiter so.
Viele Grüße
Alois

Bearbeitet von: Alois am: 31.03.2004 20:24:23 Uhr
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AchimS
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1020 Beiträge

Erstellt  am: 01.04.2004 :  15:29:25 Uhr  Profil anzeigen  Besuche AchimS's Homepage
Hi Raphael,

ich finde es super, daß Du das Ergebnis all deiner Bemühungen allen frei zur Verfügung stellst.

Leider habe ich kein Interferometer, daher habe ich mich auch mit Fringe XP nicht auseinandergestetzt, dein Programm kann ich somit auch nicht sinnvoll einsetzen.

Ich hoffe, daß man trotz deiner mannigfaltigen Aktivitäten zum nächsten ITV auch ein Teleskop zu sehen bekommt.

Viele Grüße

Achim

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

Bearbeitet von: am:
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Marty
Altmeister im Astrotreff

Germany
2112 Beiträge

Erstellt  am: 01.04.2004 :  17:38:48 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Marty's Homepage  Sende Marty eine AOL Message  Sende Marty eine ICQ Message  Sende Marty eine Yahoo! Message
Zitat:
Original erstellt von: AchimS


Leider habe ich kein Interferometer, daher habe ich mich auch mit Fringe XP nicht auseinandergestetzt, dein Programm kann ich somit auch nicht sinnvoll einsetzen.


Hallo Achim und<andere Interessierte,
es gibt eine neue Interferometriegruppe bei Yahoo, die Adresse:
http://groups.yahoo.com/group/interferometry/
Grüße Martin

Homepage www.marty-atm.de
mailto:martin<at>marty-atm.de
AG Spiegelschleifen in der Wilhelm Foerster Sternwarte NUR NOCH NACH VEREINBARUNG
Info zum AG Spiegelschleifen: http://www.wfs.be.schule.de/pages/AGSpiegel/

Bearbeitet von: am:
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Alois
Altmeister im Astrotreff

Austria
1307 Beiträge

Erstellt  am: 13.04.2004 :  22:20:21 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Auswerte - Freunde .

Da scheinbar nicht alle mit dem Programm zurecht kommen und irreführende
Beispiele in anderen Foren bringen, habe ich mich bemüht die Ursachen zu finden.

Bei diesen Bild hat der Benutzer sich nicht bemüht die zur Streifenbildung notwendige Neigung so wie beim Fringe XP auch hier heraus zu nehmen.
Die Neigung ist weit aus stärker als die anderen Fehler darum sind sie hier noch nicht sichtbar.



Nimmt man die Neigung heraus dann ist die Topographie genau so wie beim Fringe XP.
Mann kann sie auch drehen und gleich stark einstellen.



Zum nächsten Bild wünscht der Benutzer.
-------------------------------------------
Auf der Grundlage von identischen Zernike-Koeffitienten, liefert FringeXP einen
Strehl von 0.981 während das Bugiel-Programm einen Strehl von 1.000 abliefert.
An einer Klärung wäre mir gelegen.
--------------------------------------------
Hier ist folgendes passiert.
Da dieses Programm mehrere Möglichkeiten bietet, ist es notwendig das der Benutzer
selbst überprüft ob er überall die richtigen Befehle eingestellt hat.
Dazu bedarf es um die notwendigen Kenntnisse um das zu überprüfen.
Das hat der Raphael auch in seiner Anleitung gleich am Anfang geschrieben.
In diesen Beispiel hatte der Benutzer die Berechnung auf Oberfläche gestellt.
Deshalb sind die PV und RMS Werte nur halb so groß und in folge dessen
auch der Strehl zu hoch.
Wie hier.






Der Strehl kann aber nur aus der Wellenfront im einfachen Durchgang berechnet werden,
darum muss die Berechnung auf ( Wellenfront reflexion ) gestellt sein dann kommt man zu diesen Ergebnis.




Raphael verwendet zur Berechnung Näherungsformeln und er kommt damit für unsere Zwecke auch ausreichend nahe zum richtigen Ergebnis. Der Unterschied ist kleiner als ein Strehlpunkt und wäre erst in der dritten Dezimalstelle sichtbar, aber nicht beim Beobachten.
Es soll ja auch keine Konkurenz zu Zygo oder Wyko sein

Viele Grüße
Alois

Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7088 Beiträge

Erstellt  am: 14.04.2004 :  12:19:07 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Raphael, hallo Alois,

Eure Bemühungen um die Nutzung der Interferometrie für Amateurzwecke verdienen Respekt.

Nun stehe ich vor der Frage ob vielleicht der Bau eines I- Meters für meine Art der Teleskopbauerei gegenüber der allgemein von Amateuren praktizierten Foucault- Messtechnik vorteilhaft sein könnte. Für mich und höchstwahrscheinlich für viele andere Amateure ist die Messtechnik mittel zum Zweck = Schaffung von bestmöglichen Beobachtungswerkzeugen. „Bestmöglich“ muss nicht „perfekt“ bedeuten. Abweichungen von irgendeinem Idealwert, die man zwar auf Messprotokollen klar erkennen kann aber nicht am Himmel sind eher uninteressant. Für Selbstbauer ist natürlich im Gegensatz zur professionellen Fertigung der Kosten- Nutzen Faktor weniger wichtig, wenn es im wesentlichen um den Zeitaufwand geht. Dennoch könnte ich mich auch als Amateur mit einer Aussage anfreunden wie: "Prüfverfahren X ist zwar weniger hoch auflösend als Verfahren Y, X geht aber wesentlich schneller und liefert im Sinne der Nutzanwendung hinreichend zuverlässige Ergebnisse." Was mich bei jeder Art von Prüfung der Gebrauchstüchtigkeit von Astro-Optiken besonders interessiert ist die ganz simple Frage, wie macht sich irgendein messtechnisch ermittelter Fehler bei der Beobachtung bemerkbar. Wenn ich das richtig sehe, liefern dazu Programme nach Art von „Aberrator“ mit der Darstellung der MTF zumindest für Spezialfälle näherungsweise quantitative Aussagen. Ideal wäre nach meiner Meinung ein Programm, dass alle ermittelten Fehler in der MTF berücksichtigt. Ich halte nicht viel von Tests, die man nicht quantifizieren kann.

Hier nun einige Fragen:

1. Ist es richtig, dass bei hohen Stehl- Werten (> 90%?) eine Diskussion der MTF überflüssig ist?
2. Wie groß ist das Risiko, dass man bei sorgfältiger Pechpolitur Oberflächenfehler produziert, die man mit Foucault, Startest und erschwinglichen I-Metern nicht erkennen kann und die dennoch optisch relevant sind ? Dabei denke ich an Fehler wie Ripple und Microripple. Ich gehe mal davon aus, dass man z. B. echten Astigmatismus mittels Interferometrie, Startest und/oder Foucault quantifizieren kann, (wenn man´s kann...).
3. Gibt es außer Astigmatismus noch optisch relevante Fehler, die man mittels einfachen I- Metern gesichert quantifizieren kann, die aber bei Foucault und Startest nicht erkennbar sind?
4. Angenommen Microripple sei bei einigermaßen sorgfältiger Politur kein Thema, wie dicht muss das Messraster (Anzahl der Messpunkte/ Spiegelfläche) bei der Interferometrie sein um statistisch gesicherte Aussagen zur Genauigkeit des RMS- bzw. Strehl- Wertes zu bekommen?
5. Zur Vermeidung des Aufwandes wäre die Anwendung eines I-Meters ohne Autokollimation, d. h. ohne Planspiegel vorteilhaft. Besteht eine Chance, dass man bei der sog. Messung aus dem Krümmungsmittelpunkt annähernd reproduzierbare I- Gramme mit hinreichender Auflösung gewinnen kann? Unter Reproduzierbarkeit verstehe ich quantitative Angaben wie die Standardabweichung des RMS- Wertes bei wiederholter Messung eines bestimmten Prüflings, nicht die wiederholte Auswertung ein und desselben I-Grammes allein. Gibt es dazu Daten?

Gruß Kurt



Bearbeitet von: am:
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Alois
Altmeister im Astrotreff

Austria
1307 Beiträge

Erstellt  am: 24.04.2004 :  02:56:45 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Kurt !

Nun bin ich wieder da.
Sooo viele Fragen auf einmal.
Die kann ich nicht alle so gründlich beantworten wie ich es gern täte.
Ein Interferometer ist für dich als Messtechniker auf alle Fälle interessant, zu dem du ja schon einen Planspiegel hast und damit fertige Geräte aus dem Brennpunkt untersuchen kannst.
Ein neues Gebiet das du dann durch Mehrfachmessungen selbst gründlich untersuchen kannst.
Für jemand der nur einen Spiegel schleift würde das wieder so wie, wegen einer Schale Milch eine ganze Kuh kaufen, bedeuten. Das nur zum Kosten Nutzen Faktor.
So gesehen ist die Foucaulsche Schattenprobe die effektiefste.
Ab 2 Meter Radius ist sie mit einen sehr schmalen Spalt 0,05 mm und gewissenhafter Anwendung, der Interferometerempfindlichkeit vergleichbar. Allerdings nur auf einer Linie und mit genügend vielen Messzonen.Zum Beispiel pro 0,8 mm Radiusabweichung eine Messzone.
Den Astigmatismus kann man mit ihr auch noch einiger maßen gut messen solange der Spiegel noch sphärisch ist. Aber wenn er parabolisiert ist, dann hat das Interferometer den großen Vorteil weil man mit ihm aus dem Krümmungsmittelpunkt die Rundheit der Ringe gut kontrollieren kann.
Es ist gut wen man beides hat.
Schade ist nur dass das Interferometer beim unbelegten Spiegel in Autokollimation zu wenig Licht bekommt und daher während der Politur bei diesen Messaufbau nicht anwendbar ist.
Daher ist deine Überlegung und Anfreundung zu den Verfahren X, Y schon richtig, weil sie brauchen ja nur ausreichend sein.
Fehler, wie Astigmatismus, Koma und sphärische Aberration - über oder unter Korrektur,
lassen sich schon mit Programmen wie " Aberrator" schon recht gut vorführen.
Die Bilder sind etwas schöner als in Wirklichkeit aber sie unterstützen uns die Vorstellungskraft. Jedoch den Helligkeitsumfang können sie nicht liefern deshalb muss durch
viel Übung, der Helligkeitsunterschied z.B. zwischen Beugungscheibchen und den Beugungsmaxima gut eingeprägt werden.
Meiner Ansicht sind alle Fehler Quantifizierbar, sogar bei der Schattenprobe kann man die Radius Längsabweichung in die Qeraberration umrechnen und ermitteln wie viele Strahlen dann tastsächlich im Beugungsscheibchen landen.
Die MTF ist sicher eine gute Dokumentation, nur kann ich mir aus der vorhandenen Kurve
immer noch nicht bildlich vorstellen wie da der Brennpunkt aussieht.
Da habe ich lieber die PSF.

Nun zu den nummerierten Fragen.

1. Ist es richtig, dass bei hohen Stehl- Werten (> 90%?) eine Diskussion der MTF überflüssig ist?
-----------------
Die MTF ist nicht überflüssig, weil der Einfluss der zentralen Obstruktion des Fangspiegels und der Fangspigelstreben sind im Strehl noch nicht enthalten und muss noch abgezogen werden.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------

2. Wie groß ist das Risiko, dass man bei sorgfältiger Pechpolitur Oberflächenfehler produziert, die man mit Foucault, Startest und erschwinglichen I-Metern nicht erkennen kann und die dennoch optisch relevant sind ? Dabei denke ich an Fehler wie Ripple und Microripple. Ich gehe mal davon aus, dass man z. B. echten Astigmatismus mittels Interferometrie, Startest und/oder Foucault quantifizieren kann, (wenn man´s kann...).
-------
Bei sorgfältiger Politur ist es kaum möglich Fehler zu machen die nicht messbar sind.
Ripple oder Mikroripple können nur durch zu hartes Pech oder zu hohe Poliermittelkonzentration entstehen. Aber da denke ich nicht das dies als sorgfältig zu sehen ist.
Aber etwas kann unerwartet auftreten.
Manchmal bekommt die Glasfläche eine milchige Schicht, sie besteht aus Pech und abgetragenen Glas und ist wie eingebrannt und lässt sich nicht wegputzen, aber sie ist bei der Messung im schwachen zustand nicht immer sofort sichtbar und wirkt kontrastmindernd.
Sie entsteht meistens wenn die Poliereschale so eine wachsige Schicht bekommt.
Am besten geht sie weg, wenn man die Polierschale mit Seife und Bürste abwäscht und wieder neues Poliermittel aufträgt aber nicht zu hohe Konzentration.
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3. Gibt es außer Astigmatismus noch optisch relevante Fehler, die man mittels einfachen I- Metern gesichert quantifizieren kann, die aber bei Foucault und Startest nicht erkennbar sind?
-------------------------
Da gibt es nur die Mikrorauheit die so klein ist das sie erst mit dem Lyot - Test sichtbar gemacht werden kann.
Sie beeinflusst kaum die Schärfe, kann aber das Dunkelfeld aufhellen und kann wenn sie stark ist, rund um den Sternen eine Aufhellung bilden.
Mikroripple fallen nicht unter die Mikrorauheit und bilden auch eine Aufhellung rund um den Stern die aber viel stärker ist. Sie sind in der Schattenprobe als feine Struktur sichtbar, aber nicht immer in der Interferometrie.
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4. Angenommen Microripple sei bei einigermaßen sorgfältiger Politur kein Thema, wie dicht muss das Messraster (Anzahl der Messpunkte/ Spiegelfläche) bei der Interferometrie sein um statistisch gesicherte Aussagen zur Genauigkeit des RMS- bzw. Strehl- Wertes zu bekommen?
----------------
Die Dichte der Punkte ist ausreichend, wenn in der Breite einer abgesunkenen Kante
wenigstens 2 vorhanden sind, bei flach verlaufenden Stellen kann der Abstand auch größer sein.
Die Meinung das durch eine hohe Punktezahl auch die Mikrorauheit erfasst werden kann, ist falsch.
Die Mikrorauheit wird zwar auch mit einen Interferometer gemessen aber das ist eines
mit einen Mikroskopobjektiv und da wird nur eine Fläche von 0.2 x 0.3 mm gemessen.
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5. Zur Vermeidung des Aufwandes wäre die Anwendung eines I-Meters ohne Autokollimation, d. h. ohne Planspiegel vorteilhaft. Besteht eine Chance, dass man bei der sog. Messung aus dem Krümmungsmittelpunkt annähernd reproduzierbare I- Gramme mit hinreichender Auflösung gewinnen kann? Unter Reproduzierbarkeit verstehe ich quantitative Angaben wie die Standardabweichung des RMS- Wertes bei wiederholter Messung eines bestimmten Prüflings, nicht die wiederholte Auswertung ein und desselben I-Grammes allein. Gibt es dazu Daten?
---------------

Hier ist immer noch die Schattenprobe die bessere und sicherere Methode.
Bei einen lichtstarken Spiegel sind die Linien sehr eng beisammen und da ist beim Punkte setzen eine kleine Abweichung schon ein großer Fehler und bei lichtschwachen Spiegeln ist die Schattenprobe ab 2m Radius genau so gut wie ein Interferometer.
Ich würde die Parabel mit der Radiusmessung kontrollieren und mit dem Interferometer auf Ringe gestellt die Rotationssymetrie und über den weichen Verlauf der Streifen die Zonenfreiheit prüfen.
Übrigens, die Schattenprobe ist auch eine doppelte Genauigkeit, denn man misst ja in der doppelten Brennweite.

Jetzt habe ich gesehen das du schon ein Interferometer gebaut hast.
Ja da kann es los gehen.

Viele Grüße
Alois

Bearbeitet von: am:
Zum Anfang der Seite

Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7088 Beiträge

Erstellt  am: 24.04.2004 :  13:55:13 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Alois,
hab vielen Dank für Deine ausführlichen Erklärungen. Wie Du schon bemerkt hast, hab ich mich nicht an mein "Versprechen" gehalten und hab mit dem Bau des Bath- Imeter drei Tage nach unserem internen Mailwechsel begonnen. Mit den inzwischen gewonnenen ersten praktischen Erfahrungen werden Deine Erläuterungen für mich noch verständlicher.

Nur in einem Punkt muss ich widersprechen: Wie die Bilder in meinem letzten Beitrag zeigen gibt es mit meinem Aufbau keine Probleme hinreichend kontastreiche Interferenzringe bei einem unbelegten Prüfling zu erzeugen, die wohl zur Beurteilung vos Astigmatismus geeeinet sind. Hab ich da vielleicht etwas falsch gemacht oder übersehen?

Gruß Kurt

PS.: Beim wiederholten Lesen Deiner Ausführungen hab ich es bemerkt: Du meinst Lichtschwäche in Autokollimation bei unbelegtem Prüfling. Damit ist mein Widerspruch hinfällig. Wie mir scheint, ist es eher ein Kontrastproblem als Lichtmangel. der Anteil Streulicht vom Teilerwürfel Linse und Prisma bleibt annähernd konstant, aber dere Antel Nutzlicht sinkt drastisch bei zweifacher Reflexion an der unbelegten Fläche. Bei Messung eines unbelegten Prüflings aus dem Krümmundsmittelpunkt muss ich den Laser dimmen: Lichtreserver wäre demnach vorhanden.

Bearbeitet von: Kurt am: 24.04.2004 18:23:04 Uhr
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