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Seite: von 2

heal
Senior im Astrotreff

Deutschland
217 Beiträge

Erstellt am: 07.02.2010 :  20:04:53 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo,

nachdem das PDI-Plättchen und die Laserdiode von Michael Koch bei mir eingetroffen waren, habe ich mich an die Arbeit gemacht und ein Interferometer, ähnlich wie das von Norbert Loechel http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=96810 , gebaut. Sofort nach dem Ausrichten von Spiegel (6" f/4.8, belegt) und Interferometer sah ich Bilder wie diese:



oder



Die Bilder sind mit einer billigen,frei gehaltenen Digiknipse aufgenommen. Eine bessere Kamera mit Stativ steht mir erst in zwei Wochen wieder zur Verfügung. Sie geben aber in etwa den visuellen Eindruck wieder.

Sind das für eine vernünftige Auswertung nicht zu viele Streifen mit zu wenig Kontrast? Ich habe verschiedene Lochdurchmesser ausprobiert und auch das PDI-Plättchen in alle Richtungen verfahren, große Änderungen ind der Streifenzahl/Kontrast habe ich aber nicht gesehen.

Kann die Anzahl der Streifen eingestellt werden (und wenn ja, wie?) oder ist diese abhängig vom PDI-Plättchen und dem zu vermessenden Spiegel?

Vielen Dank für jede Antwort und beste Grüße

Alex

Bearbeitet von: am:

mkoch
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2571 Beiträge

Erstellt  am: 07.02.2010 :  20:40:44 Uhr  Profil anzeigen  Besuche mkoch's Homepage
Hallo Alex,

hast du den Laser mit dem vollen Strom betrieben? Wenn ja, dann probier es mal mit weniger Strom aus.

Falls der Raum nicht abgedunkelt ist, dann sollte man rund um das PDI-Plättchen eine Blende aus Pappe anbringen, damit die Kamera nicht aussen dran vorbei sehen kann.

Eine weitere Idee wäre, den Laser mal um 90° zu drehen. Das habe ich zwar selber noch nicht ausprobiert, aber es könnte durchaus einen Einfluss haben.

Gruss
Michael

Bearbeitet von: am:
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norbert_loechel
Senior im Astrotreff


132 Beiträge

Erstellt  am: 07.02.2010 :  21:22:20 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Alex,

klar, dass Du möglichst schnell Bilder Deiner I-Gramme auswerten willst - ich würde mich aber trotzdem zuerst visuell und gedanklich mit dem I-Meter vertraut machen.

Zum Kontrast: Dieser sollte schon besser sein! Er ist dann maximal, wenn es an den dunklen Streifen zur optimalen Auslöschung kommt. Dazu müssen die Amplituden der zu testenden Wellenfront und der Referenzwelle gleich groß sein. Die Helligkeit der zu testenden Welle ist durch die Transmission der Platte vorgegeben. Die Helligkeit der Referenzwelle hängt (zur Vereinfachung geometrisch betrachtet) ab vom gewählten Lochdurchmesser und vom Durchmesser des beleuchteten Kreises auf der PDI-Platte, in dem das Loch liegt. Der Durchmesser des Lochs sollte kleiner als das Airyscheibchen sein. Vom Lochdurchmesser ausgehend, kannst Du Dir dann überlegen, welchen Durchmesser die beleuchtete Fläche auf der Platte für einen guten Kontrast haben sollte.

Wenn Du Deine geposteten Bilder genau anschaust, wirst Du feststellen, dass der Kontrast auf den Bildern nicht überall gleich ist. An den Stellen, wo der Hintergrund rot leuchtet, ist auch der Kontrast höher als dort, wo der Hintergrund dunkel bleibt. Ich würde einen kleineren Lochdurchmesser ausprobieren und darauf achten, dass das I-Gramm im gleichmäßig ausgeleuchteten Bereich liegt.

Zur Streifenzahl: Wenn das Loch in der Mitte des von der zu testenden Wellenfront auf der Platte beleuchteten Kreises liegt, ergeben sich aus Symmetriegründen Kreise als Interferenzmuster. Durch eine laterale und axiale Verschiebung kannst Du die Streifen "gerader" machen und ihre Anzahl ändern.

Viel Erfolg
Norbert

Bearbeitet von: am:
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heal
Senior im Astrotreff

Deutschland
217 Beiträge

Erstellt  am: 08.02.2010 :  08:24:49 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Michael, hallo Norbert,

vielen Dank für eure Antworten. Ich werde die einzelnen, von euch genannten Punkte versuchen in den nächsten Tagen abzuarbeiten.

(==>) Michael

Erst einmal vielen Dank für die rasend schnelle Lieferung.

Ich habe die Laserdiode mit der originalen Elektronik betrieben. Der Raum war abgedunkelt und ein vorbeisehen der Kamera nicht möglich.

Das Drehen der LD um 90° werde ich aber morgen auf jeden Fall ausprobieren.

(==>)Norbert

Zitat:

Zur Streifenzahl: Wenn das Loch in der Mitte des von der zu testenden Wellenfront auf der Platte beleuchteten Kreises liegt, ergeben sich aus Symmetriegründen Kreise als Interferenzmuster. Durch eine laterale und axiale Verschiebung kannst Du die Streifen "gerader" machen und ihre Anzahl ändern.



Diese Kreise habe ich gesehen und auch das "gerademachen" hat geklappt. Nur die Anzahl der Streifen konnte ich nur geringfügig, wenn überhaupt, ändern.

Zitat:
Vom Lochdurchmesser ausgehend, kannst Du Dir dann überlegen, welchen Durchmesser die beleuchtete Fläche auf der Platte für einen guten Kontrast haben sollte.


Ich glaube hier ist mein Verständnisproblem. Ich habe versucht möglichst genau im ROC zu arbeiten. Mehr als +- 1mm habe ich mich davon sicher nicht entfernt. Für eine ausgedehnte beleuchtete Fläche auf der Platte reicht das aber wohl nicht aus.

Ich muss die Grundlagen des PDI wohl nochmals durcharbeiten.

Beste Grüße

Alex

Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
6892 Beiträge

Erstellt  am: 08.02.2010 :  16:48:29 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Alex,

wie ich das sehe, sind die I- Gramme total überbelichtet und dazu nicht gleichförmig ausgeleuchtet. Letzeres könnte auch durch Teilvignettierung im Kameraobjektiv verursacht sein. Jedenfalls sind Deine Bilder ein weiterer Tauglichkeitsnachweis für das PDI- Plättchen.

Gruß Kurt


Bearbeitet von: am:
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heal
Senior im Astrotreff

Deutschland
217 Beiträge

Erstellt  am: 08.02.2010 :  19:43:39 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Kurt, Hallo Michael und Norbert,

ich habe noch ein wenig mit dem Interferometer gespielt und zunächst wieder nur Interferogramme wie bereits gezeigt gesehen. Nachdem ich durch Unachtsamkeit gegen das I-Meter gestossen bin hatte ich auf einmal das hier:



und



war aber kurz darauf wieder weg und nicht mehr zu reproduzieren. Aber ich habe jetzt gesehen, dass es funktionieren muss und werde mich spätestens am Wochenende weiter damit beschäftigen.

Etwaige Tips sind aber weiterhin erwünscht.

Grüße Alex


Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
6892 Beiträge

Erstellt  am: 08.02.2010 :  20:58:14 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Alex,

diese I- Gramme sehen doch schon voll verwendungsfähig aus.
Zitat:
...Etwaige Tips sind aber weiterhin erwünscht.




Tipp 1. Geduld ist hier die Mutter des Erfolgs!

Tipp 2. Man muss die für das Öffnungsverhältnis richtige Lochgröße finden. Schau dazu mal
Bild 10 in
http://www.astrotreff.de/topic.asp?ARCHIVE=true&TOPIC_ID=51509&whichpage=4

Das geht leider nur durch probieren. im Gegensatz zu Foucault ist hier auch die vertikale Feineinstellung notwendig, eigentlich trival.

Weiterhin viel Erfolg

wünscht Dir

Kurt

Bearbeitet von: am:
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mkoch
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2571 Beiträge

Erstellt  am: 08.02.2010 :  21:41:15 Uhr  Profil anzeigen  Besuche mkoch's Homepage
Hallo Alex,

Zitat:
Original erstellt von: heal
Nachdem ich durch Unachtsamkeit gegen das I-Meter gestossen bin hatte ich auf einmal das hier...


Aha, ein Tritt mit dem Fuss und schon läuft die Sache. Schade dass nicht alle Probleme so einfach lösbar sind

Gruss
Michael

Bearbeitet von: am:
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heal
Senior im Astrotreff

Deutschland
217 Beiträge

Erstellt  am: 09.02.2010 :  09:02:12 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Kurt, Hallo Michael,

Zitat:

diese I- Gramme sehen doch schon voll verwendungsfähig aus.


Das freut mich zu hören.
Zitat:

Schau dazu mal
Bild 10 in
http://www.astrotreff.de/topic.asp?ARCHIVE=true&TOPIC_ID=51509&whichpage=4

Das geht leider nur durch probieren. im Gegensatz zu Foucault ist hier auch die vertikale Feineinstellung notwendig, eigentlich trival.



AArgh... Bild 9-10 mit deren Beschreibungen... Da hast Du ja die Vorgehensweise genau beschrieben! Ich habe die 9 Seiten die letzten Tage mehrfach durchgelesen - scheinbar doch zu quer.
Eine Feinverstellung in allen Achsen habe ich.

Danke für Deine Geduld mit der Du immer zu Helfen versuchst.

Zitat:

Aha, ein Tritt mit dem Fuss und schon läuft die Sache. Schade dass nicht alle Probleme so einfach lösbar sind



Beim zweiten Versuch hat ein weiterer Tritt leider nicht geholfen
Aber ich bleibe dran.

Zwei Fragen hätte ich aber noch?

1.) Wieviele Streifen braucht man eigentlich für eine vernünftige Auswertung? Gilt da automatisch besser ist mehr?

2.) Muss man geschlossene Kreise vermeiden (ich glaube ich habe etwas in dieser Richtung gelesen) oder sind diese auswertbar? -> Soll man versuchen die Streifen möglichst gerade zu bekommen?

Ich möchte OpenFringe für die Auswertung verwenden.

Vielen Dank für Eure Hilfe

Gruß Alex




Bearbeitet von: am:
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fraxinus
Altmeister im Astrotreff


2775 Beiträge

Erstellt  am: 09.02.2010 :  10:32:14 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Alex,

die beiden letzten Bilder sehen recht gut aus.
Für OpenFringe sind ein etwas mehr Streifen besser. Das untere der beiden Igramme müsste sich aber schon auswerten lassen.
Geschlossene Streifen sollte man vermeiden, aber OpenFringe kann das seit einiger Zeit auch. Ist aber eher was für den Notfall weil die Auswertungen nicht mehr so genau werden.
Offene Streifen erreicht man bei einer Parabel, wenn man das I-Meter etwas Richtung extrafokal verschiebt und dann entsprechend seitlich jusiert bis die Streifen sich öffnen.
Die höchste Genauigkeit am Rand erreicht man mit geraden Streifen bzw senkrechtem Auftreffen. Der Rand ist wichtig und mit anderen Methoden schwer einzuschätzen, dort sitzt der größte Flächenanteil.
Also so wie Deinen letzten beiden Bildern ist es ideal. Musst Du "nur" wieder so hinbekommen.
So meine ich das mit den geraden Streifen am Rand:

Viele Grüße
Kai

Bearbeitet von: am:
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norbert_loechel
Senior im Astrotreff


132 Beiträge

Erstellt  am: 09.02.2010 :  10:55:22 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Alex,

< 1.) Wieviele Streifen braucht man eigentlich für eine vernünftige
< Auswertung? Gilt da automatisch besser ist mehr?

Bei der Ausertung mit OpenFringe hast Du 2 Möglichkeiten:
a) Den Verlauf der Streifen händisch einzugeben, dann wertet OF mit Zernike-Polynomen aus. Zur Eingabe muss zumindest jeder Streifen markiert werden und OF versucht dann automatisch, diesen über seine gesamte Länge zu erfassen. Wenn dabei Probleme auftreten, kann man den Verlauf von Hand korrigieren. So können auch I-Gramme mit etwas geringerem oder ungleichmässigem Kontrast noch ausgewertet werden. Das geht sowohl mit wenigen, als auch mit vielen Streifen, kann aber dann in eine Fleißaufgabe ausarten.
b) Es gibt eine vollautomatische Verarbeitung, die Auswertung erfolgt intern mit einer FFT. Hierfür sollten es richtig viele Streifen sein (so ca. 40-50) und deren Kontrast möglichst hoch.

Ich habe mit a) ausgewertet - nicht weil ich Masochist bin, sondern weil dabei die Verkippung ("Tilt") zwischen Referenz- und Messwellenfront geringer gehalten werden kann. Für eine Auswertung mit FFT (viele Streifen) ist zwangsläufig eine starke Kippung nötig - man kann darüber philosophieren, ob das der Genauigkeit der Messung guttut. Kurt hat meines Wissens mal beide Auswertungsarten für einen Spiegel verglichen...

> 2.) Muss man geschlossene Kreise vermeiden (ich glaube ich habe etwas
> in dieser Richtung gelesen) oder sind diese auswertbar? -> Soll man
> versuchen die Streifen möglichst gerade zu bekommen?

Stell Dir die I-Gramme kurz wie eine Landkarte mit Höhenlinien vor - die Höhenangabe an den Linien ist hier der Phasenunterschied zwischen den interferierenden Wellenfronten. Bei rein streifigen Konturen kann das Auswerteprogramm anhand der Reihenfolge der von Dir gewählten Streifen die Richtung des Gefälles bestimmen. Wenn zwischen den Streifen geschlossene Konturen auftreten, weiss das Programm nicht von selbst, ob das Hügel oder Gruben sind. Das ist wieder ein Vorteil der händischen Eingabe: Wenn man sich beim Einstellen des I-Meters merkt, von welchem Streifen sich ein Kringel abgeschnürt hat und dem Auswerteprogramm für beide die gleiche "Höhe" angibt, dann funktioniert das einwandfrei. Man muss dabei aber aufpassen! Bei den von Dir zuletzt geposteten I-Grammen bist Du kurz vor einer solchen Abschnürung gewesen (im oberen Bild, wo ein Streifen bereits wie ein Omega aussieht).

Weiter viel Erfolg - und viel Gefühl bei der Wahl des passenden Fusstrittes...
Norbert

Bearbeitet von: am:
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heal
Senior im Astrotreff

Deutschland
217 Beiträge

Erstellt  am: 09.02.2010 :  12:27:20 Uhr  Profil anzeigen
Nochmals Hallo,

vielen Dank euch allen für die Hilfe - da muss es ja früher oder später mit der Auswertung klappen. Ich werde mir in der nächsten Zeit meine beiden fertigen Spiegel, deren Topografie ich zur genüge kenne, als Übungsobjekte vornehmen und mich damit in OF einarbeiten.

(==>)Norbert
Ich sehe schon, ich muss noch viel lernen. Dein Posting muss ich mir ausdrucken und mir in einer ruhigen Stunde mal zu Gemüte führen. Sieht fast so aus als ob ich mir passende Literatur besorgen müsste...

Beste Grüße

Alex

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suberidome
Senior im Astrotreff


249 Beiträge

Erstellt  am: 09.02.2010 :  13:31:47 Uhr  Profil anzeigen
Hi

Ich benutze auch so ein PDI-Plättchen und hatte bis vor kurzem auch das Problem, verwertbare I-Gramme zu generieren. So ein Fußtritt wie bei Dir ist mir nie gelungen und so blieb mir nichts anderes übrig als die Bilder systematisch und planvoll zu erstellen. So gehe ich dabei vor:

Von Michael Koch hatte ich den Hinweis, daß man erstens die vertikale Lochreihe über dem Kreuz benutzen solle und daß zweitens der reflektierte Strahl als winzig kleiner Punkt durch eines der Löcher fallen müsse. Das bedeutet, den Lichtpunkt auf ein Loch zu lenken, das nicht zu sehen ist. Um dieses Problem zu umgehen, fahre ich den Tisch samt Laser und PDI- Plättchen aus dem KM heraus ca 2 cm Richtung Spiegel. Während der Fahrt weitet sich der reflektierte Strahl vom Punkt zu einem Lichtfleck von ca 5 mm Durchmesser auf. Es ist kein großes Kunststück diesen Fleck auf dem Plättchen so zu plazieren, daß er die vertikale Lochreihe oberhalb des Kreuzes trifft. 5 mm kreisförmige Ausdehnung bedeuten aber auch, daß nicht nur diese eine vertikale Lochreihe vom Lichtfleck erfaßt wird sondern zusätzlich die benachbarten Lochreihen. In dieser Situation bringe ich die Kamera in Stellung und schaue mir das Erreichte an. Es ergibt sich das obere linke Bild:



Man erkennt die Lochreihen - es sind insgesamt vier, die der verbreiterte Lichtfleck bedeckt. Die gelben Punkte am unteren Bildrand sind vermutlich die Strich-Markierungen der Lochreihen.

Im nächsten Schritt fahre ich mit dieser Anordnung vom Spiegel weg - wieder zurück Richtung KM. Das benachbarte Bild zeigt die Situation nach einer Strecke von 2 mm. Der Lichtfleck ist nun kleiner und erfaßt nur noch 3 Lochreihen. Auf diese Weise fahre ich mm-weise weiter bis in Bild 6 nur noch eines der Löcher übrig bleibt. Jetzt ist es Zeit, die Kringel mittels Quer-Vorschub und Vertikal-Justierung in der Mitte zu plazieren. Das Bild unten links zeigt die Situation nach der Korrektur. Danach geht alles ganz schnell: Es sind nur noch wenige mm bis in den KM und darüber hinaus, bis sich ein verwertbares I-Gramm zeigt.

Hoffe, Du kannst damit was anfangen.

L C G - Karl

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mkoch
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2571 Beiträge

Erstellt  am: 09.02.2010 :  13:46:09 Uhr  Profil anzeigen  Besuche mkoch's Homepage
Hi,

Zitat:
Original erstellt von: suberidome
Die gelben Punkte am unteren Bildrand sind vermutlich die Strich-Markierungen der Lochreihen.



Richtig, das sind die Strich-Markierungen. Wenn man die Platte noch etwas verschiebt, dann kann man die Striche deutlich sehen, und auch das Kreuz welches die mittlere 10µm Reihe markiert.
Wenn man einen ganz bestimmten Loch-Durchmesser verwenden will, dann fängt man an besten in der Mitte bei einem 10µm Loch an, und dann verschiebt man die Platte seitlich und zählt die Löcher, bis man beim gewünschten Loch angekommen ist.
Wenn man die Verschiebung mit Mikrometerschrauben macht, dann geht es einfacher, weil der Abstand zwischen zwei benachbarten Löchern genau 1mm ist. Aber aufgepasst: Wenn man die Lichtquelle mit bewegt, dann braucht man nur 0.5mm Verschiebung.

Gruss
Michael

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norbert_loechel
Senior im Astrotreff


132 Beiträge

Erstellt  am: 09.02.2010 :  14:10:23 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Alex,

> Sieht fast so aus als ob ich mir passende Literatur besorgen müsste...

Vorschläge hierzu:
1. R N Smartt, W H Steel "Theory and Application of Point-Diffraction Interferometers" Japan J. Appl. Phys. 14 (1975) Suppl. 14-1. Seiten 351-356
2. Daniel Malacara: Optical shop testing, 3rd ed. ISBN: 978-0-471-48404-2 Seiten 116-120 beschäftigen sich mit PDI

Smartt ist ausführliicher als Malacara und enthält eine theoretische Ableitung sowie an Teleskopen entstandene Interferogramme.
Wahrscheinlich sind beide Titel nicht in jeder Gemeindebücherei vorrätig...

Gruß
Norbert

Bearbeitet von: am:
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fraxinus
Altmeister im Astrotreff


2775 Beiträge

Erstellt  am: 09.02.2010 :  15:02:15 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Alex,

habe Deine beiden Igramme per FFT Methode ausgewertet, das untere ging erwartungsgemäß ohne Probleme, das obere führt zum gelegentlichen Absturz von OpenFringe, wenn man es per "Zernike-Smoothing" glätten will. Aber es geht.
Gemittelt kommt das hier heraus:

Ich bin mir aber sicher, der Spiegel wird noch besser wenn man ein paar mehr Streifen verwendet, die Streifen noch ein wenig glatt zieht und ein paar Igramme mittelt. Im Zentrum drückt mM die Mittemarkierung durch.
Und meine Daten für D und R sind auch nur geschätzt. Das muss man natürlich genauer nehmen.
Auf alle Fälle bist Du auf dem richtigen Weg.

Viele Grüße
Kai

Bearbeitet von: fraxinus am: 09.02.2010 15:05:21 Uhr
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