Metall-Spiegel(Selbstgemacht)

Hallo grenhorn,

wow bin wirklich beeindruckt [:)]! Hab mich noch nie an nem Selbstschliff versucht (Zeit und Geldmangel), obwohl ein etwas dickerer Nachfolger für meinen 114er Newton echt nett wäre!

Aber dieses Projekt klingt wirklich spannend, halt uns unbedingt auf dem laufenden wie's weitergeht!!

Viele Grüße

Andreas

PS. Hab gleich mal ne Frage zurück [8D]: Warum rechnest du im Endergebnis mit einer Reflektivität um die 50%, während die aufgedampften Alu-Schichten auf normalen Rohlingen größenordnungsmäßig 90% erreichen? Überseh ich da prinzipielle Unterschiede, mal abgesehen von der wahrscheinlich höheren Reinheit des aufgedampften Aluminiums?

Hi Greenhorn,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">aber mir gehts eher darum
die Bedingungen von damals selbst zu erleben<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

...das kribbelt, kann ich mir gut vorstellen! Ich hoffe auch, dass Du uns weiter informierst, finde ich sehr spannend!

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Grenhorn</i>
<br />Als ich vor kurzen wieder mal ein Antiquirtes Buch laß viel mir Lord Rosse's

<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Hallo,
Das ist ja ein tolles Projekt! Ich bin wirklich gespannt ob du da einen brauchbaren Spiegel bekommst. Ein Problem wird wohl sein, daß das Aluminium kleine Kristalle bildet und sich daher nicht hochglänzend polieren lässt. Ich habe den Sternfreund gekannt, welcher die 75cm Optik für das Teleskop in Dahlewitz hergestellt hat. Soweit ich mich erinnere ist die Oberfläche noch mal beschichtet worden (vernickelt und verchromt??) damit eine gute Reflektion entstehen kann. Trotzdem finde ich solche Versuche die ja immer mal wieder diskutiert werden ganz interessant. Es hat ja auch bis Foucault gedauert bis man auf die Idee kam Spiegel aus Glas zu machen und dieses dan zu verspiegeln.
Grüße Martin

Hallo Grenhorn,
mich hat das Thema Metallspiegel auch mal fasziniert.
Besonders die Hoffnung auf eine teure Verspiegelung verzichten
zu können.
Über die Materialzentrale der VdS bin ich an ein Info-Heft zu dem
Thema gekommen - da die Berliner (?) Sternwarte Versuche mit
Metallspiegeln gemacht hat. Das Fazit war allerdings recht
ernüchternd - da auch der Metallrohling eine Hartbedampfung
braucht, um eine bleibende Oberflächenpolitur zu bekommen.

Viel Glück bei Deinen Versuchen.
Gruß

Hello Grenhorn,

Alle achtung. Ein super projekt. Solche versuch mussen immer wieder gemacht werden weil der technik schreitet immer weiter.

Zusatzlich zu den Kristal problem das Marty angesprocken hat sollte man das oxidieren nicht vergessen. (Eben gerad das von dir oben gelesen, Ignoriere diese zeil, jetz habe ich was dazu gelernt [:D])

Als Idee stat ein hart bedampfung erkundige dich bei ein besichtungsspezialich ob ein dickere SiO (quartz) besichtung möglich wäre. Der Idee ich folgende:

1. Spiegel Schleifen, Polieren und Parabolisieren.
2. Mit ein dicke SiO bedampfen lassen.
3. Spiegel Retuschieren, das ist der grund warum der erste SiO sicht dick genug sein muss um nochmals poliert zu werden.
4. Mit normalem Al+SiO sicht bedampfen lassen.

Der vorteil (glaube ich) konnte sein das der gutte ausdehnungs eigenschaften von Aluminum und der Schnelle verarbeitung gegenuber Zerodur konnte es interesant machen. Auch der tatsache das es kein problem sein durfte der Alu Rohling mit ein waben struktur auf der ruckseite hinein zu fräsen. Ich glaube Alu ist auch nicht so "Biegsam" wie Glass (Materiel spezialisten da drausen was mein ihr?). Vieleicht machst du den anfang von der nächste generation superleicht ATM spiegeln

-Matt

Für den Schliff der Sphäre solltest Du vorgehen wie bei einem normalen Glasrohling. Also SchleifPULVER und nicht SchleifPAPIER verwenden. Da Alu sehr weich ist, musst Du sehr auf Kratzer aufpassen. Als Schleifschale brauchst Du ein ähnlich weiches Material. Ich denke weiche Fliesen (Tonziegel?) könnten da gehen. Pass auf wegen Oxydationseffekten beim Gebrauch von Schleifmitteln. Vielleicht ist da ALO (Aluoxyd) das Richtige, nicht Siliziumkarbid (Karbo). Was sagen die Chemiker?

Gruss Max

Ich muss mich selber korregieren. Ich habe angenomen das Alu ein hervoragende "linear thermal expansion" hat. Leider ist dies nicht der fall. z.B.

Materiel.......Expansion °C ^-1
-----------....---------------
Pyrex..........0.32x10-5
Zerodur........0.10x10<b>-6</b>
Aluminum.......2.34x10-5

Also ein gunstige Zerodur alternative ist es leider nicht.

Sorry for the confusion,

-Matt

hi grenhorn,

der grosse vorteil von glas ist die homogenität des materials.
weiters ist glas praktisch nicht plastisch verformbar (bricht vorher).
wenn du das alu einmal etwas zu "hart anfasst" ist es gleich mal um ein micrometer verbogen.
glas lässt sich (ich glaube vor allem wegen seiner härte) tatsächlich in portionen von wenigen nanometern abtragen (polieren).
wie schaut es eigentlich mit der oberfläche des selbstgegossenen rohlings aus ?
sieht man da keine microlunker wenn man mit einer guten lupe / mikroskop draufschaut ?
ich dachte mal das feinsteinzeugfliesen nicht nur ein gutes toolmaterial wären sondern auch ein gutes spiegelmaterial lässt sich auch wunderbar polieren, doch unter der lupe sieht man lauter kleine pits/krater weil die im material schon als feine luftblasen vorhanden sind.
wenn du wie anno dazumal vorgehen willst macht es keinen sinn einen fertigen aluspiegel zu bedamfen oder zu galvanisieren davon konnte newton noch nicht mal träumen, da kannst du gleich glas nehmen und dir den ganzen ärger ersparen.
gold hat meines wissens nach nur im infraroten einen höheren reflexionsgrad und wird entsprechend für infrarotanwendungen verwendet. man sieht ja schon visuell das gold gelblich glänzt / reflektiert. wohingegen hochglanz poliertes alu / silber / edelstahl alle im sichtbaren neutral reflektieren zu scheinen.
wie wärs eigentlich mit edelstahl ? lässt sich im allgemeinen auch gut schleifen und polieren
alu ist ja bekannt das es sich nicht gut schleifen/polieren lässt, hochglanz alu ist oft diamantgedreht.

na ja, nichts desto trotz viel glück und berichte weiter.

ah ja,
si-carbid und sonstige schleifkörner gibt es z.b. bei

Baier'S Enkel
Mag. Matzl
Westbahnstraße 54
1070 Wien

grüsse robert

Hi Grenhorn,

Ich habe ebenfalls ein wenig herumgegraben...

http://astro.umsystem.edu/atm/…/AUG96/threads.html#00260

http://astro.umsystem.edu/atm/…/AUG96/threads.html#00239

Nickel beschichtung dan polieren scheint die beste aussichten zu haben aber alle hinweisse zeigen auf benutzung in near IR.

Du hast recht das Al ein schnellere tempurature anpassung hat aber in eine treads in der erste link wird erwahnt das die verformung wärhend die anpassung den spiegel unbrauchbar gemacht hat. Hast du eine idee wie man das unter kontrolle bringen kann? Es ist von Tempern die rede, Vieleicht ist interne spannung schon ein echtes problem.

Ich denke wenn Al + Nickel beschichtung wenig erfolg gebracht hat on ein andere metal besser wäre. Vieleicht Alu + Nickel (um die poren zu schliessen) und anshliessend Silber?

Deine idee mit gold ist gut aber es bietet gut reflextions eigenschaften nur im Roten bereich aufwards (Das wegen leuchtet es "gold farbig" [:D]) Wenn du IR augend hattest wäre das absolut klasse[:I]

Sehe:
http://www.befort-optic.com/de/gold.htm

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Grenhorn</i>
<br /> Maxosaurus zum thema Schleifpulver währe besser stimmt aber wo bekomme ich derartiges her
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Hallo,
Mit Schleifpapier kannst Du eine brauchbare optische Oberfläche nicht erzielen. Das geht nur mit Pulver und Wasser und einem Tool welches sich beim Schleifen durch gegenseitiges Drehen an die Kugelform des Spiegels anpasst. Polieren kann man mit Pech und Poliermittel, evtl Poliuretanfolie und Poliermittel. Falls Du Carborundum in verschiedenen Körnungen haben willst, dann kann ich die abgeben. Schreib mir eine mail.
Grüße Martin

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Grenhorn</i>
<br />... Das Zauberwort lautet Galvanisieren
dazu hab ich auch ne verrükte Homepage gefunden (http://www.fingers-welt.de/info.htm)
die das Galvaniesieren und versibern usw.beschreibt.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Galvanisieren ist doppelt schwierig:
Auf Aluminium ist das sehr schlecht und obendrein
erzeugt Galvanisieren unterschiedliche Schichtdicken,
die von der Stromdichte abhängen.

Es käme höchstens eine stromlose Abscheidung
in Frage, aber auch das dürfte auf Al kaum möglich sein.
Ich würde das Metall daher aufpolieren.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
Nun ist die Frage Versibern,Verchromen,ALu aufpolieren .
Leider wurde ich in sachen Reflektionsgrad von Chrom bzw vielleicht sogar Gold noch nicht fündig.
Wenn jemand eine Tabelle von Reflektionsgraden verschiedener Metalle hat bitte bitte
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Findet man z.B. bei Max Born, 1933 und u.a. im Born-Wolf
für die gelbe Natrium-D-Linie (589 nm):

flüssiges Natrium kann bis 99.8% erreichen, ist aber leider
in der Regel viel zu reaktiv (das LLNL benutzt Natrium kurioserweise als Laserspiegelbelag)
Kalium 92% (wie Na auch nicht anwendbar)
Silber kann bis zu 97% erreichen
Aluminium 83% lt. alter Literatur
Gold ca. 83%
Magnesium blank 93% (läuft leider zu schnell an)
Zinn 83%
Rhodium 82-86% (erheblich teurer als Platin)
Kupfer 74%

Ferner interessant wäre z.B. Cadmium (zu giftig und unedel, neuerdings weitgehendst verboten).

Ich würde das Aluminium daher einfach polieren.

Hi!
Ich wullte mir auch so einen spiegel vor kurem machen.
mir hat man aber gesagt dass das nicht möglich ist da er sich zusehr verformt bei temperaturschwankungen.
aber ändert sich da nicht einfach nur das F ?
also müsste man nur den fangspiegel s machen dass er bei beiden temp.maxima abbilden kann.
oder seh ich da was falsch?
er dehnt sich doch nahezu gleichmäßig aus?

bin auch der meinung dass man nur aufpolieren sollte
Aber irgendwie muss er es auch versiegeln!!
Was ist mit irgendwelchen schutzlacken
oder eine extrem dünne schicht silikonspray?
Oder schluckt das zuviel licht?
mfg Michael

Hallo Grenhorn,
Dein Vorhaben ist ja recht mutig, aber auch eventuell nochmal zu durchdenken!
Denn der Berliner Aluspiegel wurde nach dem Grobschlff hartverchromt (mit "Canigen"), nochmal geschliffen, poliert (wesentlich schwieriger als bei Glas!!) und mit Alu-Reflexschicht bedampft.
Die Wilhelm-Förster-Sternwarte hat ca. 1970 in den "Veröffentlichungen" Nr. 32 und 33 von BERNHARD WEDEL Angaben zum 75 cm-Aluspiegel sowie zum -teleskop veröffentlicht.
Ich habe beide (jeweils 15 Seiten DIN A4) und kann sie Dir leihen, wenn sie von der Sternwarte nicht mehr zu bekommen sind.
es grüßt Lutz

Hallo Grenhorn,
du zu suchstest Angaben Refektionsvermögen von Verspieglungswerkstoffen. Der nachfolgende Text stammt aus einen alten Lehrbuch.

<b>3.7.1.Aufbau und Arten der Spiegel</b>
Unter einem Spiegel ist ein Körper zu verstehen, bei dem die dem Licht zugewandte Fläche vollkommen glatt ist. Seine Wirkung beruht auf der regelmäßigen Reflexion.
Wie bei den Linsen, können auch bei Spiegeln ebene, sphärische, zylindrische, torische und auch asphärische Flächen auftreten. Die Flächen können plane, konvexe oder konkave Form haben. Nach ihrer Flächenform werden die Spiegel bezeichnet. Sind die Flächen konkav, spricht man von einem konkaven Spiegel oder einem Hohlspiegel, sind die Flächen konvex, von einem konvexen Spiegel. Durch den Zusatz eben, sphärisch, zylindrisch usw. erfolgt die nähere Kennzeichnung. Aber nicht nur in der Form der spiegelnden Fläche können sich die Spiegel unterscheiden, sondern auch nach der Art des verwendeten Materials zur Spiegelherstellung können Unterschiede auftreten. Nicht jeder Stoff ist in der Anwendung als Spiegel geeignet. Auch die Oberfläche einer ruhig stehenden Flüssigkeit ist ein Spiegel - man spricht zum Beispiel vom Wasserspiegel -, für die praktische Anwendung wäre ein solcher Spiegel jedoch ungeeignet, da er nicht formbeständig ist. Deswegen haben nur Spiegel, die aus festen Stoffen hergestellt werden, Bedeutung. In der Hauptsache benutzt man zur Fertigung Glas und Metall und spricht von Glasspiegeln und Metallspiegeln, Da Glas selbst nur ein sehr geringes Reflexvermögen hat, muß es verspiegelt werden. Dazu verwendet man Metalle, die ein hohes Reflexionsvermögen besitzen. Ein solches Metall ist Silber. Der einfachste Aufbau eines Spiegels ist eine Silberplatte, deren Oberfläche auf Hochglanz poliert ist. Um große Mengen des wertvollen Werkstoffs Silber zu sparen, kommen hauptsächlich Spiegel zur Anwendung, die aus einem Trägerwerkstoff bestehen, auf dem eine dünne Metallschicht aufgetragen ist. Als Trägerstoff verwendet man hauptsächlich Glas, das vor dem Verspiegeln auf die genaue Form des gewünschten Spiegels gearbeitet wird.
Verspiegelungswerkstoffe. Als Verspiegelungswerkstoffe werden am häufigsten verwendet Silber, Aluminium und Chrom.
Bestimmend für die Auswahl sind Reflexionsvermögen für die verschiedenen Wellenlängen, Temperaturbeständigkeit, Empfindlichkeit gegen äußere Einflüsse mechanischer und chemischer Art sowie die Möglichkeit des Aufbringens auf den Trägerstoff. Die graphische Darstellung im Bild 3.83 gibt das Reflexionsvermögen der wichtigsten Verspiegelungswerkstoffe in Abhängigkeit von der Wellenlänge wieder.
In Bezug auf die Temperaturbeständigkeit zeigt Aluminium gute Eigenschaften. Es behält bis zu Temperaturen von 400 °C sein Reflexionsvermögen und liegt damit um rund 100 grd höher als das Silber, sofern es durch eine Schutzschicht geschützt ist. Noch hitzebeständiger ist das Platin.

Bild 3.83. Reflexionsvermögen der wichtigsten Verspiegelungswerkstoffe in Abhängigkeit von der Wellenlänge

Bild 3.84. Gegenüberstellung der Vorderflächen-und Rückflächenverspiegelung
a) Vorderflächenverspiegelung; b) Rückflächenverspiegelung

Verspiegelungsarten. Es werden unterschieden: Spiegel mit Vorderflächenverspiegelung, Rückflächenverspiegelung und teildurchlässiger Vorspiegelung. Aus dem Bild 3.84 ist zu ersehen, daß bei der Vorderflächenverspiegelung nur eine einmalige Reflexion entsteht. Bei der Rückflächenverspiegelung findet jedoch eine zweimalige Reflexion statt. Es entstehen Doppelbilder. Ein helles Bild entsteht durch Reflexion an der Metallschicht, ein lichtschwächeres, aber noch erkennbares durch die Reflexion an der Vorderseite der Glasplatte. Aus diesem Grund ist die Rückflächenverspiegelung für hochwertige Abbildungen nicht brauchbar. So benutzt man z.B. bei Projektionsgeräten zur Umlenkung des Abbildungsstrahlenganges einen Planspiegel mit Vorderflächenverspiegelung. Der im Haushalt gebrauchte Spiegel besitzt dagegen eine Rückflächenverspiegelung. Weitere Unterschiede sind aus Übersicht 3.15 zu entnehmen.
Eine weitere Verspiegelungsart ist die teildurchlässige Versiegelung. Die Ver-spiegelungsschicht wird so dünn gehalten, daß ein Teil des Lichtes hindurchgeht und ein Teil reflektiert wird. Man hat es dabei in der Hand, das Verhältnis von durchgelassenem und reflektiertem Licht durch entsprechende Ausführung der Stärke der Verspiegelungsschicht festzulegen. Die teildurchlässige Verspiegelung wird z.B. bei den Entfernungsmessern für fotografische Kameras angewendet.

<b>Vorderflächenverspiegelung </b>
<b>Bildqualität</b>: sehr gut
<b>Empfindlichkeit
gegen äußere Einflüsse:</b> groß
<b>Anwendung:</b> bei hohen Ansprüchen an die Bildqualität

<b>Rückflächenverspiegelung</b>
<b>Bildqualität:</b> Doppelbilder
<b>Empfindlichkeit
gegen äußere Einflüsse:</b> gering, da Verspiegelungsschicht von
rückwärts geschützt werden kann
<b>Anwendung:</b> bei geringen Ansprüchen an die Bildqualität

<b>Quelle: </b>
Titel: Feinoptiker Teil II
Autor: Pforte, Heinz
Erscheinungsjahr: 1966
Verlag: VEB Verlag Technik Berlin
Seiten: 132 - 133

Hallo Astrofreund,

danke für den ausführlichen Beitrag. Dein Bild kann man hier leider nicht sehen, da es sich noch auf Deinem PC befindet.

Maile mir die Abbildung mit der Aufstellung des Reflexionsvermögens an
Matthias(at)Astrotreff.de - dann stelle ich es hier ein.

Viele Gruesse

Hallo Matthias,

ich habe das Bild zugeschickt und habe vielen Dank, dass du es für mich einfügst.

Mfg Astrofreund