Mein PDI und Foucaulttester

Hallo Liebe Glasquäler,
nach fast 3 Jahren Abstinez vom Spiegeschleifen melde ich mich wieder zurück. Die Vorbereitungen für das neue Schleifprojekt laufen. Dazu gehört ein neu gebauter Foucaulttester, welchen ich nach Durchlesen der Beiträge von Kurt und NorbertLoechel zusätzlich mit einem PDI Interferometer aufgemotzt habe.
http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=96810 PDI von Norbert
http://www.astrotreff.de/topic…CHIVE=true&TOPIC_ID=51509 sehr interessanter Beitrag von Kurt

Diesen, und natürlich auch ein paar Beispielbilder möchte ich hier vorstellen:

Zunächst mal hier der gesamte Aufbau aus Sicht der Optik. Das Ganze gewinnt sicher keinen Schönheitspreis:-) Den Kreuztisch habe ich selber gemacht. Im Nachhinein hätte ich mir lieber einen kaufen sollen. Längs und Quer wurden M6 Gewindestangen verwendet. Durch die Gewindensteigung von 1mm/Umdrehung brauche ich für Foucault somit keine Messuhr. Geführt werden die Holzplatten über Kugelgelagerte Schubladenschienen.

Hier der genauere Anblick aus Sicher der Optik. Die PDI Platte und Lasermodul gibts übrigens bei Michael Koch zu kaufen.Das hier gezeigte Lasermodul ist von Conrad. Ich hatte bei Michaewl zwar auch eins gekauft, aber es, beim Versuch die Optik zu entfernen, über den Jordan geschickt:-)

Die Ansicht aus Sicht des Prüfers[:D] Ich mache für die Auswertung Bilder mit meiner EOS 350D. Gestern Abend war Firstligth am 14 Zoll Selbstschliff und die Interferogramme waren auf Anhieb fotografierbar. Hier 2 Beispiele:

Ein Foucaultbild wurde auch gemacht. Der Vollständigkeit halber füge ich es mit ein.

Der nächste Schritt wäre eine Auswertung von Foucaultbilder und den Interferogrammen. Derzeit kämpfe ich noch ein wenig mit Openfringe. Ich hoffe im Lauf der Woche ein paar Ergebniss präsentieren zu können. Hier zählt für mich weniger das Ergebnis des Spiegels, sondern die Reproduzierbarkeit von beiden Systemen. Sollten die ERgenisse schlüssig sein, dann kann ich nur jedem Spiegelschleifer empfehlen sich so einen PDI Interferometer zuzulegen. Zumindest derAufbau st ja schon fast unverschämt einfach[:p](Die Auswertung eher weniger)
Grüße, Matze

Hallo Zusammen,
zunächst mal freut es mich sehr, dass die Versuche auf Interesse stoßen. Der Vergleich wird jedoch bei weitem nicht so einfach wie ich es mir vorgestellt habe. Die Aufnahme brauchbarer Interferogramme und deren Auswertung erfordern doch etwas Übung. Nach einigen Abenden mit Interferometrieren, Openfringe kennenlernen und Internet abklappern denke ich, dass ich den Bogen so langsam raushabe. Hier mal 3I-Gramme.
(Pro Igram Spiegel um 90° gedreht. Anschließend am PC Kontrast erhöht und die verdrehten Bilder zurückrotiert)



Mit diesen 3en kommen ich mit FFTT Auswertung und anschließendem "average" auf folgendes Ergebnis:
(Ach ja: D=354mm, ROC: 3770mm, Laser 632nm)

Zum Focuaultest: Bisher machte ich die Auswertung mit Shadowgram Analysis, also durch Auswertung der Bilder am PC, ohne Couder Maske. Leider bin ich diese Woche nicht zu Foucaultmessungen gekommen. Ich denke aber, dass es Sinn macht zusätzlich den Vergleich der Auswertungen mit, und ohne Couder Maske heranzuziehen.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Der "Kratzer" in den Bildern ist vermutlich die Störung durch ein Kabel oder? <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
[:D] Nein. Dieser hässliche Strich stammt von einer Nacktschnecke, die sich über meinen Spiegel "geschmoddert" hat. Ich hatte im Garten beobachtet und war dann zu bequem mein Teleskop in die Wohnung zu tragen. Während dieser Zeit muss das Vieh dann über meinen Spiegel gekrochen sein. Übrigens hatte ich den Spiegel noch am selben Tag frisch gesäubert.
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Bitte die Rasierklinge "entschärfen". Murphy´s Gesetz wird sonst unweigerlich für einen tiefen Schnitt sorgen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Dein Rat kommt leider zu spät. Murphy hat schon zugeschlagen und mir einen "fetten chirugrischen Schnitt" am Daumen zugefügt. Solche sauberen Schnitte heilen aber sehr gut und schnell[:D] Da kümmer ich mich auf jeden Fall auch noch drum.

Die nächsten 2 Wochen bin ich beruflich in Staths's Heimatland. So lange wird die ganze Sache leider ruhen, aber ich bleibe auf jeden Fall drann.

Wünsche ein schönes Wochenende,
Matze

Hallo Zusammen,
ca 1800 km von Spiegel und PDI entfernt beantworte ich noch kurz die letzten offenen Fragen:

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Habe bei meinen Versuchen aber auch festgestellt, daß es schwierig ist, einen gleichmäßigen Kontrast einzustellen. Irgendeine Seite verblasst immer. Ist eine Eigenheit des PDI fürchte ich. Auf der anderen Seite, solange es auswertbar ist, mag sich das OpenFringe um den Schmodder kümmern<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Genau dieses Eigenheit habe ich beim PDI auch festgestellt. Ich habe alle möglichen Löcher durchprobiert, aber einen einheitlichen Kontrast nicht hinbekommen. Aber wie du schon sagst: Solange Openfringe damit fertig wird kann ich damit leben.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Der Teststand(?) blendet den Spiegel unten links und oben rechts ab. Oder kommt das vom Verspiegeln?
Bei solchen Fehlstellen kommt das Programm durcheinander, evtl kommen daher drei roten Buckel am Rand.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Der Teststand blendet den Spiegel nicht ab. Du liegst mit deiner Vermutung richtig. Das sind nicht verspiegelte Flächen, wahrscheinlich die Auflagefläche vom verspiegeln. Somit muss ich die Buckel bei der Auswertung in Kauf nehmen.

Die Schneckenspur habe ich mit Spüli, Wasser und Taschentuch wegbekommen. Anschließend wurde der Spiegel mit Spiritus getrocknet. Spiritus kann ich allerdings nicht empfehlen denn der verdunstet nicht rückstandsfrei. Besser wäre wohl Isopropanol (hatte ich aber auf die Schnelle nicht parat). Geht eigentlich auch Aceton zum trocknen oder greift das die Aluschicht an?

Mitte nächster Woche komme ich zurück und hoffe dann im Vergleich Foucault &lt;--&gt; PDI einiges mehr präsentieren zu können.
Grüße aus dem heute sonnigen Nordgriechenland[;)]
Matze

Soooo, es hat leider eine ganze Weile gedauert. Ursprünglich wollte ich ja bereits letztes Wochenende Ergebnisse präsentieren. Die Ursache für die Verzögerung ist, dass ich mit der Foucaultmessungen nicht wirklich zufrieden bin. Speziell meine ich hier die Reproduzierbarkeit. Im Internet fand ich Angaben von Messabweichungen um die ca. 0,05mm. Damit kann ich keinesfalls mithalten. Meine Messabweichungen liegen im Mittel bei 0,1mm. Es sind aber auch Ausreißer von 0,3mm dabei. Die Schwachstelle liegt hier meinem Gefühl nach nicht in der Mechanik, sondern beim Erkennen der gleichmäßigen Graufärbung der Zonen. Obwohl ich mit einer Kamera arbeite und die Foucaultbilder am Monitor betrachte finde ich es äußerst schwierig Im Beriech von +- 0,1mm Unterschiede zu erkennen.
Als erstes Ergebnis die Foucaultmessung mit Coudermaske. Verwendet habe ich hier 6 Zonen.
Ich zeige hier mal ein Oberflächenprofil welches in etwa dem Durchschnitt der Messreihen entspricht. Vorgehensweise war: Messreihe, Spiegel um 180° drehen, Messreihe usw. Insgesamt habe ich so 4 mal gemessen. Im Excel Diagramm sind die Messreihen bzw, deren Abweichungen zueinander aufgetragen. Die X-Achse zeigt die Zonen und die Y-Achse zugehörige Schnittweite.

Als nächstes habe ich 2 Messreihen am Foucaulttester ohne Coudermaske gemacht. Die Auswertung erfolgte über Shadowgram Analysis anhand der Foucaultbilder. ich bin hier folgendermaßen vorgegangen: Start bei Zone 0 (ca 50mm), danach um die Schnittweite zurückgefahren die ich im Durchschnitt bei den Messungen mit Coudermaske benötigte. Somit komme ich ebenfalls auf 6 Zonen die Vergleichbare Radien haben.
Hier die Oberflächenprofile. Zone 0 habe ich der Anschaulichkeit weggelassen (Oberflächenprofil war unplausibel)

Und als letztes die Ergebnisse von den Interferogrammen. Vorgehensweise war folgende. 2 Igramme aufnehmen. Spiegel um 90° drehen, 2 Igramme usw. Danach am PC zurückdrehen damit alle I-Gramme die gleiche Ausrichtung haben. Insgesamt hatte ich auf diese WEise 8 I-Gramme. Leider schafft Openfringe hiervon nur 4. Bei den anderen kam trotz mehrmaliger Versuchen nur Stuss raus. Somit konnte ich folgende IG verwenden: Pos 12Uhr 2, Pos 3uhr 1, Pos, 6Uhr0, Pos 9uhr 1.
Vorgehensweise für die Auswertung:
1 Interferogramm laden, mit "Set ellipse points und edge and edge den Spiegelumriss auswählen.
2 Klick auf FFT analysis, Klick uaf 2 FFT, danach das blaue Kügelchen auf die richtige Größe einstellen, Klick auf Computer Surface.
3 Nachdem alle IG durch sind gehe ich auf ZERNIKE LIST, markiere alle und bilde mit "Average" das Mittel. Ist das so die richtige Vorgehensweise?
Wenn ich auf WAVE FRONT List gehe und dort den Mittelwert bilde kommt nichts vernünftiges raus und das obwohl die Ergebnisse der einzelnen IG recht vernünftig aussehen.
Hier mal die Ergebnisse vom Mittelwert (Zernike)

Und hier die 3D Darstellung wenn ich über Wave Front List mittle.
Habt ihr dafür eine Eklärung?

Um auf den Vergleich Foucault &lt;--&gt; PDI zurückzukommen:
Bei beiden Verfahren ist der abfallende Rand, sowie die Vertiefung bei 140 mm (bei Focualt angedeutet) sichtbar. Viel mehr Fehler bzw Vergleichsmöglichkeiten scheint der Psiegel nicht zuzulassen [:D]

Was mich stört ist jedoch die Messunsicherheit beim Foucaulttester.
Der Kreutisch wird jedenfalls zusätzlich mit einer Messuhr ausgestattet. Für das Erkennen der Zonen werde ich wohl weiter üben und Messen müssen. Wie gesagt: Hier Unterschiede im Bereich von +- 0,1 mm festzustellen ist für mich fast unmöglich. Bei Gelegenheit werde ich hierzu Beispielbilder einstellen.

Jetzt bin ich mal auf euer Feedback gespannt. Ich bin für sämtliche Fragen, Kritiken, weiter Bilder oder Anregungen offen.
geschlauchte Grüße,[:p]
Matze

Hallo Zusammen,
also, inzwischen ist mein Foucault-Tester mit einer Messuhr ausgestattet. Damit ist die Reproduzierbarkeit jedenfalls wesentlich besser geworden. Von 3 Messreihen betragen die Unterschiede max 0,1mm. Unterschiede von 0,06 mm sind eher die Regel. Die Grauwerte per Programm zu analysieren habe ich (noch) nicht geschafft. Da möchte ich in nächster Zeit hin, da ich mir dadurch noch bessere Reproduzierbarkeiten erhoffe. Danke Karl für diesen Tip. Das Ergebnis der Messreihen siehtso aus.

Dann habe ich neue Interferogramme aufgenommen um mal endlich eine ordentliche Auswertung hinzubekommen. Gestern war es dann soweit. Hier das gemittelte Ergebnis von 7 I-Grammen. Vorgehensweise wie in den letzten Beiträgen beschrieben. Dank Norberts Hilfe auch im Wave Front gemittelt (Danke hierfür)Das Ganze sieht so aus (Low Pass Filter auf 0,03)

Hier noch eines der I-gramme. Diese muss ich nachträglich immer in ein wenig nachbearbeiten da Openfringe sonst nicht mit auskommt.

Mit diesen Vorgaben habe bin ich dann in die Simualtion für die Foucaultbilder und habe 5 Foucaultbildern mit unterschiedlichen Schnittweiten gemacht. Danach ging es zum Messstand und es wurden Foucaultbilder mit der entsprechenden Schnittweite aufgenommen. Um die Richtige Schnittweite zu treffen wurde ein Bild der Simulation direkt am Monitor mit dem tatsächlichen Foucaultbild verglichen. Von dieser Position aus konnte ich mich dann Orientieren. Das Ergebnis sieht so aus (Links Foucault und Rechts die Simulation):

Die Spiegelorientierung ist bei beiden Auswertverfahren (Foucault und IG) die gleiche.
Es sieht so aus, als hätte OF Probleme mit meinem Spiegelrand. An was es liegt kann ich nur vermuten. Villeicht haben die unbelegten Spiegelflächen am Rand tatsächlich einen so großen Einfluss und lassen sich durch Mitteln nicht entfernen. Ansonsten scheint aber die Simulation recht gut an den tatsächlichen Foucaultbilder ranzukommen.

Grüße, Matze

Hallo Zusammen,
mir ist im Nachhinein eingefallen, dass es nicht schlecht wäre alle Interferogramme reinzustellen. Falls jemand von den Geübten OpenFringe'lern Lust und Zeit hat hiermit eine weiter Auswertung zu machen wäre das ein echt feiner Zug.
Dann würde ich zumindest sehen ob mein Auswertverfahren richtig ist oder die IG auswertbar sind. Zudem wäre es für andere frischgebackene PDI Besitzer eine gute Übung.
Hier insgesamt 8 IG. 2mal 0Uhr, 2mal 3Uhr, 2mal 6Uhr, 1mal 9Uhr. Die IG sind bereits zurückrotiert und müssen somit nur an OF verfüttert werden.
Spiegeldaten: D = 354mm, ROC = 3770mm, Wellenlänge = 652nm

Für eure Hilfe schonmal vielen Dank.
Grüße, Matze

<s>PS: Die Bilder stecken noch im "Freigabeflaschenhals". Sobald sie freigeschaltet sind aktualisiere ich diesen Beitrag.</s>[:D]

Hallo Kai,
ich habe gerade bei FigureXp nach der Best Fit Conic Constant geschaut und es kam ein Wert von - 1,043 raus. Das passt nicht sonderlich gut zu den -0,953 von OF. Auf die Idee die Conic Constant zu vergleichen bin ich noch nicht gekommen[V]
Villeicht ist der vermurkste Rand die Ursache?
Ich versuche mal dem auf den Grund zu gehen.

Grüße, Matze

Ach ja, ich bin gespannt auf deine OF Auswertung[;)]

Mensch Kai, du hast dich ja richtig ins Zeug gelegt. vielen Dank. Zumindest finde ich es sehr erfreulich, dass ich anscheinend den Bogen mit OF halbwegs raushab, wenn auch nicht so ins Detail gehend wie bei dir.
Vom guten Ergebnis bin ich angenehm überrascht. Die Beobachtungen bisher haben zwar gezeigt, dass es keine Gurke ist, aber ehrlich gesagt hätte ich im Randbereich mit einem schlechteren Ergebnis gerechnet (Der Rand hat mich beim Parabolisieren einige meiner Lebensjahre gekostet[:o)])
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Fazit: Super Spiegel der vermutlich bis 700x nichts zu wüschen übrig lässt. Oder?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Da muss ich zu meiner Schande gestehen, dass ich diese Vergrößerungen bisher mangels Hardware -sprich, geeigneten Okularen- sowie Seeing noch nicht ausprobiert habe.

Ich denke mal für den Vergleich mit Foucault und PDI ist hier schon einiges Zustandegekommen. Ganz zufrieden bin ich aber bisher noch nicht. Verbesserungsmöglichkeiten sehe ich an den Interferogrammen. Da ich relativ lang belichten muss (1/4s) kommt als nächstes ein stärkeres Lasermodul in den Teststand. Dadurch erhoffe ich mir besseren Kontrast und villeicht(?) eine höhere Streifendichte.
Zudem habe ich noch eine GSO 8" F6 der es auch verdient vermessen zu werden. [;)] Ich werde berichten.
Grüße, Matze

Hallo in die Runde,
Norbert, vielen Dank für deine Ausführungen.
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wenn Du einen stärkeren Laser nimmst, erhöht sich die Intensität für die zu testende Wellenfront und die Referenzwelle in gleicher Weise! <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Das habe ich mir fast gedacht. Durch deinen Beitrag habe ich jetzt Bestätigung. [;)]
Während deines Beitrages war das Lasermodul jedoch schon bestellt und ist soben ausprobiert worden. Das Ergebnis begeistert mich jedenfalls.
Die Interferogramme sind nun viel heller. Ich muss die Bilder nicht mehr im Dunkeln aufnehmen. Die Streifen verblassen nicht mehr am Rand.
Hier mal der direkte Vergleich

Links das starke Lasermodul.
Belichtungszeit mit dem neuen Lasermodul bei ISO1600 1/40s. Bei dem alten warens bei ISO1600 1/3s. Blende war bei beiden voll geöffnet.
Die Laserdaten:
Ausgangsleistung 10mW
Wellenlänge 639 nm
Betriebsstrom 40mA (bei mir 45mA)

Grüße, Matze