Fangspiegelvermessung mit PDI

  • Hallo Schleifgemeinde,
    die Interferometrie ist ja mittlerweile beim Schleifen nicht mehr wegzudenken. Gut, bei Primärspiegeln ist ja soweit alles klar. Ich wollte nun aber mal das Ganze auf Fangspiegel ausweiten und wollte in die Runde Fragen ob die Ergebnisse soweit eine Aussagekraft haben.
    Ich bin folgendermaßen vorgangen. Der Aufbau war ähnlich des Foucaulttest gegen Referenzsphäre wie hier auf der Seite von Reiner Vogel beschrieben.

    Der Unterschied ist, dass anstatt LED und Messerschneide, Laser und PDI Platte verwendet wurden. Die Daten der Referenzsphäre
    RoC:2780mm, D:150mm, der Prüfling: D:88mm kl. Achse. Soweit hat das aller gut funktioniert. Interferogramme sehen so aus



    Die Auswertung durch Mittelung von 6 Interferogrammen mit unterschiedlicher Positions des "Auges" Spiegeldaten mit RoC der Referenzsphäre und d=88mm, CC=0



    Ein Foucaultbild im Doppelpass (die Erhebungen sind Luftschlieren)


    Soweit so gut. Der Auswertung nach dürfte der Fangspiegel ja mehr als Ausreichend sein. Meine Frage ist nun ob ich diesen Ergebnissen trauen kann. Mit dem Aufbau im RC-Test könnte ich ja auf die klassischen Vermessungen zurückgreifen. Die Messung mit dem PDI ist allerdings mit deutlich weniger Aufwand verbunden.
    Im RC-Test kann man die Empfindlichkeit ja noch erhöhen indem man den Winkel "phi" verkleinert (siehe hierzu auf die Homepage von Reiner)
    http://www.reinervogel.net
    Gilt das gleiche auch für die interferometrische Vermessung? Ich danke Euch vielmals für Antworten.
    CS, Matze

  • Hi Matze,


    das alles geht. Und grundsätzlich kannst du dieser Auswertung vertrauen. ABER: selbst die kleinste Schweinerei in deiner Referenzsphäre fließt in deine Auswertung mit ein. Und das auch noch doppelt. Ich selbst hab mir auch für den RC Test eine Ref.-Sphäre gemacht. Und diese sieht im Focault grundsätzlich auch gut aus. Aber ich weis nicht, ob ich dieser auch in deinem Aufbau vertrauen würde. Dazu würde ich diese erstmal seperat vermessen wollen.


    Du hast doch deine Ref.Sphäre bestimmt schon mit dem PDI ausgemessen? Wenn die da richtig, richtig gut ist, dann passt's. Dieses Stück Glas ist in deinem Aufbau die kritische Komponente.


    Abgesehen davon sieht dein Aufbau vollkommen logisch und simpel aus. Bin mal gespannt was die anderen dazu sagen. Ich habe auch noch nie einen Planspiegel interferrometrisch vermessen, obgleich ich auch schon drei Stück gemacht habe.


    Salute,


    Harry

  • Hallo Matze,


    passt schon so!

    Es gibt ein paar Stolperfallen, die wichtigste zuerst:

    Da es ein Nulltest ist, ist die Frage von OF nicht so einfach zu beantworten: "Invert Wavefront?". OF tut sich nicht grundlos so schwer damit[;)]


    Das heisst, man muss die Einzel-Igramme alle in die "gleiche Richtung" ivertieren. Erst dann darf man mitteln!
    Ich mache das an einem charakteristischem Feature fest (gleiche Asti Ohren, gleicher Randabfall bzw Aufwölbung, CC positiv oder negativ) und invertiere dann bei Bedarf noch einmal andersrum.
    (Es geht auch über eine Fokusverschiebung und Beobachtung der Streifen, dann muss man sich die Richtung einzeln notieren)

    Die absolute Orientierung von Berg und Tal ist nur bei der Politur wichtig. Das merkt man aber sehr schnell und lernt daraus[;)]
    Für die Strehl Bestimmung ist es egal, Hauptsache alle Einzel-Igramme haben die gleiche Orientierung.

    Zur Qualität der Sphäre:
    Natürlich sollte die sehr gut sein und auch vorher einzeln vermessen werden.
    Aber sie geht nur zur Hälfte ein. (bin mir da ganz sicher)
    Das heisst, mit einer Strehl-0.98+ Sphäre kann man denselben Wert an am Fangspiegel locker sicherstellen.
    Strehl 0.98+++ ist bei einer kleineren Sphäre ohne Probleme poliertechnisch möglich, wenn man den letzten Zentimeter vom Rand (viruell oder real) abblendet.


    Coma darf im Gesamtergebnis nicht abgezogen werden, hier ist aber kaum was drin.

    Genauigkeitssteigerungen wie beim "echten" RC-Test sind nicht möglich und auch nicht nötig. Der Prüfling sollte unter dem Winkel gemessen werden, in dem er später benutzt wird. Der Test stellt nämlich nicht die Planlage fest sondern "nur" die Deformation der Wavefront unter diesem Winkel.
    Das ist ein kleiner aber feiner Unterschied[;)]
    Theoretsich könnte der "Planspiegel" Asti haben und zufällig den passenden ROC (Power) dazu.


    Viel Spaß beim weiteren Testen wünscht
    Kai

  • Hallo Kai und Harry,
    vielen Dank für Eure Antworten. Na das hört sich ja super an. Was die Referenzsphäre angeht: Ist eine Leihgabe eines Sternenfreundes. Die habe ich natürlich auch vermessen. Viel sphärischer geht es nicht[;)]
    Sowohl PDI also Foucault zeigten nahezu keine Abweichungen. Es reicht definitiv zum Vermessen von Fangspiegeln. Einziges Problem bis jetzt: Bei unbelegtem FS funktioniert das System nicht. Dafür ist der Laser zu schwach. [:I]
    Kai, Dir auch Danke für die Deine Ausführungen. Beim Mitteln muss man tatsächlich aufpassen, nicht nur weil man sich den Spiegel sonst "schönrechnet" [;)]
    Das mit dem Winkel habe ich jetzt auch geschnallt, alles klar.
    CS, Matze

  • Hi Matze,


    das heißt aber dann, daß auch deine Ref.-Sphäre nicht verspiegel ist, richtig? Meine ist verspiegelt. Diese hab ich aber bisher nur im RC-Test mit unbelegtem Fangspiegel eingesetzt. Du hast jetzt unbelegte Sphäre UND unbelegten Fangspiegel? Da meine ich mich erinnern zu können, daß das aber auch beim RC-Test schon nimmer funktioniert. Irre ich mich da?


    Salute,


    Harry

  • Servus Kai,


    kannst du mir kurz und knapp erklären, warum die Sphäre nur einfach eingeht? Beim RC-Test geht sie auch mit doppelter Genauigkeit in's Ergebnis ein. Warum nicht bei diesem Setup?


    Schon mal vielen Dank im voraus,


    Harry

  • Hallo Harry,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: FHarry</i>
    kannst du mir kurz und knapp erklären, warum die Sphäre nur einfach eingeht? Beim RC-Test geht sie auch mit doppelter Genauigkeit in's Ergebnis ein. Warum nicht bei diesem Setup?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Warum sollte die Sphäre doppelt ins Ergebnis eingehen? Das Licht wird zweimal am Planspiegel, aber nur einmal an der Sphäre reflektiert.


    Gruß
    Michael

  • Hallo Harry


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">das heißt aber dann, daß auch deine Ref.-Sphäre nicht verspiegel ist, richtig?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    nein, die Referenz ist verspiegelt. Das ist ja momentan die Krux. Ohne verspiegelte Referenzsphäre oder Prüfling kann ich den Test nicht durchführen, da der Reflex zu schwach wird.
    Somit ist dieser Test zur Herstellung einer planen Optik (noch) nicht geeignet. Ich werde aber noch weiter experimentieren


    CS, Matze

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


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">das heißt aber dann, daß auch deine Ref.-Sphäre nicht verspiegel ist, richtig?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    nein, die Referenz ist verspiegelt. Das ist ja momentan die Krux. Ohne verspiegelte Referenzsphäre oder Prüfling kann ich den Test nicht durchführen, da der Reflex zu schwach wird.
    Somit ist dieser Test zur Herstellung einer planen Optik (noch) nicht geeignet. Ich werde aber noch weiter experimentieren


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


    wenn der Prüfling nicht allzu groß ist dann kannst du doch irgendeinen mittelprächtigen, belegten Parabolspiegel als Referenzsphäre einsetzen.


    Gruß Kurt

  • Hallo Matze


    jetzt stehe ich auf dem Schlauch, die eingangs gezeigte Auswertung ist doch vom Planspiegel (unbelegt?), mittels Referenzsphäre (belegt?)?


    Da ich da auch noch davor stehe, und das "originale" PDI-Lasermodul zu schwach ist für einen vernüftigen Reflex über unbelegten Prüfling und beleter Referenz (mein Empfinden), habe ich mir einen stärkeren Laser mit justierbarer Linse zugelegt. Damit sollte der Ritchey-Common-Test funktionieren, doch wie sieht es mit den PDI aus? Wie fliesst die justierbare Linse des Laser in das Ergebnis ein?


    Gruss
    Roger

  • Hallo


    Versuch es doch mal mit einem 10er PLO SEL vor der Laserdiode
    Eigentlich reicht Foucault aber aus,man kann die Maske vor die Referenz stellen,entsprechend Größer.
    Beim Auswerten ist darauf zu achten das der ROC genau dem der Referenz entsprechen mus.
    Der FS ist dabei auch im doppeltem Durchgang,die Referenz wird nur einmal benutzt,da kommst du bei Sphäre locker auf lambda/40 wave.
    Das was du da siehst ist ja auch die Form falls du doch interfefometrie machst, wegen der invert Frage.


    Gruß Frank

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


    jetzt stehe ich auf dem Schlauch, die eingangs gezeigte Auswertung


    ist doch vom Planspiegel (unbelegt?), mittels Referenzsphäre (belegt?)?


    Da ich da auch noch davor stehe, und das "originale" PDI-Lasermodul zu schwach ist für einen vernüftigen Reflex über unbelegten Prüfling und beleter Referenz (mein Empfinden), habe ich mir einen stärkeren Laser mit justierbarer Linse zugelegt. Damit sollte der Ritchey-Common-Test funktionieren, doch wie sieht es mit den PDI aus? Wie fliesst die justierbare Linse des Laser in das Ergebnis ein?


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


    PDI mit 2 Reflexionen an unbelegten Flächen unt roter Laserdiode wird wahrscheilich nix. Nimm einen grünen Laser mit Aufweitungslise (z. B. Mikroskopobjektiv oder Oku), Das sollte reichen.


    Gruß Kurt

  • Hallo,


    ich habe nun schon einige Fangspiegel mit 2 oder sogar 3 unbelegten Flächen getestet. Mit sehr kleiner Laserleistung (1mW), allerdings mit Michelson Interferometer. Da hat man mehr Licht als mit dem PDI.
    http://www.astrotreff.de/topic…CHIVE=true&TOPIC_ID=90704

    Trotzdem, es gibt mittlerweile für kleines Geld rote Laserdioden (650nm) mit 100mW. Die würde ich, auch aus Sicherheitsgründen, prinzipiell ohne Optik verwenden. Damit hat man einen definiert kleinen Punkt. Ich bin mir sehr sicher, dass das für zwei unbelegte Flächen ausreicht. Wahrscheinlich auch für drei.

    Zusätzliche Möglichkeit wäre eine CCD Webcam oder DMK *ohne* irgendwelche IR Filter. Für die paar Streifen völlig ausreichend und
    damit steigt die Empfindlichkeit nochmal dramatisch.
    Astro-modifizierte Canon geht natürlich auch.

    Viele Grüße
    Kai

  • Hallo nochmals in die Runde,
    um die Missverständnisse auszuräumen. Der Test funktioniert bisher NUR, wenn BEIDE Flächen belegt sind. Ansonsten wird der Reflex einfach zu schwach.
    Wie von Kai beschrieben sollte mit stärkeren Lasern der Test auch bei unbelegten Flächen funktionieren. Hier muss dann aber davor die Frage geklärt werden ob der Laserkristall dann noch klein genug für das PDI ist.
    Ein entsprechendes Exemplar habe ich daheim rumliegen. Tests stehen an. Kann aber noch dauern. Ich werde aber definitiv berichten.
    CS, Matze

  • Hallo Optikexperten,
    schneller als gedacht, konnten "Versuche" mit dem 2. Laser machen. Leider ohne Erfolg. Der Laser war einmal[B)]
    Es bleibt also vorerst dabei, dass die Fangspiegelvermessung mit dem PDI nur bei belegten Flächen möglich ist.
    CS, Matze

  • Hi Matze,


    ich bin auch eben gerade dabei meine Ergebnisse eines 150mm Planspiegels mit einem Bath zu kontrollieren. Ich habe exakt dengleichen Setup wie du, also gegen Ref-Sphäre wie im RC-Test auch. Meine Ref-Sphäre ist belegt. Ich bekomme mit meinem Standard-Grün Laser astreine rattenscharfe IGramme. Standard-Grün heißt, daß ich hier von einem Laser aus einem Laserpointer spreche. Nix besonderes also.


    Nur habe ich gerade ein anderes Problem. Meine IGramme sind eindeutig eirig. Eben genau von der Form unter welcher man auch den FS sieht wenn man frontal von vorne auf ihn im 45° geneigte Winkel drauf schaut. Da glaube ich, mach ich was verkehrt, richtig?


    Und eine Frage hab ich noch. Nur für den Fall, daß ich das nicht richtig verstanden haben sollte. Den Test auf Power liefert uns das Interferrogramm nicht. Also den eigentlichen KR, welcher ja möglichst nahe unendlich sein sollte. Dazu zitiere ich nochmal den Kai, der das treffend formuliert hat:


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Der Test stellt nämlich nicht die Planlage fest sondern "nur" die Deformation der Wavefront unter diesem Winkel.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Das bringt mich zu einer anderen Frage: Was zum Henker sagen die IGramme aus, welche bei manchen käuflichen Planspiegeln mitgeliefert werden? Diese beinhalten doch keinerlei Aussage über die Planität oder den eigentlich KR? Das ist doch eigentlich verars.... da der KR ja der "größere" Fehler an einem Planspiegel ist. Makulatur?


    Grüße,


    Harry

  • Hallo


    Setze einfach vor die Referenz eine Lochblende,
    Musst du natürlich ausrechnen um wieviel größer die sein mus.


    Gruß Frank

  • Mesch Harry,
    der Thread heißt doch FS-Vermessung mit dem PDI, nicht mit Bath [:D]


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich bekomme mit meinem Standard-Grün Laser astreine rattenscharfe IGramme. Standard-Grün heißt, daß ich hier von einem Laser aus einem Laserpointer spreche. Nix besonderes also.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Das glaube ich Dir sofort. Ich experimentiere ja derzeit auch mit dem Bath und die Igramme sind so verdammt hell, dass ich eher mit Überbelichtung kämpfe. Da sollte die Messung im RC-Aufbau keine Probleme darstellen.
    Beim PDI ist man durch die Größe des Laserkristalls begrenzt. Dieses sollte ja kleiner sein, als das Beugungsscheibchen des Prüflings. Bei meinem Aufbau war der Laser jedenfalls bei unbelegtem FS zu schwach. Deswegen ja auch der Umstieg aufs Bath.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Nur habe ich gerade ein anderes Problem. Meine IGramme sind eindeutig eirig. Eben genau von der Form unter welcher man auch den FS sieht wenn man frontal von vorne auf ihn im 45° geneigte Winkel drauf schaut. Da glaube ich, mach ich was verkehrt, richtig?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Nein, ich denke Du machst alles richtig. Bei mir war der FS und somit die Igramme ebenfalls eirig. Am Aufbau kanns nicht gelegen haben. Das waren 45° und auf der optischen Achse. Fand ich aber nicht so tragisch. Einfach in OpenFringe den Kreis möglich passend ums IGramm legen. Das stückchen Rand das verlorengeht wird im praktischen Einsatz sowieso nicht genutzt. Wir Selbstschleifer dimensionieren ja unsere FS immer ein bischen größer weil wir wissen, dass die äußeren mm die meißten Probleme machen[;)] Da braucht man die auch net vermessen.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Und eine Frage hab ich noch. Nur für den Fall, daß ich das nicht richtig verstanden haben sollte. Den Test auf Power liefert uns das Interferrogramm nicht<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Doch, soweit ich das verstanden habe liefert der das schon. Bei einem FS mit endlichem KR wirst du bei deiner Auswertung Asti messen. Ich bin mir ziemlich sicher das man anhand dessen Ausprägung auch auf die Ausprägung der Power des FS rückschließen kann. Allerdings wie man nun erkennt ob Konkav oder Konvex weiß ich auch nicht.
    Könntest Du mal ein beispielhaftes IG von Deiner Fangspiegelvermessung zeigen? Würde mich interessieren.
    CS, Matze

  • Hallo





    <font color="green">Nachtrag: Das IF Bild ist oben etwas abgeschnitten, da die Halterung im Strahlengang steht, die Sphäre ist belegt, der FS noch nicht wirklich flach</font id="green">


    Meine ersten Versuche mit der Vermessung des FS (mit PDI).
    Ob Loch oder Berg zeigt sich beim weiteren polieren, oder wenn am Rand eine Stelle abgesenkt wird.


    Gruss


    <font size="1"><font color="green">Bilderlink korrigiert</font id="green"></font id="size1">

  • Hallo


    FS im RC Test ist schon eine verrückte Sache,
    betrachtet man einen FS mit Power mit Foucault ähnelt der Anblick einer Parabolisierung, ob das nun beim Interferogramm auch so ist kann ich keine Aussage zu machen, aber bei Null sollte es stimmen. hat man nun einen Asti drin der die Power kompensiert merkt man das wenn man den FS 90° dreht.
    Die Power kann man aber schneller mit Laborstartest angehen, Punktlichtquelle hast du ja schon, Differenz zwischen sag. und tan. Fokus messen reicht um Richtung und Radius der Krümmung zu bestimmen. Solange man die Differenz noch messen kann braucht es kein Interferogramm.
    Das Interferometer zeigt im RC Test Power als Asti, genau wie beim Sterntest am Himmel, Asti zeigt es aber auch als Asti, funzt nur nahe am Nulltest, also fürs Finish, davor ist es wohl wenig hilfreich


    Gruß Frank


    Gruß Frank

  • Hallo Roger,
    interessant, Du hast die Position von Prüfling von Referenzsphäre getauscht, sehe ich das richtig? Ich denke mal, daher funktioniert Deine Messung mit dem PDI.
    <s>Ich denke so funktioniert es auch, aber deine Sphäre geht bei dieser Anordnung doppelt in die Messung ein, während das Licht am FS nur einmal reflektiert wird.
    D.h. in der Konfiguration kann man am unbelegtem FS noch messen, jedoch muss die Sphäre doppelt so genau sein wie der Zielwert vom FS und die Genauigkeit mit der man den FS vermessen kann nimmt um die Hälfte ab (im Vergleich zur klassischen Anordnung).
    Bevor Du den FS verspiegelst wüde ich unbedingt noch in der klassischen Anordnung messen</s>.
    Grüße, Matze


    Edit: Schnellschuss..ups [:I]
    Umgekehrte Aufbau kann nicht funktionieren.

  • Hallo Matze


    nein, anscheinend täuscht das Bild, ist der "normale" Aufbau, etwas unter 45°, Sphäre ist ~205mm, des FS ist ~110mm
    Laser --&gt; "Planfläche" --&gt; Sphäre --&gt; "Planfläche" --&gt; PDI
    Interessant ist, dass von der Sphäre ein Kreis mit DM ~98mm abgebildet wird, was in OF eingetragen wird.


    Der Laser ist jedoch nicht der von Michael Koch, dieser wäre zu schwach dafür.
    Ob es anders rum funktionieren würde?
    Der einzige Vorteil wäre, dass nur eine unverspigelete Fläche passiert wird, jedoch ist diese genau 90° was wiederum nur wenig Licht reflektiert.


    Gruss

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: RogerZi</i>
    Interessant ist, dass von der Sphäre ein Kreis mit DM ~98mm abgebildet wird...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Warum? Der Durchmesser müsste doch größer sein als der Planspiegel.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: RogerZi</i>
    Ob es anders rum funktionieren würde?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Nein, ganz bestimmt nicht.


    Gruß
    Michael

  • Hallo Michael


    besten Dank für deine Antwort, ich sollte dies präzieser Ausdrücken.
    Horizontal (dies ist von Interesse) werden ~98mm abgebildet, vertikal sicherlich mehr als die ~110mm, in OF werte ich jedoch eine Runde Fläche aus, der Rest von Oval (oben/unten) wird "abgeschnitten"


    Nachtrag: dies sollte mal ein Fangspiegel werden, zur Zeit ist es eine runde Scheibe, ob ich diese dann zuschneide auf ein Oval ist noch offen


    Gruss

  • Hallo


    Horizontale Achse, ja do kann man eine 98mm Blende vor die Referenz setzen dann ist alles schick,
    Da ginge sogar eine Coudermaske,mus man aber aufpassen das das Programm keinen best roc setzt und den gegebenenfalls auf den tatsächlichen roc der Referenz zurück stellen.


    Gruß Frank

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