Thin Meniscus Mirrors

  • Hallo Sternfreunde,


    zum Thema dünner Menisken als Spiegel für ATM findet sich seit kurzem ein Vortrag/Einführung hierzu der RASC im Internet.


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    Viele Grüße und CS
    Gerhard

  • Hallo Freunde!
    Ich habe schon einen solchen Spiegel aus Fernsehglas gemacht.


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  • Hallo guten tag,ich habe viele spiegel gemacht und nun ich mache eine spiegel vom 210 mm f3 und 3mm dick..
    Es nicht einfach oder
    Ich glaube," es ist möglich, es zu tun"
    Entschuldigung bitte für meine deutschsprache weil ist nicht meine sprache

    <font size="1"></font id="size1">

  • Hallo Cerassus,


    3mm nur dick? Da muss ich staunen. Das verbiegt sich doch schon bei anschauen. Ich hoffe Du bekommst eine gute optische Qualität für Deine Zwecke hin. Die Frage ist z.B. wenn man ein (kleineres) Fernrohr allein für Übersichtsbeobachtungen auslegt, zb. 5mm Austrittspupille wieviel Strehl müssen/sollten es dann wenigstens sein[?]


    Viele Grüße
    Gerhard

  • Grüß´ Dich, Cerassus!


    Ein Spiegel von 210mm f3 hat rein rechnerisch eine sphärische Pfeiltiefe von 4,375mm. Dein Gläschen hat aber nur 3mm, hmmm...
    Andererseits... Bei einer geschickt darauf abgestimmten Obstruktion von sagen wir 80 - 90% fällt es optisch nicht auf, das aus dem geplanten Spiegel ein reflektierendes dünnes Ringlein geworden ist.


    Interessantes Projekt, harhar...


    Beste Grüße
    Markus

  • Ach Mensch Markus, spar Dir das doch einfach. Anderen solche Blödheit zu unterstellen, ist eine Frechheit.


    Hier geht es um dünne Menisken - schon bemerkt? Wenn Du hinschaust, dann siehst Du, dass Cerassus Substrat zwar einen dünnen Rand hat, dieser aber nicht auf dem Tisch aufliegt, weil die Rückseite (vermutlich) schon vorbearbeitet ist. Das wäre zumindest meine wohlwollendere Interpretation.


    Gruß, Holger

    :milky_way: 10" f/5 Newton-Bino :comet: 120mm f/5 Achromaten-Bino :hammer_and_wrench: 8" f/8 Jones-Schiefspiegler-Bino

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Cleo</i>
    <br />Ach Mensch Markus, spar Dir das doch einfach. Anderen solche Blödheit zu unterstellen, ist eine Frechheit.


    Hier geht es um dünne Menisken - schon bemerkt? Wenn Du hinschaust, dann siehst Du, dass Cerassus Substrat zwar einen dünnen Rand hat, dieser aber nicht auf dem Tisch aufliegt, weil die Rückseite (vermutlich) schon vorbearbeitet ist. Das wäre zumindest meine wohlwollendere Interpretation.


    Gruß, Holger
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Grüß´ Dich, Holger!


    Falls Deine hier geäusserten "Vermutungen" und "wohlwollenden Interpretationen" von dem von mir so gesehenen abweichen, so ist das in Ordnung.[:)]
    Und wenn es denn zutrifft, dann lag ich halt daneben.
    Mir aber gleich unkollegiales und bösartiges Verhalten zu unterstellen, wirft ein schlechtes Licht auf Dich![:(!]


    Wir werden sehen. Wie gesagt, ein interessantes Projekt...


    Gruß
    Markus

  • Hallo cerassus,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Hallo guten tag,ich habe viele spiegel gemacht und nun ich mache eine spiegel vom 210 mm f3 und 3mm dick..
    Es nicht einfach oder
    Ich glaube," es ist möglich, es zu tun"<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    wozu soll denn so ein Spiegel verwendet werden und welche Genauigkeit strebst du dabei an?


    Gruß Kurt

  • Hi, es ist kurioser, ich habe eine thermogeformte Scheibe mit diesen Eigenschaften bestellt, die Vorderseite ist bearbeitet
    Und die Präzision, zumindest begrenzt durch die Beugung und die Zellen, laut PLOP eine zehnte Welle, mit 6 Punkten
    Ich weiß nicht, wie es seitlich funktionieren wird
    Grüße

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: cerassus</i>
    <br />Hi, es ist kurioser, ich habe eine thermogeformte Scheibe mit diesen Eigenschaften bestellt, die Vorderseite ist bearbeitet
    Und die Präzision, zumindest begrenzt durch die Beugung und die Zellen, laut PLOP eine zehnte Welle, mit 6 Punkten
    Ich weiß nicht, wie es seitlich funktionieren wird
    Grüße
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Aha, jetzt kommt Licht ins Dunkel! Nicht schlecht...[:)]
    Und die 6-Punkt Lagerung gibt mir Plopp hier auch als sehr brauchbar an.
    Bezüglich der Laterallagerung (seitlich) treten aufgrund der geringen Spiegelmasse kaum Scherkräfte auf, so das ich auf eine aufwendige Konstruktion gänzlich verzichten würde. Einfach mit ein paar Silicon-Blobs auf die Wippen kleben und gut is. [:)]


    Beste Grüße
    Markus

  • Hallo cerassus,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Vielleicht es möglitch sein...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Bei allem Respekt vor deiner Liebe zum experimentieren, sag uns doch bitte was du mit den Teil beobachten möchtest oder wozu es sonst noch brauchbar sein könnte.


    Nach meiner Einschätzung tagt es bestimmt als Rasierspiegel, Solarfeuerzeug, Mikrowellen- Antenne oder auch zum Miniatur- Solarkocher[:D]. Bei derartigen Anwendungen könnte man sogar auf eine Sechspunktlagerung verzichten.


    Gruß Kurt

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Kurt</i>
    <br />Hallo cerassus,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Vielleicht es möglitch sein...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Bei allem Respekt vor deiner Liebe zum experimentieren, sag uns doch bitte was du mit den Teil beobachten möchtest oder wozu es sonst noch brauchbar sein könnte.


    Nach meiner Einschätzung tagt es bestimmt als Rasierspiegel, Solarfeuerzeug, Mikrowellen- Antenne oder auch zum Miniatur- Solarkocher[:D]. Bei derartigen Anwendungen könnte man sogar auf eine Sechspunktlagerung verzichten.


    Gruß Kurt



    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Grüß´ Dich, Kurt!


    Nicht bös´ gemeint, aber denk´ doch mal ein wenig weiter!
    Vor roundabout 30 Jahren hat die damalige APO-Gemeinde mit Sicherheit die Bemühungen eines Migranten namens Stathis lediglich belächelt...
    Und jetzt sieh´ Dir seinen Erfolg an...[:)]
    So, stay easy and relax...Time will tell... [:)]


    Beste Grüße
    Markus

  • Hallo Markus,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Nicht bös´ gemeint, aber denk´ doch mal ein wenig weiter!...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ich hab doch garnix dagegen wenn jemand es schaffen würde einen visuell astrotauglichen 8" Spiegel aus 3 mm dickem Substat hinzustellen. Das wäre doch echt was neues[^]
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Vor roundabout 30 Jahren hat die damalige APO-Gemeinde mit Sicherheit die Bemühungen eines Migranten namens Stathis lediglich belächelt...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Vor rund 20 Jahren hab ich mich mit Stathis darüber gestritten ob denn hochwertige, mittelgroße Spiegel aus 25 mm Borofloat überhaupt machbar sind. Inzwischen habe ich so etwas selber geschafft, z. B. meinen 12" Planspiegel. Der hat also ein Dickenverhältnis von 25/300 = 1/12. Bei dem von cerassus aufgeführten Beispiel “210 mm f3 und 3mm dick.“ hätten wir d/D = 1/70. Da muss man wohl sehr kräftig drüber nachdenken wie man damit einen astrotauglichen Spiegel hinbekommen könnte[8)].


    Gruß Kurt

  • Hallo,


    wenn schon vergleichen, dann auch richtig[;)]


    So eine 3mm Flunder ist in der Herstellung der Horror.
    Denn die Verbiegung unter Polierdruck skaliert anders als die Verbiegung unter Schwerkraft.


    Natürlich ist die Lagerung vergleichsweise aufwendig, genau wie bei einem großen Spiegel.
    Nur eben alles in Miniaturausführung. Eher was für Uhrmacher[xx(]


    Die Skalierung unter Schwerkraft, also gleiche Verbiegung bzw optische Qualität sieht so aus:



    In jeder Spalte ist jeweils das grüne Feld der Ankerpunkt, von da aus geht es rauf oder runter.


    Die erste Dicken-Spalte, beginnend mit 3mm, trifft bei D=600mm auf ein offensichtlich gesundes Dickenmaß.
    Das VLT müsste aber 4,5m dick sein. Deswegen hat es ja aktive Optik, wer soll so einen Zylinder den Berg hochrollen? [:D]


    Die nächste Spalte geht vom realen VLT Dickenmaß (175mm) rückwärts.
    Nun gut, da haben wir alle noch viel Einsparpotential.
    Faiererweise muss man aber festhalten, daß das VLT nicht mehr mit passiver Spiegellagerung funktioniert.


    Die letzte Spalte hat meinen 33" f/3.9 Spiegel mit 20.3mm Dicke als Ausgangspunkt.
    Der ist im Vergleich noch dünner als der Mt Wilson 100" (reale Dicke 300mm), aber es nötigt schon Respekt ab wie weit sich Ritchey damals vorgewagt hat. Sooo dick ist der im Vergleich gar nicht!


    Darf man überhaupt konventionelle Spiegel mit Menisken vergleichen?
    Ja, es passt nicht ganz zu 100%, aber doch echt gut.
    Aber das vielgehörte Argument, ein Meniskus stabilisiere sich nach dem Eierschalenprinzip ist leider nicht richtig.
    Dazu sind Spiegel mit üblichen Öffnungsverhältnissen viel zu flach.
    Man kann sie in PLOP sehr genau als Platte modellieren.
    (Die laterale Lagerung ist kompliziert, das geht hier nicht mit PLOP)


    Viele Grüße
    Kai

  • Hallo an alle
    Über dieses Projekt ist es eine Kuriosität, was wird passieren, wenn ich in Zukunft einen großen machen werde?
    Warum sehe ich die Sonne nie als Refraktor?
    Mit meinem vorherigen 700 mm f3'6 änderte sich die Konizitätskonstante am Morgen von -0,8 auf -1 am Nachmittag, ich denke, dass der Unterschied in der Dicke einen Newton nicht wie einen Refraktor macht (in mein 700 f3'6 war das Zentrum halb so dick wie der Rand ... und hatte einen strehl ähnlich wie 700 f3'1 von kai)
    Ich habe keine Hoffnung auf ein gutes Teleskop, tatsächlich hatte ich nach dem Polieren 12 Astigmatismuswellen und nun eine sphärische Aberration zweiter Ordnung, die ich nicht korrigiere ... (Die Unterstützung ...)
    Ich werde eine Holzröhre machen und einen Sternentest machen ...
    Viele Grüße

  • Hallo Kai,



    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Darf man überhaupt konventionelle Spiegel mit Menisken vergleichen?
    Ja, es passt nicht ganz zu 100%, aber doch echt gut.
    Aber das vielgehörte Argument, ein Meniskus stabilisiere sich nach dem Eierschalenprinzip ist leider nicht richtig.
    Dazu sind Spiegel mit üblichen Öffnungsverhältnissen viel zu flach.
    Man kann sie in PLOP sehr genau als Platte modellieren.
    (Die laterale Lagerung ist kompliziert, das geht hier nicht mit PLOP)
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ich glaube, ein Meniskus hat die grössere Steifigkeit auch wenn er flach ist, wie folgendes kleines Experiment nahe legt.





    Die 3 Papierkalotten haben links unendlichen Radius, Mitte f 0.9 und rechts f 2.
    Angefertigt auf den im Bild sichtbaren Pfannendeckeln.


    Beim unendlichen Radius sieht man deutlich den Knickasti, keine Resistenz, bei f0.9 ist die Resistenz ganz klar und bei f2 noch wahrnehmbar.


    Da Glas weniger elastisch ist als Papier, ein 2mm dicker Karton hat weniger Steifigkeit als eine gleich dicke Glasplatte, dürfte der Effekt beim Glasspiegel noch wesentlich drastischer ausfallen. Aus diesem Grund ist das Plopp zu pessimistisch bei Menisken im Bereich f2-3.


    Wenn also Mel Bartels seinen 65cm Meniskus-Spiegel auf bloss 9 Punkten lagert, ist das nicht völlig daneben. Er schreibt irgendwo, (finde die Stelle nicht mehr), ein Meniskus sei viel steifer, ein Blatt Papier in Kalottenform könne man senkrecht stellen. Bemerkenswert ist ja auch, dass bei diesem Spiegelprojekt der Asti nie ein Problem war, wie er schreibt.



    Grüsse Emil

  • hallo, ich denke, es ist steifer als es scheint, ich kaufte, dass dieser Spiegel von mir, testet 90 ° hat einen Unterschied von 2 Wellen (es scheint sehr starr)
    Wenn es ein f100 mit 3 mm wäre, wäre es nicht so starr, denke ich.

  • Hallo Cerassus,


    sieht gut aus, ich meine das gibt schon ein Bild bei niedrigen Vergrößerungen.[:)]





    Hallo Emil,


    schönes Experiment, es entspricht der Alltags-Erfahrung mit gewölbten Strukturen.


    Anderseits haben Großteleskope mit dünnen Menisken eine Menge Support-Punkte.
    Das ESO-VLT hat 150 davon. Eine ebene Platte bräuchte auch nicht wensentlich mehr.


    Wo steckt der Fehler in Deinem Experiment?


    Zunächst müssen alles Verbiegungen im <i>elastischen</i> Bereich liegen.
    Papier ist bei diesen Auslenkungen mit Sicherheit eher plastisch oder in irgendeinem "Verschiebe-Modus" der Papierfasern.


    Weiterhin müssen alle Verbiegungen <i>klein</i> bleiben.
    Das ist leider schwer zu visualisieren. Mir fällt kein Beispiel ein.


    Von mir aus darf jeder glauben was er will, und einen leichten Versteifungseffekt gibt es auch tatsächlich.
    Das ändert nur etwas am Faktor einiger Verbiegungsmoden - nicht an den generellen Lagerungsprinzipien.


    Zunächst ein Zitat aus dem hervoragenden Buch von R.Wilson, Reflecting
    Telescope Optics II, S.251:


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Many modern telescopes are adopting thin meniscus technology (see
    § 3.2.4 above). Apart from its curvature, which is tending to increase as primary
    f/nos get smaller, the thin meniscus approximates to a uniform flat
    sheet whose size is very large compared with its thickness. Such a sheet
    must be axially supported by a large number of supports, <font color="red">the number being
    determined by the permissible sag between the supports.</font id="red"><hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Der rot markierte Teil ist der Knackpunkt:
    Der Fehler wird durch den Abstand der Supportpunkte bestimmt!
    Mit anderen Worten, wenn ein Meniscus eher "dünn" ist, braucht es ohnehin soviele Supportpunkte, daß die Fläche zwischen den Punkten praktisch flach ist. Der Versteifungs-Effekt des Randes kommt dann lokal gar nicht zum Zuge.



    Weiterhin habe ich den ESO-VLT Spiegel (D=8200, d=200, f/1.8 ) in PLOP eingegeben.
    (in Natura ist der nur 177mm dick, aber die urspüngliche Studie ging von 200mm aus)


    Mit 162 Supportpunten komme ich auf 37nm RMS.
    Mit 108 Punkten sind es 83nm RMS.
    Die Verbiegungen verhalten sich umgekehrt proportional zu den Quadrate der Support-Punkte.
    Genau das sagt die Theorie für Platten und gleichermaßen für flache Schalen (shallow shells).


    Das ESO-VLT hat in Natura 150 Punkte und 33nm RMS, wobei nicht klar ist ob surface (wie bei PLOP) oder Wavefront gemeint ist.
    Letzteres wäre dann etwa ein Faktor zwei bei der Verbiegung. (Wobei PLOP die genauere Option Z88 für soviele Punkte nicht verfügbar ist.)


    Es gibt noch andere Belege für die Ähnlichkeit zwischen Schale und Platte.
    Zum Beispiel beträgt die Abweichung zwischen Platten- und Schalentheorie für f/5 Menisken unter 5%.
    Es bleibt also bis auf weiteres dabei, daß die Modellierung als flache Platte in Ordung geht.


    Viele Grüße
    Kai

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