Mikrorauheit und deren Messung

  • Schon gemerkt, Kurt kann es einfach nicht lassen mit seinen ständigen spitzen Bemerkungen; eine kleine persönliche Rache vielleicht ...?
    Werner, das mit dem Zuschicken der Spiegel hat sich erledigt, da Kurt es unmissverständlich ablehnt. Dafür hat er natürlich seine Gründe - und jeder denkt sich seinen Teil, aber vielleicht will er ja nur Vernet nicht in Verlegenheit bringen mit dessen - Originalton Kurt: "wundersamen" Spiegeln; egal: seine Entscheidung wird jedenfalls respektiert.
    Dass von hier einer hätte kommen können, wäre doch selbstverständlich gewesen.


    Auch Euch und den Eurigen alles Gute zum Neuen Jahr!


    Freundlichst Rolf

  • Hallo Rolf,


    tja, wirklich schade! Vermutlich wären bei diesem Tausch der Informationen alle ein wenig vorangekommen und manches Mißverständnis auf beiden Seiten hätte aufgeklärt werden können.


    Viele Grüße
    Werner

  • Genau so wird das auch hier gesehen.
    Ich möchte aber dazu jetzt nichts mehr sagen, denn der Forenleiter hatte schon mal klar gemacht, dass die Entscheidungen der Teilnehmer zu respektieren sind und insistieren nicht erwünscht sei.


    Gruß Rolf

  • Hallo Tommy,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">hallo,


    als ich 2011 in Hawaii war hatte ich Kontakt mit Stan Truitt, der am IfA mit der Optik des ATST zu tun hat und mir davon erzählte.
    Jetzt soeben wird der Spiegel poliert. Der HS ist ein 4,5m grosses offaxis Paraboloid und soll auch zu koronalen Beobachtungen dienen.
    Ein obstruktionsfreies Teleskop also. Geplante surface roughness: 20 Angström. Aber eine laterale Angabe vermisse ich…<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    vielen Dank für die hochinteressanten Links. Ich hatte bisher noch keine Ahnung von diesem Projekt und nachdem ich in meinem Bericht geschrieben habe:


    <i>„…Das mit der Sonne und Korona sehen wollen ist mir bekannt. Das geht meines Wissens mit Spiegeloptik nicht so recht…“</i>

    wollte ich natürlich sofort wissen was es damit auf sich hat:


    <i> „…Der HS ist ein 4,5m grosses offaxis Paraboloid und soll auch zu koronalen Beobachtungen dienen…“
    </i>

    Soweit ich aus der Dokumentation entnehmen kann geht es dabei um die Beobachtung der Koronastrahlung im nahen IR bei 1075 nm. Dadurch kann man natürlich mit Filterung sehr viel besser mit der Streulichtproblematik zurechtkommen als bei klassischen Koronografen.


    Trotzdem finde ich es überraschend dass man sich hier mit surface roughness: 20 Angström des HS zufriedengibt. Danach hätte man

    TIS = (4* Pi * 2/1075)² = 0,00055 oder 0,55 Promille Streulicht vom HS bezogen auf die Nutz- Wellenlänge.


    Scheint mir irgendwie bekannt[8D]. Das bekommt man auch ohne Superpoli und Lyot “Messungen“ gebacken. Es ist auch gut vorstellbar dass man mit der heutigen Sensortechnik und hoch entwickelter Auswertesoftware auch hier sehr viel herausholen kann was früher undenkbar erschien.


    Wie ich gerade so schreibe kommt mir die Idee ob ich nicht vielleicht meinen 9“ Kutter zur Koronabeobachtung bei 1075nm verwenden könnte. Als Sensor würden wohl ein normaler SW CCD Chips gehen. Aber von der Filterung hab ich bisher keine Ahnung. Aber das ist jetzt schon ziemlich weit off Topic. Falls jemand mehr dazu weiß ob sich das lohnt bitte neuen Thread aufmachen. Dabei würde ich zweifellos mitspielen.


    Einen guten Guten Rutsch


    wünscht Kurt

  • Halo Kurt,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Aber mal ernsthaft: Meinst du unsere Leser glauben tatsächlich was irgendein Physiker wie Fraunhofer vorgerechnet hat?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    also wenn Du ironisch wirst dann passt das ernsthaft aber nun wirklich nicht dazu.
    Oder sollte diese Fragen tatsächlich ernst gemeint sein?
    Da würdest Du mich aber schwer enttäuschen.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Aber verflixt noch mal, da werden doch wieder Physiker und Ingenieure zitiert:
    (1) Astronomical Optics, Daniel J. Schroeder, (2) Aberration Theory Made Simple, Virendra N. Mahajan, (3) Optical Imaging and Aberrations I and II, Virendra N. Mahajan, (4) Optics, Eugene Hecht, and (5) Telescope Optics, Harrie Rutten and Martin van Venrooij.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Tja mein lieber Kurt aber hier schreibt nach wie vor Kurt Schreckling und den würde ich bei aller Wertschätzung dennoch nicht in die Reihe der zitierten Persönlichkeiten aufnehmen.
    Deine Beiträge hier spiegeln letztlich immer Deine Persönliche Sichtweise wieder und keineswegs die der genannten Persönlichkeiten.
    Das sollte nie vergessen werden und da hilft es auch nichts wenn Du meinst Deiner Interpretation der Dinge durch solche Verweise mehr Gewicht zu verleihen.
    Hast Du das wirklich nötig?
    Dein Sarkasmus gegenüber Vernet ist wirklich ätzend, unterlass das gefälligst.
    Das ist die ganz unterste Schublade Kurt.
    Argumentiere bitte fair und sachlich.


    Grüße Gerd

  • Hallo Alois , hallo Kurt
    Möglichkeit zur quantitativen Bestimmung von Rauhigkeit/Welligkeit/ millimetrische Mikromamellonage
    Die Anregungen zu folgenden Überlegungen stammen von Euren älteren Beiträgen über Rauhigkeit , dem aktuellen Thread , und den 6.Kapitel von Texereau aus dem Link
    http:/www.astrosurf.com/tests/articles/defauts/defauts.htm
    Im folgenden werde ich die dort verwendete Abbildung 4 und Formel verwenden .
    Phase---Intensität
    Auge und Kammera sehen Intensität aber keine Phasenunterschiede . Kleine Höhenfehler der Spiegeloberfläche verursachen kleine Phasenfehler . Veranschaulicht man Wellenfronten durch Vektoren , so wird klar , das bei der Addition kleine Phasenfehler die resultierende Intensität kaum beeinflußen .


    Licht 0.Ordnug---Licht 1.Ordnug
    Beim Lyotest werden kleine Phasenfehler in Intensitätsunterschiede umgewandelt . Um zu verstehen wie dies geht braucht man die Beugung am Gitter .
    Es gilt : sin (B) = m * lambda/g mit m = 0 , 1, 2 .... und g = Gitterkonstante
    Für Licht 0.Ordnug ist m = 0 und damit B = 0
    Diese Licht läuft so wie vom Strahlenmodell gewohnt .
    Für Licht 1.Ordnug ist m = 1 : sin (B) = lambda/g
    Beim Lyotest im Krümmungsradius beträgt der Abstand zwischen der 0.Ordnung und der 1.Ordnung : r = R * tan (B)
    Dieser Abstand ermöglicht es , des Licht 0. und 1.Ordnung unabhängig voneinander zu manipulieren .Danach muß man mit einem Objektiv genügend großer Öffnung beide Ordnungen wieder zu einer Abbildung zusammenführen .
    Texereau Abbildung 4
    Wie die Manipulation beim Lyotest verläuft zeigt die Abbildung 4
    Abbildung 4A
    Das von einer Störstelle reflektierte Licht wird durch OM dargestellt.
    OM ersetzt man durch OP + ON . Dabei stellt OP das Licht 0.Ordnung dar , ON das Licht 1. und höherer Ordnung .
    Abbildung 4B
    Das Licht 0.Ordnung geht durch einen Dämmfungstreifen der seine Intensität bis auf die der 1. plus höhere Ordnungen reduziert .
    Abbildung 4C
    Das Licht der 0.Ordnung wird um pi/2 phasenverschoben . Dann ist es phasengleich zur 1.Ordnung .
    Abbildung 4D
    Das Licht der 0.Ordnung ist (um pi/2) phasenverschoben . Dann ist es in Gegenphase zur 1.Ordnung .
    Die Richtung von ON ergibt sich im Modell aus der senkrechten Komponente von OM , in der Realität aus der Richtung der Phasenverschiebung durch den Fehler .
    Gleichphasigkeit führt zu erhöhter Helligkeit , Gegenphasigkeit zu Abschwächung bis zu Auslöschung .
    Beide Fälle ergeben einen Kontast , allerdings sollte sich das Minimum (Auslöschung) bei 4D genauer bestimmen lassen .
    Man muß ausprobieren , bei welcher Abschwächung man an der Störstelle den höchsten Kontrast b.z.w. Auslöschung hat . Mit der so ermittelten Abschwächung kann man den Fehler der Wellenfront ausrechnen .


    Lyotformel : I = A^2/N * ( 1 + 4pi*X*SQR(N)/lambda )


    Diese Formel ist physikalisch nicht plausibel . Um sie anwenden zu dürfen müßen wir erst ihren Gültigkeitsbereich prüfen .
    1. Umformung : I = A^2 * ( 1/N + 4pi*X/(SQR(N)*lambda))
    Abildung 4C . Hier gilt : 1/N = 4pi*X/(lambda*SQR(N))
    1/SQR(N) = 4pi*X/lambda
    eingesetzt : I = A^2 * ( 1/N + (4pi/lambda)^2 * X^2 )


    Bezeichnet man den Einheitsvektor der 0.Ordnung mit e1
    den Einheitsvektor der 1.Ordnung mit e2
    ergibt sich die allgemein gültige Formel zu :
    I = A^2 * ( e1/N + e2*(4pi/lambda)^2 * X^2)


    Ergebnis :Die von Texereau angegebene Lyotformel ist nur bei Abbildung 4C und 4D zulässig . N ist nicht frei wählbar .
    Der Wellenfrontfehler X ergbt sich dann : X = lambda/(4pi*SQR(N))


    Damit habe ich eine Tabelle erstellt :
    N------X/nm
    10-----13,8
    50------6,2
    100-----4,3
    500-----2,0
    1000----1,4
    5000----0,6
    10000---0,4
    Berücksichtigt man ,das zum Erkennen einer Störung nicht der max. Kontrast nötig ist , sollten sich Fehler von 0,1nm gut erkennen lassen .


    Zum Schluß eine kleine Denksportaufgabe :
    Wie heißt der "Lyotest" mit :
    Lichtspaltbreite ca. 0,001mm
    Steifenbreite ca. 0,001mm
    Transmission Null
    Phasendrehung beliebig
    Als Belohnung gibt es eine wellenoptische Erklärung des "......"test


    Viel Spaß damit Rainer


    Änderung : statt "Streifenbreite ca. 0.001mm"
    bei Kurts Kantenphasenplatte X gegen Null


    Überarbeitet am 6.01.2014

  • Hallo Rainer,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: rainer-l</i>
    <br />Hallo Alois , hallo Kurt
    Möglichkeit zur quantitativen Bestimmung von Rauhigkeit/Welligkeit/ millimetrische Mikromamellonage
    Die Anregungen zu folgenden Überlegungen stammen von Euren älteren Beiträgen über Rauhigkeit , dem aktuellen Thread , und den 6.Kapitel von Texereau aus dem Link
    http:/www.astrosurf.com/tests/articles/defauts/defauts.htm
    Im folgenden werde ich die dort verwendete Abbildung 4 und Formel verwenden ...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Vielen Dank für die physikalisch mathematische Aufarbeitung. Mit N ist wohl der Lichtschwächungsfaktor der Phasenplatte gemeint. Z.B. würde dann ein Phasenplatte ND3 nur 1/1000 des Lichtes durchlassen. Wenn ich noch wüsste wie die Größe A in der Formel definiert ist könnte ich vielleicht folgen. Auch im Originaltext finde ich dazu nix. Aber vielleicht hab ich auch nur Tomaten auf den Augen[:I]


    Vielen Dank in Voraus für die Aufklärung.


    Gruß Kurt

  • Hallo Rainer


    war das nicht der Drahttest?
    Kutter und Sonne? du könntest ja mal berechnen wie groß der Öffnungswinkel ausfällt und in wie weit ein Schmalbandfilter bei schrägem Lichteinfall die Durchlaßwellenlänge verschiebt, dann findest du eventuell eine Lösung


    ich habe hier mal zu den simulierten Sternen echte, Beugungsringe kann ich da nicht erkennen, eher unglaublich viele Spikes, was ist das? doch wohl kaum Mikrorauhigkeit?



    Sowas kommt dann wohl zu Kurts Kontrastverlustberechnungen auch noch dazu


    Gruß Frank

  • Hallo Rainer.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Licht 0.Ordnug---Licht 1.Ordnug
    Beim Lyotest werden kleine Phasenfehler in Intensitätsunterschiede umgewandelt . Um zu verstehen wie dies geht braucht man die Beugung am Gitter .<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Genau an dieser Seite bin ich dran und habe schon Leute beauftragt sie mir gnau in deutsch zu übersetzen
    damit ich sich genau durchgehen kann bis ich es auch verstehe.
    An dieser Seite ist was dran und dein Beitrag ist mir bereits schon eine Hilfe. Vielen Dank dafür.
    Habe sie vorerst ein mal gelesen werde aber etwas länger Zeit brauchen bis ich es verstehe.
    Da ich bei meien Messungen etwas bemerkt habe mit dem ich noch kombinieren muss.


    Viele Grüße
    Alois

  • Hallo Kurt
    N sehe ich genauso wie Du schreibst als 1/Transmission der Phasenplatte
    I = A^2/N * ( 1 +......) A^2 muß danach eine Intensität sein .


    Hallo Frank
    Nicht schlecht , ich hatte zwar an einen andern Test gedacht ,den aber missverständlich oder falsch beschrieben . Ich ändere Streifenbreite in .......X bei Kurts Kantenphasenplatte gegen Null .


    Hallo Alois
    In der Mikrokopie gibt es so viele Spielarten des Phasenkontrastes und anderer Manipulationen . Ev. gibt es da noch weitere Anregungen zu unseren Thema .


    Gruß Rainer

  • Hallo Rainer
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">In der Mikrokopie gibt es so viele Spielarten des Phasenkontrastes und anderer Manipulationen . Ev. gibt es da noch weitere Anregungen zu unseren Thema .<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ja das stimmt.
    Ich muss beim nächsten Beitrag eh was schreiben worin sich der Phasenkontrast in der Mikroskopie und dem Lyottest unterscheiden.


    Gruß
    Alois

  • Hallo Rainer, 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: rainer-l</i>
    <br />Hallo Kurt
    N sehe ich genauso wie Du schreibst als 1/Transmission der Phasenplatte
    I = A^2/N * ( 1 +......) A^2 muß danach eine Intensität sein...

    Gruß Rainer
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    jetzt bin ich hartnäckig und will es genau wissen[8D]. Vielleicht bekommen unsere Leser bei der Gelegenheit auch mit wo die "Problemchen" bei der Phako- <b>Messung</b> so liegen könnten.
    So etwas in der Art hab ich ja bereits vor 8 Jahren ausprobiert. Dazu ein Auszug aus meinem RR Bericht vom Jan. 2006:


    http://marty-atm.de/RoundRobin…chreckling/RBericht2.html
    (Alle Berichte zum RR siehe http://marty-atm.de/RoundRobin/RR.htm)


    <i><b>2.3 Hilfsmittel zur Phasenkontastprüfvorrichtung</b>


    Rußfilter ND 2,4
    Lichtquelle: 50 W- Halogenlampe, Lichtspalt 1x0,2 mm²
    5.6.1 Rauheit mit laterealer Ausdehnung &gt; 1 mm


    Basis ist die Auswertung einer Phasenkontrastaufnahme.


    <b>Abb 17</b>


    Es handelt sich um einem Abschitt des Spiegels, fotografiert mit dem 180 mm Teleobjektiv im CoC - Aufbau. Unten links eingeblendet sieht man den Ausschnitt einer Referenzfläche mit Rillen definieter Tiefe. Die Tiefen betragen ca.: 0,02, 0,01 0,005 und 0,0025 lambda wave…</i>



    (Auszug Ende)


    Jetzt meine Fragen:
    1. Wie kann man mithilfe deines Formelwerkes aus obigem Phako- Bild die Rauheit entlang des Pfades A bzw. B ermitteln?


    2. Wie komme ich dann zum RMS- der Rauheit ?ür


    3. Was fehlt dazu evt.l noch damit Pkt.1. und 2. möglich werden?


    Die Phasenverschiebung des Plättchens hatte ich mit 0,22 lambda bei 532 nm interferometrisch gemessen. Die Tiefe der Rillen wurde aus interferometrischen Messungen abgeleitet.


    (Mein obiger RR-Bericht wurde übrigens von Rolf in seinem Thread im astrosurf zitiert, siehe:
    Envoyé 26-11-2013 09:34
    http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/039889.html
    Das ist aber im Moment nicht so wichtig.)


    Gruß Kurt


    Edit: Tippfehler korrigiert

  • Hallo Kalle,


    "
    Öffnung mm Streukegel
    10 14 Bogensekunden
    1 2,3 Bogenminuten
    0,1 0,4°
    0,01 4°
    0,001 -&gt; praktisch Diffus[/code][size=1]"


    Genau das meinte ich. Man muß mit dem Sensor sehr nahe an die Lichtquelle, um das für uns interessante Streulicht zu messen. Da kommt man dann durch die Baugröße der Kamera in Schwierigkeiten.


    Clear skies


    Tassilo

  • Allen ein gesundes Neues Jahr![:)]

    Immer wieder kommen Vorschläge, eine Optik mittels ihres <b>Abbildungergebnisses</b> zu testen oder zu bewerten.


    Tassilo schlägt vor, das Streulicht eines Spiegels direkt zu messen.
    Nach David Vernet sollen wir das komplexe Gesamtsystem ohne genaue Information über die Einzelkomponenten am Himmel testen - vorzugsweise am französischen.
    ("Deutsche müssen rauskommen aus dunkle Keller und sehen selbst...")


    <b>Grundregel Nr.1 - Einzelkomponenten testet man zuerst einzeln!</b>


    Warum ist es besser, die Oberfläche eines Spiegels zu untersuchen?
    Und nicht das Bild oder das Streulicht selbst?

    Weil eine PSF oder Streulichtmessung genaue Photometrie braucht.
    Und weil die Probleme aus Kalle's sehr interessantem Artikel (zB. Luftstreuung) hinzukommen.
    So "schlicht" ist das nicht! Wer hat schon mal eine vergleichsweise einfache Messung der Reflektivität einer Aluschicht versucht? Na bitte. Immer wieder die gleichen...


    Es gibt noch einen weiteren, viel wichtigeren Grund, warum man bei einer Optik an die Oberfläche ran muss. Das ist ein handfester mathematischer Grund:



    Die Abbildung wird mathematisch durch eine Fouriertransformation beschrieben. Leider ist die der Weg von der Oberfläche zum Bild (PSF) eine <b>Einbahnstraße</b>!


    Es gibt also zu einer PSF <i>sehr viele</i> Oberflächenvariationen.
    Das liegt an der Betragsbildung mit Quadrierung (squared modulus).
    Dabei wird die Phaseninformation der Wavefront unwiederbringlich vernichtet.


    Beispiel: Wenn man als Ergebnis einer Quadrierung die Zahl 4 erhält, kann es 2 und auch -2 gewesen sein.


    Wenn man <b>Funktionen</b> wie die Complex Pupil Function transformiert und dann Quadriert gibt es <i>einige</i> Möglichkeiten mehr[;)]


    Das ist der Grund, warum es für allgemeine Fehlerfälle
    <b>unmöglich</b> ist, mittel Sterntest <b>im Fokus</b> auf die Oberfläche zu schließen.


    Das geht nur, wenn man intra- und extrafokales Bild mit dazu nimmt.(*)


    Dann braucht es wieder ein mathematisches <b>Modell</b> um diese Informationen umzusetzen.
    Für einfache Fehler wie Asti und SA ist das am Okular noch qualitativ oder halb-quantitativ möglich, für alles andere setze ich ein dickes Fragezeichen dran.


    Auf den Rest meines Gemäldes gehe ich später ein und halte fest:


    1. Aus der <b>Oberflächen-Topografie</b> das Bild zu <b>berechnen</b> ist viel einfacher als der umgekehrte Weg.


    2. Um die <b>Oberflächen-Topografie</b> zu bestimmen muss eine <b>Höhenmessung</b> ausgeführt werden.


    3. Wenn eine Höhenmessung nicht <i>direkt</i> möglich ist, muss ein <i>indirektes</i> Messverfahren verwendet werden.


    4a. Die einfachsten Verfahren sind die Spielarten der Interferometrie


    4b. Ich bin offen für jede substanzielle Aufklärung zu Kurt's Fragen zum Lyot-Test. (Wie kann man RMS Wert bestimmen usw...)
    Gute Fragen sind immer die halbe Lösung!


    Es scheint nach etwas Literaturstudium so zu sein, dass es einen linearen Bereich für die Abbildung von Phasenunterschieden zu Kontratunterschieden gibt.
    Also nicht völlig hoffnungslos, aber eben komplizierter als Interferometrie.


    (*) Um Sterntest Quacksalbereien schon im Ansatz zu ersticken, habe ich bei meinem 33" Dobsson konsequent auf fokus-stabiles Carbon gesetzt und den OAZ per Passwortschutz (6-stellig!) blockiert.
    Zusätzlich ist in der Leiter ein Metalldedektor integriert, der besonders auf die beliebten französischen Winzermesser vom Typ "Opinell" anspricht. Damit können auch potentiell gefährliche "Knife-Edge-Tests" unterbunden werden [:D]


    Viele Grüße
    Kai

  • "Deutsche müssen rauskommen aus dunkle Keller und sehen selbst..."


    Hallo Kai,


    Schaden muss es ja nicht ... .

    Ergänzend dazu würde die Betrachtung zweier Spiegel - irgendeinen, den Ihr für gut befindet und einen, den Vernet als superpolished qualifiziert - noch einen zusätzlichen Baustein in unserem Puzzle bringen. Dass das nicht möglich sein soll, ist doch völlig unbegreiflich. Warum diese Berührungsängste?


    Ich will es mal anders formulieren:
    Nach dem, was wir hier im Verlauf des threads über den Umgang mit dem Loyt-Test mitbekommen haben (da ist man offenbar noch in einer Lernphase), solange besteht hier der Verdacht, dass Ihr keine praktischen Erfahrungen mit den genannten superpolished-Spiegeln habt. Ein direkter Vergleich zweier Spiegel ist jetzt angebracht. Wenn dieser Schritt nicht gemacht wird, wird, so wie ich das einschätze, von hier nicht mehr viel kommen. Die Weigerung, freundschaftlich zusammenzuarbeiten, geht hier nicht durch.


    Gruß Rolf

  • Hallo Kai und alle,


    auch von mir alles Gute für 2014. Du schreibst:


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: fraxinus</i>


    Warum ist es besser, die Oberfläche eines Spiegels zu untersuchen?
    Und nicht das Bild oder das Streulicht selbst?

    Weil eine PSF oder Streulichtmessung genaue Photometrie braucht.
    Und weil die Probleme aus Kalle's sehr interessantem Artikel (zB. Luftstreuung) hinzukommen.
    So "schlicht" ist das nicht! Wer hat schon mal eine vergleichsweise einfache Messung der Reflektivität einer Aluschicht versucht? Na bitte. Immer wieder die gleichen...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Mal einfach so nachgefragt...: Warum soll es nicht möglich sein, diesen Effekt der Luftstreuung zu messen, bzw. den Betrag abzuschätzen? Man könnte zunächst Messungen im Hochvakuum machen und dann den Prüfstrahl durch "Normalluft" schicken. Dann könnte man den Effekt messen oder im schlechtesten Fall in etwa abschätzen. Das Streulicht dürfte man auch nicht an verspiegelten Optiken messen, da hier wieder andere Effekte zum Tragen kommen (nicht homogene Beschichtung, etc.).


    Bei Messung der Einzelkomponenten wie du es vorschlägst, könnte es ja auch sein, dass man nur durch indirekte Messverfahren dem Ziel etwas näher kommt (siehe dein Punkt 3) und man kann dann evtl. ebenfalls nur abschätzen. Vielleicht ist dieses von dir vorgeschlagene Verfahren auch nicht weniger aufwändig, als eine genaue Photometrie.


    Viele Grüße
    Werner

  • Hallo Rolf,


    du schreibst:


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: rolf</i>
    <br />

    Ich will es mal anders formulieren:
    Nach dem, was wir hier im Verlauf des threads über den Umgang mit dem Loyt-Test mitbekommen haben (da ist man offenbar noch in einer Lernphase), solange besteht hier der Verdacht, dass Ihr keine praktischen Erfahrungen mit den genannten superpolished-Spiegeln habt. Ein direkter Vergleich zweier Spiegel ist jetzt angebracht. Wenn dieser Schritt nicht gemacht wird, wird, so wie ich das einschätze, von hier nicht mehr viel kommen. Die Weigerung, freundschaftlich zusammenzuarbeiten, geht hier nicht durch.


    Gruß Rolf


    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Wenn ich das richtig verstanden habe, geht es hier in Deutschland vielmehr um die genaue Quantifizierung der Ergebnisse aus dem Lyottest, nicht um die Erfahrung im Umgang mit dem Test als solchen. Einige Leute hier wenden den ebenso an wie in Frankreich. Wirklich belastbare, konkrete Werte (Fehler mit genau dem Betrag "XY" bezogen auf eine gesamte Spiegelfläche bei der Durchführung des Tests mit genau festdefinierten Parametern "X`Y`" unter Verwendung der Poliermethode "YY" haben wir auch aus Frankreich nicht gesehen.) Am Ende sprechen beide Seiten möglicherweise über die gleiche Seite der Medaille.


    Ob dies so ist, kann man nur...und da stimme ich dir zu...durch einen gegenseitigen Austausch von Informationen in Form der Messung an jeweils einem Spiegel aus Frankreich und eines vergleichbaren aus Deutschland (oder Österreich) herausbekommen.


    Viele Grüße
    Werner

  • Nein Rolf, sehe ich aus dem Verlauf der Diskussion anders.


    1.) Nicht genaue Quantifizierbarkeit sondern qualitativer Test
    2.) Uneinigkeit über die Skalengröße des Fehlers. Stichwort "millimetrisch" ist nicht "Mikro..." sondern hat einen anderen Skalenwert.


    Viele Grüße
    Werner

  • Rolf,
    solange es keine vernünftige Definition von "superpolished" gibt, mit vernünftigen Grenzwerten hinsichtlich der Oberflächengüte (sprich rms-Grenzwerte zu Welligkeit und zu Rauheit), solange ist dieser Begriff für mich uninteressant. In der Fachliteratur finde ich zum Thema "Superpoliert", "extrem glatt" bzw. "superpolished" immer nur Definitionen für die Rauheit im Bereich der Ortsfrequenzen des Submillimeterbereichs. Dort sollte die Oberfläche besser als 0,5 Nanometer rms sein. Nach dem, was ich so inzwischen gelernt zu haben meine, ist das aber für Astronomen im visuellen Bereich gar nicht nötig, weil hier die Lichtstreuung der Atmosphäre durchhaus größere Werte zulässt, ohne dass dies das Abbild beeinträchtigt. Zur Erinnerung: Die Atmosphäre schluckt selbst im Zenit 10% des Lichts und färbt damit tagsüber den Himmel blau. Am Horizont dämpft die Atmosphäre sogar um den Faktor 10000, was ich beim Venustransit nutzte. Dort schaute ich ohne Sonnenfilter mit einem 8"-Dobson direkt in die Sonne, die gerade über die Ostsee aufging. Selbst Großteleskope definieren die Rauheitgrenze eher bei 2nm und verlangen eben kein "super polished". Der Begriff wurde erst interessant, als die technische Optik (Laseroptik, Belichtungssysteme für Halbleiter) mit UV- und nahem Röntgenlicht anfingen. Denn alle Oberflächengestaltfehler bilden mindestens linearabhängig mit der Wellenlänge ihr Abbild. Im Röntgenlicht kommen dann noch Fragen zur Reflexion/Brechung an Materie hinzu (Stichwort Eindringtiefe).


    Mich stört ein wenig, dass ich - außer bei 'Astrosurf' nirgends etwas über den Begriff "Micromamelonage" nachlesen kann. Google findet keine Drittquellen. Im Umkehrschluss heißt das für mich, dass dort ein Fachbegriff entwickelt wurde, den selbst die Fachwelt nicht kennt, und Du deshalb auch nicht passend übersetzen kannst.


    Zum Lyottest:
    Ich versuch die ganze Zeit zu verstehen, was sich dort wellenoptisch genau abspielt. Als Referenz dient das direkt reflektierte Licht einer Spaltquelle. Dieses interferiert mit dem Streulicht in der Umgebung. Dabei sind Referenz und Streulicht um Lambda/2 phasenverschoben und müssen zudem in ihrer Intensität angepasst werden.


    Wenn ich jetzt grob vereinfacht mal annehme, dass die Intensität des Streulicht sich wie eine Gausskurve um das Airyscheibchen verteilt (oder Kais Liste mit der Intensitätsverteilung der Beugungsringe nehme), dann heißt dies doch, dass die auslöschende Wirkung der Phasenverschiebung nur in dem Bereich (um das beugungsscheibchen) eintritt, wo Dämpfungsfaktor des Referenzlicht und Intensität des Streulichts gleich sind. Das ist dann die Ortsfrequenz, auf die der Lyottest empfindlich reagiert. Soweit, so gut.


    Das Problem ist, dass diese Ortsfrequenz aber abhängig von der Streulichtintensität ist. Diese ist wiederum abhängig von den Rauheits- und Welligkeitsparametern der Oberfläche. Man sieht also, dass was da ist, aber man kann die dazugehörenden lateralen Ausdehnungen (Ortsfrequenzen) nicht bestimmen, solange man das Oberflächenprofil nicht kennt.


    Dazu kommt als zusätzlicher begrenzender Faktor noch das Auflösungsvermögen der Kamera beim Abfotografieren des Testbildes. Somit ist, was vermeintlich auf einem Lyot-Bild als "Polier-Wischer" aussieht, u.U. ein Sammelsurium an Mikrorauheiten, deren Ortfrequenzen ein Vielfaches sind.


    Im Grunde - so stelle ich mir das vor - müsste man einen Lyottest mit unterschiedlichen Dämpfungen "durchstimmen", erhält dadurch die Phasenkontrast-Profile für unterschiedliche Ortsfrequenzen und könnte anhand dieser, sowie einer zusätzlichen Annahme über Welligkeits-/Rauheitsverteilungen dann endlich auf die Oberfläche schließen. Als Ergebnis erhält man - für mich nachvollziehbar - Höhenwerte (rms-Werte), die hinsichtlich Genauigkeit einem Nomarski-DIC sicherlich nicht nachstehen, allerdings für Ortsfrequenzen, die mind. um den Faktor 10, eher 100 größer sein dürften. Oder bleibt es selbst dann unterbestimmtes Gleichungssystem?


    Das man zusätzlich zu jeder Kombination aus tatsächlicher Welligkeit/Rauheit und gewünschter lateraler Empfindlichkeit des Tests die Spaltbreite optimieren muss, kommt hinzu. U.a. beieinflusst man damit wiederum die Helligkeit der interfererierenden Wellenpakete.


    Da ich selbst noch nicht das Vergnügen hatte, einen Lyottest durchzuführen, setzte ich mal meine Ausführungen in den Konjunktiv. Vielleicht hab ich das Verfahren ja gar nicht begriffen. Eine Englische oder Deutsche Übersetzung des Fachartikels B. Lyots liegt mir nicht vor. Das Original hab ich mal aus den frei zugänglichen Quellen herausgepickt.
    Bernard Lypt - Procédés permettant d’étudier les irrégularités d’une surface optique bien polie, C. R. Ac. Sc., Avril 1946, 765-768


    Gruß

  • Hallo Rolf,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Rolf schrieb: Die Quantifikation der millimetrischen micromamelonnage durch den Loyt ist hier kein Problem<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Im französischen Forum habe ich nicht mitgelesen, daher könnte ich auch etwas übersehen haben.
    Wenn jemand mit dem Lyottest Messungen machen kann - also eine Aussage treffen kann wie "An Stelle XY ist die Fläche um Z(nm oder Wellenlängen oder Vergleichbares) höher/niedriger als an Stelle X'Y' ", dann wäre das ganz toll und in der Tat für mich neu. Besonders spannend wäre dann eine Vergleichsmessung mit anerkannten Methoden wie z.B. einem Interferometer (Bzw. Interferenzmikroskop, Weißlichtinterferometer, AFM ...) um die Richtigkeit der Lyot-Messung zu kontrollieren.


    Über Vergleichsmessungen mit unterschiedlichen Methoden würde ich mich sehr freuen, noch mehr natürlich, wenn die Vergleiche ergeben, dass man mit dem Lyottest echte Messungen vornehmen kann.


    Viele Grüße,
    Raphael

  • Hallo Raphael,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Im französischen Forum habe ich nicht mitgelesen, daher könnte ich auch etwas übersehen haben...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    ja, das hast du tatsächlich. Vernet spricht im Zusammenhang mit der uns jüngst präsentierten Lyot- Bildershow von Schätzung und nicht von Messung. In diesem Sinne ist mein o. a. Beispiel aus dem RR-Versuch auch nichts anderes. Nach meinem heutigen Kenntnisstand würde ich aber derartige Schätzungen als sehr unsicher Einstufen wenn es darum geht RMS- Werte von irgendwie definierten Rauheiten zu ermitteln.


    Du weiß doch wahrscheinlich besser als ich ob und welche kommerziellen Messgeräte es gibt mit denen man RSM Oberfläche &lt; 1nm im Ortsfrequezbereich ca. 1 mm &gt; 0,1 mm messen kann. Ggf. wären einschlägige Links dazu sehr willkommen.


    Gruß Kurt

  • Die "Bildershow" verbitten wir uns.
    Die "Schätzungen" in der gezeigten Bilderreihe beruhen auf Erfahrungswerten, die wiederum von Messungen kommen und Du kannst davon ausgehen, dass sie eng an der Realität liegen, auch wenn Du das nicht wahrhaben willst!


    Gruß Rolf

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: fraxinus</i>


    Es gibt also zu einer PSF <i>sehr viele</i> Oberflächenvariationen.
    Das liegt an der Betragsbildung mit Quadrierung (squared modulus).
    Dabei wird die Phaseninformation der Wavefront unwiederbringlich vernichtet.


    Beispiel: Wenn man als Ergebnis einer Quadrierung die Zahl 4 erhält, kann es 2 und auch -2 gewesen sein.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Hallo


    ja vielleicht ist diese Betrachtungsweise und Auslegung einfach falsch.
    Ihr bezieht es ja immer gern auf Wechselstrom.
    Ergebniss der Quadrierung 4, ja was 4 ... Eier, Birnen,
    ich denke es geht um Energie, oder speziell um Helligkeit.
    Werte unter 0 sollte man da wohl vermeiden.
    Weil würde man einen Kondensator über einen Wiederstand mit Wechselspannung beschicken, würde er so gut wie gar keine Energie speichern egal wie lange man ihn lädt.. und den Effekt brauch ich auf dem CCD Chip so gar nicht, also lassen wir das mit Helligkeitswerten unter Null.
    man kann es auch anders betrachten, ein Elektron fliegt um einen Atomkern, ist es Oben haben wir ja zwischen dem Kern und dem Elektron -1? ist es unten haben wir +1 und ist es waagerecht daneben dann haben wir 0? ist natürlich völliger Quatsch weil zwischen dem Elektron und dem Kern wird immer 1 sein egal wo es sich befindet.
    Ja gut es bewegt sich, dann gibt es wohl eine Wirkrichtung.
    Nehmen wir an ein Elektron eines benachbarten Kernes hat genau die entgegegesetzte Bewegungsrichtung und die Elektronen stoßen zusammen
    (ob das möglich ist mal außer Betracht) dann quadriert sich das nicht sondern das Ergebnis wäre 0.
    Aber betrachtet man eine Fläche auf der Segmente unterschiedliche Werte haben kann man die Summe nicht durch quadrieren oder Multiplizieren bestimmen, man muß einfach eine dafür funktionierende Rechenart wählen.
    Nimm einfach die ganze Fläche, trage die wert jedes Punktes ein,
    und rechne das zusammen. Da die unterschiedlichen Werte zu Interferenz führen ist in der Summe, da wir ja von Fehlern unter 1 lambda ausgehen mit Abschwächung zu rechnen, ganz unbeeinflusst von dem Streulicht des Himmels dem Seeing usw.
    Was im Ergebnis wie stark ins Gewicht fällt ist eine andere Sache.
    Nehmen wir jetzt Beugungseffekte so ist das ja sehr stark von der Größe der Optik abhängig, schließlich verdoppelt sich die Länge der Beugungskannte nur wären die Fläche zum Quadrat steigt, das sollte auch Auswirkungen auf die Sichtbarkeit der Kontrastmindernden Effekte durch Rauhigkeit haben. Dann wären kleinere Spiegel eher unkritisch.


    Gruß Frank

  • Hallo Kurt,


    wie gesagt, ich kenne nur das hier Geschriebene. Aber prinzipiell spricht doch nichts gegen Schätzungen, so lange sie als solche erkennbar sind und man sich der Unsicherheiten bewusst ist. Ich erinner mich an einen Kunden der in meiner Werkstatt eine Entfernung geschätzt hat. Eine Messung, weil ich ihm nicht getraut hatte, ergab eine Abweichung im einstelligen Prozentbereich. (Es soll Leute geben die mit dem Meterstab weiter daneben liegen)
    Zum "Üben" braucht aber jeder erstmal richtige Messungen mit denen er seine Schätzungen vergleichen kann.
    Rolf hat oben aber von Messungen gesprochen. Sollte das tatsächlich möglich sein wäre das ein riesen Schritt und deshalb habe ich mich jetzt doch eingeklinkt. RMS Oberflächenfehler von ca. 1nm sind für Weißlichtinterferometer keine große Herausforderung (Grenze ca. 0,1nm). Die Laterale Auflösung ist nur eine Frage der verwendeten Optik incl. Kamera und Kalibrierung. Man darf natürlich nicht vernachlässigen, dass alleine durch die Verwendung einer Zusatzoptik mit begrenzter Auflösung ein "Langpassfilter" wirkt der u.U. stärker ist als es die Kameraauflösung vermuten lässt. Astronomen und Mikroskopiker kennen das ja. Ausführlicheres zu Genauigkiten und Grenzen z.B. bei Zygo auf der Internetseite.


    So, nun bin ich gespannt ob es Lyot-Messungen gibt oder ob es sich um ein Mißverständnis handelt.

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