Fangspiegeltest mit Bath-Interferometer

  • Hallo, nach sehr langer Zeit melde ich mich auf diesem Forum zurück ...


    Die Tage ist mir ein alter Fangspiegel mit 70mm kleine Achse unter die Finger gekommen. Den hatte ich vor ca. 8 bis 10 Jahren zusammen mit einem 10 Zoll Hauptspiegel aus einen gescheiterten Spiegelschleifprojekt übernommen. Der Hauptspiegel war grottenschlecht gewesen. Nun war ich neugierig über die Qualität des FS. Ich kann nur spekulieren, doch dürfte es sich um einen ganz einfachen 'China'-Spiegel handeln. Der Farbe nach könnte das Substrat BK7 sein, für Fensterglas ist es zu weislich.


    Wie Messen? Ich greife auf vorhandenes zurück, nehme meinen Messaufbau für den Ritchey-Common Test



    und messe gegen meine 6-Zoll Referenzsphäre (alter TAL2-Hauptspiegel, mit 1,2m Brennweite bzw. 2,4m Krümmungsradius.



    Die Spiegel werden in 45 Grad zueinander ausgerichtet. Für den Fangspiegel bastele ich eine neue Halterung; bisher waren immer Runde Glasscheiben zu Messen, nun ein eliptischer Spiegel mit schrägen Seiten. Meine Lösung ist eine auf45 Grad ausgesägte Auflage, die ich in der Halterung in Höhe und nach der Seite verstellen kann, so daß die Spiegelvorderseite möglichst exakt auf die Mitte der Sphäre justiert werden kann.






    Dann kommt mein Selbstbau-Bath-Interferometer zum Einsatz. Ab hier ist es wie beim Messen eines Hauptspiegels, ungewohnt ist die kleine Abbildung. Die Mitte des 70mm FS ist 140mm vor der Mitte der Späre, ich messe nun als würde ich einen sphärischen 90mm Hauptspiegel testen, mit 2400mm Krümmungsradius. Wie ein sehr langsamen Hauptspiegel (mit f/13).




    Da der Prüfling im Hin- und Rückweg des Strahlengangs liegt, wir quasi "mit doppelter Gemeinheit" (Genauigkeit) gemessen. Verglichen zum tatsächlichen Einbau in einem Newton ist das System wesentlich empfindlicher. Im Test hat das Licht 1040mm Weg, um 'aus dem Ruder' zu laufen, im Newton nur ca. 140mm.
    Ich schieße eine Reihe von Interferogrammen, werte mit DFTFringe aus. Das Ergebnis ist ernüchternd.Der Fangspiegel ist alles andere als Plan. Im Meßaufbau weist der einen massiven Astigmatismus auf, das liegt daran, dass noch ein merklicher Krümmungsradius in der Glasfläche vorhanden ist, Der Asti ist etwas mehr als +/- ein volles Lambda. O.k. … mit doppelter Gemeinheit, also eher +/- 0,5 Lambda. Man wird schon damit etwas sehen, in den inneren ca. 30mm Durchmesser ist der Asti noch erträglich, bei hoher Vergrößerung wird der FS auch nur in der Mitte genutzt. Trotzdem: ernüchternd schlecht.



    Elmar, ein Sternenfreund, hat kürzlich einen 10-Zoll f/4 Newton (Skywatcher) zum Ausschlachten für ein Selbstbauprojekt gekauft. Ich hatte ihm den HS vermessen, dann hat er mir auf Wunsch den 80mm FS gegeben. Ein Unterschied wie Tag und Nacht zu meinem alten FS. Im identischen Testaufbau ergibt ein Wavefront RMS von 0,042 (bei 550 nm), hier fliesst auch der Fehler der Refernzsphäre mit ein. Da hat sich doch einiges getan …



    Das schöne an diesem Aufbau: man braucht gar keine Referenzsphäre, es ginge auch mit einem beliebigen Parabolspiegel, man müßte dann nur die Wellenfront des Spiegels von jener aus Planspiegel > Parabolspiegel > Planspiegel abziehen, un den Planspiegel zu vermessen.


    Die Referenssphäre bietet dagegen die Möglichkeit, auch ohne Interferometrie, rein mit Foucault zu arbeiten, handelt es dich dann doch um einen 0-Test.


    Viele Grüße


    Achim

  • Hallo Achim,
    Mensch, jetzt erst sehe ich Deinen interessanten Thread zur Planspiegelvermessung. Ich wundere mich, dass hier noch niemand darauf eingegangen ist.
    Deine Lösung für die Lagerung der elliptischen Form ist Dir echt gut gelungen. Ich hab das deutlich grobschlächtiger gelöst.


    Eine Frage zu Deiner Auswertung: Hast Du da bei DFT-Fringe in den Einstellungen den Doppelpass berücksichtigt? Bei OpenFringe kann man bei diesen Tests extra ein Häckchen setzen.


    Ich bin echt mal gespannt wie es bei der Herstellung meiner Optik laufen wird. die große Herausforderung wird wohl sein, den angezigten Asti, hervorgerufen durch die "Power" richtig zu interpretieren (Konvex Konkav)
    Viele Grüße, Matze

  • Hallo Achim
    Matze hat wohl recht. Für den double pass musst du bei "waves per fringe 0.5" wählen, nicht die 1. Mit Deinem ersten Test scheint aber auch sonst etwas nicht zu stimmen. Versuch es doch nochmals.
    Ich würde dir eine (qualitative) Gegenkontrolle mittels Okular oder Foucault empfehlen, wie in Texereau S. 115/116 angegeben.
    Gruss, Beat

  • Hallo,


    ich hatte schon mit keiner Reaktion mehr gerechnet, daher auch schon lange nicht mehr nachgesehen.
    Danke für den Hinweis bezüglich Einstellung für Doppelpass. Ich habe mich mit DTFringe noch nicht näher auseinander gesetzt, daher wusste ich nicht wie einzustellen. Mir ging es ja auch prinzipiell um qualitative Aussagen.


    (==>) Beat: Das der erste Fangspiegel so schlecht ist glaube ich schon, habe den Test ja 1:1 gleich wie bei dem neueren gemacht. Bei dem alten Spiegelset war übrigens auch der HS grottenschlecht über 1 Lamda Astigmatismus.


    Viele Grüße


    Achim

  • Hallo Achim,
    Dein beispielhaft eingestelltes Interferogramm habe ich mal spasseshalber in OpenFringe ausgewertet. Davor aber noch eine kurze Frage:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Die Mitte des 70mm FS ist 140mm vor der Mitte der Späre, ich messe nun als würde ich einen sphärischen 90mm Hauptspiegel testen<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Diese Aussage verstehe ich nicht ganz. Die kleine Achse des FS und somit die in der Messebene angezeigte Kreisfläche hat doch weiterhin 70mm. Wieso erweiterst Du auf 90 mm?


    Meine Einstellungen in OF: Durmesser: 70mm, Roc: 2400mm, CC: 0, Artificial Null und Double Pass aktiviert. Wellenlänge IG 532nm.
    Damit kommt folgendes Ergebnis raus:

    Die Anzeige ist FFT mit LowPass 0,06 geglättet. Ist das Interferogramm vom guten oder schlechten Fangspiegel? Scheint auf jeden Fall recht ordentlich.
    Grüße, Matze

  • Hallo Achim


    Ich habe mal dasselbe gemacht wie Matze aber mit DFTF ausgewertet. Das Resultat ist sehr vergleichbar:



    Dazu habe ich einen Intensity Graph gemacht:



    Bemerkung / Frage:


    Das Interferogramm scheint überbelichtet. Meines Wissens sollte der Pixelwert nicht ca 200 übersteigen. Dies führt auch zu einem „Übersprechen“ auf die anderen Farbkanäle.


    Mit mehreren I Grammen sollte mit Deiner guten Referenzsphäre eine schlüssige Messung möglich sein. Der Spiegel ist whs gar nicht so schlecht. Wie steht es um den Asti der Test Konfiguration, der abgezogen werden soll?


    Der Rand des I Grams ist auffällig. Könnte das Edge Fringing sein wegen unkorrekter Fokussierung des Fotogerätes?


    Gruss, Beat

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