VLT ultradünner Sekundärspiegel für adaptive Optik

  • Ich stelle das mal in's Optikforum:


    Verbesserter Spiegel für adaptive Optik geliefert
    Neuer, dünner Spiegel für das VLT mit bemerkenswerter optischer Qualität
    http://www.eso.org/public/germany/announcements/ann14010/


    Die von Fa. Safran-Reosc haben anscheinend beim Kai abgeguckt und einen Fangspiegel für's VLT von 1,12 m Durchmesser bei 2 mm Dicke geschliffen, das wären knapp 5 kg Zerodur.


    Die Technik der large large "Deformable Secondary Mirror" = DSM wird
    in groben Zügen hier beschrieben (mit den Details wollen sie wohl nicht rausrücken):
    http://ao4elt2.lesia.obspm.fr/spip.php?article540
    Ab Seite 18 im verlinkten Thin Shell Manufacturing for Large Wavefront correctors.pdf sind die Specs des VLT-DSM gezeigt.


    Zum Funktionsprinzip:
    http://www.eso.org/sci/facilities/develop/ao/sys/dsm.html
    Detailbilder:
    http://www.microgate.it/Engine…-Mirrors/Projects/VLT-DSM
    unter Photo Galleries


    Deformierbare Spiegel auf Schwingspulen (Voice-coil) Basis - Adaptive Sekundärspiegel:
    http://www.mpia-hd.mpg.de/home…/C04/ao_online_04_01.html


    Bisher kannte ich AO- Systeme ich nur als Tertierspiegel am Nasmyth Fokus wie z.B. das VLT-NACO


    Wie kriegen die diese "Riesenauge Kontaktlinsen" so extrem dünn hin, ohne die Oberflächenform zu verbiegen? Ob man das beim Bearbeiten auf dünnem hochviskosem Ölfilm lagern kann?

  • Hallo Stathis,


    da hat ja mal wieder jemand gezaubert - Respekt!
    Wie dabei vorgegangen wird steht eh in dem PDF, sicher gibt es noch ein paar Feinheiten, aber im Großen und Ganzen steht da alles was man wissen muss.
    1:560 ist schon echt sportlich!
    Die dünnsten Teile die ich bisher (mit definierter Oberfläche) gefertigt habe waren auch für eine adaptive Optik, aber nur 12,7mm im Durchmesser und 0,12mm dünn und damit noch weit von dem o.g. Verhältnis weg. Der PV-Wert (Oberfläche) war etwa Lambda/2 und nach Abzug des spärischen Fehlers blieb nicht man mehr 1/10 übrig. Wichtig ist halt, dass die Restfehler möglichst langperiodisch sind und das wird mit der beschriebenen Technik erreicht, indem man zuerst einen dicken Spiegel fertigt der dann hinterher verdünnt wird.


    Viele Grüße,
    Raphael

  • Stathis,
    ein Link führt zu einer Iconbibliothek. Ich glaube du meintest aber dieses Dokument:
    http://ao4elt2.lesia.obspm.fr/…/IMG/pdf/ao4elt2_ruch.pdf


    Bei solch dünnen Oberflächen interessiert doch eh nur die Welligkeit und Rauheit über Ausdehnungen, die kleiner sind, als die Abstände der Aktuatoren, die den Spiegel später passend hin- und herbiegen. Die globale Form ist sicher nur sekundär interessant. ca. 1000 Stellglieder verteilt auf ca. 1 qm heißt umgekehrt, dass alle ~3 cm ein Stellglied ist. (Irgendwo steht sogar ~28 mm). Und bezogen auf diese Größe sind 2 mm Dicke wiederum "viel".


    Hier geht's darum, dass man möglichst wenig bewegte Masse hat, damit man möglichst schnell die adaptive Korrekturen durchführen kann. Ich las was von 0,05 Millisekunden, was dann 2 Kiloherz als Anpassungsfrequenz bedeutet.


    Interessant auch, wie die die Verlustleistung der Stellglieder in Höhe von ~1 Kilowatt aus dem Strahlengang raushalten werden. Eine Fangspiegelheizung brauchen die sicher nicht. [:D]


    Gruß

  • Hallo Stathis,

    wahrscheinlich haben die Franzosen die Mikrorauheit mit Deinem Verfahren gemessen:
    http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=161521


    Entgegen aller Vernunft mit K60?
    Oder gar als Mehrfachmessung mit Mittelwertbildung?

    Wie auch immer, auf diese Weise lässt sich die Rautiefen-Spezifikation von 2mm PV surface sicher einhalten und würde sich sofort als Lochfraß bemerkbar machen [:D]

    Im echten Ernst:
    Das ganze ist eine "Active Optics" Spezifikation nach dem Motto:
    Alles was sich (bruchfrei[:D]) heraus biegen lässt, darf drin leiben.

    Im Letzten Drittel des PDF hat's ein Chart.
    Bis zu Skalenlängen von 100mm liegt das bei hervorragenden 10nm RMS surface, danach wird es mehrstellig. *Sehr* viele Waves.


    Allein der Anblick dieser asphärischen Seifenblase ist respekteinflößend, brrr...

    Wer weiss, vielleicht zwingen uns die Glaspreise demnächst ebenfalls zu solcher Sparsamkeit. Elektronik soll vergleichsweise billig sein, sagt man.


    Viele Grüße
    Kai




    [:D]

  • Kai,
    der Referenzkörper, der die Aktuatoren trägt, ist leider auch aus Glas. Insgesamt sparen die nicht viel Glas ein. Im Grunde ein Sandwich-Spiegel mit den Stellgliedern als aktive "Wurst-/Käseeinlage".


    Gruß

  • Hallo Stathis,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Wie kriegen die diese "Riesenauge Kontaktlinsen" so extrem dünn hin, ohne die Oberflächenform zu verbiegen? Ob man das beim Bearbeiten auf dünnem hochviskosem Ölfilm lagern kann? <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Das mpia arbeitet auch mit Niederländern zusammen, die u.A. für diese dünnen Membranspiegel der Fa.Xinetics komplette, leistungsfähige Piezzosysteme für adaptive Optiken herstellen.


    Hier kannst du mehr zur Firma und über diese Technik erfahren:
    http://www.okotech.com


    Der piezzoelektronische Bereich der adaptiven Optik ist eine der jetzigen Technologien. Die AO-Systeme dieser Firma für kleine, kommerzielle Kameras sehen schon (fast) serienreif aus. Das Hauptproblem dieser Siliziummembran als verformbarer Spiegel sind aufwändige Piezzo-Aktuatoren, die noch Hochspannungsverstärker benötigen. Geforscht wird daher u. A. an neuen, elektrostatischen Flüssigkeitssystemen (Liquid Crystal) zur optischen Echtzeitkorrektur. Für kleine Linsen (10mm) funktioniert es schon einige Jahre. Ich bin sicher, die Einsatzmöglichkeiten von AO-Systemen wird sich in naher Zukunft evtl. auch für Amateurastronomen verändern. Als passionierter Planeten-Fotograf (-Filmer) verfolgt mich das Thema für kleinen Kameras jedenfalls schon eine ganze Weile.


    LG
    Eberhard

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