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Seite: von 21

Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt  am: 17.03.2016 :  23:09:18 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Franjo, liebe Mitleser,
Zitat:
stimmt, aber bezogen auf Deine ursprünglich ermittelten Schichtdickenwerte wäre der Randbereich dann bereits vollständig transparent, also Null Alu, alles Al2O3.

HiHi, ich bin ja froh dass Du jetzt eine Messreihe in kurzen Intervallen machst.
Mein Wnsch war nur bitte, bitte wenigstens eine Messung nach 3 Monaten vor dem Ablaugen

Gruß & CS Franjo

hab mir soeben die 300 mm Glasplatte noch mal angeschaut. Derzeit sieht sie noch so aus als sei immer noch eine semitransparente Aluschicht drauf. Ich wette, das wird in 3 Monaten immer noch so sein. Aber die Änderung über die Zeit bis dahin werde ich gerne messtechnisch dokumentieren. Das gilt auch für die Proben gemäß Bild 95.

Mit der dünner belegten Platte hab ich jetzt gerade eine Stichprobe bei grün gemessen. Die Transparenz liegt derzeit bei T=0,204. Das entspricht einer Schichtdicke s = 9,3 nm. Vor 8 Tagen waren es T = 0,17 entsprechend s = 10,4 nm. Die Schichtdicke bewegt sich also in die von der Theorie vorausgesagten Richtung.

Gruß Kurt

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FrG
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1889 Beiträge

Erstellt  am: 18.03.2016 :  00:46:50 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kurt,


in der von Kai zitierten Arbeit steht es schwarz auf weiß:

http://www.measurement.sk/2004/S3/Bartl.pdf

Je reiner das Alu, desto dünner die Oxidschicht.

Wetten, Du hast das 99,999% Alu genommen?

je nach Langzeitergebnis vlt. ein Grund, zur Erzeugung einer genügend dicken (Schutz)schicht auf das Küchenalu von der Rolle zurückzugreifen

Gruß & CS Franjo

"Es ist besser seinen Mund zu halten und für einen Narren gehalten zu werden als den Mund aufzumachen
und alle Zweifel zu beseitigen."

Lisa Simpson


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FrankH
Altmeister im Astrotreff


9881 Beiträge

Erstellt  am: 18.03.2016 :  08:51:16 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kurt

Du könntest auch einfach normal bedampfen und dann ein 20mm breites Flachglas vor den Spiegel einlegen und eine zweite Bedampfung drüber legen. Dann kannst du die Schichtdicke schön mit dem Interferometer bestimmen.

Gruß Frank

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Kalle66
Forenmeister im Astrotreff

Deutschland
10055 Beiträge

Erstellt  am: 18.03.2016 :  09:25:04 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Frank,
2 nm Schichtdickenunterschiede interferometrisch?
Das wird anspruchsvoll, oder?

(==>)Franjo
Nachdem, was ich inzwischen alles so über natürliche Oxidation gelesen habe, ist der Schichtaufbau der Oxidationsschicht etwas komplexer:
Eine Barriereschicht aus Al2O3 auf dem Alu aus ~2 nm wird von einer weiteren porösen Schicht aus Al(OH)3 begleitet. Dessen Dicke ist stark vom Feuchtigkeitsgehalt/pH-Wert der Luft abhängig. Die ersten Nanometer des Schichtkomplexes bauen sich binnen Minuten an der Luft auf. Die Wachstumsgeschwindigkeit ist auch temperaturabhängig.
Die Diffusionsprozesse gehen von beiden Seiten in die Schichten aus: Sauerstoff aus der Luft von einer Seite, Aluminium von der anderen.

Was ich noch nirgends entdeckt habe, ist, was an der Grenzschicht des Alus zum Glas passiert nach dem Aufdampfen. Ich täte mich wundern, wenn da keine Diffusionsprozesse stattfinden, sofern dort eine Haftung der Schichten vorliegt.

Hier die Aussagen zum Schichtaufbau:
http://www.aluinfo.de/index.php/alu-lexikon.html?lid=68

Da stelle ich mir die Frage, ob man per Transparenzmessung wirklich auf die Schichtdicke schließen kann. Vielleicht weißt du da mehr.

Vielleicht sind wir am Ende von Kurts Langzeitmessung nicht schlauer als vorher.

Gruß

Kalle - Alles wird gut !
Meine Okulardatenbank im Astrotreff: hier
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FrG
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1889 Beiträge

Erstellt  am: 18.03.2016 :  11:51:44 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kalle,

die Randbedingungen Temperatur, Luftfeuchte, pH-Wert der Aerosole usw. spielen mit Sicherheit eine große Rolle bei der Ausbildung der Oxidschicht.
Aluoxid ist in Säuren UND Laugen löslich bzw. quellbar.
Auch der Reinheitsgrad des Alu scheint eine Rolle zu spielen.


"Da stelle ich mir die Frage, ob man per Transparenzmessung wirklich auf die Schichtdicke schließen kann. Vielleicht weißt du da mehr."

Es liegt doch auf der Hand, dass sich Aluoxid nicht spontan aus dem Nichts bildet, sondern aus dem vorhanden Alu durch chemische Reaktion mit Luftsauerstoff.
Die Oxidschicht wächst also auf Kosten der Aluschicht.
Wenn die Aluschicht dünner wird, steigt die Transparenz an.
Kennt man den Schichtdickenverlust Alu und die Dichte von Al2O3, so kann man die Schichtdicke des Aluoxids abschätzen.

Gruß & CS Franjo

"Es ist besser seinen Mund zu halten und für einen Narren gehalten zu werden als den Mund aufzumachen
und alle Zweifel zu beseitigen."

Lisa Simpson


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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt  am: 18.03.2016 :  12:03:02 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
(==>) Franjo,
Zitat:


Je reiner das Alu, desto dünner die Oxidschicht.

Wetten, Du hast das 99,999% Alu genommen?

klar doch, da weiß man was man hat. Da eine solche Schicht wohl am längsten gebrauchsfähig bleibt spielt der Mehrpreis für 99,999% Alu gegenüber Alu von der Küchenrolle keine Rolle. Ich will auch nicht viel Arbeit in Versuche stecken von denen ich jetzt schon weiß dass das Ergebnis „taugt nix“ lautet.

(==>) Frank,
Zitat:
Du könntest auch einfach normal bedampfen und dann ein 20mm breites Flachglas vor den Spiegel einlegen und eine zweite Bedampfung drüber legen. Dann kannst du die Schichtdicke schön mit dem Interferometer bestimmen.

Sorry, lieber Frank, das wird nix. Voraussetzung für diesen interferometrischen Test wären optisch hochwertige Planplatten aIs Substrat mit ca. 300 mm Durchmesser. Davon sind meine Floatglasscheiben aber weit entfernt. Dann hätte ich auch kein Interferometer greifbar mit dem man Wellenfrontfdifferenzen im Bereich < 1/100 Wellenlänge messen könnte.

(==>) Kalle,
Zitat:
Hier die Aussagen zum Schichtaufbau:
http://www.aluinfo.de/index.php/alu-lexikon.html?lid=68


interessanter Link. Aber ich lagere meine Proben derzeit in einem ganz normal beheizten Wohnraum mit relativ geringer Luftfeuchte. Da gibt es auch keine deutlich saure oder alkalische Dämpfe. Hohe Luftfeuchte bis zur Kondensatbildung kann die Schicht bekanntermaßen erst beim praktischen Einsatz abbekommen und das nur stundenweise. Dann ist aber sehr wahrscheinlich die Al2O3- Schicht so weit ausgereift und dicht dass die Neubildung von Multi-Al-Hydroxiden keine wesentliche Rolle mehr spielt. Sonst wäre es auch unverständlich dass die Al- Spiegel der Profis ohne spezielle Schutzschicht jahrelang gebrauchsfähig bleiben.

Noch etwas zur Schichtdickenbestimmung über Transmissionsmessungen. Die Transmission wird schnell größer sobald die Al- Schicht wg. mehr oder weniger komplexer Oxidationsprozesse abnimmt. Die Reaktionsprodukte sind aber in der bei meinem Versuch denkbaren Schichtdicke garantiert um Größenordnungen transparenter als die verbleibende Alu- Schicht. Aber wie auch immer, Vorschläge für weitere Versuche sind willkommen .

Gruß Kurt

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Kalle66
Forenmeister im Astrotreff

Deutschland
10055 Beiträge

Erstellt  am: 18.03.2016 :  12:38:50 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Kurt,
vielleicht ist es ja grad die Trockenheit in großer Höhe, die die Aluhäute der Profis so lange leben lässt. Die wählen ja so ziemlich die trockensten Gegenden der Welt aus.

Und womöglich macht eine trockene Lagerung in der ersten Woche nach dem Bedampfen eine Aluhaut erst richtig haltbar, ohne dass da groß AL(OH)3 wächst. (Wäre jetzt meine Schlussfolgerung.)

Inwieweit AL(HO)3 eine Transparenzmessung verfälscht ... da bin ich überfragt. Solange die Restdicke des verbleibenden Reinstalu die maßgebliche Komponente für die Messung ist, sicher nicht.

Gruß

Kalle - Alles wird gut !
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt  am: 18.03.2016 :  15:39:54 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kalle,
Zitat:
...Und womöglich macht eine trockene Lagerung in der ersten Woche nach dem Bedampfen eine Aluhaut erst richtig haltbar, ohne dass da groß AL(OH)3 wächst. (Wäre jetzt meine Schlussfolgerung.)


so stelle ich mir das ebenfalls vor.
Zitat:
...Inwieweit AL(HO)3 eine Transparenzmessung verfälscht ... da bin ich überfragt. Solange die Restdicke des verbleibenden Reinstalu die maßgebliche Komponente für die Messung ist, sicher nicht.


Also, bei meinem Versuchen messe ich derzeit 0,05 < Transparenz < 0,3. Dh., nur 5% bis 30% des eingestrahlten Lichtes werden von der sehr dünnen Aluschicht durchgelassen. Die sich bildenden Al-Sonstwas Verbindungen bleiben ähnlich dünn wie die ursprüngliche Aluschicht. Wir reden hier von Schichtdicken in der Größenordnung von 10 nm. Es würde mich sehr wundern wenn sich hier Al-Verbindungen bilden würden deren Transparenz für grünes Licht bei o. a. Schichtdicke gleich schlecht oder sogar schlechter ist als die von Alu. Bis zum Beweis des Gegenteils scheint mir hier die eine merkliche Verfälschung der Transmissionsmesswerte durch Folgeprodukte des "Reifungsprozesses" höchst unwahrscheinlich zu sein.
Zitat:
...vielleicht ist es ja grad die Trockenheit in großer Höhe, die die Aluhäute der Profis so lange leben lässt. Die wählen ja so ziemlich die trockensten Gegenden der Welt aus.

Soo richtig schön trocken ist es bei mir zwar nicht. Aber ich hab mehrfach mit eigenen Augen gesehen wie die Profi- Teleskope auf La Palma und Teneriffa im Nebel verschwanden. Bin deshalb sehr gespannt was denn bei meinen normaldick belegten Proben gemäß Bild 92 nach Trockenreifung und nachfolgender Nass- Bewitterung an Reflexionsgradminderung herauskommen wird.

Die Schichtdickenmessung interessiert mich in erster Linie zur Beurteilung der Schichtdicke bei der Belegung. Hier kann ich aber nach den ersten Versuchen schon sagen dass man das auch hinreichend genau vorausberechnen kann, siehe Bild 105.

Gruß Kurt

Bearbeitet von: Kurt am: 18.03.2016 15:41:54 Uhr
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FrG
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1889 Beiträge

Erstellt  am: 18.03.2016 :  18:39:45 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kurt,
Zitat:
Original erstellt von: Kurt

......Es würde mich sehr wundern wenn sich hier Al-Verbindungen bilden würden deren Transparenz für grünes Licht bei o. a. Schichtdicke gleich schlecht oder sogar schlechter ist als die von Alu.



so isses.
Solange keine anderen Metalle mitmischen, sind Al-Oxid und -Hydroxid absolut farblos.
Bei der Oxidation des Alu zum Oxid geht's also von begrenzter Transmission zu voller Transparenz - unabhängig von der Farbe.

Gruß & CS Franjo

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Lisa Simpson


Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
7060 Beiträge

Erstellt  am: 20.03.2016 :  00:48:50 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Kleiner Nachtrag

gestern ist es mir gelungen eine recht gute Silberschicht zu bedampfen. Da bot es sich an diese mit einer meiner besten, inzwischen leicht „angereiften“ Aluschichten zu vergleichen.

Bild 107


Diesmal hab ich die Temperatur des mit Silber beladenen Schiffchens sehr hoch gehalten. Es war zu Beginn der Bedampfung blendend hell. Trotzdem sah es hinterher so aus als wäre nichts gewesen.

Offensichtlich reflektiert diese taufrische Silberschicht auch im Bereich der höchsten Nachtempfindlichkeit des Auges deutlich besser als Alu. Jetzt muss mir nur noch etwas einfallen wie man die Silberschicht einfach schützen kann ohne dass dabei ihr Reflexionsvermögen leidet.

Gruß Kurt

Bearbeitet von: Kurt am: 20.03.2016 01:02:08 Uhr
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PeJoerg
Altmeister im Astrotreff


1113 Beiträge

Erstellt  am: 20.03.2016 :  10:40:53 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kurt,
obwohl ich bestimmt kein Prozenthascher bei Reflexionsgraden bin, ist die Silberschicht schon sehr verlockend. Wenn man mehrere Reflexionen in einem System hat, wäre das schon von Vorteil.
Zum Beispiel wäre da ein Bino-Cassegrain zu nennen, je nach Lichtumlenkungsart, hat man da 4 oder 5 Reflexionen.
Ich bin gespannt, wie sich die Schicht im Vergleich zu Al entwickelt.
Viele Grüße
Jörg

Ausrüstung: Mehr als ausreichend, aber nie ganz zufriedenstellend.

Bearbeitet von: am:
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FrankH
Altmeister im Astrotreff


9881 Beiträge

Erstellt  am: 20.03.2016 :  10:44:19 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kurt

deine Bemühungen zur Reflexionsmessung und zum Schutz von Silberschichten in allen Ehren, auch wenn ich fürchte das da nichts bei raus kommt als schon bekannt ist,
aber realistisch betrachtet ist es besser den Spiegel 1" größer zu machen als den weniger als 6% mehr Reflexion der Silberschicht nach zu hecheln. Gerade bei visueller Beobachtung wird das bisschen mehr die Montierung auch nicht überfordern, und beim schlitten merkt man das 1" mehr doch gar nicht.
1" mehr bei einem 6er bringt 36% Gewinn, bei einem 1m Spiegel bringt 1" mehr immer noch 5% mehr Licht.

Das was deine Bemühungen ausdrücken ist eher das es einem Amateur nicht möglich ist eine gute Spiegelbeschichtung zu realisieren und es doch besser ist die kommerziell angebotenen 96% zu wählen.

Aber deine Dokumentation ist schon cool.
Wenn man dem bisher geschriebenem und berechnetem folgt brauchst du doch auf die Silberschicht nur 20-30nm Alu aufdampfen, das wird dann Transparent, dadurch müsste der Reflexionsgrad mit der Zeit steigen...

Gruß Frank


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fraxinus
Altmeister im Astrotreff


2895 Beiträge

Erstellt  am: 20.03.2016 :  17:07:33 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kurt,

ganz stark!
Endlich kommt mal Licht ins Dunkel in Sachen Reflexionsmessung und Alterung


(==>)Frank:

Zitat:
Das was deine Bemühungen ausdrücken ist eher das es einem Amateur nicht möglich ist eine gute Spiegelbeschichtung zu realisieren und es doch besser ist die kommerziell angebotenen 96% zu wählen.


Bitte einen Link zu diesen Anbietern.
Am besten mit einer vertrauenswürdigen Nachmessung - mindestens aber mit einem verbindlichen Schicht-Aufbau.

Viele Grüße
Kai

Bearbeitet von: am:
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FrG
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1889 Beiträge

Erstellt  am: 20.03.2016 :  17:19:06 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kurt,

10% + im Roten ist 'ne echte Hausnummer.
Jetzt noch 'ne vernünftige Schutzschicht.....

Gruß & CS Franjo

"Es ist besser seinen Mund zu halten und für einen Narren gehalten zu werden als den Mund aufzumachen
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Lisa Simpson


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FrankH
Altmeister im Astrotreff


9881 Beiträge

Erstellt  am: 20.03.2016 :  19:05:15 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kai

dieses unbedingt mehr Reflexion haben wollen, lässt alles Andere schlecht wirken,
die komerziellen Lösungen wurden durch nachmessen schon auf den Boden zurückgeholt, auch die Erfahrungen mit teuren Schutzschichten für Ag sind nicht gut.
Eine Lösung zu finden solange man keine homogene Schichtdicke mit definierter Dicke erzeugen kann ist kaum möglich, wäre wohl ein leichtes eine Hilux- verspiegelung nachzubasteln, aber man will mit weniger mehr? da wird man wohl Zweifel haben dürfen.
Wie gesagt, die Lösung ist 1" mehr, das leicht machbare gegenüber dem Traum.

Gruß Frank

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