8" Parabolisieren

  • Hallo zusammen,


    beim Parabolisieren meines Spiegels war mir leider ein echt übler, systematischer Übertragungsfehler der Messwerte in FigureXP passiert, der mir aber erst lange nach der vermeintlichen Fertigstellung, bei einer photographischen Auswertung aufgefallen war. [V] Ich musste vor ein paar Tagen also noch mal komplett von vorne anfagen, wobei ich mir einen abgesunkenen Rand eingehandelt habe. Den Rand habe ich mit entsprechend "formatierten" Volltool schnell wieder hinbekommen.


    Meine Frage bezieht sich nun auf folgende FigureXP-Auswertung. Sollte ich die Zone 4 auch korrigieren, bevor ich mit dem eigentlichen Parabolisieren beginne, oder gibt sich das im weiteren Verlauf der Parabolisierung ohnehin?



    EDIT: Nach einem ersten Korrekturversuch sieht`s aktuell so aus...



    Gruß
    Torsten

  • Hallo Torsten.


    Du bist schon sehr nahe an der fertigwerdenden Parabel.
    Du kannst mit ganz normalen W Strichen vorsichtig weiter parabolisieren.
    Allerdings abwechselnd in 2 Arten.
    Zuerst wenig Zeit von Null bis zu 85 mm Überhang, das nimmt dir in der Mitte den Hügel weg.
    früh genug kontrollieren weil das geht sehr schnell.
    Dan wieder von Null bis nur 60 mm Überhang, das nimmt dir dann den seitlichen Hügel weg.
    Die Polierzeiten werden so 10 bis 15 Minuten sein. In der Mitte bei stark seitlichen Überhang
    lieber sogar noch kürzer halten bis du selber gut abschätzen kannst.
    Dies so oft abwechselnd tun wie es notwendig erscheint.
    Der Rand kommt dabei automatisch herunter weil das Programm die Differenz der Innenradien
    zu den äußeren Radien nachfokusiert. Weil man poliert im Innenbereich mehr weg als man hier sieht.
    Der Rand soll idealer Weise 5 bis 15nm hoch bleiben, weil der sinkt dann beim Beobachten
    durch das ständige Abkühlen auf Null.
    Wenn es schwierig ist, sogar lieber auf 20 nm stehen lassen und nichts mehr riskieren.


    Wünsche dir gutes Gelingen
    Alois

  • Hallo Alois,


    vielen Dank für die ausführliche Hilfestellung. Ich werde am Wochenende weitermachen und Dich das Ergebnis wissen lassen.


    Gruß
    Torsten

  • Hallo Torsten.


    Möchte noch etwas hinzufügen und hoffe dass ich noch nicht zu spät dran bin.
    Da du mehrere Tage Pause hattest wirst du Das Tool neu anpassen müssen.
    Da der Spiegel die schon fast fertige Parabel hat, geht das mit Auflegen alleine nicht gut
    weil das Poliertool nicht mehr sphärisch wird.
    Du kannst schon zuerst das Tool oben anpassen und lösen.
    Aber nach dem Anpassen sollst du mit dem Spiegel oben das Tool zuerst nur mit Wasser ohne Poliermittel noch nachbessern.
    Das geht so.
    Du legst die Spiegelmitte circa 60% weg von der Toolmitte auf und drückst cirka 5 Sekunden
    lang mit dem Handballen auf die Spiegelmitte.
    Dann drehst du den Spiegel hochebend ein wenig bis er sich versätzen lässt und versetzt ihn
    4 bis 5 cm weiter und drückst ihn erneut an und machst das so oft bis du das Tool einmal umrundet hast dadurch wird das Tool regelmäßiger.
    Dann belegst du das Tool noch einmal mit Wasser und machst nur kleine W Striche von Null bis
    Nur 50% seitlichen Überhang bist du spürst dass das Tool Ruckfrei arbeitet.
    Erst dann kannst du das Tool mit Poliermittel belegen und weiter Parabolisieren.


    Viele Grüße
    Alois

  • Hallo Alois,


    danke für den Hinweis, aber ich hatte tatsächlich gestern abend schon wieder losgelegt und egal wie weit ich Rand oder Mitte bearbeitet hatte, blieb immer eine im Verhältnis stark erhöhte 65-70% Zone stehen, die sich nicht richtig integrieren ließ und die auch im Foucault scharf abgegrenzt zu sehen war.


    Nach ein paar weiteren Anläufen zeigt die aktuelle Messung nun folgendes Bild:



    Und hier mal zwei aktuelle Foucaultbilder:




    Gruß
    Torsten

  • Hallo


    in wie weit steht die FigurXP Kurve und das Focaultbild in einem Zusammenhang? den fotografierten Hundekuchen muß man nur auf der richtigen Achse messen.


    Tut mir Leid aber das muß schöner aussehen,
    weniger Druck und langsammerer Strich.


    Das schaffst du auch noch


    Gruß Frank

  • Hallo Torsten


    Ja das Problem mit der 65 bis 70 % gibt es generell.
    Aber weil du schon so nahe bist wäre die Minitoolmethode besser und Treffsicherer.
    Zuerst würden wir diesen schmalen Wulst korrigieren er ist nur 30 mm breit.
    Und dazu bräuchtest du ein 20 mm kleines Tool das du aus einer 20 Cent Münze und
    einer 3 oder 4 mm Senkkopfschraube machen könntest.
    Wenn du das möchtest schreibe es und ich beschreibe es dir genauer wie es werden soll.
    Damit könntest du den Wulst flach machen und der Rand kommt dabei wieder hoch
    weil das Programm fokusiert das wieder nach.


    Viele Grüße
    Alois

  • Hallo Alois,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Wenn du das möchtest schreibe es und ich beschreibe es dir genauer wie es werden soll.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    bei meinem letzten Anlauf mit einem Minitool war ich leider wenig erfolgreich. Ich hatte dabei einen 20 mm breiten Bereich zu bearbeiten und eine umgedrehte Rändelschraube mit 15 mm Kopfdurchmesser als Tool verwendet. Der bearbeitete Bereich ist zwar runtergekommen, sah anschließend im Foucault aber wie eine Buckelpiste aus und der Versuch das ganze mit Volltool zu retten, hat`s leider auch nicht mehr gebracht - ich probier´s aber gerne noch mal!


    Hallo Frank,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> in wie weit steht die FigurXP Kurve und das Focaultbild in einem Zusammenhang? Tut mir Leid aber das muß schöner aussehen,
    weniger Druck und langsammerer Strich.
    Das schaffst du auch noch<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Die beiden Bilder sind direkt nach der Messung gemacht geworden und ich will doch schwer hoffen daß ich das noch hinkriege...[B)]


    Gruß
    Torsten

  • Hallo Torsten


    ich meine du hast schon wieder eine Buckelpiste, oder hattest du Seeing beim Test?? kontrolliere das besser noch mal am besten Visuell oder am Livebild


    Gruß Frank

  • Hallo Frank,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">ich meine du hast schon wieder eine Buckelpiste, oder hattest du Seeing beim Test? kontrolliere das besser noch mal am besten Visuell oder am Livebild<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    ich hatte tatsächlich "Seeing" beim Test. Als die Photos entstanden sind, waberte die Luft geradezu vor dem Spiegel. Ich mußte bei den heutigen Messungen auch immer recht lange warten, bis ich ein einigermaßen ruhiges Bild hatte - ist mir bisher so auch noch nicht passiert und ich bemühe mich eigentlich Temperaturschwankungen in der Testumgebung zu vermeiden.


    Gruß
    Torsten

  • Hallo Torsten.


    Eine umgekehrte Rändelschraube als Tool ist auch eine gute Idee.
    Wichtig ist aber dass sie dünn und niedrig ist damit sie so wenig als möglich Kippwirkung hat.
    Man muss sogar darauf achten das die Fingernägel nicht zu lang sind und auf den Rand drücken.
    siehe hier.


    Weiters soll das Minitool immer gut ausgeschnitten sein wie hier das 20 mm Tool damit es immer satt aufliegen kann.
    sonst macht es wiederum eine Kippwirkung.



    Es ist falsch wenn man denkt dass die Mitte zu sein soll damit das Tool in der Mitte mehr Druck hat und daher dort mehr poliert.
    Wenn man das tut bildet es einen Graben und man hat dann aus einer Zone gleich 2 gemacht.
    Der Mehrabtrag in der Mitte geschieht dadurch dass dort das Tool immer und mit der ganzen Fläche poliert und am Rand der Zone nur
    kurze Zeit und mit wenig Fläche poliert. Wie diese Grafiken zeigen.




    Wichtig ist auch dass das Tool an der Zone angepasst wird und eine Markierung nach außen zum Spiegelrand zeigend
    oder nach innen zum Spiegelzentrum zeigend hat damit man kontrolliern kann das es sich nicht dreht weil diese Fläche
    torisch ist und bereits schon 2 Radien hat. Also man kann kleine Kreise machen aber es darf sich nicht drehen und
    muss immer mit der selben Seite zum Spiegelrand oder zur Spiegelmitte zeigen. Je nach dem wie man sich leichter tut.
    Wenn es gut angepasst ist merkt man auch sofort dass es eckt und dabei können schon leichte Flecken entstehen
    die die Fläche ruppelig machen. Vielleicht ist das schon einer von den Gründen die dir passiert sein können.
    Aber gibt auch andere Gründe Vielleicht war das Pech schon zu hart und dein Druck zu groß und vielleicht
    auch die Bewegung zu schnell.
    Der Druck soll bei so einen kleinen Tool nicht viel größer sein als wie man einen Kugelschreiber drückt und die Kreisbewegungen
    etwa 1 bis 2 pro Sekunde man spürt da eh gleich ob es schön zieht oder glittschen will.
    Ich nehme an das du da schon Beispiele gelesen hast. Wenn ja schreibe mir welche damit ich dann die richtigen
    Ergänzungen ohne überflüssiges schreiben machen kann damit es nicht so viel wird.
    Über die Bestimmung wo du polieren sollst schreibe ich dann auch noch bis du das 20 mm Tool gemacht hast.


    Viele Grüße
    Alois

  • Hallo Torsten,

    so wie es aussieht, kannst Du den Spiegel so lassen.
    Wenn Du ihn weiter verbessern willst, kommst Du um eine grundsätzliche Überarbeitung Deiner Messungen nicht herum.
    Du hast ja das Glück, dass Alois Dir von der handwerklichen Seite beisteht. Aber ohne genauestens zu wissen wo jetzt die letzten Nanometer weg müssen, wird das eher schwierig und sehr langwierig.

    Je nach Wohnungssituation brauchst Du entweder einen thermisch inaktiven Raum oder einen Iso-Tunnel.
    Spiegel muss vor jeder Messung 2-4 Stunden temperieren. Oder besser die ganze Nacht!
    Den Raum dann langsam betreten und ein paar Minuten stillsitzen.

    Viel Erfolg!
    Kai

  • Hallo Torsten


    wegen dem Seeing musst du eben ein bisschen Spielen, ist zB. besser der Spiegel steht nahe an der Heizung, dort steigt die Luft hinter dem Spiegel nur auf, gegenüberliegende Wand rieselt es grausig runter. Oder du versuchst vom Fußboden weg auf halbe Raumhöhe zu kommen, egal das muß besser werden.
    Wenn das kein Seeing ist sondern der Spiegel so dellig ist kann ich mir nicht vorstellen das er mit Subtool noch besser abbildend wird, da musst du erst mal Sicherheit schaffen.


    Gruß Frank

  • Hallo Kai, hallo Frank,
    werde versuchen Eure Ratschläge umzusetzen. Der Raum in dem ich bisher gearbeitet habe, wird nicht extra beheizt, hat aber konstant etwa 20° und der Spiegel steht etwa auf 1,2 m Höhe. Halbe Raumhöhe wird schwierig bei einer Deckenhöhe von 4,5 m. ;)
    In den letzten Monaten hatte ich mit dieser Art Seeing überhaupt kein Problem und ich bin auch sehr sicher, daß die Spiegeloberfläche an sich nicht dellig ist. Bei meinen fehlgeschlagenen Tests mit Minitool, habe ich die Unebenheiten ganz klar identifizieren können und sowas sehe ich momentan überhaupt nicht.


    Auch hat mir ein Sternfreund aus der näheren Umgebung das Angebot gemacht, den Spiegel mit Interferometer zu vermessen und ich denke diese Messung werde ich erst mal abwarten bevor ich`s mit Alois Hilfe noch mal versuche.


    Danke Euch und Gruß
    Torsten

  • Hallo Thorsten,


    das mit dem Seeing musst Du unbedingt ausschließen! Du kannst Dir, wenn Du Turbulenzen im Strahlengang hast, auch einen Folientunnel bauen, in dem Du misst. Das geht relativ einfach. So etwas wie auf dem Bild unten tut es schon.



    Viele Grüße
    Reiner

  • Hallo Reiner,
    mach ich, bei den nächsten Messungen probier ich`s mit Isotunnel.
    Gruß
    Torsten

  • <b>Interferometrische Vermessung </b>


    Tosten schrieb vor einigen Tagen: „…Auch hat mir ein Sternfreund aus der näheren Umgebung das Angebot gemacht, den Spiegel mit Interferometer zu vermessen und ich denke diese Messung werde ich erst mal abwarten bevor ich`s mit Alois Hilfe noch mal versuche...“
    Hier also der Bericht was bei der Vermessung herausgekommen ist.


    <b>1. Einleitung</b>
    Im Folgenden folgt eine hoffentlich auch für noch nicht Interferometriker verständliche Kurzdarstellung des Prüfvorgangs mit Auswertung an Torstens 203 mm f/7,3.
    Sicherheitshalber hab ich den Torsten gebeten er möge viel Zeit mitbringen. Verabredungsgemäß stand er dann gestern um 13 Uhr vor meiner Tür. Die ROC Bath- Interferometer Prüfstrecke hatte ich schon am Vormittag mithilfe eines 220 mm f/7 Parabolspiegels getestet und dabei festgestellt dass der lästige Aufbau eines ca. 3 m langen Tunnels nicht erforderlich ist. Die Interferenzstreifen erschienen bei visueller Beobachtung völlig ruhig. Also wurde Torstens Spiegel auf den Prüfstand gestellt seine Oberflächentemperatur mittels IR- Thermometer gemessen. Sie lag nur um ca. 2° höher als die Temperatur einer „ortsansässigen“ Borofloatscheibe. Die Raumlufttemperatur betrug 16°C.


    Bei der moderaten Temperaturdifferenz von ca. 2°C man erfahrungsgemäß keine Probleme mit vom Prüfling induzierten Luftschlieren. Man sollte dennoch sicherheitshalber dem relativ kleinen Prüfling einige Stunden Zeit zur Temperaturanpassung geben.

    <b>2. Probeserie von I-Grammen mit Auswertung</b>
    Diese kann man aber unter o. a. Bedingungen problemlos starten, auswerten und dabei einem Neuling in Sachen Interferometrie das wesentliche erklären. Hier also die entsprechenden I-Gramme:


    <b>Bild 1 </b>

    Die oberen drei wurden zwecks Zernikeauswertung streifenweise eingelesen, die beiden unteren nach dem FFT- Modus. Derzeit benutze ich die Auswertesoftware „openFringe“ Vers.12.3 (kurz OF genannt ). Danach folgte die programmtechnische Mittelung der jeweiligen Datensätze. Damit kann man zumindest übungshalber in die Wellenfrontanalyse einsteigen.


    <b>3. Wellenfrontanalyse</b>


    <b>Bild 2 </b>

    Links im Bild sind alle bei dieser Auswertung verfügbaren Zernike Terms eingeblendet. Die mit Häckchen sind aktiviert. Bei der Auswertung von Parabolspiegeln werden die ersten vier sowie „XComa“ und „YComa“ nicht gebraucht.


    Bei einem idealen Parabolspiegel sollte das Wellenfrontbild völlig eben erscheinen. Offensichtlich erkennt man aber in wesentlichen rotationsymmetrische Deformationen (Zonen) sowie leichte Abweichungen davon. Insgesamt mindern diese Fehler die Strehlzahl S von idealerweise 1,00 auf 0,927. Die Strehlzahl wird üblicherweise aus dem sog. RMS- Wellenfrontfehler aller erfassten Fehler berechnet nach der Formel:
    S=e^-(2* pi * RMS)².
    Wellenfrontfehler = 0 bedeutet perfekte Wellenfront und S = 1.


    Um Verwirrungen zu vermeiden halte ich es für sinnvoll bei der Beurteilung von einzelnen Fehlern nur deren RMS-Werte anzugeben und S nur dann wenn es sich um ein tatsächliches oder fiktives Endergebnis handelt.


    Beim Vergleich von „einfachen“ Fehlern wie z.B. Astigmatismus als Zweischalen- Astigmatismus oder sphärischer Aberration der Grundordnung kann man auch den anschaulichen PtV (Peak to Valley)- Wert nutzen. Das ist die max. Differenz des Wellenfrontfehlers. In der Praxis der Spiegelherstellung hat man es aber fast immer mit einem Fehlermix zu tun. Daher ist die PtV- Fehlerangabe hier nur sehr bedingt von Nutzen.

    Wäre obiges Wellenfrontbild mit rund S = 0,93 das gesicherte Endergebnis dann würde ich diesem Spiegel die Schulnote 2+ geben und dem Eigentümer raten nichts mehr daran zu verändern. Ein Parabolspiegel mit obigem Wellenfrontbild würde z. B. bei dem „heißgeliebten“ Sterntest nahezu perfekt fokal abbilden. Den Sterntest kann man mit OF an Hand der ausgewerteten I-Gramme synthetisieren und bekommt dazu noch die Kontrastübertragungsfunktion (MTF= Modulations Transfer Funktion) gratis. Hier in diesem Übungsbeispiel wurden realistische 22% Obstruktion angenommen.


    <b>Bild 3</b>


    Man wird also nur bei der extra#61683; intrafokalen Einstellung fehlerbedingte Unterschiede erkennen können.

    <b>Bild 4</b>


    Man könnte mit Geduld und Geschicklichkeit die Restfehler und damit die MTF geringfügig verbessern, d.h. näher an die blaue Kurve herankommen.


    Wie mir Torsten sagte möchte er aber gerne einen nahezu perfekten Spiegel herstellen. Dieses „Problem“ hat bekanntlich fast jeder Spiegelschleifer, meine Wenigkeit eingeschlossen. Dazu muss man natürlich die eigene Messtechnik bestmöglich absichern. Daher weiter mit der Schulstunde.


    <b>4. Analyse und Beurteilung der Hauptfehler</b>
    Wenn man danach effizient verbessern will ist es höchst sinnvoll mit der Sanierung der größten Fehler zu beginnen. Hier ist es offensichtlich die


    <b>5. Sphärische Aberration (SA)</b>
    OF stellt zur Darstellung der SA die 7 Terme „Spherical“ bis „7th Spherical“ zur Verfügung. Man kann sie mit der Option „Enable Sphericals Only“ mit einem Klick separat aktivieren oder wie jeden anderen Parameter einzeln aktivieren/desaktivieren.

    <b>Bild 5</b>


    Dieses Wellefrontbild erscheint hier nicht wesentlich anders als im Bild 2. Ebenso ist das Fehlermaß für die SA mit 1/31,6 Waves nicht so dramatisch viel geringer als die obigen 1/22,8 Waves für die Summe aller erfassten Fehler.

    <b>6. Astigmatismus</b>
    An zweiter Stelle in der Rangfolge der Fehler folgt Asti(gmatsmus). Das ist aus dem Wellenfrontbild nicht so deutlich abzulesen, wohl aber aus den Zahlenwerten für „XYAstig“ bis 3rd XY Astig“.

    <b>Bild 6</b>

    Der Asti ist mit RMS = 1/34,3 Waves. etwas geringer als die SA. Man muss aber berücksichtigen dass sich hier auch nicht zum Spiegel gehörende Astis überlagern können. Mehr dazu weiter unten mehr.


    <b>7. Restliche Fehler</b>
    Wenn man die „Zernikes“ für Coma sowie sämtliche für SA und Asti desaktiviert erhält man das Wellefrontbild für die Summe der Restfehler.


    <b>Bild 7</b>


    Mit RMS = 1/81,7 W. sind diese Restfehler weit geringer als SA ind Asti. Da aber die Gesamtfehler bereits tolerabel sind kann man mit gutem Gewissen auf die ausführliche Analyse der bisher nicht genannten Fehler verzichten.

    <b>8. Auswertung im FFT-Modus</b>
    Dabei muss man nur den Rand der Interferogramme markieren und nicht jeden einzelnen Streifen eines I-Gramms. Danach wird sowohl eine FFT-Wellenfront erstellt aund ohne weiteres Zutun auch eine Zernike –Tabelle wie bereits gezeigt. Darüber hinaus kann man im FFT Modus auch solche Fehler erkennen für die der „Zernike Mode“ blind ist. Zum besseren Verständnis:

    <b>Bild 8</b>


    Das I-gramm einer fehlerfreien Wellenfront wurde ebenfalls mit OP generiert. Danach hab ich mittels Bildbearbeitung einige der Streifen irregulär verzerrt. Das wären also Abweichungen oder schlicht Fehler in der Wellenfront. Die Auswertung im Zernike Mode erkennt mit RMS=1/200 W. entsprechend S=0,999 nichts davon. Dagegen sieht man im FFT Mode irreguläre Bergketten, die in der Summe zu merklichen RMS =1/46 W führen. Im FFT- Modus werden also auch noch kleine irregulär geformte Wellenfrontfehler mit erfasst.


    Damit man diesen Vorteil gegenüber dem Zernike Modus auch gut ausnutzen kann sollte man aber bei der praktischen Prüfung die Interferogramme auf einige 10 Streifen einstellen. Dazu ist kein zusätzlicher technischer Aufwand notwendig. Nur sollte das Interferometer möglichst saubere I-Gramme liefern, da nämlich die FFT-Auswertesoftware wirklich jede Abweichung vom idealen Streifenverlauf als Fehler interpretiert. Man kann diese Fehlinterpretation aber mindern indem man mehrere I-Gramme mit unterschiedlicher Streifenlage auswertet und die Ergebnisse mittelt.


    Auf jeden Fall ist aber das Einleseverfahren im FFT-Modus wesentlich bequemer als das von einzelnen Streifen im Zernike Modus. Das merkt man erst so richtig bei der Vermessung größerer lichtstarker Parabolspiegel.


    Das kostenlose „OpenFringe“ mit seinem FFT- Modus gibt es aber erst seit wenigen Jahren. Allein deshalb macht es Sinn einen praktischen Vergleich mit dem schon früher verfügbaren Programmen durch Einlesung derStreifen im Zernikemodus durchzuführen. Dazu hab ich als Beispiel die beiden unteren I-gramme nach obigem Bild 1 im FFT Modus verarbeitet.

    <b>Bild 9</b>


    Das ist natürlich noch völlig ungenießbar, hauptsächlich wegen der vielen kleinen Artefakte und der zu geringer Anzahl von I-grammen zwecks Mittelung. Immerhin kann man schon annehmen: der Spiegel hat mehr als Strehl 0,88.

    Durch Anwendung von „Low Pass Filter“ kann man das obige Wellenfrontbild fast beliebig glätten.


    <b>Bild 10</b>

    Durch die Glättung wird aber der wahre RMS- Wert und damit auch die Strehlzahl irgendwie willkürlich verfälscht , weshalb ich diese Werte hier ausgeblendet habe . Immerhin erkennt man jetzt die Ähnlichkeit zu der Wellenfront gemäß Bild 2.


    Noch deutlicher wird die Ähnlichkeit wenn man die nach obiger FFT- Auswertung gewonnenen Zernikes mittelt, wie das nächste Bild zeigt.

    <b>Bild 11</b>


    <b>9. Synthetische Foucaultbilder</b>
    Wie bereits im Bild 8 gezeigt kann OF auch Foucaultbilder auf Basis der eingelesenen I-gramme synthetisieren. Hierzu ein weiteres Beispiel auf Basis der drei ersten im Bild 1.


    <b>Bild 12</b>


    Die Schneide kommt von links. Danach findet man die 3D- Darstellung gemäß Bild 2, 5 oder 11 im Wesentlichen bestätigt. Soweit ich mich erinnern kann passen diese Bilder recht gut zu den realen Foucaultbildern von Torsten. Nach seinen jüngsten Auswertungen der SWDs liegt die Strehlzahl über 0,90. Kurz gesagt: Torsten mithilfe seiner Foucaultmessung den Spiegel weiter verbessern.

    <b>10. Absicherung der interferomertrischen Messergebnisse</b>
    Als wichtigste Maßnahme wäre hier die Wiederholung der Messungen nach Temperaturanpassung des Spiegels auf dem Prüfstand zu nennen. Ca. 2 ½ Stunden nach dem Aufbau wurden nur noch 0,2 bis 0,3°C Temperaturdifferenz an der Spiegeloberfläche des Prüflings gemessen. Als Referenz diente wieder die Oberflächentemperatur der bereits erwähnten „ortsansässigen“ Borofloatscheibe.
    Die Lufttemperatur im Prüfraum hatte sich während dieser Zeit nicht merklich verändert. So konnte also eine Messserie mit jeweils 4I-grammen in zwei um 90° gedrehten Positionen des Prüflings durchgezogen werden.

    <b>Bild 13</b>

    Mit jeweils mehr als 30 Streifen sind diese I-gramme bevorzugt zur Auswertung im FFT- Modus ausgelegt. Die vier um 90° gedrehten I-gramme wurden vor der Auswertung per Bildbearbeitungsprogramm zurückgedreht. Durch diesen Trick werden die möglichen Prüfstandfehler bezüglich Asti minimiert.

    <b>Bild 14</b>


    Die Strehlzahl hat sich gegenüber der ersten Auswertung gemäß Bild 2 nur geringfügig verändert. Die geringe Minderung von S= 0,920 auf S= 0,907 könnte u. a. durch die offensichtliche Rauheit der Wellenfront oder auch durch die vielen „Stacheln“ am Rand der Wellenfront bedingt sein. Bei den Stacheln handelt es sich mit Sicherheit um Artefakte. Diese kann man durch geringfügige Beschneidung des Wellenfrontdurchmessers vollständig unterdrücken.


    <b>Bild 15</b>


    Der RMS- Wellenfrontfehler wird dadurch etwas gemindert und S entsprechend erhöht. Man erkennt trotz der Rauheit auch Makrostrukturen wie SA und Asti wieder. Diese kann man wie bereits mit Bild 11 demonstriert durch die Auswertung im Zernike Modus deutlich machen.


    <b>Bild 16 </b>


    Dieses Wellenfrontbild mit seinen Daten S=0,930 RMS=1/24,3 sowie CC= 1,100 hat sich im Vergleich zu den vorangegangenen Darstellungen praktisch nicht verändert. Die Wellenfrontanalyse mit den neuen 8 I-Grammen kann man sich deshalb sparen.

    Gruß Kurt

  • Hallo Kurt


    ich finde es verblüffend wie gut die FFT funktioniert, Bild 15 könnte den leichten Dellen in den Focaultbildern recht ähnlich sein, die 3D Ansicht lässt es aber nicht gut vergleichen,
    interessant ist da der Einbruch des äußeren Walls auf 9 Uhr, der liegt auf der selben Höhe wie die Mitte, ich denke du hast in Bild 16 eine zu starke Glättung drin.
    Das ist vielleicht nur relevant wenn man diesen Wallbereich aus der Bearbeitung rauslässt, macht man es nicht sollte man eventuell um an der Stelle kein zu tiefes Loch zu graben den Wall nicht zu 100% wegpolieren??


    Ist nur eine rein theoretische Betrachtung, bei einem 16"er würde man wohl selektiv rangehen bei einem 8er wohl eher nicht?


    Gruß Frank

  • Hallo Kurt


    besten Dank für den ausführlichen Bericht!
    Das Resultat ist sehr gut dank guter IF-Bilder.
    Aus meiner Erfahrung mit dem PDI, beginnt die Schwierigkeit bereits bei den Bildern, was sich dann in der Auswertung mit Fehlern (Artefakte) wiederspiegelt. Ist die Handhabung mit OF mal etwas geübt, hängt eine Messung am meisten von der Qualität der Bilder ab.

  • Hallo Torsten,


    ich finde, eine 2+ von Kurt kann sich sehen lassen!
    Herzlichen Glückwusch zu diesem Ergebnis!
    Unabhängig ob Du nun verbessern möchtest.
    Der Spiegel ist aber ganz leicht überkorrigiert, da geht es nur zurück, wenn man am Rand poliert. Das wiederum spricht sehr für ein eigenes Interferometer...[8D]


    Eine Frage:
    Was war die CC bei Deiner letzen Foucault Messung?
    Zu finden am Buttom "best fit conic", links unten bei FigureXP.


    Hallo Kurt,


    sehr schön durchgezogen und dokumentiert!
    Ein paar Anmerkungen dazu:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">halte ich es für sinnvoll bei der Beurteilung von einzelnen Fehlern nur deren RMS-Werte anzugeben und S nur dann wenn es sich um ein tatsächliches oder fiktives Endergebnis handelt.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Ja, macht Sinn! Der Strehl ist ursprünglich als Sammelbecken für die vielen kleinen Restfehler erfunden worden. Sozusagen das Kleinvieh was auch Mist macht.
    Sollte es prägnante Einzelfehler geben, dann kann man die ja einzeln beim Namen nennen. Also 100% d'accord.

    Zum FFT Auswertemodus:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Danach wird sowohl eine FFT-Wellenfront erstellt aund ohne weiteres Zutun auch eine Zernike –Tabelle wie bereits gezeigt.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Das will ich etwas auseinander dröseln.


    Nach der FFT Auswertung ensteht sowas wie ein "Rohbild".
    Das muss soweit geglättet werden, bis die durchdrückenden Streifen fast verschwinden. (Noch besser ist es, vorher genügend viele Igramme zu mitteln und danach zu glätten - was im besten Fall dann nicht mehr nötig ist!)

    Zum Glätten gibt es wahlweise "Lowpass", "Zernike Smoothing" und die Umschaltung auf "Zernike Based". Das ist im Programm sicher historisch gewachsen, verwirrt aber vom Konzept her.


    Die letzten beiden unterscheiden sich nur durch die Anzahl der Zernikes. Und dadurch, dass man sie nicht mehr einzeln ausknipsen kann.
    Also 41 bei Zernike-Based oder eben 49, 256,... bis zu 961.

    Ich nehme gern den "Lowpass" mit verschiedenen Parametern. Die Detailierung ist wahnsinnig gut!
    Und für den Überblick, wo man Einzelfehler immer mal ausblenden muss, ist "Zernike Based" ausreichend, schnell und bequem.


    Wenn die höheren Zernikes (also über 41) alle nahezu Null sind, dann ist der Strehl bei beiden Mthoden fast gleich. Wie hier in diesem Fall.
    Andernfalls hat der Spiegel sowas wie Ripple, schmalste Zonen und Mini-Buckel.


    "Zernike Smoothing" dauert zu lange und oszilliert am Rand.

    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Auf jeden Fall ist aber das Einleseverfahren im FFT-Modus wesentlich bequemer als das von einzelnen Streifen im Zernike Modus. Das merkt man erst so richtig bei der Vermessung größerer lichtstarker Parabolspiegel.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Neben der Bequemlichkeit ist hier auch ein Quantensprung in der Detailierung zu verzeichnen. Es ist ja nicht immer so, dass die höheren Zernikes schnell gegen Null gehen. Mit Anderen Worten, schmale Zonen und kleine Buckel können wirkungsvoll bekämpft werden.
    Das ist mit einzeln (hand-)gesetzten Punkten so nicht möglich. Abgesehen von der Sehnenscheidenentzündung...

    Viele Grüße
    Kai

  • Hallo Freunde,


    vielen Dank für die Blumen und euer Interesse


    (==&gt;)Frank,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...ch denke du hast in Bild 16 eine zu starke Glättung drin...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    schau mal auf

    <b>Bild 17</b>


    Das ist genau die selbe Wellenfront wie Bild 16 und zwar mit allen sinnvollen Zernikes. Bei weniger als 1/4 lambda PtV über alles darf man nicht jeden kleinen Unterschied zwischen Wellenfront und Foucaultbild ernst nehmen. Dazu kommt noch, dass das Foucaultbild aus den 3 I-grammen vor der Abkühlphase simuliert wurde.


    (==&gt;) Torsten,


    Ich würde den Spiegel eigentlich nicht mehr anfassen. Aber wenn schon, dann erst einmal den "Wall" bei Maxi ca. 75% Durchmesser abhobeln. Das geht mit einem Ringpolierer wahrscheinlich mit weniger als 10 Minuten Polierzeit. Daher sicherheitshalber bereits nach 2" Polierzeit messen! Wünsche Dir viel Erfolg dabei.


    (==&gt;)Roger,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Aus meiner Erfahrung mit dem PDI, beginnt die Schwierigkeit bereits bei den Bildern…
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Auf PDI hab ich hier deshalb verzichtet weil ich damit keine 30 und mehr Streifen hinbekomme. Hat da vielleicht jemand bessere Erfahrungen?


    (==&gt;) Kai,


    vielen Dank auch für die fachlichen Erläuterungen. Mir war das zwar weitgehend alles klar, aber für aber Neu- Interferometriker vermutlich nicht.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Zum Glätten gibt es wahlweise "Lowpass", "Zernike Smoothing" und die Umschaltung auf "Zernike Based"...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Nach Bild 17 ist es wohl zweifelsfrei klar dass ich mit „Zernike Based“ geglättet habe.


    Gruß Kurt

  • Hallo Kurt,


    auch auf diesem Weg noch mal vielen Dank für die Zeit die Du Dir für die Messungen und Deinen sehr ausführlichen Bericht genommen hast. Ich als (noch) Nicht-Interferometriker, bin natürlich froh mit Deinen gut verständlichen Ausführungen gleichzeitig schon eine Art "Howto" für die zukünftige Verwendung von OF zu haben - sicher auch für andere Anfänger ein gutes Beispiel um einen Einstieg in die Auswertung von I-Grammen zu finden. Zugegebenermaßen habe ich mich bisher nur wenig mit der Materie auseinandergesetzt, die "Schulstunde" war deshalb schon viel wert, ich werde aber nachsitzen müssen! [;)]


    Wie bereits bei unserem Treffen erwähnt, hatte ich ja am Tag zuvor noch mal Foucaultmessungen und -bilder, auf vielfachen Rat hin, im Isotunnel gemacht und war erstaunt, wie gut die Foucaultmessungen von den I-Grammen bestätigt wurden. Einzig bei den Messungen der mittleren Spiegelzone war ich immer unsicher, bin aber jetzt durch die Gegenprobe Deiner Messungen bestätigt worden, auch hier recht gute Ergebnisse im Foucaulttest erhalten zu haben.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    (==&gt;) Torsten,
    Ich würde den Spiegel eigentlich nicht mehr anfassen. Aber wenn schon, dann erst einmal den "Wall" bei Maxi ca. 75% Durchmesser abhobeln. Das geht mit einem Ringpolierer wahrscheinlich mit weniger als 10 Minuten Polierzeit. Daher sicherheitshalber bereits nach 2" Polierzeit messen! Wünsche Dir viel Erfolg dabei.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Hatten wir ja auch kurz drüber gesprochen, aber irgendwie juckt`s in den Fingern und ich glaube es mit Alois Hilfe wagen zu können.


    Hallo Kai,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    ich finde, eine 2+ von Kurt kann sich sehen lassen!
    Herzlichen Glückwusch zu diesem Ergebnis!
    Unabhängig ob Du nun verbessern möchtest.
    Der Spiegel ist aber ganz leicht überkorrigiert, da geht es nur zurück, wenn man am Rand poliert. Das wiederum spricht sehr für ein eigenes Interferometer...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Dankeschön! Und das I-Meter ist gerade in Planung...[:D]
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    Eine Frage:
    Was war die CC bei Deiner letzen Foucault Messung?
    Zu finden am Buttom "best fit conic", links unten bei FigureXP.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Die CC wurde mit -0,903 angezeigt.


    Gruß
    Torsten

  • Hallo Torsten,
    dann scheint der Spiegel ja fertig zu sein.
    Was mich allerding doch bissl wundert, die CC mit Foucault lag bei -0,9, die mit den I-Grammen bei ca. -1,1. Das ist schon ein Unterschied, den man noch klären sollte. Die CC bei -1 wäre schon günstiger evtl. etwas höher (also -0,95 oder so)


    Ansonsten ist die FFT-Auswertung echt toll und Kurt du hast ganze Arbeit geleistet und alles schon dokumentiert.
    Gruß, Andreas

  • Hallo Andi hallo Torsten,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">..Was mich allerding doch bissl wundert, die CC mit Foucault lag bei -0,9, die mit den I-Grammen bei ca. -1,1. Das ist schon ein Unterschied, den man noch klären sollte.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Also, sooo genau ----- kein Edelmann[8D]. Hab das mal nachgerechnet wie groß der Unterschied als sphärische Aberration ist. Diese Differenz macht gerade mal max. 0,09 Wellenlängen aus und liegt daher im Rahmen der Messgenauigkeit. Bei gegebener CC- Differenz steigt dieser Fehler mit wachsendem Spiegeldurchmesser und Lichtstärke schnell an.

    Gruß Kurt

  • Hallo Kurt,
    bei diesem Spiegel wird das auch nicht sehr viel ausmachen, was mich nur verwundert, dass die Werte so auseinandergehen.
    Also um es so auszudrücken wie verlässlich ist die Igramm-auswertung, (FFT) insbesondere bei großeren Spiegeln? Hab mich bisher darauf verlassen und keine Probleme gehabt.
    Gruß, Andreas

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