Fangspiegel 155mm

Hallo liebe Spiegelschleifer.

Für ein neues Newton Teleskop möchte ich gern den Ablenkspiegel (155mm kleine Achse) selbst herstellen. Dabei hatte ich mir überlegt, dass es mir zu gefährlich erscheint, den Spiegel nach der Politur aus dem runden Rohling zu schneiden. Also ließ ich Ende 2015 den Fangspiegel mittels Wasserstrahlschneidtechnik herausschneiden. Heraus kam das hier:

Nun, in der Zwischenzeit habe ich viel gemacht und nun ist der Zeitpunkt gekommen, die Politur des Fangspiegels anzugehen. Da ich noch nie einen Planspiegel gemacht habe, möchte ich mein Vorgehen hier im Forum zeigen und eventuell zur Diskusion stellen.

Ausgangspunkt sind diese drei Borofloat-Scheiben von Stathis 270mm/25mm:

Diese wurden nach und nach bis Microgrit 1µm und einer allemeinen Genauigkeit der Oberfläche bis zum mit meinem 0,001mm Sphärometer nicht mehr messbaren durchgeschliffen:

Zuerst wendete ich die Drei-Scheiben Metode für Planspiegel an, ab 320ger Körnung bin ich dann allerdings zu Sphärometermessung übergegangen. und steuerte den Schliff durch MOT und TOT.

Der weitere Plan war: Es soll der Fangspiegelrohling und der beim Wasserstrahlschneiden übrig gebliebene Ring(Opferring) mittels C-Kitt auf eine der zwei übrig gebliebenen Scheiben gekittet werden, um einen Abgefallenen Rand beim Polieren zu vermeiden.

Hier habe ich als Referenzfläche eine genau geschliffene Borofloatscheibe benutzt und Fanspiegelrohling und Opferring sauber mit den genauen Flächen aufeinander gelegt. Da später alle Scheiben zusammen erhitzt werden sollen, habe ich noch den Fühler eines Termometers in der Mitte mit angebracht. Nun wurden kleine C-Kitt Plättchen mit Hilfe einer Auto-Fußmatte gegossen:

Und auf den Rohlingen verteilt:

Das Glas Sandwich habe ich dann in meinem Styropurplatten Temperofen gaanz langsam auf etwa 65°C erhitzt bis die C-Kitt Plättchen geschmolzen waren. Sehr hilfreich war dabei auch das "Innentermometer". So war ich mir sicher, dass die Wärme auch innen gleichmäßig verteilt war:

Nun konnte ich die Pechhaut angehen, dazu kam mal wieder meine gute alte Gießmatte zum Einsatz, die erstaunlicherweise immer noch wie Neu aussieht:

Wärend sich das Pech im Topf ganz langsam erwärmte, tat ich das Gleiche mit einem weiteren Borofloat Rohling, den mir Stahtis freundlicherweise am Donnerstag noch schnell zugeschickt hatte. Ich wollte mir hier mal einen stabilen Pechhautträger gönnen. Um ein Platzen des Rohlings bein Aufgießen des 90°C heißen Pech zu vermeiden, erhitzte ich diesen auf etwa 60°C im Reaktor

Beim gießen ging dann wie immer alles ganz schnell, dann die heiße Scheibe rein und schnell eine Styropurscheibe drauf:

Den überstehenden Pechrand habe ich unter Spüli-Wasser mit einem Messer abgeschnitten. Nun kann sich die Pechhaut gemütlich an einen der genau geschliffenen Rohlinge anpassen:

Als nächstes werde ich dann erst eine runde Scheibe anpolieren und dann den gekitteten Fangspiegelrohling.

Ein paar Bilder mehr gibt es hier:
https://www.sternwarte-kletzen…tik_155mm_planspiegel.php

Beste Grüße, Henri

Hallo Timm, na da hast Du ja gut Erfahrung mit großen Planspiegeln. Das macht mir Hoffnung!
Für das Polieren und messen ist es sicher einfacher erst hinterher zu schneiden. Aber wie gesagt, ich hatte etwas Angst dass dann nach der ganzen Arbeit beim ausschneiden etwas passiert. Die Leute in dem Wasserschneid-Betrieb meinten auch, dass die Sandkörner die das Material schneiden prinzipiell die Oberfläche beschädigen könnten. Naja jetzt ist es wie es ist. Aber da fällt mir ein, ich poliere eine der Scheiben nebenbei plan mit aus. Das wäre dann Plan B.
Er ist auf jedem Falle ganz schön dick, das stimmt. Aber das Gewicht spielt bei mir nicht so die Rolle, da das Teleskop am Ende fest installiert wird. Jedenfalls in dem Falle, dass ich die Optik hinbekomme...

Gruß, Henri

Also das Glaspaket hat mir nicht so recht gefallen, das Sphärometer zeigte mir keine Plane Fläche zwischen Opferring und Fangspiegelrohling:

Kurzentschlossen habe ich mich also dazu durchgerungen noch mal zu schleifen. 5y bis das Sphärometer über die gesamte Fläche sicher Null anzeigte, dann noch 30min 3µ und 10min 1µ:

Das Schleifen wollte ich eigentlich nach dem verkitten vermeiden, denn die Schleifkörner bekomme ich ja nicht mehr aus dem Sandwich raus. Nun bin ich am überlegen, in die Ritzen Klarlack zu sprühen...

Hallo Timm, danke.
Bei mir war es ja bis jetzt nicht anders: Bisher war ich glücklicher Fangspiegelverwender.

Beste Grüße

Hallo Thomas, die Abdruckplatte 1/3 größer geht bei mir nicht mehr, dafür habe ich halt den Opferring mit eingekittet und poliere meine Abruckplatte nebenbei mit.

Um das Schleifpulver schön im Innern des Sandwiches zu lassen, habe ich die Zwischenräume mit Silikonkautschuk ausgegossen. Der Seitliche Rand wurde mit wasserdichtem Klebeband versiegelt:

Und noch ein Bild der neuen Pechhaut, in der sich zufälligerweise die Sternwartenkuppel durch's Fenster spiegelt [8D]:

Nundenn, nach einigem polieren habe ich dann gestern Abend zum ersten mal optisch getestet. Im RC-Test 45° gegen meine 300mm Referenzsphäre.
Dabei konnte ich feststellen, dass die "Abdruckplatte", die ich neben dem Fangspiegel mit poliere konvex ist und das Fangspiegelpaket konkav.
Die Bilder sind vom Fangspiegel. Man kann die Form schon ganz gut erkennen, ich werde ab jetzt beim Fangspiegel polieren die Pechhaut nur noch oben lassen:

links: 12mm intrafokal
mitte: fokal
rechts: 12mm extrafokal

Gruß, Henri

Hallo Thomas, also nach einigem hin und her werde ich mich wohl erst mal um die Scheibe kümmern, die im Ganzen ist und noch nicht ausgeschnitten. Das Problem ist: Die gekittete Scheibe möchte ich nicht so lange aufrecht im Teststand stehen haben. Ich habe dabei immer das Gefühl unter Zeitdruck zu stehen weil sich eventuell der C-Kitt verziehen könnte. Auspoliert sind beide schon, habe aber noch mit Zonen zu kämpfen. Nun wird erst mal ein wenig geübt und probiert, die Messerei ist auch nicht ganz einfach. Zumal man hier ja immer um die Ecke messen muss!
Ich nutze gerade den Ritchey Common Test, Foucault und Interferometer. Wenn der 270mm Plan dann OK ist, kommt der Andere an die Reihe.

Ob der Silikonkautschuck eine gute Idee war weis ich auch noch nicht, das wird sich klären, wenn ich den Spiegel dann wieder aus seiner Umklammerung geholt habe.

Beste Grüße, Henri

Hallo, nach einigem hin und her am 270mm Planspiegel(zum üben) habe ich mal eine Verständnissfrage.
Ich habe gestern mal ganz genau im RC-Testaufbau gegen eine 300mm Referenzsphäre gemessen:

Der runde Spiegel wird in 45° Schritten gedreht und jeweils drei Interferogramme angefertigt. Diese sind dann Oval. Nun werden alle 24 Bilder bearebeitet(automatisierte Batch-Bearbeitung mit Irfanview):
1) Die schmale Seite des Bildes mit Wurzel2 multipliziert, das IF ist nun wieder rund.
2) Horizonatale Spiegelung, das IF ist nun auch seitenrichtig.
3) Alle Bilder wieder im richigen Winkel zurückdrehen, so dass meine 0° Markierung(Ein Stück Klebeband) in jedem IF wieder oben ist.

Nun habe ich folgendes Ergebniss:

Wie man sieht hat der Spiegel außer den Zonen auch noch einen Astigmatismus.
Könnte dieser von einem noch vorhandenen sehr langen Krümmungsradius kommen?
Oder ist das bei der Dreherei ausgeschlossen.

Im RC-Sterntest mit einer 20µ Lochblende vermute ich noch eine leichte konkave Form. Ich sehe in einem Bereich von etwa 0,2mm beim fokussieren von Intrafokal nach Extrafokal erst eine schwache senkrechte Linie, dann eine schwache horizontale Linie und dann einen Punkt. Ich vermute das kommt noch von den Zonen.

Den Mittelberg bearbeite ich per per Hand auf dem Drehteller mit einem 40mm Minitool und die außere Zone mit dem Volltool mit etwas Druck auf der Zone.

Beste Grüße, Henri

Hallo Jörg, es gibt da also viele Fettnäpfchen in die man treten kann...
Bis jetzt habe ich immer rotationssymmetrisch retuschiert, da ich dem Asti hier auch nicht traue. Den Fokus stelle ich am I-Meter immer so ein, dass genau gerade Linien entstehen. Das geht relativ schnell.

Wenn ich Dich richtig verstanden habe, müsste der Asti beim wiederholen der Messung mit drehen und zurückdrehen dann in einer anderen zufälligen Lage sein, oder?
Das kann ich heute Abend mal probieren.

Also doch wieder mehr Fokus auf den RC-Sterntest!

Wo kann man denn die Autofokussierung in openFringe(V12.3) abschalten?

Viele Grüße, Henri

Hallo, ich möchte mal eine kurze Zwischenbilanz ziehen.

Nach einigem hin und her konnte der aufgekittete Spiegel ziemlich easy bearbeitet werden, die Kante blieb nahezu perfekt.
Das Messen ging dann auch erstaunlich gut, ich wurde allerdings immer etwas hektisch wenn das Glassandwich vertikal auf dem Teststand stand. Leider habe ich den Fangspiegel dann etwas früh aus seiner Umklammerung befreit. Ich hatte immer das Gefühl, dass er darinn eingedrückt wird - was aber nach einem vorher-nachher-Test nur sehr geringe Auswirkungen hatte. Das Auspacken und saubermachen hat einen ganzen Sonntag Vormittag gedauert!
Nun hatte ich das Teil endlich wieder in der Hand und konnte entspannt alle möglichen Arten von Messungen vornehmen. Leider habe ich dabei festgestellt, dass er leicht konvex ist.
Mit den nun folgenden Korrekturversuchen mit meiner 270mm Pechhaut habe ich mir dann doch noch die Kante verkruddelt. 23° Pech bei 23° Zimmertemperatur ist war wohl etwas vermessen...
Heute habe ich mal etwas genauer gemessen:
Im 45° RC-Sterntest gegen die 300mm f5 Referenzsphäre (hallo Kurt, falls Du mitliest - die Aluschicht ist immer noch wie Neu!) kann ich mit 20µ Lochblende und 10mm Okular keine Krümmung mehr erkennen.
Außerdem habe ich den Spiegel einmal in horizontaler und einmal in vertikaler Lage interferometrisch vermessen. Dabei kam fogendes heraus:

Links in normaler Newton-Einbaulage, rechts habe ich den Spiegel im Prüfstand mal aufrecht hingestellt und dann die Interferogramme entzerrt(Höhe/2), so dass sie wieder rund waren. Das rechte Bild müsste also eigentlich 90° nach links gedreht werden um die selbe Lage zu zeigen(sieht man auch an den Strukturen).

Im Normalfall nutze ich nur das linke aber das rechte Ifg hatte mich dann doch etwas ins Grübeln gebracht. Sollte da doch noch Krümmung drinn sein, oder ist das Lagerasti? Der Spiegel steht in Normalfall völlig entspannt nur auf einem Punkt. Für die Vertikale Lage habe ich zwei Auflagepunkte.

Hallo Jörg, ich nehme bei Wavefront nun immer alle Zernikes raus, auch Defocus. Es ändert nur wenig am Ergebniss.
Allerdings - böse Falle - habe ich leider erst heute bemerkt: Ich tat dies immer bei Average. Wenn ich Defocus schon vor dem einlesen der Einzelinterferogramme ausschalte dann gibt es ein böses Erwachen, ein riesiger Berg türmt sich auf...
Ich nehme an, das hat was mit der CC zu tun. Habe gestern angefangen den Ringwall abzutragen, dann sollte das auch wieder normal sein.

So, ich hoffe ich habe Euch bei der Hitze nicht zu doll zugetextet.

Beste Grüße, Henri

Hallo Leute, nun habe ich den Fangspiegel schon seit zwei Wochen nicht angefasst. Wollte heute mal weitermachen und musste feststellen, dass es vermutlich besser ist das Teil für Fertig zu erklären bevor wieder was daneben geht.
In den Wochen davor hatte ich vermutlich jeden Fehler gemacht, den man bei einem ovalen Planspiegel so machen kann (außer fallen lassen) [;)]
Als Artefakt dieser ganzen Experimente kann man noch die abgefallene Kante sehen.
Fazit: Ich habe den Spiegel samt Opferring viel zu früh von seinem verkitteten Träger befreit. Aus der vermutlich unbegründeten Angst er könnte sich darin verziehen. Die Messung vor und nach dem Auspacken ergab so ziemlich die selben Werte.
Das Messen ist so zwar bedeutend einfacher, ein rotationssymmetrisches polieren grenzt allerdings schon fast an Kunst.
Hier nun das Ergebnis meiner Messungen vom 24.August.

Vielleicht sollte ich den Rand einfach mit einem Wetzstein abschleifen?
Ich habe auf den Interferogrammen mal 2mm Rand weggenommen: Strehl 0.998
...Quatsch.

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Da ich bei jeder zweiten Messung auch einen Sterntest machen wollte, habe ich mir dieses Ding gebaut.

Die Justage geht damit sehr schnell:
Links ein roter Laserpointer zum groben Ausrichten.
In der Mitte eine weiße LED mit 3mm Blende um den Fokus zu finden und
rechts die 20µ Lochblende mit LED.

Und das hier ist der Messstand auf einem Drehteller. Der ovale Flat kann hier schnell um 90° gedreht werden. Für die vertikale Stellung wird nur das Holzbrettchen weggenommen und der Spiegel aufrecht in die blaue Fassung gesteckt:

Für genaue Messungen habe ich noch in einen Pappkarton darüber gesetzt um Luftschlieren zu vermeiden. Hier wird dann noch ein ausziehbarer Lufttunnel zum Messgerät angesetzt.

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Hallo Jörg, Deine Tipps für die FFT-Auswertung waren sehr hilfreich - Vielen Dank. Die Mechanik zum Drehen des Fangspiegels ohne Brennpunktverschiebung habe ich zwar nicht ganz verlässlich hinbekommen, aber die Abschaltung des "Autofokus" in OF hat mir die entscheidenden Denkimpulse geliefert. [:)]

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Nun bleibt nur noch dies hier:

Am Wochenende wollte sich jemand schon ein Stück von der "Karameltorte" abschneiden. Damit das nicht passiert werde ich irgendwie den Kitt von der Glasscheibe runter bekommen müssen.
Der C-Kitt wird bei 70-80°C wie Honig und lässt sich prima mit einer Spachtel ohne großem Druck abziehen. Das ging mit dem Fangspiegel unter Wasser in einer alten Pfanne auf dem Herd ohne Probleme. Leider hat die Scheibe hier 27cm und passt da nicht mehr rein... irgend was ist halt immer.

Beste Grüße, Henri