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 PDI besser in 4 Positionen messen
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John23
Meister im Astrotreff


727 Beiträge

Erstellt am: 05.01.2019 :  15:36:29 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Allerseits,

ich hatte mir einen 12,5-Zöller Parabolspiegel F4.5 mit Foucault-Methode hergestellt, den mir Kurt Schreckling freundlicherweise verspiegelt hatte.

Nun habe ich aber zwischenzeitlich auch ein PDI-Interferometer (Typ 2 von Michael Koch). Damit habe ich festgestellt, dass der Spiegel leider noch einen Rest-Asti hat, der den Strehl auf ca. 85% gedrückt hat. Es war nämlich so, dass der Spiegel ursprünglich noch viel mehr Asti hatte, jedoch konnte ich den mit Foucault nach der Jing-Jang_Methode nicht komplett beseitigen. Asti sieht man eben nicht so gut im Foucault.

Also beschloß ich, den Spiegel nachzuarbeiten. Dabei ist mir folgendes aufgefallen, was bisher noch nirgendwo diskutiert wurde und ggfs. von allgemeinem Interesse ist.

Zufällig hat der Spiegel nämlich auch etwas Koma, was die Messung mit dem PDI beeinflusst. Koma wird ja bei der Auswertung deaktiviert, weil später rauszentrierbar, jedoch beeinflußt es die Messungen in für mich überaschender Weise.

Dazu folgende PDI-Ergebnisse (mit OpenFringe 14.1 ermittelt) in Zernike-Darstellung:

Messung 0 Grad:


Messung 180 Grad:


Messung 90 Grad:


Messung 270 Grad:


Wie man sieht, unterscheiden sich die Messungen 0 Grad von 180 Grad und 90 Grad von 270 Grad.

So kann man auch die Summe von 0 Grad und 90 Grad mit der Summe von
180 Grad und 270 Grad vergleichen:

0 Grad + 90 Grad:


180 Grad und 270 Grad:


Auch die unterscheiden sich etwas, nicht viel, aber messbar. Ursache kann nur die Asymmetrie durch Koma-Fehler sein, weitere bipolare Asymmetrien gibt es ja (vermutlich?) nicht.

Addiere ich nun aber beide Summen, erhalte ich die Überlagerung für alle 4 Richtungen:



und der Strehlwert steigt nochmals etwas an (das ist kein Wunder, denn ich habe den Spiegel ja hinsichtlich der Überlagerung aller 4 Positionen optimiert).

Der Effekt ist eindeutig reproduzierbar.

Ich messe übrigens immer mit Zentral-"Kringelgrammen", das leuchtet den Spiegel besser aus und gibt stabilere Strehl-Messwerte je Einzel-Interferogramm. Geringere Streuung ist ja doch ein Qualitätsmerkmal wenn es auf gute Genauigkeit ankommt.

So sehen die I-Gramme dann üblicherweise aus:



Die zentrale Leuchtkeule des Lochs (ich verwende eher kleine Löcher) muss voll mittig das I-Gramm ausleuchten, dann ist es sehr kontrastreich. Für jede Position nehme ich dann 8 Bilder auf. Somit fließen 32 Interferogramme je Endergebnis ein.

Also, wenn Ihr Koma im Spiegel habt, solltet Ihr besser in 4 Positionen messen. Es kann auch nicht schaden generell in 4 Positionen zu messen, dann werden jedwede bipolare Asymmetrien herausgemittelt. Evtl. führt der Prüfstand auch solche Asymmetrien ein, ich kann es jedenfalls nicht ausschließen.


klare Grüße
John






ACF-8 "Carstens Nachtauge", Skywatcher FH 120/600 "Wundertüte", Astrokamera "Sponge-Bob" mit Russentonnen MTO-1000 und 3M-6A, 12 Zoll Selbstschliff

Bearbeitet von: John23 am: 05.01.2019 15:42:55 Uhr

John23
Meister im Astrotreff


727 Beiträge

Erstellt  am: 05.01.2019 :  15:46:41 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo,

ach so, ich wollte noch zeigen, wie groß der Komafehler als solches eigentlich ist.
Der ist nämlich gar nicht mal so groß. Hier die Zernike-Auswertung mit aktiviertem Koma-Term:



Wenn also euer Spiegel noch mehr Koma hat, wird der obige Effekt noch stärker zuschlagen.

klare Grüße
John

ACF-8 "Carstens Nachtauge", Skywatcher FH 120/600 "Wundertüte", Astrokamera "Sponge-Bob" mit Russentonnen MTO-1000 und 3M-6A, 12 Zoll Selbstschliff

Bearbeitet von: am:
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Alois
Altmeister im Astrotreff

Austria
1293 Beiträge

Erstellt  am: 14.01.2019 :  00:12:50 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo John.

Dies ist ein interessanter Bericht mit einen erweiterten technischen Aufwand.
Leider bekommst du auf diese Weise wohl ein gutes Ergebnis aber nicht das richtige
Ergebnis von deinen Spiegel.
Da die Ergebnisse klein sind kann man trotzdem sagen dass dieser Spiegel gut ist.
Dass man Messungen im 4er Takt oder sogar im 5er Takt machen soll ist hier schon
oft diskutiert worden. Du hast es bloß nicht gesehen.
Nun zur Sache.
Wenn du das wahre Ergebnis von deinen Spiegel bekommen willst, musst du den 4er Takt anders machen.
Weil hier spielen 4 verschiedene Astigmatismen zusammen.
A_ Der Spiegel eigene Astigmatismus.
B_ Der Prüfstandastigmatismus der durch Strahlenbündelabstand entsteht.
C_ Der Lagerungsastigmatismus der durch das Einknicken des Spiegels entsteht.
weil die hohle Seite weniger Stützmaterial hat.
D_ Der Prüfgerätastigmatismus, im Fall dass dieses einen hat. Aber der ist beim PDI Interferometer ja auf 0,0.
Beim Bath Interferometer könnte der Teilerwürfel und der Umlenkspiegel einen kleinen Fehler haben.

Daher ist es richtig wenn du in allen 4 Positionen mehrere Interferogramme machst, aber auf
eine andere Art mittelst.
Richtig ist- wenn man die 90° die 180° und die 270° Interferogramme vor dem Auswerten
um ihren Winkelbetrag zurück dreht und dann diese Ergebnisse mit den 0° Ergebnissen mittelt.
Dabei werden die Spiegeleigenen Ergebnisse überlagert und die anderen Ergebnisse verschmiert gemittelt.
Vielleicht kannst du dass noch machen. Dann hast du das wahre Ergebnis von deinen Spiegel.

Viele Grüße
Alois

Bearbeitet von: am:
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John23
Meister im Astrotreff


727 Beiträge

Erstellt  am: 19.01.2019 :  00:18:13 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Alois,

Danke für die Tipps, aber genau so habe ich es gemacht.

Jede Position (0-90-180-270) mit je 8 Interferogrammen.

In den von 0 Grad verschiedenen Positionen vor der Auswertung das Interferogramm entsprechend zurückgedreht.

Was ich mich frage: man sagt immer "Koma wird beim Newton rauszentriert"

Aber ist das wirklich kostenlos? Wenn ich Koma von z.B. 8 % Strehlabzug rauszentriere (wie in diesem Fall), kippe ich den Spiegel so, dass ich evtl 1-2 % Astiverlust in Kauf nehmen muss.

Den Effekt gibt es offenbar ja wie oben gezeigt am Prüfstand. Warum sollte es ihn im Teleskop am Stern nicht geben?

Das würde ja bedeuten, man sollte bei einem perfekten Spiegel Koma unter sagen wir mal 3-5% Strehlabzug drücken, dann gibt es keinen nachweisbaren negativen Effekt mehr in Richtung Asti.


klare Grüße
John




ACF-8 "Carstens Nachtauge", Skywatcher FH 120/600 "Wundertüte", Astrokamera "Sponge-Bob" mit Russentonnen MTO-1000 und 3M-6A, 12 Zoll Selbstschliff

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