Parabolisierung 530mm Spiegel und Tipps zur Sphäre

Hallo zusammen,

ich hatte letztens ja schon den Weg meines 25mm dicken und 530mm Durchmesser messenden Spiegels bis zur Sphäre berichtet.
Die ersten beiden Versuche zu Parabolisieren sind nicht ganz glatt gelaufen. Nun stehen wir vor dem dritten Versuch. Ich habe das enorme Glück das mich Alois hier aus dem Forum intensiv betreut. Dadurch konnten wir auch eine Menge an Poliertaktiken ausprobieren und manches bekanntes festigen. Nun will ich hier in diesem Thread den Weg von der angehenden Parabel zurück zur Sphäre und wieder hin zur Parabel beschreiben. Hier nun erst einmal der Bericht zum aktuellen Stand der Dinge.

So begannen wir die Parabolisierung ein zweites Mal. Diesmal nach der Klassischen Methode mit W-Strichen und diversen Überhängen. Alles schien recht gut zu laufen, als ich plötzlich Probleme hatte, die Randzone korrekt mittels der Couder-Maske auszulesen. Irgendetwas stimmte nicht. Also drehte ich den Spiegel um 90 Grad im Uhrzeigersinn und sah sofort was los war. Der Rand entwickelte nicht gleich stark die Parabelform. Die Auswertungen liefen über 50 % auseinander. Zuviel um ordentlich weiter zu machen. Also wieder zurück zur Sphäre. Trotzdem haben wir einmal einen Astitest mit dieser Spiegelform gemacht. Hier das Ergebnis:

Schön kann man im Lasertest sehen, wie sich Extrafokal der Strich mit dreht. Auf dem Foucaultbild kann man auf der 3 Uhr Position schön erkennen, dass der Schatten viel dunkler ist, als z.B. 4.30 Uhr.
Diese Abweichung ist nicht akzeptabel für die Parabel. Also wurde wieder zurück zur Sphäre poliert.

Der Rand wurde mit diversen Minitools wieder abgeflacht. Was haben wir bei dieser Rückholrunde gelernt ? Als erstes sei erwähnt, dass wir anscheinend nun den Zusammenhang zwischen Toolgröße - Zonengröße -Polierkreisgröße gefunden haben.
Um genau zu sein, sollte die Toolgröße wie folgt gewählt werden :

(Beispiel):

Zonengröße (Ringförmig) : 30mm breit

Empfohlene Toolgröße (2/3 des Zonendurchmessers): 20mm Durchmesser

Empfohlene Polierkreisgröße ( 1/2 des Tooldurchmessers) : 10mm große Kreise

Also der Merksatz lautet: Das Tool immer 2/3 so groß wie die zu bearbeitende Zone, die dann mit Kreisen im halben Durchmesser des Poliertools gemacht werden. Dadurch wird ein weicher Abtrag der Zone gewährleistet. Es sollten sich keine Furchen oder derartiges bilden, was bei zu kleinen Kreisen schnell passiert.

Wir haben bei unserer Arbeit den Rand ganz außen mit dieser Methode und einen 10mm Poliertool wieder sehr schön zurück zur Sphäre gebracht. Ebenfalls ist es wichtig, den Druck auf das Poliertool zu verringern, je kleiner es wird. Bei dem 10mm Tool wurde kein Druck mehr ausgeübt.
Anbei einmal 2 Bilder die die Wirkung im äußersten Randbereich zeigen :

Das Bild zeigt den Spiegel mit einem abgesunkenen Rand. Da ist äußerste Vorsicht beim bearbeiten angesagt. Der Übergang von Hell nach Dunkel (Wulstgiebel) wurde direkt mit dem 10mm Tool bearbeitet. Kratzer hatte ich mir zwischenzeitlich ebenfalls eingehandelt.

Nun das Bild nach der Behandlung am Rand:

Schön kann man auf diesen Bild sehen, wie das Tool nach der Session gewirkt hat. Die Ausleuchtung geht bis zum Rand hinaus. Dadurch konnte man das Foucaultbild ganz anders fokussieren.

Und so haben wir immer weiter gemacht. Es wurden zahlreiche Tests am künstlichen Stern gemacht, die leider viel zu oft negativ ausfielen. Während dieser Testphase haben wir den Projektionsabstand der zwischen Okular und Projektionsfläche von 112 cm auf 164 cm erhöht. Dadurch wurde alles größer und genauer abgebildet.

Zum Schluss, als wir sehr nahe an der Sphäre waren und wir einen Astigmatismustest machten, viel uns auf, das sich das Laserbild kaum noch mit dem Spiegel mit drehte. Siehe folgendes Bild:

Auf Anregung von Alois habe ich zum ersten Mal beim Sterntest den Versuch gemacht, den Astigmatismus der beim Bath Interferometer durch den Bündelabstand entsteht, dem Knickastigmatismus der durch die Spiegellagerung entsteht, entgegen wirken zu lassen um so den reinen Spiegelastigmatismus zu sehen.
Aus den Erfahrung von den Round Robin Spiegel Messungen 2006,

http://www.marty-atm.de/RoundRobin/RR.html

schätze Alois einen Bündelabstand von 28 mm in horizontaler Richtung.
Das hatte sofort gute Wirkung und der extrafokale Strich drehte sich mit der Spiegeldrehung mit. Erst wo der Astigmatismus nahe Beugungsbegrenzt geworden ist konnten wir feststellen
das der Strich sich nicht mehr ganz mit dreht. Dann machten wir den Bündelabstand auf 20 mm und siehe da, der Strich drehte sich wieder mit. Damit dürften wir wohl den Idealabstand für diesen Spiegel getroffen haben.

Die letzten 3 Male, die wir den Asti behandelt haben, haben wir auch eine weitere kleine, aber gute Änderung vorgenommen. Wir sind vom 170mm Tool auf das 230mm Tool gewechselt. Das hatte den Vorteil, dass die Übergänge zwischen behandelter und nicht behandelter Spiegelfläche nicht so gravierend waren. Das spart einen Zeit beim anschließenden Glätten mit dem 320mm Tool. Und die Oberfläche des Spiegels wird dadurch ebenfalls schön glatt. Wir haben die Polierzeit, als wir den Asti behandelt haben, so aufgeteilt, dass wir einen Teil wie früher auch mit Kreuz-Striche poliert haben, und die andere Hälfte der Zeit in Kreisform poliert haben. Das glättet abermals die Fläche.

Als wir dann den letzten Lasertest gemacht haben, war der Spiegel so genau und frei von Asti, dass wir folgende Bilder erhielten:

Das Bild wurde von der Projektionsfläche mit einem 200mm Objektiv in ca. 140cm Entfernung abfotografiert.

Unter dem Foucaulttester ergab sich folgendes Bild:

So wie er jetzt ist werden wir ihn parabolisieren. Mal schauen ob es diesesmal klappt.

Ich halte euch in diesem Thread auf dem laufenden...

Viele Grüße und CS

André

Hallo zusammen,

ich habe vorhin nochmal ein Bild gemacht. Das Okular ist ein 10mm Plössl und der Laser ist direkt an der Hülse befestigt.

Hier das Bild:

Alles zusammen sitzt im Rümmungsmittelpunkt. Auf dem Bild ist im Hintergrund die weiße Projetionspappe zu erkennen. Der Test ist sehr empfindlich auf Luftturbulenzen. Außerdem habe ich gemerkt, als ein 7,5 Tonnen LKW auf der Strasse vor unserem Hause in ca. 50m Entfernung eine Übergangskannte im Teer passierte [:D]. Das zittert schon ordentlich... .

Viele Grüße und CS

André

Hallo zusammen,

dann will ich hier einmal weiter berichten [:)] !

ich habe nun meinen 530mm Spiegel mit 25mm Dicke fertig. Die komplette Bearbeitungszeit betrug 1 Jahr, 9 Monate und 23 Tage. Davon kann man ca. 4 Wochen als Pause abziehen. Ansonsten wurde immer daran gearbeitet. Bei dem dritten Anlauf zur Parabel hat es dann endlich geklappt. Viele haben Probleme mit einem abgesunkenen Randbereich oder eine Kante. Bei mir war es genau anders herum. Der Rand stand immer hoch und brauchte eine gesonderte Behandlung. Dazu später mehr.
An meiner Seite arbeitete Alois Ortner aufopferungsvoll mit und gab mir sehr wertvolle Tipps. Ohne ihn, hätte ich wahrscheinlich hinter die 1 bei dem Jahr noch eine 0 hinter hängen müssen.
Ende Januar begannen wir mit dem Parabolisieren der Sphärischen Fläche. Der Sterntest auf Astigmatismus war negativ sodass wir direkt starten konnten. Also begannen wir mit dem 320mm Tool die Fläche am Rand des Spiegels mit wenig Überhang zu bearbeiten. Wir durften nicht zu viel Überhang geben, da es sonst wieder zur Astigmatismusbildung neigte, wie wir in der Vergangenheit leider feststellen mussten. Darum wurde nach einem gewissen Politurfortschritt auf Minitool für die Randbearbeitung gewechselt. Dies hat den entscheidenden Vorteil, dass die Durchbiegung des Glases nicht auftritt. Ebenso sei genannt, dass man mit den Minitool die lokalen Korrekturen, durchaus Zonengenau, recht gut und genau dosieren kann. Der Nachteil dabei ist die relativ geringe Flächendeckung. D.h. das man recht viele Runden am Rand mit dem Minitool drehen muss, um die gewünschte Wirkung zu erzielen. In meinem Fall wurde Rand mit dem 10mm Tool mit 1/3 Überhang und 5mm Kreisdurchmesser oder auch ovale Kreise bearbeitet. Leider war der Abtrag zu gering sodass wir ein extra Tool für den Rand anfertigen mussten. Es war 4 cm lang und zur Spiegelmitte hin zackig ausgeschnitten. Damit machte ich 6 Runden und es gab einen kleinen "Graben". Also wurde der Plan wieder schnell verworfen. Dieser Graben musste nun wieder geglättet werden. Dazu kamen das 23mm, das 30mm sowie das 36mm Tool zum Einsatz. Dann kam uns die Idee, weil der Rand immer noch nicht nach unten kam, die Einsätze der Tools am Rand abzustufen. Erst mit dem 10mm Tool ganz außen wie oben beschrieben. Dann nochmals mit dem nächst größeren Tools bis 36mm Durchmesser, mit etwas Versatz zum Spiegelzentrum hin, nachgehen. Das Glättet die Gesamtfläche außen nochmals. Zwischenzeitlich haben wir mit dem 170mm und dem 80mm Tool die Mitte des Spiegels vertieft. Die Mitte wurde im 80mm Radius mit dem 80mm Tool und W-Strichen vertieft. Der Rest wurde mit dem 170mm Tool gemacht. Dieses glättete zusätzlich die Fläche. Dies aber nur bis ca. 45mm vor dem Spiegelrand. So passten wir die Tiefe in der Mitte an und ließen den Rand erst einmal Ruhen. Als wir damit fertig waren, kam nochmals ein überarbeitetes "Randtool" zum Einsatz. Dieses mal hatte es keine Zacken mehr und war eher oval gehalten. In das Tool wurden 4 kleine Rillen mit dem Messer geritzt, damit sich das Ceri HPC gut verteilen konnte. Doch auch 4 Runden damit führten nochmals zu einer leichten Furchenbildung. Also wurde nochmals mit der Toolabstufung am Rand bis zum 36er Tool gearbeitet. Diesmal etwas länger. Das zeigt auch Wirkung. Es entstand eine leichte Furche, aber nun passte die Radiendifferenz. Also nochmals glätten und weiter mit der 12 Zonen Foucaultmaske messen.

Foto: Es zeigt die ganzen Tools, die bei dem Parabolisieren zum Einsatz kamen. Es fehlt noch ein Q-Tip, den ich für die ganz schmalen Furchenkanten Kreisförmig eingesetzt habe. Das verlangt enorme Konzentration und eine gute Markierung auf dem Spiegel

Nun hatten wir die Differenzen soweit im Griff, mussten aber trotzdem noch die wellige Strukur von FigureXP ausglätten. Dabei versuchten wir eine Variante, die sehr gut funktionierte. Wir Glätteteten mit dem 50mm und 80mm Tool von innen nach außen heraus. Das Ganze bei dem Durchmesser mit dem 80er Tool in ca. 5 Bahnen des Versetzens. Jede Bahn machten wir ca. 3 Runden mit Kreisen von 40mm Durchmesser. Das Ergebnis war sehr zufriedenstellend. Der erwünschte Erfolg trat schnell ein.
Wenn man jedoch nach ca. 1,5 Wochen, den die Randbearbeitung im Finale in Anspruch nahm, im Spiegel inneren mit dem 80mm Tool glättet, so kam folgendes Ergebnis dabei heraus. Man achte auf die Auswertung davor und danach.
Der gezeigte Effekt fiel uns bereits auf, als wir nahe der Sphäre polierten. Also immer, wenn die Differenzen zwischen den Zonen besonders klein werden.
Alois sagte immer, man müsse erst die groben Fehler beseitigen, damit die feinen zum Vorschein kommen. Das trifft hier nun besonders zu.

Die Auswertung vor der Glättung mit dem 80mm Tool von der Mitte heraus.

Die Auswertung nach dem Glätten. Der Spiegel wurde nach dem polieren aufgestellt und 1 Stunde in dem Teststand ruhen gelassen, bevor die Messung begann.
Man sieht eindeutig, dass die polierte Fläche hochgekommen ist. In solch einem Fall, musste man die Glättung mit den gleichen Rundenzahlen wiederholen. Am besten an demselben Tag.

Warum an demselben Tag weiter polieren ?

Weil der Effekt dann am geringsten ist und sich über die Dosis der Runden gut kompensieren und berechnen lässt. Für eine effektive Zonenbearbeitung ist das sehr hilfreich und man kann den Glasabtrag zielgenau treffen. Um welchen Effekt es sich genau handelt, sprich, was dort vorgeht, kann man nur vermuten. Es handelt sich anscheinend um eine Aufladung des Glases, hervorgerufen durch das Spiel zwischen Tool, Ceri und Glas.
Diesen Effekt lernt man im Laufe der Zeit einzuschätzen und man kann ihn sich in mancherlei Situation vielleicht auch zu nutze machen.
Und so hangelten wir und von Messung zu Messung und polierten bis die folgende Auswertung als die endgültige Feststand:
Den Rand haben wir absichtlich hoch gelassen als Vorgabe wegen der Abkühlung beim beobachten.

Alois meint, dann wird der Spiegel noch genauer als hier in der Auswertung.

Der Spiegel in seiner fertigen Form.

Und der dazugehörige Test am künstlichen Stern.

Auch der Sterntest wurde 2mal durchgeführt und ergab ein schönes und regelmäßiges Abbild von Polaris.
Alles in allem war es ein Haufen Arbeit, der aber auch eine Menge Spaß gemacht hat und ich dank eines erstklassigen Lehrmeisters viel über die Glasbearbeitung lernen konnte.

Viele Grüße und CS

André

Hallo in die Runde,

vielen Dank für die Glückwünsche !
Alois und ich habe eigentlich jeden Tag geskyped und ich habe mir dort neue Tipps und Anweisungen von ihm geholt. So konnte man sich prima über den nächsten Schritt beraten.

=> Kai: Ich habe bei dem Lasertest nichts abgeblendet. Alles so gelassen und ins Laserlicht getaucht [:)].

=> Reiner: Japp, das ganze Projekt über wurde alles nur mit Foucaulttest und Lasertest gemacht. Ich hätte mir besser auch ein Interferometer bauen sollen, aber so war es enorm spannend und man konnte mit dem Lasertest den Asti direkt verfolgen und vermessen. Da brauchte man nicht viel Zeit für das Auswerten am PC. Da sind dann Zeiten von ca. 10min. gut für das weiterpolieren.

So hat man den Asti schnell behoben. Ich persönlich finde die Methode sehr gut. Aber jedem das seine...[:D].

Nun ist der Spiegel unterwegs zu Alluna Optics.

Viele Grüße und Clear Skies...

André

Hallo ihr alle,

=> Christian: Der Test ist sehr ähnlich, nur das der Lasertest mit dem KS im Krümmungsmittelpunkt erfolgt. Aloso die "doppelte Menge" an Fehler zeigt.

Viele Grüße

André

Hallo Andreas,

nach meinem dafürhalten, was ich bei dem Lasertest gesehen habe, ist der dafür empfindlich genug. Wenn da noch irgendetwas ist, zeigt er das gnadenlos. So geschehen, als ich auf dem Weg zur Sphäre war. Aber auch dabei ist der Bündelabstand entscheident. Je genauer man bei der Sphäre wird, umso eher verstckt sich der Asti später bei der Messung. Erst als wir bei der Sphäre die 8mm Distanz zwischen Laser und Okular aufgehoben haben, war er wieder sichtbar und drehte sich mit. Da war er optisch nachzuweisen bis 0,05mm in beiden Richtungen. Das wären im Brennpunkt dann ja die hälfte des Wertes und in der Praxis nicht mehr sichtbar. Der Test in der Parabolisierungszeit war nur zur reinen Kontrolle. Aber wie gesagt, auch da sollte er empfindlich genug sein.

Viele Grüße und Clear Skies

André

Hallo Reiner,

ich habe bei dem Test in der Parabel selber nie abgeblendet. Zuvor bei der Sphäre tat ich dies einmal um einer Flächenabweichung im Abbild des KS auf die Schliche zu kommen.

Viele Grüße und CS

André