Hallo liebe Spiegelschleifer!
Ich möchte mal das Thema Prüfstand ein wenig aufrollen!
Während des Polierens meine 300mm Prüfsphäre habe ich immer mal wieder am Prüfstand herumgebastelt denn je genauer die Sphäre wurde, um so höher wurden die Anforderungen an die Lagerung des Spiegels beim vermessen. Soweit so logisch so gut.
Nun, da der Spiegel scheinbar fertig ist kommt die nächste Herausforderung. Das Teil sollte natürlich in einer schönen Holzkiste optimal gelagert senkrecht stehen.
Während der normalen Polierphase hat man ja den Vorteil, dass beim vermessen der Spiegel gedreht werden kann und so der Lagerungsastigmatismus rausgerechnet wird. In meinem Falle hatte ich sogar immer 45°, also insgesamt 8 Stellungen des Spiegels gemittelt. Jetzt sieht die Sache anders aus, man hat nur noch eine Stellung und hier wird es interessant.
Die Daten des Spiegels:
Durchmesser: 300mm
ROC: 3003mm
Randdicke: 37mm
Laut letzter FFT Messsession mit insgesamt 48 Interferogrammen in 8 Stellungen:
Strehl:0,998
RMS wavefront:1/148
Ich fang einfach mal mit der Metamorphose meines Prüfstandes über die letzten Wochen an:
Der Ausgangspunkt. Direkt an der Wand befestigt ist soch mal prima - wegen der Wackelei.
Der Anti Luftturbulenztunnel: Das feste Styropur(Trittschalldämmung) hat sich gegenüber Malerfolie bewährt, da die dünne Folie sich auch wieder mit der Luft mitbewegt hat.
Mit dem genialen Mirror Edge Calculator von Robert Houdart
http://www.cruxis.com/scope/mirroredgecalculator.htm
habe ich das hier entworfen. Solange der Spiegel beim messen immer gedreht wurde - kein Problem.
Die Kugellager liegen in 22,5° und 67,5° von der Vertikalen am Spiegel an und die Wippe liegt durch das Stahlgewicht im Gleichgewicht.
Das Bild zeigt die Null Stellung des Spiegels auf der Wippe als FFT Zernike Auswertung von OF. Hier sieht man schon, wie die zwei oberen Lager den Spiegel "quetschen", obwohl ich die Wippen mit den zwei runden Stahlgewichten ausgeglichen habe. Hier reiften in mir die ersten Zweifel, ob diese Lagerung optimal ist. Von meinem physikalischen Verständniss her müssten die Arme der Wippen nicht gleich lang sein.
Es wäre mal interessant, die Krafteinleitungen der Auflagepunkte und die sich daraus ergebenden Deformierungen im Spiegel zu berechnen. Dafür fehlt mir allerdings das mathematische Wissen und die erforderliche CAD Software.
Logische Konsequenz aus der obigen Messung war eine Unterstützung der unteren Rollen und damit die Entlastung der oberen Rollen.
Es stellte sich sofort eine Verbesserung ein, leider kann ich meine Auswertungen dazu nicht mehr 100%ig zuorden. Ich hatte die Messreihen einfach durchnummeriert... [xx(]
Nächstes Experiment: auch ganz gut. Die drei roten Kreise zeigen drei Schrauben, an denen der Spiegel hinten ganz leicht anliegt.
Das hatte ich gemacht, weil das System starken Schwingungen ausgesetzt war. Das Interferogramm wollte einfach nicht ausschwingen. Lag wohl am heftigen Wind draußen.
Dies ist nun der letzte Stand des universalen Prüfstandes. Die Auflagepunkte sind Kugelrollen mit Kunststoffkugeln. Erstaunlicherweise sind diese auch unter Belastung noch sehr leichtgängig. Wenn der Spiegel genau senkrecht steht, findet er automatisch auf die Schwerelinie. Dazu unten noch ein Link auf ein kleines Video.
Die Kugelrollen. Der Spiegel liegt unten weder vorne noch hinten an. Die rote Linie ist die Schwerelinie. Wenn der Spiegel genau senkrecht steht, rollt diese automatisch auf die Kugeln.
Die Vertikale Halterung: Der Spiegel hat hier 1-2mm Luft und ich justiere den Prüfstand so, dass sich der Spiegel kaum entscheiden kann, ob er nun lieber vorne oder hinten anliegen möchte.
Die FFT Auswertung dazu sieht schon besser aus. Bin aber noch nicht dazu gekommen, da mal noch etwas rumzuvariieren. Die Deformierungen an der Oberen Hälfte des Spiegels gefallen mir noch nicht.
Eine schöne Holzkiste ist schon fertig. [:)]
Spiegel mal eben auf Styropur gestellt und getestet mit mäßigem Erfolg, was zu erwarten war...
Hier noch das kleine Video zum Teststand:
Achtung: Es sind 75MB im MP4 Vormat.
http://www.sternwarte-kletzen.…ruefstand-kugelrollen.mp4
Für Vermessungen, bei denen man den Spiegel immer mal drehen muss ist das einfach ein schönes Arbeiten.
Das gelbe und blaue Zeugs kommt übrigens aus einem ganz simplen 3d-Drucker.
So, das war es erstmal. Wie gesagt, da will ich noch so einiges experimentieren.
Und wenn es dann gar nicht anders geht, wird der Spiegel eben dem Prüfstand angepasst. [8D]
Beste Grüße, Henri
