Teststandeinfluss I-Meter bei groß und dünn

Hallo zusammen,
jetzt muss ich hier doch auch mal ein bischen meinen Senf dazugeben:

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">weichen die infolge dessen ebenso ab oder sind die einigermaßen reproduzierbar<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Ich kämpfe derzeit <b>genau</b> mit diesem Problem. Um den Spiegel (20" 34mm Dick) im Schwebezustand zu versetzen muss der Teststandwinkel, und somit die Höhe des Interferometers verstellt werden. Mit der Größenordnung +-30mm komme ich da ungefähr auch hin. Anbei zwei Auswertungen von 2x4 aus 0° und 90°. 90° zurückgedreht auf die 0° Position Zernike geglättet mit Order10. So sieht das aus:


Außer für die Drehung wurde der Spiegel nicht angefasst (und da auch nur mit Handschuhen). Die Unterschiede bereiten mir derzeit Kopfzerbrechen. Ich hoffe, dass es an den unterschiedlichen Interferometerhöhen liegt. Asymetrische verformungen liegen übrigens so gut wie keine vor. In Zahlen:
Auswertung1: x-Astig: 0.037, y-astig: 0.021, x-trefoil: 0.023, y-trefoil: 0.023
Auswertung2: x-Astig: -0.008, y-astig: -0.008, x-Trefoil: 0.023, y-Trefoil: 0.009

Der Spiegel ruht auf 2x2mm breiten Holzlagern. Meinen Teststand werde ich wohl wieder umbauen müssen. In diesem Thread gibts ja super Vorschläge für die richtige Umsetzung.

(==&gt;)Jörg: Finde ich klasse, dass du die Ergebnisse deiner Versuche/Auswertungen mit uns teilst. Die Gegenüberstellung der Schnittbildkurven bei unterschiedlichen Winkelpositionen finde ich sehr aussagekräftig. Das zeigt mir zumindest wo ich noch hin muss.

Der weitere Verlauf des Threads mit den vielen interessanten Beiträgen erinnert mich mal wieder daran, wieso ich mich hauptsächlich im Optikforum des Astrotreffs aufhalte. Hier mitzulesen ist einfach superinteressant auch wenns mir manchmal zu hoch ist
[:D]
Kann da aber manchmal nur staunend den Hut vor der Arbeit und dem Wissen von manchen Leuten ziehen[;)]
Grüße und CS, Matze

Hallo Stathis,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Stathis</i>
Im übrigen finde ich die hier von Jörg gezeigte Reproduzierbarkeit schon sehr hoch. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Habe ich was übersehen? Jörg hat doch noch gar nichts zur Reproduzierbarkeit gezeigt.
Unter "reproduzierbar" verstehe ich, eine Messung zu machen, dann den Spiegel aus dem Teststand nehmen und wieder in den Teststand reinsetzen (bei unveränderter Winkelstellung), und dann noch eine Messung zu machen und die Ergebnisse vergleichen.

Gruß
Michael

Hallo Jörg,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">das hatte ich zuerst angebaut:<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Die Auflagen sehen doch super aus und die kannst du doch dann für den Spiegelkasten nehmen!

Mein Gedanke war auch mal gewesen solche 22/67° Auflagen zu bauen um den Fehler gering zu halten. Aber es geht ja um die Reproduzierbarkeit und wie es schon gesagt wurde, der Teststandfehler an sich kann auch sehr groß sein. Er wird ja durch das Mitteln eh "verrechnet".
Im Teleskop dann leider nicht mehr und da sind deine Auflager mit das beste was du machen kannst. Außer du merkst dir das Gesehene drehst den Spiegel um 90° und dein Gehirn verrechnet dann die beiden gesehenen Bilder, ist doch ganz einfach [:D]

CS, Andreas

Hallo Jörg, liebe Mitleser,

vielen Dank für die hochinteressanten Infos.

Ca.700 mm Durchmesser und dazu noch dünn ist noch nie auf meinem Prüfstand gelandet. Daher kann ich nur bedingt mitreden. Mein größter Prüfling hatte ca. D= 600 und war nach heutigen Maßstäben mit ca. 45mm eher ein dicker Brocken. Das war der von Yves. Meine speziellen Prüfstandserfahrungen damit hab beschrieben unter:

http://www.astrotreff.de/topic…CHIVE=true&TOPIC_ID=17555

Beachtenswert ist hier, dass die laterale Rollenlagerung in der fertigen Spiegelzelle sowohl auf dem Prüfstand als auch beim Test am Himmel in alle Lagen problemlos funktioniert.

Nach vielen weiteren Tests kann ich sagen dass bereits bei Kaliber D300/d25 Deformationen wg. mangelhafter lateraler Lagerung deutlich stören können. Mit der Rollenlagerung ließen sich diese Problemchen aber restlos beseitigen. Das schließt natürlich andere funktiostüchtige Lösungen nicht aus.

Noch etwas zur Messung. Naturgemäß bekommt man im ROC- Testaufbau bei großen, lichtstarken Parabolspiegen wie z. B dem von Jörg Interferogramme mit sehr vielen Streifen. Das kann die Auswertung erheblich beeinträchtigen sofern die I- Gramme nicht blitzsauber sind. Außerdem kann es dabei zu Unsicherheiten bei der Beurteilung des „gern“ gesehen abgesunkenen Randes kommen. Letzteres gilt nach eigener Schleif-und Prüferfahrung auch schon für wesentlich handlichere Spiegel im Bereich 8“ bis 16“. Ich habe deshalb für all diese Spiegel auch den altbekannten Dall 0- Test eingesetzt, hier im Forum erstmalig vor ca. 9 Jahren in der Originalversion vorgestellt.

Meine erste praktische Anwendung damit an einem 8“ f/5 liegt 40 Jahre zurück. Der Spiegel wurde damals ausschließlich nach Dall 0 korrigiert. Er existiert noch heute und wurde mehrfach nach interferometrischer Messung für sehr gut (Strehl =&gt; 0,95) befunden.

Mittlerweile wurde dieser Test hier im Forum vielfach diskutiert. Hier eine Liste der Links ohne Anspruch auf Vollständigkeit.

http://www.astrotreff.de/topic…CHIVE=true&TOPIC_ID=72259
http://www.astrotreff.de/topic…CHIVE=true&TOPIC_ID=21216
http://www.astrotreff.de/topic…CHIVE=true&TOPIC_ID=15527
http://www.astrotreff.de/topic…CHIVE=true&TOPIC_ID=13076
http://www.astrotreff.de/topic…CHIVE=true&TOPIC_ID=12496
http://www.astrotreff.de/topic…HIVE=true&TOPIC_ID=12544l
http://www.astrotreff.de/topic…CHIVE=true&TOPIC_ID=11597
http://www.astrotreff.de/topic…CHIVE=true&TOPIC_ID=11366
http://www.astrotreff.de/topic…RCHIVE=true&TOPIC_ID=2247
http://www.astrotreff.de/topic…RCHIVE=true&TOPIC_ID=1064

Der langen Rede kurzer Sinn: Mit diesem Test lässt sich die Streifenzahl der I-Gramme drastisch reduzieren. Daher könnte man bei unseren großen Brocken auch das sehr preisgünstige und vor allem übersichtliche PDI vorteilhaft einsetzen.

Natürlich hat man dabei mit der Unsicherheit des Linsenabstandes und schlimmstenfalls mit Aberrationen höherer Ordung zu kämpfen. Aber zur besseren Beurteilung von schmalen Zonenfehlern wie z.B. abgesunkenem Rand sowie diverser Astigmatismusformen und irregulärer Fehler scheint mir der Test sehr hilfreich zu sein. Dabei wären Restfehler wg. ungenauer Abstandseinstellung sowie Kenntnis der Linsenbrennweite weniger kritisch.

Gruß Kurt

Hallo Jörg, liebe Mitleser,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: PeJoerg</i>
<br />Hallo Kurt,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Der langen Rede kurzer Sinn: Mit diesem Test lässt sich die Streifenzahl der I-Gramme drastisch reduzieren<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
das wäre natürlich auch mein Wunsch, denn die zur Zeit ca. 60 Streifen brauchen über eine Stunde um die FFT Analyse mit handgesetzten Punkten gegenzuprüfen. Bei 20 zu mittelnden I-Grammen ist die Nacht und der Tag vorbei. Das ist eindeutig zu lang, nur um genau zu wissen wo der Polierer die nächsten 10 Minuten greifen soll.
Mich haben bisher die vielen Unbekannten und Unsicherheiten, die man sich mit der Kompensationslinse einfangen kann, von deren Einsatz abgehalten.
Man hat ja schließlich das vergurkte Hubbel Teleskop in Erinnerung und da waren Profis am Werk.
Viele Grüße
Jörg
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Vielleicht ist das Nachfolgende nicht allen Interssierten bekannt. Deshalb sei mir die Abschweifung gestattet.
Sicherheitshalber hab ich heute noch mal den Originalbericht von Dall gelesen, zu finden unter

<b>Ingalls Amateur Telescope Making
Book Three
A Nulltest for Paraboloids
By H. E. Dall</b>

Da gibt es Tabellen und Diagramme zur Linsenwahl und des richtigen Abständen für Parabolspiegel bis 18" f/5. Im letzten Absatz findet man noch einen Hinweis auf die sinnvolle Anwendbarkeit bis 24" f/5. Das gilt alles für einfache PK- Kompensationslinsen. Bei kleineren Spiegeln wird nach eigener Erfahrung die richtige Einstellung weit weniger kritisch.

Die Panne mit der Hubble- Optik ist auf den ersten Blickt tatsächlich ein abschreckendes Beispiel für den Nutzen des Tests mit Kompensationsoptik. Da haben wir es allerdings mit einem 2400 mm f/2,3 Primärspiegel zu tun. Eine einfache PK- Linse als Korrektor reicht hier nicht mehr. Es muss ein mehrgliedriges System verwendet werden.

Soweit ich mich erinnere gab es dazu einen Fernsehbericht. Danach waren die Linsen innerhalb des Systems schlampig eingesetzt. Irgendwo hatte eine Lackschicht den korrekten Abstand von Linsen verfälscht, was letzendlich zu der erst "postlaunch" erkannten falschen CC des HS geführt hat.

Aber jetzt zurück zu deinem Spiegel mit D=707,75 und R = 6853. Spaßeshalber habe ich dein zweites dein zweites I-Gramm durch die openFringe „FFT- Mühle“ gedreht. Ohne spezielle Nacharbeit bekommt man damit dieses Wellenfrontbild:

Die vielen Stacheln am äußerten Rande sind sehr wahrscheinlich Artefakte welche die Wellenfrontauswertung beeinflussen können. Ohne Filterung sieht dann der Contourplot so aus:

Daraus kann man wirklich noch nicht ablesen wo der Polierer als nächstes greifen soll. Nach Filterung und/oder Zernike based/smoothed wird das schon deutlicher:

Selbstverständlich würdest man sinnvollerweise über alle Zernike- oder FFT- Daten einer Messserie mitteln.

Ich könnte mir vorstellen dass man mit dem Dall-O Test ausgestattet mit einer einfachen PK-Linse auch bei nicht exakter Kompensation die Deformation der Wellenfront im Randbereich besser absichern kann. Ansonsten würde ich den Dall-Test hier nicht zur Endbeurteilung der Korrektur heranziehen. Dafür sind deine I-Gramme viel zu gut.

Man kann mit FFT auch noch nach dem Einlesen und Auswerten der I-Gramme den Rand mit „Ignore outside Edge“ beliebig abscheiden und sehen ab wann sich die Randfehler bei Strehl, MTF und synth. Sterntest bemerkbar machen.

Gruß Kurt

Hallo Jörg,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">denn die zur Zeit ca. 60 Streifen brauchen über eine Stunde um die FFT Analyse mit handgesetzten Punkten gegenzuprüfen. Bei 20 zu mittelnden I-Grammen ist die Nacht und der Tag vorbei.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Ich denke nicht, dass das Programm einen eigenen Willen hat und den jedesmal ändert[:D] Also wenn da bei ein paar Kontrollen immer dasselbe rauskommt, dann sagt das Faultier in mir, lass gut sein[^]

Hallo zusammen,

weil Kurt die interessante Sache mit den Kompensationslinsen anspricht, da hätte ich etwas beizutragen[:)]
Zufällig habe ich eine Ross-Null Kompensationslinse in der stattlichen Grösse von 534mm hergestellt. Das war vor genau zwei Jahren:
http://www.astrotreff.de/topic…CHIVE=true&TOPIC_ID=88424

Davor hatte ich einige Setups in OSLO durchgerechnet mit immer demselben Ergebnis: die Linse sollte so gross wie möglich sein!

Den Dall-Null Test habe ich sofort wieder verworfen, das taugt nicht mehr für mittelgroße und mittelschnelle Spiegel. Und die Toleranzen sind nicht lustig. Dabei muss man unterscheiden was man will, um grob die Oberfläche einzuschätzen ist es evtl ok, aber zum Interferometrieren und genauen arbeiten geht es nicht. Also 21" f/3.6, was ich damals vorhatte ist völlig ausserhalb der Specs.

Hier steht ähnliches:
http://www.telescope-optics.net/dall_ross_null_test.htm

Besser ist der Ross-Null Test. Schon mit einer 80mm Plako-Linse wie sie Peter Ceravolo anbietet kommt man recht weit. Trotzdem, die Toleranzen muss man sehr ernst nehmen und das ganze am besten in OSLO für den Einzelfall rechnen. Die Linse muss zudem recht genau gefertigt sein. Die wird ja zweimal durchleuchtet!

Ganz anders sieht es aus, wenn die Linse richtig gross ist. Dann enstpannen sich die Toleranzen und die theoretische "Null" wird richtig gut! So gut, dass man mit meiner Linse bis 1m f/3.5 eine perfekte Kompensation hätte. Hätte, weil sich so eine dünne Linse nicht mehr genau genug testen lässt. Meine hat zudem einen Asti. Für Foucault geht sie aber prima, denn Foucault ist blind dafür. Seitdem mag ich auch diesen Test[;)]

Stand heute, nachdem OpenFringe seine Kinderkrankheiten überwunden hat, würde ich sowas aber nicht wieder machen. OpenFringe ist in jeder Beziehung besser. Ausserdem finde ich es nach wie vor sehr schwierig nach Foucuault zu polieren, auch wenn es ein Nulltest ist.

Ich möchte ein paar Beispiele zeigen, worauf es ankommt

Zuerst die Sache mit dem Rand. Die grösste Genauigkeit für den Rand erreicht man, wenn die Streifen ungefähr so ausgerichtet sind wie auf dem nächsten Bild. Dazu muss man das Interferometer weit genug extrafokal verschieben. Die Streifenzahl erhöht sich dadurch natürlich. Diese Igramme sind vom 33" f/3.9, Punktesetzen per Hand geht gar nicht mehr, selbst das Zählen der Streifen wäre Strafarbeit. Grob geschätzt sind es zwischen 100 und 200[8D]

Der Ausschnitt:

Jetzt habe ich in alten Igrammen gesucht und folgende krasse Missbildung wiedergefunden. Das ist bei dem 28" f/3.1 passiert. Ich kann mich erinnern, dass ich ziemlich geflucht hatte, weil ich kurz vor Schluss mit einem kleinen Tool an eine Seite des Randes ein paar Stufen gefräst habe. Hier die schlimmste Stelle im Igramm:

Und hier die Auswertung, FFT Wavefront, nur mit Lowpass geglättet. Das ist wichtig! Alle anderen Glättungsverfahren wie Zernike Smoothing versagen hier.

Für alle, die noch nicht durchblicken.
OpenFringe hat auf "Surface" die Buttoms "Zernike" und "FFT-Wavefront"

"Zernike" heisst Glättung bis zum 41.Term. Also nur die ersten paar, damit ist keine Auflösung im cm oder mm Bereich zu erwarten.

"FFT-Wavefront" ist zunächst einmal ungeglättet, so wie Kurt das oben bebildert hat.
"Lowpass"-Glättung nimmt nur die ganz kurzwelligen Buckel, also vorzugsweise die durchdrückenden Streifen weg, die langwelligen dürfen durch, Lowpass eben.
Man kann aber auch Zernike-Schmoothing anklicken, Ordnung 10 entwickelt zB die Oberfläche in 256 Terme, es zeigen sich Zonen im cm Masstab, je nach Spiegelgrösse natürlich.

Seltsame Randartefakte bei den Zernike-Glättungen sind übrigens keine Schuld von OpenFringe sondern das liegt in der mathematischen Natur von Reihenentwicklungen. Die oszillieren am Rand (und in der Mitte).
Dagegen hilft nur: Rand weiter nach aussen, also Spiegel grössen machen[:D] Aber auch der hat wieder einen Rand...

Jetzt habe ich von diesem Zustand des Spiegels keine Ross-Null Aufnahme, aber der synthetische Foucault zeigt in diesem Fall den Defekt ebenfalls. Zum Polieren aber nicht besser als die 3D-Auswertung oder das Profil. Hier habe ich Lambda oder Nanometer dran und muss nicht schätzen. Und damit bekommt man selbst solche bösen Fräs-Spuren wieder halbwegs entschäft!

Und zum Schluss eine Fundstelle von vor zwei Jahren, ein 21" f/3.7 nach einem Zonen-Politurversuch mit dem Finger. Hat gut gegriffen! Konnte ich zum Glück noch etwas mit Pech integrieren diese Schandflecken, wäre mir das in der fertigen Parabel passiert, ich hätte mich ins Knie gebissen! Muss man mal probiert haben, ich lass da in Zukunft die Finger von solchen Techniken[;)]
Links der synthetische, rechts der echte Foucault in Kompensation

cs Kai

Hallo Jörg,
ja, ein Nulltest ist eine schicke Sache, aber das bringt Dich auf Deinem aktuellen Niveau nicht weiter. Du brauchst handfeste Zahlen um weitere Polierentscheidungen zu treffen!

Bitte mache folgendes:
- 10 Igramme pro Stellung aufnehmen, maximale Auflösung, min 1200x1200 (entsprechende Resize-Frage bei FFT mit "Nein" beantworten.)
- keine Kontrastverstärkung, evtl den Fringe-Tracing filter (Gauss 5x5 oder 3x3) drüber
- passend drehen und jeweils 6 davon auswerten (die mit den "schönsten" Streifen), natürlich FFT Wavefront, nix eigene Handschrift[}:)]
- zum Einkreisen "Edge-Edge" verwenden, Plus, Minus und Cursor-Keys
- Fokus etwas extrafokal, wie oben beschrieben.
- geschlossene Kringel vermeiden, sollte kein Problen sein.

- die 4 besten FFT- Wavefronts verwenden, das sind die mit den wenigsten "unwarp-errors"
- diese 4 *ungeglättet* mitteln

Jetzt hast Du 5 "Average-wavefronts" aus je 4 FFT Wavefronts
Diese 5 Average's mitteln

Und dieses Ergebnis hätte ich gern gesehen.[:p]
Danach kann man einen Lonwpass drüber lassen.
Genauer und detailierter kann man im Moment nicht messen, meine Meinung. Ausser vielleicht mit 10 oder 20 Igrammen pro Guppe[:D]

Ich habe das gestern abend mit alten Igrammen (1200x1200) probiert, OpenFringe kommt viel besser damit klar als vor zwei Jahren. Im Moment verwende ich 2200x2200, das dauert dann deutlich länger und das Programm muss nach jeder Einzelauswertung nue gestartet werden, sonst hängt sich's aus.

cs Kai

Hallo Jörg,

nach den jüngsten Beispielen und Erläuterungen von Kai würde ich auch nicht mehr zu Versuchen nach Art von Dall 0 raten sondern dazu seinem Vorschlag zu folgen. Ich finde dass deine I- Gramme schön genug dafür sind. Bin natürlich ebenfalls sehr neugierig was genau dabei herauskommen wird.

Gruß Kurt

Hallo Kai,
Ich hab den Dall-0-Test in abgewandelter Form genutzt. Da man bei grossen schnellen Spiegeln beim Foucaulttest die Qualitaet der Spiegeloberflaeche nicht mehr sehen kann, habe ich mittels eines Feldstecherobjektives als 0-Linse die Wellenfront soweit geglaettet, dass ich die feinen Zonen die beim Korrigieren mit kleinem Tool entstehen wieder erkennen kann. Die Korrektur habe ich mit dem herkoemlichen Zonentest geprueft. Dabei ist die Position der Linse nicht so kritisch. Ich vermeide immer einen Spiegel nur mit einem einzigen Test zu pruefen, dabei kann immer was schief gehen.(Ich weiss es ist etwas off topic)
Gruesse marty

Hallo Kai.

Das ist ein toller Bericht.
Endlich mal ein sachlicher Beitrag für was man eine Kompensationslinse sicher verwenden kann.
Ich würde sie auch nur dazu verwenden dass man mit weniger Streifen die so fokusiert sind
dass sie möglichst rechtwinklig zum Rand stehen um ihren Verlauf besser auf Gleichmäßigkeit zu sehen .
Dadurch kann man den Rand am sichersten ohne Artefakte kontrollieren. Vorausgesetzt das er scharf abgebildet ist.
Alles andere würde ich jetzt auch so machen wie du.
Weil die FFT zeigt wirklich mit hoher Auflösung wo die Zonen sind und im Profil kann
man sie auch auf der Skala gut ablesen wie breit sie sind. Die verwenden Jörg und ich besonders gerne.
Vor allem deshalb, weil man kann dort mit dem Zeiger das Profil in alle Richtungen sehr gut kotrollieren
In Zahlen ablesen und im Stundentakt aufschreiben wo wie viel zu polieren ist.

Meine Zusammenfassung für die großen dünnen lichtstarken wäre so.
Vorpolieren und Zonen mit FFT Analyse
Nur Zonen auch mit FFT Analyse
Die Randkante. Nur am Streifenbild beurteilen.
Koma und Astigmatismus zwischendurch mit Streifenauswertung kontrollieren
Was aber bei mehr als 70 Streifen sehr mühsam und Zeitaufwendig ist.
Also bei deiner fetten Beute mit 180 Streifen nichtmehr gut verdaulich ist. Kann ich verstehen.
Bei dem Spiegel von Jörg mit 65 Streifen, geht dass gerade noch .

Wünsche dir und auch allen Spiegelschleifern viel Geduld, Ausdauer und gutes Gelingen.
Alois