Statistik
Besucher jetzt online : 149
Benutzer registriert : 22117
Gesamtanzahl Postings : 1091094
Der Astronomie-Chat ... Live Diskutieren, Fragen stellen, Kontakte knüpfen ... Jederzeit mit anderen Sternfreunden in Echtzeit plaudern ...
Benutzername:
Passwort:
Passwort speichern
Passwort vergessen?

 Alle Foren
 Astronomie - der Teleskop-Selbstbau (ATM)
 Das Teleskop-Selbstbau Optikforum
 Schliff eines Toroids für Reise Yolo
 Neues Thema  Zum Thema antworten
 Druckversion
Vorherige Seite
Autor Vorheriges Thema Thema Nächstes Thema
Seite: von 4

BeatK
Senior im Astrotreff

Schweiz
109 Beiträge

Erstellt  am: 02.10.2019 :  07:16:46 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Georg

Zu Deiner Frage… Zuerst mal müssen wir zum fertigen Toroid den passenden Primäspiegel rechnen. Zu beachten ist, dass der Sekundärspiegel für die axiale Abbildung nicht ganz ausgeleuchtet werden soll. Zudem möchten wir vielleicht die äussersten mm abdecken, weil da die Aberrationen am grössten sind. Bei meinem aktuellen Design ist etwas schade, dass die Rohlinge nichtmehr 105, sondern 100 mm sind, das hätte besser zum Primärspiegel von 130 mm gepasst. Den Weg am Okularauszug möchten wir möglichst gross haben. Das gibt einen Kompromiss. Ich plane es etwa so:


Für den Bau des Kastens mache ich ein Gerippe, etwa so:



Kann man gut aus Holz machen, aber sicher auch aus Metall. Für mich hat Metall den Nachteil, dass ich es nicht gut bearbeiten kann. Was die Steifheit betrifft, gibt es wahrscheinlich kaum Unterschiede. Zuerst mache ich die Spiegelzellen und damit dann eine Art Wanne. Der Spiegelabstand ist kein Problem, der Winkel des Sekundärspiegels etwas mehr, deshalb ein Aufsatz für den Okularauszug derart, dass dieser Winkel noch gut angepasst, der Auszug in der Meridionale verschoben werden kann.



Jetzt kollimiere ich und passe das Gerüst bei Bedarf an. Kollimationslaser und Lochblenden, dann Autokollimation. Ohne letzteres geht es ja schon auch, nur muss man den Kasten dann schon so steif machen, dass eine Ausrichtung zum Polarstern möglich ist. (Ein Hilfsteleskop im umgekehrten Strahlengang habe ich nie ausprobiert. Ein Wasserbad als Planspiegel schon…).

Ich würde empfehlen, dass beim Schliff der Spiegel ein Planspiegel mit geschliffen wird. (Der Primärspiegel kann zum Prüfen gebraucht werden, vgl. Texereau.) Ein Durchmesser von 100mm bei 130 mm Öffnung des Teleskops reicht aus. Später wird er eine hervorragende Kollimationshilfe im Feld sein. Ein Bino (Strahlteiler) wird man als Yolo Besitzer sowieso haben wollen.

Der Sekundärspiegel muss derart in der Zelle gelagert werden, dass man ihn auf mindestens 1/10 Grad genau rotieren kann. Das habe ich bisher leider nicht gemacht, das ist dann mühsam… Auf kleinen Rollen die man dann fixiert etc., bin selber froh um Ideen.

Den Kasten mache ich dann mit 1mm Birken Sperrholz fertig, verstärke in Modellflugzeugbau Technik, was dann gerade auch einige Baffles gibt und die Luftzirkulation im Tubus hemmt. Die „Nase“ so leicht wie möglich aus ½ mm Sperrholz erst wenn der Strahlengang definitiv ist.





Ganz wichtig ist, dass der Kasten mit Verstrebungen verwindungsfest gebaut wird.
Ich klebe in der Regel Alufolie drauf, weil dann kaum Wärmeabstrahlung gegen den Himmel erfolgt: Weniger Tubusseeing, kein Tau oder Eis.

Geeignet ist eine AltAZ Montierung. Für die äquatoriale Montierung braucht es einen keilförmigen Unterbau, auch kein Problem.



Ich hoffe dass das hilft und bin für Fragen, aber auch Feedbacks zu haben!

Gruss, Beat















Mit Gruss, Beat

BeatK: The Perfect Telescope is the Yolo Reflector

Bearbeitet von: am:
Zum Anfang der Seite

Emil Nietlispach
Meister im Astrotreff

Schweiz
438 Beiträge

Erstellt  am: 02.10.2019 :  08:45:03 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Halllo Beat,

Was mir sehr gefällt, ist die Haube (Bild 4). Damit ist der Sekundärspiegel vor Turbulenzen und Streulicht gut geschützt.Das ist beim Kutter ein Nachteil, der Sekundärspiegel ist dort viel zu offen gelagert.

Gruss Emil

Bearbeitet von: am:
Zum Anfang der Seite

Gelegenheitsgucker
Senior im Astrotreff

Deutschland
174 Beiträge

Erstellt  am: 13.10.2019 :  13:22:03 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Beat, ich komme leider immer erst nach so langer Zeit zum Antworten - verzeih. Die Arbeit an meinem Yolo stockt leider auch etwas, der Primärspiegel müsste noch zur Hyperbel gebracht werden. Aber vielen Dank auch für die Bilder die du gemacht hast, das regt zum Nachdenken an.

Auf den Schliff eines Planspiegels werde ich vorerst verzichten, sollte es garnicht anders gehen dann natürlich schon. Ein Bino, wenn auch ein recht preisgünstiges aus China, hätte ich aber noch. Was verwendest du als Lichtquelle für die Prüfung in Autokollimation?

Zur Lagerung der Spiegel - die wollte ich an ihrer Frontseite mit einem Flansch fassen. Ein Absatz am Flansch begrenzt das seitliche Spiel der Spiegel und hält sie sicher und einigermaßen spannungsfrei. Der/die Spiegel sind rotierbar wenn man die Halteschrauben etwas lockert und je nachdem wie man bemaßt kann man den äußeren Rand der Spiegel abblenden. Die Fertigung setzt allerdings ein Drehbank oder CNC-Fräsmaschine vorraus. Gut, wenn man da jemanden kennt, der einen kennt...



Hinsichtlich des Tubusseeing tendiere ich eher dazu, dass das Instrument vollständig austemperiert ist. Da möchte ich jetzt aber keinen Glaubenskrieg anfangen, davon gibts heutzutage leider schon zuviele.

Weiterhin ein gutes Gelingen!
Georg

Bearbeitet von: am:
Zum Anfang der Seite

BeatK
Senior im Astrotreff

Schweiz
109 Beiträge

Erstellt  am: 13.10.2019 :  22:44:42 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Georg

Auch bei mir geht gar nicht alles immer planmässig. Wir haben ja für’s Yolo noch keine Kochbücher.

Planspiegel: für die Kollimation braucht ihn es nicht unbedingt, ist einfach sehr praktisch. Er muss auch nicht „high end“ sein, nicht die volle Oeffnung ausleuchten, habe ich erwähnt. Lichtquelle ist bei mir für diesen Zweck eine rote Laserdiode.

Hyperbel (Primäspiegel): Ist mir beim ersten Yolo auf Anhieb gelungen, aber mit Glück, muss ich sagen. Achtung vor einer abgesunkenen Kante! Der sicherste Weg ist das Hyperbolisieren in Autokollimation im (im Rohbau) aufgebauten Yolo. Dazu braucht es aber einen guten Planspiegel mit mindestens Durchmesser des Yolo Primäspiegels. Ich muss ja neu auch noch einen Primärspiegel fertig polieren. Ich werde jetzt AK am Gesamtsystem erstmals mit WinRoddier und DFTFringe am Primärspiegel allein vergleichen können. Für den Test in AK brauche ich am besten Foucault, am liebsten als Slitless Tester mit der herkömmlichen Lichtquelle. Für DFTFringe eine rote Laserdiode im „lasenden“ Zustand und für WR dieselbe Diode im LED Modus oder eine weisse Glasfaser Punktquelle von Pierro Astro à 9 mikron. Am besten wäre wohl eine Lochblende von Edmund. Ich werde damit auch noch Versuche machen, sobald ich eine habe. Die Punktquelle soll ja theoretisch nicht mehr als den halbe Airy Disk Durchmesser der zu testenden Optik haben. Am Einzelspiegel sind wir da gut dran mit etwa 15 bis 20 mikron. Bei der fertigen Optik je nach F Nummer ist das ja anders.

Spiegelzellen: möglichst einfach und leicht! Einen Flansch braucht es nicht, nur drei Halterungen wie üblich. Drei Stellschrauben und kräftige Federn, damit man keine Konterschrauben braucht. Den Rand decke ich bei Bedarf mit einem ausgeschnittenen ½ mm Sperrholring ab, den man mit einem Zirkel ausschneiden kann, schwarz lackiert.

Tubusseeing: Wenn das Instrument Wärme abstrahlt kann es nicht „austemperieren“. Darum die Alufolie.

Mit Gruss, Beat

BeatK: The Perfect Telescope is the Yolo Reflector

Bearbeitet von: am:
Zum Anfang der Seite

BeatK
Senior im Astrotreff

Schweiz
109 Beiträge

Erstellt  am: 11.11.2019 :  18:26:54 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Alle

Habe inzwischen die Grenzen beim Schleifen eines Toroids auszuloten versucht und den alten, nicht optimal geratenen Sekundärspiegel revidiert. Das Endresultat sieht so aus:



Es zeigt sich nun, dass der hauptsächliche Strehlverlust auf „Tetrafoil“ zurückgeführt werden muss. Dieser beträgt 0.025. Er dürfte durch die kreuzweisen Striche bedingt sein. Sichtbar wird er beim Ellipsentest des Toroids bei geringem Defokus am Okular (beachte die 45 Grad Rotation):



Oder in DFTFringe an der Randwelligkeit der Oberfläche:



Der Ronchi Test ist dafür zu wenig empfindich:



Auch bei meiner kurzbrennweitigen Version des Yolos (1:8) wird er kaum eine Rolle spielen bei Strehl von 0,96 und dem inzwischen fertigen Primärspiegel mit Strehl von 0.99. Trotzdem wäre es interessant herauszufinden, wie man polieren muss, damit dieser Fehler nicht auftritt. In der mir zugänglichen Literatur habe ich nichts darüber gefunden. Ich weiss jetzt aber warum ich bei meinen Yolos in AK ein diskret angedeutetes Oktogon in ersten Beugungsring gesehen habe, (nicht am Stern).

Das bekannte Problem der im Vergleich zum sphärischen Spiegel grösseren Oberflächenrauhigkeit habe ich nun doch mittels Foucault sichtbar machen können, nachdem ich nun ein Pinhole von 15 mikron habe, beleuchtet mit einer 3 W grünen LED.



Man sieht quasi eine Abbildung der kreuzweisen Striche, welche auftreten, obwohl die Kanäle der Pechhaut nicht in diese Richtung zeigen. Ob kleinere Facetten besser wären? Wahrscheinlich spielt auch der Druck beim Polieren eine Rolle. Sie führen zu einem Strehlverlust von 0.005, soweit mir das DFTFringe oder WinRoddier rechnen, also zerbreche ich mir den Kopf nicht darüber. Aber auch hier wäre interessant, wie noch besser machen.

Mit Gruss, Beat

BeatK: The Perfect Telescope is the Yolo Reflector

Bearbeitet von: am:
Zum Anfang der Seite

rainer-l
Meister im Astrotreff


532 Beiträge

Erstellt  am: 12.11.2019 :  12:02:16 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Beat

Glückwunsch zu dem super Sekundärspiegel und der klasse Dokumentation .

Dafür das es Dich trotzdem reizt die minimalen Polierspuren noch weiter zu minimieren habe ich Verständniss .
Mein Vorschlag ist weniger kreuzförmig zu polieren . Besonders wenn Du die kurze Achse polierst kannst Du (nach meiner Vorstellung vom Torrus) auch seitlich fahren .

Wenn auch geometrisch anders , auch bei schnellen Parabolspiegeln gibt es erhebliche Radiusdifferenzen .

Die relative Radiusdfferenz sei : delta = (Rmax - Rmin) / Ro

Für den Parabolspiegel gilt : delta = ((1 + D^2/(4*Ro^2))^3/2) - 1

Beispiel 1.) Paraboloid f 4 : delta = 0,0059 = 0,59%

Beispiel 2.) Yolo 12" f 15 Daten aus winspot : delta 0,0126 = 1,26%

Die beim Polieren tatsächlich auftretenden Radiusdifferenzen hängen außerdem von Art der Abweichung , von der Strichweite , Offset und Richtung ab . Ein schnelles Paraboloid und ein gemäßigter Yolo sollten nicht weit auseinander liegen .

Viele Grüße Rainer






Bearbeitet von: am:
Zum Anfang der Seite

BeatK
Senior im Astrotreff

Schweiz
109 Beiträge

Erstellt  am: 13.11.2019 :  15:40:02 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Rainer, danke für das Kompliment!

Ich vermute einen Zusammenhang der Striche (sie müssen möglichst kreuzförmig sein!) mit den Strichspuren und der Vierwelligkeit. Mehr seitliches Ausladen gibt weniger Strichspuren, zentrische Striche weniger Tetrafoil und damit ist wohl ein Kompromiss möglich. Ich werde auch das mal ausprobieren. Wir bewegen uns da aber auf hohem Perfektionsniveau. Bei moderater Oeffnung des Yolo ist das Problem nur "kosmetischer" Art.

Dein Delta verstehe ich wahrscheinlich nicht richtig. Die Radiusdifferenz beim Yolo - Toroid liegt in der Grössenordnung von 10 cm, beim aktuellen 14 cm. Bei einem Parabospiegel von 40 cm 1:4,5 beträgt die longitudinale Aberration (in Analogie) 2,2 cm. Beim Paraboloid gibt es das Problem der orthogonalen Striche nicht.

Mit Gruss,
Beat

BeatK: The Perfect Telescope is the Yolo Reflector

Bearbeitet von: am:
Zum Anfang der Seite

Guntram
Meister im Astrotreff

Österreich
773 Beiträge

Erstellt  am: 13.11.2019 :  20:07:12 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Beat.


Die Herstellung und die Dokumentation dieses Toroides ist dir vorzüglich gelungen. Ausgezeichnete Arbeit!


Viele Grüße,

Guntram

Bearbeitet von: am:
Zum Anfang der Seite

rainer-l
Meister im Astrotreff


532 Beiträge

Erstellt  am: 13.11.2019 :  23:24:00 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Beat

Um max. mögliche Fehlanpassung zwischen Tool und Spiegel zu vergleichen habe ich die relative Radiusdiferenz gewählt weil Sie die unterschiedlichen Krümmungen der Oberflächen beschreibt . Relativ weil die absolute Radiusdifferenz durch den Radius geteilt wird . Dies erscheint mir notwendig den der gleiche absolute Unterschied ist bei kleinen Radien entsprechen bedeutender .
Longitudinale Aberation als optische Größe ist nicht so gut zum Vergleich der Oberflächen geeignet .
Um die Berechnung zu vereinfachen habe ich aus dem Paraboloid die Parabel gemacht . Für einen groben Vergleich ist das ausreichend .
Natürlich vermeidet man normalerweise die max. mögliche Radiusdifferenz . Beim Yolo poliert man kreuzweise und beim schnellen Paraboloid parabolosiert man nicht mit Fullsizetool und beim Glätten wird man selten halbe Striche verwenden . Das Ergebnis des Vergleichs legt nahe das die Striche beim Toroid nicht so genau kreuzförmig sein müßen . Wie weit man hier gehen kann und soll kann nur die Praxis zeigen . Für mich ist das ein Grund weniger "Angst" vor "Rauigkeit" bei einem Toroid zu haben .

Hier die Herleitung :

Parabel: Y = C*X^2
.........Y´= 2*C*X
...... ..Y´´= 2*C
Krümmungradius Parabel im Ursprung = Ro

Krümmungsradius R = ((1+Y´^2)^3/2) / Y´´
Im Ursprung gilt : Y´ = 0 : Klammer = 1
Damit wird : C = 1/2Ro
Eingesetzt in Parabel ergibt :
Y´= X/Ro
Y´´= 1/Ro
Krümmungsradius Parabel : R = Ro * (1+ X^2/Ro^2)^3/2
für den Rand gilt : X = D/2
R(Rand) = Ro * (1 + D^2/4 * Ro^2)^3/2
mit delta = (R(Rand) - Ro) / Ro
delta = (1 + D^2/ 4 * Ro^2)^3/2 - 1

Viele Grüße Rainer



Bearbeitet von: am:
Zum Anfang der Seite

BeatK
Senior im Astrotreff

Schweiz
109 Beiträge

Erstellt  am: 14.11.2019 :  10:12:33 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Guntram
Vielen Dank für die Anerkennung. Nicht unerwähnt seien Heri Ziegler, der die Vorzüge des Yolos entdeckt hat, Alois Ortner, der diese Vorzüge objektiviert hat (beide leider verstorben) und Dale Eason, der uns mit DFTFringe ein geniales Programm zur Fehleranalyse zur Verfügung stellt.

Hallo Rainer,
danke für die klärenden Angaben. Nun ist der Tetrafoil Fehler etwa 5 mal grösser als die Oberflächenrauhigkeit. Beide Fehler sind allerdings so klein, dass sie nur theoretischen Wert haben. Wenn die Striche beim Toroid nicht kreuzförmig sind, wird Tetrafoil zunehmen und es werden wohl noch andere Fehler auftreten. Ich habe keine Lust gehabt, dies auszuprobieren, nachdem der Spiegel die gewünschte Genauigkeit aufweist.

Mit Gruss, Beat

BeatK: The Perfect Telescope is the Yolo Reflector

Bearbeitet von: am:
Zum Anfang der Seite

BeatK
Senior im Astrotreff

Schweiz
109 Beiträge

Erstellt  am: 02.12.2019 :  16:33:08 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo zusammen

Inzwischen habe ich den 1:8 Reise Yolo mit dem neuen Toroid und dem alten hyperboloiden Primärspiegel wieder zusammengebaut. Mittels Point Diffraction Interferometrie erhalte ich in Autokollimation keine guten Streifen, habe die Schlussprüfung deshalb mit einem grün beleuchteten Pinhole mittels WinRoddier ausgewertet. Dies sind die Daten und die Ergebnisse:




Der Primärspiegel ist etwas unterkorrigiert, der Sekundäspiegel wenig überkorrigiert, was sich konstruktiv ergänzt. Es bleiben erwartungsgemäss hauptsächlich der Tetrafoilfehler und die Oberflächenrauhigkeit des Sekundärspiegels, wie der Vergleich mit der Interferometrie der Einzelspiegel ergibt. Das Ziel Strehl über 0.94 wurde erreicht.

Alle meine Fragen sind noch nicht gelöst: Eine wichtige: Wir gut wird das Toroid bei Verspannung? Ob nicht doch einmal die entsprechenden Besitzer eine Objektivierung versuchen wollen?

Ich habe im Lauf der Arbeit aber einiges gelernt aber auch bestätigt erhalten:
Ein Toroid mit der notwenigen Genauigkeit lässt sich relativ einfach schleifen.
Die Strehlverluste der zwei Spiegel im Yolo addieren sich. Der Primärspiegel kann mit einer Genauigkeit nahe Strehl 1 geschliffen werden, sodass praktisch nur die Fehler des Sekundäspiegels (Toroid) ins Gesamt System eingehen.
Die Einzelspiegel lassen sich einfach und hervorragend mittels Point Diffraction Interferometrie und DFTFringe messen. Damit sind die Fehler des Gesamtsystems einfach berechenbar.

Ich möchte alle Freunde eines Schiefspiegler animieren, ein Yolo Teleskop zu bauen. „It beats hands down…“ bei 150 mm 1:12, bei 130mm 1:10.

Gruss, Beat

BeatK: The Perfect Telescope is the Yolo Reflector

Bearbeitet von: am:
Zum Anfang der Seite
Seite: von 4 Vorheriges Thema Thema Nächstes Thema  
Vorherige Seite
 Neues Thema  Zum Thema antworten
 Druckversion
Springe nach:
Astrotreff - Astronomie Treffpunkt © Astrotreff 2001 - 2019 Zum Anfang der Seite
Diese Seite wurde in 0.41 sec erzeugt. Snitz Forums 2000

Der Astrotreff bedankt sich für die Unterstützung von:



?