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 LSST Spiegel und Politur-Krähenfüße
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Gert
Altmeister im Astrotreff


2705 Beiträge

Erstellt am: 08.01.2019 :  20:52:15 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Gert's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo Beisammen,

Habe neulich mal in den Dokumenten zum LSST geblättert und dieses hier gefunden.

https://www.lsst.org/sites/default/files/documents/AMCL_Jan_2015_Gressler.pdf

Siehe dort Seite 9. Da werden Politur-Artefakte 'Krähenfüße' (crows'feet) beschrieben. Der interessante Ursprung sollen angeschliffene Gasblasen im Substrat sein. Bei der Bewegung des Tools über der Blase passiert dann irgendwas das die Materialabtragungsrate verändert. Man könnte denken, dass in der Blase eingefangenes Poliermittel aufgenommen wird und verstärkt Glas abträgt. Im Text wird keine genauere Erklärung gegeben. "Crow’s foot pattern caused by tool motion across the bubble".

Meine eigenen Amateurgedanken zu der Sache:

Bei der Schmelze wird ja Tage lang per 'high fire' das flüssige Glas rotiert und es sollten alle Blasen und Krümel die leichter als Glas sind an die Oberfläche schwimmen. Das Team nimmt immer soviel mehr Glas, dass sie hinterher so ca. 1cm von der Oberfläche abschleifen. Damit sollte der ganze Müll doch weg sein und sauberes Substart zum Schleifen sein. Der M3 beim LSST hat ja sogar einen kürzeren Radius und noch viel mehr Glas wurde abgetragen. Wo kommen all die Blasen tief im Glas her? Haben die eine undichte Stelle in der Form gehabt? Haben die nicht geprüft ob Blasen im Glas an der Oberfläche sind?

Der Fehler fällt denen jetzt (2015) auf, wo der Spiegel 'abgenommen ist?

Wie vergleicht sich dass mit unseren ATM Erfahrungen? Hat jemand mal Krähenfüße in der Politur gehabt? Bei meinem RC Spiegel mit vorgebohrtem Loch in der Mitte habe ich beim Interferogramm ein ganz leichtes absinken der Fringes zur Kante gesehen. Evtl. so eine Art mini-abgesunkene-Kante. Die Krähenfüße haben lineare Struktur. Rubbelt das Tool nur in wenigen immer selben Richtungen über die Punkte der Spiegeloberfläche? Was für ein miserabler Algorithmus im Steuercomputer! Arbeiten die mit irrsinnigem Polierdruck?

Ist das Ganze nicht ein wenig peinlich ?

Was meinen die Optik/Polier Experten?

Clear Skies,

Gert

Bearbeitet von: am:

Guntram
Meister im Astrotreff

Österreich
704 Beiträge

Erstellt  am: 08.01.2019 :  23:23:22 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Gert.

Es scheint bei den großen Spiegeln doch nicht so ganz einfach zu sein, eine völlig blasen- und fremdkörperfreie Oberfläche zu erzielen. Schon William Herschel hatte damit Probleme bei seinen Metallspiegeln. Siehe p.106 in "The Scientific Legacy of William Herschel."
Im Blog von Dean Ketelsen, der am Mirror Lab an diesen Spiegeln arbeitet, gibt es weitere schöne Bilder und eine Erklärung zum Thema:
https://theketelsens.blogspot.com/search?q=polishing+defect
Offenbar schleifen die Profis die Ränder der Blasen schräg an, damit der Poliervorgang weniger gestört wird, sobald sie die Krähenfüße bemerken. Und die fallen nicht erst bei der Endabnahme auf.

Interessant auch der zweite Blogbeitrag, nach den crowsfeet, in dem Dean beschreibt, wie er "seeds", Unreinheiten im Glas, herausdremelt. Und das, obwohl jedes einzelne Stück Ohara E6 Glas, das für die Spiegel verwendet wir, genauestens inspiziert wird.

Ich selbst hatte bei meinen Optiken noch nie Probleme mit Krähenfüßen, und kenne auch niemanden, der/die damit Schwierigkeiten hatte.

Beim 6-Meter Spiegel im Observatorium im Kaukasus, der schon seit Jahrzehnten in Dienst ist, wurden vor einigen Jahren die obersten acht Millimeter des Spiegels abgefräst, um die Mehrzahl der Oberflächendefekte zu entfernen. Der Spiegel musste nachher selbstverständlich auch neu geschliffen und poliert werden.

Peinlich ist das alles nicht. Diese Fachleute wissen sehr genau, was sie tun. Offenbar gibt es keine leicht verfügbare Methode, völlig homogene und blasenfreie 8,4 Meter-Rohlinge herzustellen. Beim Rohling für das LSST ist zusätzlich zu beachten, dass der sehr stark gekrümmte M3 aus dem Rohling M1 herausgearbeitet werden musste. D.h., in der Mitte des Rohlings stieg die Glasdicke stark an, und damit möglicherweise auch die Blasenhäufigkeit.

Meine 2 Eurocent.


Viele Grüße,

Guntram

Bearbeitet von: Guntram am: 08.01.2019 23:24:56 Uhr
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Amateurastronom
Altmeister im Astrotreff


1330 Beiträge

Erstellt  am: 09.01.2019 :  17:55:01 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Zitat:
Original erstellt von: Gert


Meine eigenen Amateurgedanken zu der Sache:

Wo kommen all die Blasen tief im Glas her? Haben die eine undichte Stelle in der Form gehabt? Haben die nicht geprüft ob Blasen im Glas an der Oberfläche sind?



Nun, die können durch Luft natürlich leicht beim Einschmelzen entstehen oder eingerührt werden.
BK7 usw. setzte man deshalb angeblich früher Arsen- bzw. Antimonoxid zu. Siehe Monographie "Optical Glass" von T.S. Izumitani. Für diesen Zusatz gibt es soweit ich mich erinnere auch einen Fachbegriff. Mir ist allerdings nicht klar, ob das nur den Sauerstoffanteil von Blasen reduzieren sollte oder wie das sonst Blasen und deren Grösse beeinflussen soll. Sowas ist heute wegen der RoHS-Regulitis natürlich
zunehmend verpönt.

Zitat:

Wie vergleicht sich dass mit unseren ATM Erfahrungen? Hat jemand mal Krähenfüße in der Politur gehabt?



Ich habe sowas ähnliches mal erlebt, als ich bei einem ca. 210mm Spiegel aus Duran von Schott mit kurzer Brennweite (ca. 500 mm) ein Bläschen angeschliffen hatte. Daraus resultierte in der Tat zunächst eine Deformation um die Blase herum und der Hohlraum füllte sich bei der Bearbeitung. Es hat einige Mühe gekostet,
das wegzubekommen.
EDIT: Ja, das sieht so ähnlich wie bei meiner Blase damals aus.

Zitat:

Ist das Ganze nicht ein wenig peinlich ?



Probleme können natürlich bei so einem Projekt immer entstehen und es
sind sicherlich schon schlimmere Dinge passiert.
Bei meinen Duran-Rohlingen hatte ich schon den blasenfreieren Rohling
benutzt und dachte, keine Blase anzuschleifen, was dann aber leider trotzdem geschah.

Bearbeitet von: Amateurastronom am: 09.01.2019 18:09:03 Uhr
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Gerhard_S
Anbieter im Astrotreff

Deutschland
200 Beiträge

Erstellt  am: 10.01.2019 :  15:34:55 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Gerhard_S's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo,

möglicherweise kommen die Blasen auch aus der Form. Ein gewisses Ausgasen bei hohen Temperaturen ist denkbar. Wichtig sind auch möglichst grob behauhene Blöcke.

Neben Krähenfüßen finde ich, dass "Hundekuchenoberfläche" auch ein lustiger Begriff aus der Optozoologie ist. Ich muss bis heute darüber schmunzeln. Würde zu gern wissen, wie man auf diesen Begriff kam bzw. wie es Hunde und ihre Kuchen begrifflich auf optische Spiegel geschafft haben? Vielleicht ein Spiegelschleifer alter Schule mit Bello am Foucaulttester? Die Hundekuchenoberfläche verriet sich immer durch intensiven Speichelfluss...

Viele Grüße
Gerhard

Bearbeitet von: Gerhard_S am: 10.01.2019 15:50:41 Uhr
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G2-Astro
Meister im Astrotreff

Deutschland
431 Beiträge

Erstellt  am: 10.01.2019 :  21:25:38 Uhr  Profil anzeigen  Besuche G2-Astro's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo,

ich las mal zur Zeit der Herstellung, des 3,6m Spiegel für das Calar-Alto-Observatorium, in einer Fachzeitschrift der Optischen Glasindustrie
( Name nicht bekannt ) , dass es nicht so leicht wäre, die Schmelzen so großer Flächen und Volumen stark und lange genug gleichmäßig zu erhitzen, damit alle Blasen und Verunreinigungen aufsteigen / absinken, da sonst dort eine Konvektion in gang käme, die nach dem Abkühlen dann gleichsam " eingefroren " ungewollte Verspannungen hervorbringt!

Gruß Günter


Gruß Günter

www.G2-Astronomie.de
GSO 12" Dobson, C8-Orange, C8-Schmidtkamera, 140/500 - Comet-Catcher, MC100/1000 MAK; Skywatcher ED 80 PRO, Skw. 8" Dobson, Skw. 127 / 1500 MAK

Bearbeitet von: G2-Astro am: 10.01.2019 21:34:31 Uhr
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Amateurastronom
Altmeister im Astrotreff


1330 Beiträge

Erstellt  am: 13.01.2019 :  02:27:10 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Zitat:
Original erstellt von: G2-Astro


ich las mal zur Zeit der Herstellung, des 3,6m Spiegel für das Calar-Alto-Observatorium, in einer Fachzeitschrift der Optischen Glasindustrie
( Name nicht bekannt ) , dass es nicht so leicht wäre, die Schmelzen so großer Flächen und Volumen stark und lange genug gleichmäßig zu erhitzen, damit alle Blasen und Verunreinigungen aufsteigen / absinken, ...



Das kann ich mir gut vorstellen, wenn ich sehe, dass das z.T. bei grösseren Mengen Epoxidharzmasse ebenfalls ein Problem ist, diese blasenfrei zu bekommen.

Wichtig ist es jedenfalls, die kleine angeschliffene Blase im Glas
regelmässig gründlich zu reinigen, um solche Krähenfüsse möglichst
zu vermeiden und zu minimieren.

Bearbeitet von: am:
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