Der heilige Gral der Spiegelschleifer

  • Hallo Kai,
    mal angenommen, die austretende Strahlung HÄTTE 5 keV, selbst dann ist der Wirkungsquerschnitt für eine Wechselwirkung des Röntgenquanten mit dem Glas der Kammer und der Luft bis zu dir soooo hoch (Photoeffekt, geht mit Z^5 des Absorbers und E^(-3,5) der Strahlung), dass eh nix mehr ankommen würde.
    <b>Daher:</b> Kai, ich bin mir sicher, dass du das alles richtig machst (kein Scherz!)

  • Hallo miteinander,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Lass dich von einem warnen, der jahrelang vor einem Röhrenfernseher zugebracht hat und Dank der dort anliegenden 30kV schon kräftig geröntgt wurde.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ich habe das auch gemacht, und mir damals auch keine Gedanken darüber gemacht! (Wie heute übrigens auch) Ich bin nach wie vor nicht durchsichtig [;)]
    Ich arbeite ab und zu mit Röntgenblitzsystemen um mit meinen High Speed Kameras in Detonationen reinschauen zu können, dort wird mit ganz anderen Energien gespielt.


    Übrigens Kai: Schön umgesetzt, sieht gut aus!

  • Hallo Werner,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Lass dich von einem warnen, der jahrelang vor einem Röhrenfernseher zugebracht hat und Dank der dort anliegenden 30kV schon kräftig geröntgt wurde.




    Ich habe das auch gemacht, und mir damals auch keine Gedanken darüber gemacht! (Wie heute übrigens auch) Ich bin nach wie vor nicht durchsichtig <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    eigentlich hatte mein Satz ursprünglich wenig mit der Reparaturpraxis von Fernsehern zu tun, deshalb habe ich auch bewusst "-vor- einem Röhrenfernseher" geschrieben, denn das haben so ziemliche alle anderen Menschen auch getan.
    Somit hatten auch all diese Menschen eine 30kV Schleuder im Zimmer stehen und sind wohl genauso viel oder wenig geröntgt worden wie ich.
    Das war im Prinzip der ironische Bezug der 30kV im Vergleich zu den beängstigenden 5kV. [;)]
    War wohl doch nicht als Scherz verständlich.[xx(]
    Eigentlich hätte der Martin schimpfen müssen, ich hoffe er nimmt mir seine 5kV Gefahren-Steilvorlage nicht krumm. [:D]
    Aber wie ich den Martin als Gemütsmenschen kenne, macht der das nicht.
    [;)]
    Viele Grüße
    Jörg


    p.s. Ich glaube, jetzt lassen wir das mal lieber mit der Hochspannung gut sein, der Kai dreht schon Runden unter der Decke und das will er vermutlich nicht bis morgfen früh machen müssen.[}:)]

  • Hallo Daniel und Werner,


    besten Dank für die Betstätigung, da können wir wieder zur Tagesordung übergehen.[:)]


    (==&gt;)Jörg:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">... Kai dreht schon Runden unter der Decke... <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Nö, der Kai geht jetzt in die Werkstatt und feilt sich einen Bleikittel mit Stehkragen - aus dem ganzen Block.
    Ach was, alles gut.[;)]


    Viele Grüße
    Kai

  • Hallo Kai


    damit ich mir mit "Vakuum" etwas vorstellen kann, welcher Druck herrscht denn in der Kammer beim verspiegeln?


    Gruss

  • Hallo Roger,


    Circa 2x10-5mBar reichen aus.
    Beim letzten mal waren es 3x10-6mBar.


    Viele Grüße
    Kai

  • Hallo Kai,


    tolles Projekt. Ich denke auch über den Bau einer Vakuumbedampfungsanlage nach, da es hier in Kolumbien nur eine einzige gibt für Spiegel bis 20cm. [}:)]


    In dem Video

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    sieht man gut die Anordnung der Verdampfer bzw. die Blenden die darüber montiert sind. Könnte hilfreich sein.


    Gutes Gelingen.


    Ich bin noch mehr in der Nachdenk als in der Planungsfase.


    Grüsse Robert

  • <br /><blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich glaube, jetzt lassen wir das mal lieber mit der Hochspannung gut sein...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Also Jörg, bei mir gelten 5kV noch als Mittelspannung.[:)] Bis 1000V = Niederspannung, bis 30kV Mittelspannung und erst dann kommt mit 110 bis 380kV Hochspannung.[:D]
    (Auch kein Scherz, in der Starkstromtechnik wird das so definiert.)


    Kai, tolle Vorstellung! Ich bin gespannt wie es weiter geht.


    Gruß Hans-Jürgen

  • Moin,


    ein tolles Projekt!


    Eine Frage habe ich dabei: Wie sieht es mit der Qualität der Schicht aus? Oder, besser andersherum: Wie gut muss die Qualität sein? Epitaktisches Wachstum wird man wohl kaum brauchen.


    Ich habe beim Verdampfen (bin beruflich ab und an mal an einer B30) das Problem, dass die Schicht nicht so wirklich homogen wird. Mir ist das wumpe, auf 10mm ändert sich die Dicke kaum und ich dampfe nur Kontakte auf, aber bei astronomischen Anwendungen ist die Schicht ja sehr viel größer. Macht das was?


    Und hast du dein Substrat geheizt? Habe davon nirgends was gelesen...


    Die Pumpen finde ich interessant, Öldiffusion... Wäre jetzt nicht meine erste Idee gewesen, aber wenn es funktioniert und billiger ist als eine Turbo, dann ist das eine schöne Sache.

  • Hallo zusammen, hallo Kai,


    schoenes Projekt Kai, danke fuers Vorstellen.


    Eine Oeldiffusionspumpe habe ich im Studium ebenfalls fuer eine Hochvakuum-Anwendung verwendet (vor fast 20 Jahren). Die haben wir abgestaubt weil sie keiner haben wollte, da total versaut. Die muss wie eine Turbomolekularpumpe mit Vorvakuum betrieben werden, das war wohl mal zusammengebrochen und Oel und Sauerstoff bei 200+ Grad vertragen sich nicht...
    Aber Sandstrahlen hat sie wieder hergestellt, und sie hat bei uns noch ein mehrjaehriges Gnadenbrot erhalten.


    Als eine billige Amateur-Alternative zu den teuren Turbomolekularpumpen hat sie ihre Berechtigung, ist aber heute etwas in Ungnade gefallen, da sie auch immer das Risiko einer Oel-Rueckstroemung in sich birgt, mit der Konsequenz sich potentiell die Vakuumkammer zu versauen. Aber immer noch besser als mangels Finanzierbarkeit gar nicht erst anzufangen.


    Bin gespannt was Du als naechstes aus dem Hut zauberst...


    Viel Erfolg weiterhin,
    Andreas

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: jonny</i>
    ... das Problem, dass die Schicht nicht so wirklich homogen wird. Mir ist das wumpe, auf 10mm ändert sich die Dicke kaum und ich dampfe nur Kontakte auf, aber bei astronomischen Anwendungen ist die Schicht ja sehr viel größer. Macht das was?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Nach meinen Erfahrungen kann man davon ausgehen dass der Verdampfer das Alu in alle Richtungen gleichmässig abgibt. Die Schichtdicke hängt vom Abstand zwischen Verdampfer und Spiegel ab, und außerdem vom Auftreffwinkel. Am Rand des Spiegels ist der Abstand zum Verdampfer größer als in der Mitte, und auch der Auftreffwinkel ist unterschiedlich. Wenn die Schicht gleichmässig dick werden soll, dann muss man einfach den Abstand möglichst groß machen.


    Gruß
    Michael

  • Hallo Michael,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wenn die Schicht gleichmässig dick werden soll, dann muss man einfach den Abstand möglichst groß machen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    genauso ist es, das ist aber in der Praxis oft schlecht möglich.
    Abhilfe schafft eine Rotation der zu beschichtenden Optik in Verbindung mit, auf die Anwendung angepasste, Blenden.
    Ich glaube nicht, dass das die einschlägig bekannten Beschichter praktizieren. Da wird mit Sicherheit eine 0-8-15 Durchschnittskonstellation verwendet, welche logischerweise nicht für alle Zwecke optimal sein kann.
    Mit Sicherheit wird sich daran auch nichts ändern, da die Aufwendungen zum Erzielen optimaler Ergebnisse, die Kosten für eine Beschichtung noch weiter in die Höhe treiben würden, die bekanntlich auch wiederum keiner bezahlen will.
    Viele Grüße
    Jörg

  • Hallo Jörg,


    auch wenn's OT ist - aber das will ich nicht so stehen lassen:


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich glaube nicht, dass das die einschlägig bekannten Beschichter praktizieren. Da wird mit Sicherheit eine 0-8-15 Durchschnittskonstellation verwendet, welche logischerweise nicht für alle Zwecke optimal sein kann.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Vielleicht einfach mal bei "den einschlägigen Beschichtern" nachfragen, bevor man solche Mutmaßungen anstellt. Wenn man in's Detail geht findet man die Gründe schon, woher so mancher Preisunterschied rührt. Vieles merkt man aber erst nach Jahren, oder mangels direktem Vergleich gar nicht.


    Übrigens, ich bin KEIN Beschichter, arbeite aber mit einigen eng zusammen. Da wurmt mich so eine pauschale unqualifizierte Aussage einfach.


    Viele Grüße,
    Raphael

  • Hallo Jörg,


    Wenn Du Mimik zum Drehen des Substrats in die Kammer bauen willst, komplizierst Du die Sache natürlich. Das will gut überlegt sein. Alle verwendeten Komponenten müssen nach dem Kriterium "Möglichst geringes Ausgasen" gewählt werden. Und zusätzliche Elektrik-Durchführungen werden erforderlich.


    Ich würde die Sache möglichst simpel halten.
    Falls die Substratmitte messbar mehr Alu beim Bedampfen abbekommt als der Rand, könnte man doch auch beim Parabolisieren darauf Rücksicht nehmen, oder?


    Ich würde versuchen, alle in Frage kommenden Ursachen für Oberflächenform-Abweichung zu bewerten (Polierfehler, Abweichung durch schwankende Bechichtungsdicke, thermische Verformung, statische Verformung der Spiegelzelle, Verformung der Spiegelzelle beim Neigen - hab ich noch was vergessen?) und erst dann abzuschätzen versuchen, wo man mit dem geringsten Aufwand die größte Verbesserung erreichen kann.


    Wenn zum Beispiel bei 45° Höhenwinkel der Spiegel eine halbe Wellenlänge Verformung macht, brauche ich mich um 10 nm unterschiedliche Beschichtungsdicke nicht vorrangig zu kümmern, dann sollte ich mir zuerst die laterale Lagerung vornehmen.
    Ist natürlich besonders bei so extremen Projekten wie hier vorab nur sehr schwer abzuschätzen, aber wenns einfach wäre, könnte es ja jeder.


    Gruß,
    Martin

  • Hallo Raphael,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Vielleicht einfach mal bei "den einschlägigen Beschichtern" nachfragen, bevor man solche Mutmaßungen anstellt. Wenn man in's Detail geht findet man die Gründe schon, woher so mancher Preisunterschied rührt. Vieles merkt man aber erst nach Jahren, oder mangels direktem Vergleich gar nicht.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">ich habe ja nicht gesagt, dass alle Beschichter so verfahren, mit Sicherheit nicht.
    Im Gegenteil, ich bin eher ein Verfechter von Qualität. Mir reicht es eben nicht, wenn eine Oberfläche schön glänz, die Form soll schon bestmöglich erhalten bleiben.
    Was nützt mir eine Optik, in der vieleicht viele hundert Stunden Arbeit stecken, wenn hinterher die Beschichtung nicht passt? Gar nichts. Ich denke, da liegen wir voll auf einer Wellenlänge.
    Aber das ein Beschichter mit Standardpreisliste aufwendige Schichtdickenmessungen, Abstandsbestimmungen macht und optimale Blenden für jeden Zweck anfertigt, das glaube ich nicht.
    Ich denke, das glaubst auch du nicht.
    Da wird wohl eher die Kammer vollgepackt und der Startknopf gedrückt.


    Viele Grüße
    Jörg

  • Hallo Martin,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Falls die Substratmitte messbar mehr Alu beim Bedampfen abbekommt als der Rand, könnte man doch auch beim Parabolisieren darauf Rücksicht nehmen, oder?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    na sowas will ja wohl niemand. Wer garantiert denn, dass der Beschichter auch rotationssymetrisch arbeitet? Wo wir gerade wieder beim Beschichter sind, wenn die Optik irgendwo exzentrisch, gemeinsam mit anderen Optiken in der Kammer hängt oder liegt, dann hat man einen schönen Gradienten, der alles andere als rotationssymetrisch ist.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wenn zum Beispiel bei 45° Höhenwinkel der Spiegel eine halbe Wellenlänge Verformung macht, brauche ich mich um 10 nm unterschiedliche Beschichtungsdicke nicht vorrangig zu kümmern, dann sollte ich mir zuerst die laterale Lagerung vornehmen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Da gebe ich dir selbstverständlich Recht, aber hey, da brauch ich mich ja auch von vornherein nicht um das Erreichen einer hochwertigen Optik zu kümmern. Wenn sowieso hinterher alles den Bach runter geht, da kann ich mir auch eine Fernostscherbe kaufen und gut ist es.[xx(]
    Viele Grüße
    Jörg

  • Hallo Jörg,<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">aber hey, da brauch ich mich ja auch von vornherein nicht um das Erreichen einer hochwertigen Optik zu kümmern. Wenn sowieso hinterher alles den Bach runter geht, da kann ich mir auch eine Fernostscherbe kaufen und gut ist es.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Genau darum geht es, und da sind wir uns wohl auch einig!


    Ich wollte einfach aufzeigen, dass man die größten Schwachpunkte zuerst angehen muss, und das ist bei sehr vielen real existierenden Teleskopen eben nicht die Qualität des Hauptspiegels, selbst wenn das ein mittelmäßiges Fernost-Exemplar sein sollte!


    Der Oberflächenfehler durch ungleichmäßige Schichtdicke ist hier nur ein weiterer Faktor in einer ganzen Reihe. Dir ist das sicher völlig klar, und ja, wer Perfektion will, muss natürlich <i>alle</i> Faktoren optimieren.


    Gruß,
    Martin

  • Hallo Kai
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Circa 2x10-5mBar reichen aus.
    Beim letzten mal waren es 3x10-6mBar.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    somit 0.002 - 0.0003 Pa, einem Hauch von nichts....
    Daraus würde ich schliessen, "luftleer" ist dies noch nicht?
    Damit ich mir dies vorstellen kann, wie vielen km Höhe entspricht diesem Druck in der Atmosphäre?


    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>
    Damit ich mir dies vorstellen kann, wie vielen km Höhe entspricht diesem Druck in der Atmosphäre?


    Gruss
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote"> Hier http://de.wikipedia.org/wiki/Barometrische_H%C3%B6henformel gibts eine schöne Grafik zum Druckverlauf. Zählt wohl schon als Weltraum ;)

  • Hallo Martin,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: MartinB</i>
    ... Mimik zum Drehen des Substrats in die Kammer ...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    ist bei großen Spiegeln viel zu kompliziert.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: MartinB</i>
    Falls die Substratmitte messbar mehr Alu beim Bedampfen abbekommt als der Rand, könnte man doch auch beim Parabolisieren darauf Rücksicht nehmen, oder?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    In erster Näherung ergibt die ungleichmässige Schichtdicke eine gekrümmte Oberfläche, also Z3, und ist für einen gekrümmten Spiegel somit irrelevant. Das hängt natürlich alles vom Spiegel-Durchmesser und vom Abstand zum Verdampfer ab. Muss man halt vorher ausrechnen. Ein Beispiel habe ich mal gerechnet: Bei 400mm Abstand und 300mm Spiegel-Durchmesser wird die Schicht am Rand 18% dünner als in der Mitte. Vielleicht kann's mal jemand nachrechnen, dann wüsste ich dass meine Formel stimmt.


    Gruß
    Michael

  • Hallo Michael,
    ich komme auf 1,14-fache in der Mitte gegenüber dem Rand bei den von dir angegebenen Spiegelmaßen.

  • Hallo Michael und Daniel,
    bei 100nm Alu Schichtdicke wären das also 18nm bzw. 14nm mehr in der Mitte. Das klingt erst mal nicht viel und ist nur Lambda/15 an der Wellenfront, aber wenn ich einen Spiegel auf 10nm genau poliere, will ich das nicht haben. Bei einem der um die Beugungsgrenze rumdümpelt ist das egal. Wenn man sich die Mühe macht, einen Spiegel an die 99% Strehl heranzuführen, dann geht es in den Regionen durch so ein paar Nanometer Schichtdickenabweichung zügig unter 95% oder gar 90% zurück.
    Das sind jetzt nur angenommene Werte, vielleicht macht sich ein geneigter Physiker mal die Mühe, das auszurechnen.[:o)]
    Wenn die Verdampferquelle nicht zentrisch sitzt (in der Regel ist das wohl so), sieht es noch schlechter aus. Zum Ausgleich dient die Rotation der Optik während der Beschichtung.
    Für meine Binospiegel wurden vor der Verspiegelung mit Hilfe von über den Radius verteilten Schwingquarzen (zur Schichtdickenbestimmung), das passende Blendensystem angefertigt. Die Schichtdickentolleranz lag da bei 5%, also maximal 5nm.
    Das Aufbringen der Schutzschicht verhält sich trotz unveränderter Konstellation in der Kammer, also auch der Verdampfertiegel an gleicher Stelle, wieder anders. Da wird es in der Mitte dicker, zumindest bei mir ist das so.
    Viele Grüße
    Jörg

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: D_SPITZER</i>
    <br />Hallo Michael,
    ich komme auf 1,14-fache in der Mitte gegenüber dem Rand bei den von dir angegebenen Spiegelmaßen.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Nach welcher Berechnungsformel?


    Gruß
    Michael

  • Hallo Jörg,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: PeJoerg</i>
    bei 100nm Alu Schichtdicke wären das also 18nm bzw. 14nm mehr in der Mitte. Das klingt erst mal nicht viel und ist nur Lambda/15 an der Wellenfront, aber wenn ich einen Spiegel auf 10nm genau poliere, will ich das nicht haben.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Der grösste Teil dieses Fehlers ist Z3, also lediglich eine Verlängerung der Brennweite um Bruchteile eines Millimeters. Z3 wird bei der Messung abgezogen! Anders sieht die Sache aus, wenn die Anordnung nicht rotationssymmetrisch ist. Man kann aber auch mehrere Verdampfer einbauen, so wie James Lerch das gemacht hat.


    Gruß
    Michael

  • Hallo Michael,
    ich bin davon ausgegangen, dass der Verdampfer punktförmig ist und 40 cm unter der Spiegelmitte ist. Nach Pythagoras hat man dann 42,7 cm Abstand zwischen Verdampfer und Spiegelrand. Der Rest ist Abstands-Quadrat-Gesetz und das Verhältnis aus Spiegelmitte und Rand.

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