Interferometer Selbstbau

  • Hallo zusammen,


    für die Hyperbolisierung eines extrem schnellen Spiegels möchte ich
    mir als zusätzliche Testeinrichtung ein Interferometer bauen. Leider
    gibt es nach einem ganzen Morgen des Studiums einschlägiger Webseiten
    mehr Fragen als Antworten. Ich hoffe ihr könnt mir wenigstens ein paar
    meiner Unklarheiten beseitigen ;)
    <ul>
    <li>liefert so ein Interferometer überhaupt sinnvolle Ergebnisse, wenn
    man unbelegte Spiegel testet?</li>
    <li>Welchen grundlegenden Typ von Interferometer sollte man bauen? Ich
    vermute ihr werdet zu Bath raten, aber was genau sind die Vor- und
    Nachteile?</li>
    <li>Gibt es eine gute Anleitung für den Bau so eines Interferometers,
    die allgemein als geeignet zum Nachbau angesehen wird? Die, die ich
    gefunden habe eignen sich meiner Ansicht nach eher nicht so gut und
    wiedersprechen sich zum Teil sogar.</li>
    </ul>
    Ciao, Heiner

  • Hallo Heiner,


    extrem schnelle Spiegel sind mit einem Interferometer aus dem Krümmungsmittelpunkt extrem schwer zu prüfen. Kannst Du uns mal ein paar Daten wie Durchmesser, Krümmungsradius und Konische Konstante verraten?


    Die zwei wesentlichen Vorteile vom Bath-Interferometer sind:
    1. Keine Referenzoptik nötig
    2. Schwingungsunempfindlich im Vergleich zu anderen Aufbauten


    Der Punkt, dass man nicht zwingend einen Laser benötigt, ist heute praktisch uninteressant geworden wo es einfache Diodenlaser für 5 Euro gibt.


    Nachteilig wirkt sich meiner Meining nach lediglich die leicht ausseraxiale Messung aus - aber wenn man weiß welche Fehler dadurch in welcher Größenordnung entstehen ist auch das tollerierbar.


    Optisch und mechanisch anspruchsvollere Aufbauten wie Twyman-Green- oder Fizeau-Interferometer sind ganz nett wenn man sich mit der Interferometrie beschäftigen will, bringen aber für den Hobbyschleifer mehr Probleme als Nutzen mit sich.


    Viele Grüße
    Raphael

  • Hallo Raphael,


    danke für deine Einschätzung.


    &gt; extrem schnelle Spiegel sind mit einem Interferometer aus dem Krümmungsmittelpunkt extrem schwer zu prüfen.


    hui, dachte ich es mir doch...
    Leider sind eben auch alle anderen Messmethoden sehr kritisch. Ich hatte mir
    gedacht eine Kombination aus Drahttest und Interferometrie zu verwenden.


    &gt; Kannst Du uns mal ein paar Daten wie Durchmesser, Krümmungsradius und Konische Konstante verraten?


    200mm f/2,5 mit einer konischen Konstante von -1.0732


    Der Feinschliff ist abgeschlossen, dabei habe ich die Brennweite von 500mm auf den Millimeter
    und auch die Sphäre recht genau getroffen :) Leider zeigt das Glas im polarisierten Licht Spannungen,
    deshlab werde ich jetzt erst eine Sphäre polieren und die Auswirkungen dieser Spannungen näher
    untersuchen.


    Ciao, Heiner

  • Hallo Heiner,


    Deine Interferogramme würden in etwa so aussehen:


    Die sind bei 633nm gerechnet - wenn Du bei 532nm oder so prüfen willst werden's noch mehr Ringe / Streifen. Da kann ich Dir also wenig Hoffnung machen sinnvolle Auswertungen praktizieren zu können.


    Anders würds natürlich ausschauen wenn Du mit Planspiegel in Autokollimation arbeiten könntest. Dann kommen aber weitere Probleme durch den Messaufbau dazu.


    Viele Grüße
    Raphael

  • Hallo Raphael,


    &gt; Deine Interferogramme würden in etwa so aussehen:


    Dann wünsche ich mir viel Spass beim Markieren der Streifen :)


    Wie weit sind eigentlich die Bestrebungen fortgeschritten diese Markierungen
    automatisch von einem Programm machen zu lassen? Mit einem solchen Hilfsmittel
    müssten die Interferogramme doch eigentlich trotzdem vernünftige Ergebnisse
    liefern können. Naja, zumindest wenn die Aufnahmetechnik ähnlich gute Bilder
    ermöglicht wie die Simulation.


    &gt; Anders würds natürlich ausschauen wenn Du mit Planspiegel in Autokollimation arbeiten könntest.


    Daran hatte ich auch schon gedacht, allerdings möchte ich mit diesem Teleskop
    u.a. auch die Mess- und Arbeitstechniken für eine erheblich größere Version erlernen.
    Den dann notwendigen (z.B. 0.6m) Planspiegel kann ich wohl getrost vergessen.
    Trotzdem werde ich diese Möglichkeit auf alle Fälle im Hinterkopf behalten.


    Ciao, Heiner

  • Hi Heiner,


    Es gibt bereits ein programm (FringeXP) welches die Streifen halbautomatisch berfolgen kann. das ist aber nur bei sehr guten und vor allem kontrastreichen Interferogrammen möglich. Wenn sie Streifen zu enz zusammen sitzen gibt's da auch Probleme. Die Auflösung vom Interferogramm sollte mindestens so hoch sein, dass zwischen den dichtesten Streifen noch 10-20 Pixel Platz ist. Auch wenn die Automatische Streifenverfolgung klappen sollte - Korrekturen von Hand werden immer noch nötig sein.


    Selbst wenns jetzt noch funktionieren sollte - beim 0,6m-Spiegel funktioniert da gar nix mehr wenn er kürzer als f5 ist. Da müßte man andere Verfahren ausreizen.


    Viele Grüße
    Raphael

  • Hallo Heiner,
    Raphael hat ja schon auf die Schwierigkeiten bei Autokollimation von f/2,5 hingewiesen. Ich hab das selber mit einem unbelegtem Spiegel 10“ f/6 geübt. Da gab es schon Probleme mit Kontrast, weil die Linse des I- Meters ihr eigenes Interferogramm produziert. Das kann man zwar durch Schiefstellung unterdrücken, ob das aber bei f/2,5 noch optisch „sauber“ ist, wage ich zu bezweifeln.


    Das nachfolgende I- Gramm stammt von dem 6“ f/4,17 „Sucher“, den Yves neulich vorgestellt hat.
    http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=13603



    Das lässt sich noch problemlos mit FringeXP auswerten. Raphaels Simulation musst du Dir jetzt so vorstellen, dass die dichten Linien eher so rau aussehen wie in meinem Beispiel. Bei Verwendung eines Gaslasers werden die Linien etwas glatter. Bei einem durchbohrten Prüfling wird die Auswertung zusätzlich erschwert. Das ist nicht nur wegen der Liniendichte sondern wegen der Randunschärfe. Wenn man den Referenzstrahl wegen des Loches nicht zentrisch auf den Spiegel bringen kann, bekommt man unscharfe Ränder. Leider geht der Durchmesser bei Messung aus dem Krümmungsmittelpunkt mit höherer Lichtstärke sehr stark in die Auswertung ein.


    So ein bisschen hab ich ja schon früher mal zum Thema I- Meter gesagt, siehe
    http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=11843
    http://www.astrotreff.de/topic…&SearchTerms=Bath,I-Meter


    Wo die praktikable Grenze für besonders lichtstarke Spiegel liegt, das ist wohl noch nicht vollständig ausgelotet. Also, mach mal [^]!


    Gruß Kurt

  • Hallo zusammen,


    noch mal herzlichen Dank für die sehr interessanten Beiträge, ich
    bin jetzt definitiv schlauer als vorher!


    Noch eine letzte Frage: (ich weiss, etwas blöd für jemanden der
    ein Interferometer bauen will ;) Wieviel Streifen entsprechen auf
    den obigen Interferogrammen einer Wellenlänge? Ist das genauso wie
    bei Newtons Interferenztest, also zwei Streifen pro Wellenlänge,
    oder funktioniert das hier anders?


    Ich frage, weil ein Interferometer evtl. helfen könnte heraus
    zu finden, welche Fehler durch die vorhandenen starken Spannungen
    im Glas hervorgerufen werden. Allerdings vermute ich nach den
    bisherigen oberflächlichen Messungen, dass dieser Fehler wenn er
    denn überhaupt vorhanden ist, bei einer Temperaturänderung um 10°
    weit unterhalb einer Wellenlänge liegt - ich seh da nix, habe aber
    auch noch keine schöne Sphäre fertig.


    Ciao, Heiner

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: otterstedt</i>
    <br />
    Noch eine letzte Frage: (ich weiss, etwas blöd für jemanden der
    ein Interferometer bauen will ;) Wieviel Streifen entsprechen auf
    den obigen Interferogrammen einer Wellenlänge? Ist das genauso wie
    bei Newtons Interferenztest, also zwei Streifen pro Wellenlänge,
    oder funktioniert das hier anders?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Hallo,
    Beim Interferogramm aus dem Kugelzentrum (wie bei Kurts Beispiel) Ist der Linienabstand 1 Lambda an der Wellenfront. Bei der Verwendung in Autokollimation 1/2 Lambda an der Wellenfront. Für die Oberfläche gilt dann jeweils der halbe Betrag.
    M.E. ist die Kombination aus Bathinterferometer und FringeXP momentan die für einen Amateur einzige gangbare Möglichkeit. Ich fürchte nur, daß die Beschäftigung mit dem Interferometer zunächst dazu führt, daß man das Interferometer an einer oder mehreren bekannten Oberflächen überprüft und sich damit vertraut machen muß, bevor man reproduzierbare Ergebnisse aus einer Messung von komplizierten Flächen erhält.
    Grüße Martin


    PS: Bei Yahoo gibt es ein Interferometrieboard (Yaho, Groups, interferometry) Da tummelt sich auch Dave Rowe der das Programm FringeXP geschrieben hat und die neu entstehende Version FringeXP 3.0
    M.

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