Cassegrain Design völlig frei wählbar?

hallo Leute,

Nils:
HS f/5, FS f/4
das Gerät wird nur recht "lang" sonst ok.
Vorteil natürlich -> kleiner FS !

Ich baute vor Jahrzehnten aus einem 8" Optik Set ( 1/3.75 )
(Coulter USA) einen Cassegrain der HS f/4( 8oomm)-> System f/15 (3000mm)

Gruß
Christian

Was meinst Du mit Fangspiegel - f/4 ? Der Radius des FS wäre demnach ja durchmesserabhängig - oder bezieht sich das auf den Durchmesser der freien Öffnung des Systems? Dann kannst Du ja gleich -f/5 wählen, um die Bildfeldwölbung zu eleminieren. Allerdings kommt man damit nicht auf 22% Obstruktion, sondern eher auf 44%.

Je stärker der FS gekrümmt ist (also je kleiner der Radius), desto höher ist der Vergrößerungsfaktor und die Systembrennweite. Die Zahlen sind rein geometrisch schnell erfassbar. HS: f/5 FS: k=4 -> Obstruktion 25%, wenn f' im Scheitelpunkt des HS liegt. Ergibt aber ein Systemöffnungsverhältnis von f/20. Soll der Backfocus größer als 0 sein, wird die Obstruktion entweder etwas größer oder der Vergrößerungsfaktor und damit die Systembrennweite.

Gruß

ullrich

Hallo Nils,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Nils_Eggert</i>
Prinzipiell ist es aber egal, welche Krümmungsradien die beiden Komponenten haben oder gibt es da was zu beachten?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Prinzipiell ist es egal, aber es gibt noch weitere Gesichtspunkte die dabei beachtet werden sollten:
-- Obstruktion
-- Bildfeldkrümmung
-- Anordnung von Streulicht-Blenden (siehe Kapitel 19.3 in Rutten/Venrooij, "Telescope Optics"), es gibt Fälle bei denen die Anordnung der Blenden ein schwieriger Kompromisss wird
-- Herstellbarkeit
-- Justieranfälligkeit

Gruß
Michael

Ich könnte das zwar ausrechnen, aber schneller ginge es, wenn Du die Werte für D und B noch nennst

Als k-Faktor (Verlängerungsfaktor des FS) ermittle ich gerade mal 1,6 - da denke ich, daß der FS nicht die richtige Größe hat, um das Strahlenbündel des HS vollständig abzubilden. Nicht, wenn der Brennpunkt nicht innerhalb des Teleskops sein soll.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Nils_Eggert</i>
ist in deiner Quelle alles zu diesem Thema aufgeführt?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Das Buch ist in jedem Fall empfehlenswert. Zur Bildfeldkrümmung und zur Streulichtblenden-Problematik steht einiges drin. Die Herstellbarkeit ist eng mit der konischen Konstante verknüpft.

Gruß
Michael

Hallo Nils,
ich habe mich auch schon mehrfach planungsmäßig mit Cassegrainsystemen beschäftigt.
Dabei fiel immer wieder auf, dass wenn man ein für Cassegrain Teleskope großes Öffnungsverhältnis haben möchte, z.B. f/6,7 und dabei noch eine geringe Obstruktion (um die 25%), dann sollte der HS ein Öffnungsverhältnis zwischen f/1,5 und f/3 haben.
Daraus ergibt sich eine extreme Bildfeldkrümmung, was mich jedesmal wieder von einem Projekt abgeschreckt hat.
Ich habe deine Zahlen jetzt nicht geprüft, aber f/8 Gesamtsystem mit f/5 HS und 22% Obstruktion passt gefühlsmäßig gar nicht zusammen.
Mit der Nasmythauskopplung gewinnt man zwar Lichtweg, aber man muss aufpassen, dass der Tertiärspiegel den vom HS kommenden Strahlengang nicht beschneidet.
Viele Grüße
Jörg

Hallo Nils,

versuch's mal damit:
http://atm.zaciatok.sk/wp-cont…ds/cassegrain_e_main.html

cs Kai

Hallo Nils,

Winlens ist vollkommen ungeeignet. Es rechnet falsch. Nimm OSLO. Bei Cassegrainsystemen mit einer Obstruktion unter 33% muß man fast immer durch Baffling Vignettierung einführen, weil das Gerät sonst tagblind wird.

Clear skies

Tassilo

Rein geometrisch (Strahlensatz) muß der FS dann aber 403mm Durchmesser haben, um alle Strahlen des HS zu erfassen. Das wäre dann eine Obstruktion von...ähm...indiskutabel viel, nämlich 660/403=61%

Hallo Nils,

"Wie kommst du zu der Annahme? Ich dachte es wäre ein Industrieprogramm." - Leidvolle Erfahrung. Das ist in VB programmiert, die Genauigkeit reicht in keinster Weise für aussagekräftige Spots.
Als ich das damals reklamiert habe, (ich hatte das damals noch gekauft, für 120Mark) hieß es nur "Ja und, was erwarten Sie für den Preis?"
Vergiss es. Nimm ein richtiges Strahldurchrechnungsprogramm: OSLO, ZEMAX, CODE V etc.. OSLO EDU kostet nix, und ist deswegen weit verbreitet. Tut alles, was Du brauchst.

Clear Skies

Tassilo

Hallo Nils,

das war dramatisch. Das waren (90er) meine ersten Optikdesignversuche. Ich wollte einen 500mm f/8 SC aus einer (immer noch) vorhandenen LF6-Linse schleifen. Nach 2 Jahren hatte ich ein Traumdesign - 100mm beugungsbegrenztes, flaches Feld bei vertretbarer Obstruktion und Baulänge. Du kannst Dir meine Begeisterung nicht mal annähernd vorstellen. Vor dem Schliff wollte ich aber sicherheitshalber das Design überprüfen lassen -Philipp Keller war damals der einzige, der ein professionelles Programm hatte. Er hat das netterweise für mich überprüft - mit vernichtendem Ergebniss. 2mm! große Spots, statt Beugungsbegrenztheit.
Bei kleinen Optikaufbauten, z.B. mit den Linsen aus dem Spindler & Hoyer-Lieferprogramm, und mit sphärischen Flächen passte es noch halbwegs. Sobald aber größere Durchmesser und Asphären mit ins Spiel kommen, wurde es unbrauchbar.
Eben noch der König der Welt, mit dem genialsten Optikdesign ever, und dann nur noch der Konstrukteur einer optischen Mülltonne. Wie sauer ich war kannst Du Dir ausmalen.
Du kannst ja mal ein paar Designs aus der Literatur in Deine Version eingeben, und dann gucken was rauskommt.

Clear skies

Tassilo

Hi Nils

als Optikprogramm empfehle ich gern http://www.busack-medial.de/pointspread.htm Ein einfach zu erlernendes Tool zur Entwicklung von Astrooptik. Es gibt ein Tutorial als Word Datei, das man mal durchspielen sollte. Das Programm ist simpel und effektiv. Reicht im Grunde erst mal locker, um sich einen Überblock zu verschaffen.

by the way: Gibt es OSLO denn überhaupt noch kostenlos?

Zur Frage: Es gibt einen Formelsatz, der den Zusammenhang zwischen den geometrischen Dimensionen, der Zielbrennweite des Systems und der Brennweite mindestens eines der verwendeten Spiegel beschreibt. Daraus ergibt sich dann der Vergrößerungsfaktor M des Sekundärspiegels, etc. Siehe z.B. Telecope Optics Rutten & van Venrooij.

Je kompakter das System wird und desto weniger Obstruktion man einplant, des stärker wird die Bildfeldkrümmung.

Übrigens, es gibt ne Menge Internetseiten zum Thema Cassegrain im Internet, z.B. hier.
http://www.loptics.com/ATM/mir…/cass_info/cass_info.html

Viele Grüße,
Christian

Hallo Nils,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Was mich interessiert ist, ist es völlig egal, abgesehen von eventuell
extremen Öffnungsverhältnissen, die Brennweite jeweils vom Hauptspiegel und Fangspiegel festzulegen?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Rein mathematisch ist es das zwar aber aus diversen Gründen praktisch natürlich nicht.
Ein HS mit zb. f/1 ist zwar mathematisch möglich praktisch sprechen etliche Gründe dagegen.
Bevor du also überhaupt anfängst zu rechnen muss erst mal klar sein welche praktischen Aspekte eine Rolle spielen.
Beim HS ist das

*Herstellbarkeit in guter Qualität
*Feldkorrektur (je schneller der HS desto mehr Koma im Feld)
*Justieranfälligkeit
*Baulänge des Systems

Die 3 ersten Punkte sprechen für ein möglichst langsames Öffnungsverhältnis der Letzte für ein möglichst schnelles.
Es ist also ein Kompromiss zu suchen.
Bewährt hat sich hier f/4 bis f/5 daran sollte man sich auch orientieren!

Beim Sekundärspiegel ist relevant

*Angestrebter Verlängerungsfaktor und damit die Systembrennweite
*Lage des Fokus hinter dem HS.

Das Öffnungsverhältnis des SP ist kein sinnvoller Ausgangs-Parameter!
Was sind den sinnvollen Ausgangs-Parameter?
Prinzipiell lässt sich eine jede Formel ja beliebig nach gegebenen und gesuchten Größen umstellen.
Praktisch ist es aber sinnvoll die Parameter vorher festzulegen die auch wirklich wichtig sind.
Das Öffnungsverhältnis des SP gehört nicht dazu!

Wichtig sind
*Die gewünschte Systembrennweite und damit das Öffnungsverhältnis
*Der Verlängerungsfaktor des SP
*Das Öffnungsverhältnis des HS
*Die Lage des Fokus hinter dem HS.

Sowohl für den Verlängerungsfaktor des SP als auch das Öffnungsverhältnis des HS sind praktische Belange entscheidend.
Beim HS wäre f/4 bis f/5 eine gute Wahl und beim Verlängerungsfaktor des SP sollte man nach Möglichkeit nicht über Faktor 5 gehen.

Daraus folgt ein maximal sinnvolles Öffnungsverhältnis des Systems von f/20 bis f/25.
Das wäre auch bezüglich erreichbarem Feld und AP mit handelsüblichen Okularbrennweiten langsam die Obergrenze des Sinnvollen.

Langsamer geht natürlich immer aber das erhöht die Obstruktion.
Bezüglich Obstruktion gilt.

*Je schneller der HS desto geringer
*Je größer der Verlängerungsfaktor des SP desto geringer
*Je kürzer der Fokus hinter dem HS desto geringer.

Wer also eine möglichst kleine Obstruktion anstrebt der wählt einen HS mit f/4 ( aus praktischen Gründen sollte ein noch schnellerer nicht gewählt werden)
Dann wäre der maximal sinnvolle Verlängerungsfaktor mit m 5 für die ganz mutigen vielleicht m 6 zu wählen.
Der Fokus hinter HS ist möglichst knapp zu wählen.
Selbstverständlich muss man aber mechanisch noch mit allem Zubehör inklusive Zenitspiegel ausreichend Weg zur Verfügung haben.

Wer lieber eine kleinere Systembrennweite will der muss dann abwägen zwischen Obstruktion und der angestrebten Brennweite und obige Parameter entsprechend anpassen

Grüße Gerd