Vacuum- Bedampfungsanlage im Kleinformat

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Kurt</i>
<br />
(==&gt;) Amateurastronom,
Sicherheitshinweise sind bei mir immer willkommen. Daraufhin hab ich mir eine große, 4 mm dicke Polymerglasscheibe (Polystyrol) gekauft. Diese stelle ich beim evakuieren von Glasgefäßen vor die Apparatur. Das dürfte in Falle eines Falles wahrscheinlich noch sicherer sein als eine Schutzbrille.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

OK, ich wollte es nur anmerken, da ich trotz Schutzbrille kürzlich
Betonstaub ins Auge bekommen hatte, was recht unangenehm war.
Denn manchmal passiert schneller etwas, als man es vermuten könnte.
Mir ist mal ein Metallspan ins Auge geflogen, der mir trotz
grossflächiger Brille ins Auge flog und vom Augenarzt entfernt werden musste. Und das trotz aller Vorsicht...
Bei Glas möchte ich das gar nicht erst erleben. Bei einem Glasgerät der von Schott an einen Investor verkauften Duran-Group
besteht inzwischen leider die Gefahr, dass dort ein Bauteil unter Vakuum plötzlich voll in die Apparatur knallt, wenn man nicht aufpasst und es dann schnell festhält. Das liegt an einer verschlimmbesserten Gummimanschette, durch die ein Glasgerät durchrutschen kann...

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
Ich glaube nicht dass du dich damit unbeliebt machst. Die Technik mit „hochohmigen Hochspannungswiderstand kurzzuschliessen“ ist mir ebenfalls bekannt. Bei meiner Hochspannungsversorgung spürt man zu Glück einige Sekunden nach dem Abschalten nichts mehr, wenn man die Elektode berührt.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Auch das hatte ich mal erlebt. Der betreffende, als Impedanz für Wechselspannung benutzte Kondensator war sogar wieder verpackt worden und stand mindestens etliche Tage lang herum.
Dass er noch ganz schön aufgeladen war, bemerkte ich dann, als
ich beim Suchen in der Verpackung an die Pole geriet...

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

(==&gt;) Thomas,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Was erwartest du von Silber?.. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
warte mal ab bis ich mich richtig eingeschossen habe. Derzeit bin ich noch mitten in der Aufrüstphase und mache dabei auch Probeschüsse mit Silber. [:)]
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Den gelblichen Ton haben alle einfachen Schichten, Silber absorbiert im blauen. Ferner ist es recht reaktiv und benötigt eine Schutzsicht, andernfalls wird es dunkel....<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Nachdem ich schon zahlreiche Spiegel bis 400 mm D. chemisch verspiegelt habe kommt mir das alles sehr bekannt vor. Tatsache ist aber dass eine chemisch frisch belegte Silberschicht bei Wellenlängen ab 400 nm deutlich besser reflektiert als bedampftes Alu+ Schutzschicht. Aufgedampftes Silber ist dann sogar nochmals einen Tick besser und erreicht 98% Reflexionsgrad über einen relativ breiten Spektralbereich oberhalb 400 nm.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> …die Spiegel in meinen Bino sind damit versehen und zeigen bisher keine sichtbaren Veränderungen. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Wie groß sind diese Spiegel und hast du dazu vertrauenswürdige Messkurven? Die Firma Wellenform könnte so etwas professionell und relativ preisgünstig vermessen, incl. Strehl etc. pp...

Nach eigenen Reflexionsgradmessungen an angeblich besonders hoch reflektierenden Spiegeln kann ich nur raten, Nachmessung lohnt sich[}:)].

Gruß Kurt

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

Hallo Kurt,

ich glaube gerne, dass Silberspiegel ab 500 nm exzellent sind (98 % Reflektivität), doch darunter fällt Silber stark ab, bei 400 nm sind es nur noch ca. 80 %, man sieht es leider sehr deutlich z.B. auch weiter oben auf deinem Foto, Silber hat einen angenehmen warmen Glanz. Dies ist unabhängig von der Art wie man einen Spiegel belegt, wenn man keine speziellen, exakt abgestimmtnen Schichten darauf dampft wird es nur schlechter aber nicht besser. Alle Metallspiegel zeigen bei bestimmten Wellenlängen Einbrüche, die von Plasmonen- oder Interband-Absorption herrühren (bei Silber der d-Elektronen, kann man z.B. in einem Buch über Festkörperphysik, wie Ashcroft Mermin nachlesen). Mit Hilfe von dielektrischen, im optisch meist transparenten, Dechsichten lässt die Refletivtät für einen ausgwählten Wellenlängen Bereich erhöhen. Dies beruht aber auf Interferenzefekten, d.h. die Dicke und die optischen Eigenschaften müssen exakt passen. Dies lässt sich alles mit Programmen die im Wesentlichen auf den Fresnelformeln beruhen berechnen, die Hersteller solcher Spiegel besitzen mit Sicherheit solche Programme.

Wie groß ist der Aufwand um Silber im Berich ab 400 nm auf 98 % zu bringen?

Es gibt verschieden Möglichkeiten, hier Link zu einem Patent aus dem Jahr 2000:

https://www.google.com/patents/US6078425

dort sind es 8 oder 11 Schichten...

Zu dem Silber bedampften Spiegeln in meinem Bino, sie sind elliptisch und ca. 9 cm bzw. 7 cm lang. Da bei zwei Reflexionen nicht der geringste Farbstich zu erkennen ist, würde ich davon ausgehen, dass die Schicht die spezifizierten 98 % erreicht.

Hier noch ein Link zu einem sehr ausführlichen Vergleich zwischen Alu- und diesen Silberspiegeln:

http://www.page.sannet.ne.jp/mazmoto/emsultima.htm

Du schreibst, dass die Reflektivität diverser Spiegel die du vermessen hast hinter den Spezifikationen zurück bleibt. Hast du mal bei den Herstellern nachgefragt woran dies liegen könnte? Je nach Art der Schicht wird es unterschiedliche Gründe geben. Ich denke es gibt bei den entsprechenden Stellen eine Unmenge Know How, man kann das Rad neu erfinden aber man muss es nicht. Dann lässt sich auch einfacher abschätzen, wie aufwändig es ist selber hoch reflektierende Spiegel herzustellen.

Beste Grüße

Thomas

Hallo Thomas,

die Schwierigkeit, hochreflektierende Schichten herzustellen liegt in der Einhaltung der Prozess-Parameter.
Verdampfungsraten, O2-Partialdruck usw.

Allein die Schichtreihenfolge und Dicke macht noch keinen guten Spiegel.
Deshalb macht es schon Sinn, das Endergebnis, sprich die tatsächlich erreichte Reflektivität, zu messen.
Das wird der erste Schritt sein. Ist nicht ganz einfach.
Meine aktuelle Methode ist diese hier:
http://www.astrotreff.de/topic…HIVE=true&TOPIC_ID=113722

Auswertung des Fotos als RAW mit Mittelung über ein paar Dutzend Pixel.

Viele Grüße
Kai

Klasse Ideen habt ihr, wirklich sehr interessant! Vielleicht packe ich meine Vakuum-Ausstattung auch mal wieder aus und evakuiere ein Einweckglas...[:)]

Entsteht bei diesem Aufbau eigentlich Röntgen-Strahlung? Da Elektronen beschleunigt werden und auf Metall treffen, sollte es ja grundsätzlich möglich sein?

Grüße
Olli

Hallo Olli,

wurden in einem anderen Bedampfungsthread bis zum Abwinken diskutiert: Nein, es entsteht keine Röntgen-Strahlung. Und wenn EUV-Strahlung entstehen sollte, dann schafft die es nicht durch das Glas und die Luft bis zu Dir.

Viele Grüße,
Jens

Wird das ein neuer Astrotreff Running Gack, in jedem Thread zu fragen, ob dabei Röntgenstrahlung entsteht?[;)]

<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>

<br />Hallo Thomas,

die Schwierigkeit, hoch reflektierende Schichten herzustellen liegt in der Einhaltung der Prozess-Parameter.

Verdampfungsraten, O2-Partialdruck usw.

Allein die Schichtreihenfolge und Dicke macht noch keinen guten Spiegel.

Deshalb macht es schon Sinn, das Endergebnis, sprich die tatsächlich erreichte Reflektivität, zu messen.

Das wird der erste Schritt sein. Ist nicht ganz einfach.

Meine aktuelle Methode ist diese hier:

http://www.astrotreff.de/topic…HIVE=true&TOPIC_ID=113722

Auswertung des Fotos als RAW mit Mittelung über ein paar Dutzend Pixel.

Viele Grüße

Kai

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

Hallo Kai,

deine Einschätzung teile ich voll, dies ist ein anspruchsvolles und aufwendiges Projekt, die Messung der Reflektivität halte ich allerdings für ein kleineres Problem. Ich habe mir vieles in der parallel laufenden Diskussion angeschaut, bin schon beeindruckt was ihr euch vorgenommen und zum Teil auch bereits erreicht habt. Selbst würde ich mich da nie ran machen, doch das Forum lebt ja gerade davon, dass wir verschiedene Rangehensweise und Interessen haben. Ich wünsche viel Erfolg und bin jetzt ich auf die nächsten Schritte, vor allem auf die Herstellung und Messungen der Reflektivität von hoch reflektierenden Mehrschichtspiegeln gespannt!

beste Grüße

Thomas

Was für ein toller thread, von mir mal wieder viel zu spät entdeckt...

Ich besitze ja auch so ein Bino mit diesen versilberten Spiegeln wie Thomas.
Da mich diese Sache sehr interessiert, insbesondere weil es toll wäre, auch so beschichtete Fang- und Zenitspiegel zur Verfügung zu haben, habe ich gerade kürzlich mit Tatsuro darüber diskutiert.
Wirklich viel konnte ich aber leider nicht erfahren, da es in Japan wohl nur eine einzige Firma gibt, welche dieses Verfahren beherrscht.
Auch die hatten wohl anfangs sehr viele Rückschläge gehabt und geben über das angewendete Verfahren keinerlei Informationen oder Details heraus.

Angeblich soll es aber auch in Deutschland eine Firma geben, welche genau diese Beschichtungen anbietet.
Mit diesen sehr teuren Beschichtungen aus Deutschland soll es aber massive Probleme geben, weil sie sich nach kurzer Zeit komplett vom Substrat löst.
Einige deutsche Amateure hätten diese Erfahrung schon machen müssen.

Mehr kann ich dazu leider nicht beitragen, ausser gespannt weiter mitlesen und vor den beteiligten Akteuren meinen Hut ziehen!

Grüsse Jochen

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wie groß ist der Aufwand um Silber im Berich ab 400 nm auf 98 % zu bringen?

Es gibt verschieden Möglichkeiten, hier Link zu einem Patent aus dem Jahr 2000:

https://www.google.com/patents/US6078425...
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Wichtig: Ein Patent muss nicht unbedingt "funktionieren", ich will dem hier das nicht absprechen, aber bedenken sollte man das immer.

Was hier, soweit ich das verstanden habe auch dazu kommt: Der Reflexionsgrad der Silberschicht wird nicht verbessert, sondern nur eine zweite Schicht eingezogen, die UV-reflektiv ist, so dass die Reflektivität des Gesamtspiegels in den UV-Bereich reingezogen wird. Das ist für Amateurastronomische Anwendung kaum nötig, oder?

Weiterhin ist Dünnschichtphysik und Chemie ein bisschen Alchemie, sobald man mehr als ein Element hat, kann viel passieren.
Abgesehen von einer sehr genauen Kontrolle der Schichtdicker ist es dann noch viel wichtiger, a) den riesiegen Parameterraum der Bedampfung abzufahren und auszutesten und b) einmal gefundene Herstellungsparameter sehr genau zu halten.

Ich will euch Tüftlern die Fähigkeit dazu nicht absprechen, aber da gibt es andere Verbesserungsansätze, die meiner Meinung nach vielversprechender sind.

Sehr interessant fände ich mal den direkten Vergleich Silber und Alu, ob man ein paar Prozent in der Reflektivität im Einsatz sieht oder nicht.

Hallo Jonny, Thomas und Jochen,

hochreflektierende Spiegel sind schon eine Versuchung[:)]

So ganz überzeugt hat mich das "Silber-Argument" allerdings noch nicht.
Man darf keinesfalls die neueren Bemühungen bei den Profi-Teleskope in einem Topf mit den Anforderungen der visuellen Beobachter werden.
Bei denen geht es um eine breitbandige Verspiegelung bis ins IR - dagegen ist unser Bereich nur ca 220nm breit.

Ich habe mir die Mühe gemacht und die Reflektivität von Alu und Silber mit der skotopischen Kurve (= Nachtsehen) des Auges gewichtet.

Reines Alu kommt auf 91,64%
Silber auf 93,77%

Aber Achtung: bei Silber streuen die Literatur-Werte gerade im blauen Bereich extrem stark! Das könnte evtl noch etwas höher liegen.
Das werde ich mit anderen Quellen abgleichen.

Da der skotopische Bereich nur 220nm breit ist, ergeben sich abseits der Alu-Silber-Frage jede Menge Alternativen.

Viele Grüße
Kai

Hallo Jonas

angenommen man hat nur 80% Reflexion, dann kommt nach dem 3. Spiegel beim Cassegrain nur noch 51% Licht an, bei 95% wären es immerhin noch fast 86%.
Bei so langsamen Systemen wie zB. f/10 macht dann wohl auch ein dielektrischer Zenitspiegel mit 99% Reflexion Sinn.
Aber solche Schichten sind für die recht schnellen Einzelspiegel solcher Systeme wohl nicht geeignet

Gruß Frank

Kurt,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...und die Reflexion unter 45% gemessen...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">meinst du vielleicht schräger Lichteinfall unter 45° als Messaufbau?
Die 45° wären immerhin für Fangspiegel realitätsnah. Ich vermute, dass man für eine gewünschte 95%-Reflexion und mehr eh genau spezifizieren muss, unter welchem Winkel die Optik arbeiten soll.

Hallo Kurt, Hallo Kalle,

mit dem Chart kann man etwas anfangen!
Und mit diesen Werten, wenn sie denn wenigstens ein paar Wochen halten, ist Silber schon eine feine Sache.

Der Diskrepanz zwischen den Literaturwerten bin ich auf der Spur.
Das liegt wahrscheinlich an den Aufdampf Bedingungen. Silber ist wohl eine sehr "übelnehmiges" Metall.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Aber vielleicht gibt es noch einen simplen Trick wie man dem Silber ohne großen Aufwand eine geeignete Schutzschicht<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Da waren schon andere mit einem weitaus größeren Budget dran, kann man eher vergessen.
Anderseits ist es für eigene Spiegel kein Problem, zumindest den Fangspiegel könnte man monatlich neu belegen, oder eben vor jeder Beobachtungsnacht - whatever comes first[;)]

(==&gt;)Kalle:
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">dass man für eine gewünschte 95%-Reflexion und mehr eh genau spezifizieren muss, unter welchem Winkel die Optik arbeiten soll.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Bei Silber solo spielt das praktisch keine Rolle.

Viele Grüße
Kai

Hallo Kai,

<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>
Anderseits ist es für eigene Spiegel kein Problem, zumindest den Fangspiegel könnte man monatlich neu belegen, oder eben vor jeder Beobachtungsnacht - whatever comes first[;)]
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Da muss man ja den Fangspiegel jedesmal aus- und wieder einbauen und neu justieren. Vielleicht kannst du die Vakuumkammer soweit miniaturisieren dass man den Fangspiegel gleich an Ort und Stelle bedampfen kann, ohne ihn ausbauen zu müssen. Du beobachtest gerade ein schwieriges Objekt ganz dicht an der Wahrnehmungsgrenze... Moment mal, ich bedampfe mal eben den Fangspiegel neu... ein paar Knöpfe gedrückt... eine Minute warten... und fertig -- das Objekt ist klar und deutlich zu sehen!

Gruß
Michael

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Kalle66</i>
<br />Kurt,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...und die Reflexion unter 45% gemessen...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">meinst du vielleicht schräger Lichteinfall unter 45° als Messaufbau?
Die 45° wären immerhin für Fangspiegel realitätsnah. Ich vermute, dass man für eine gewünschte 95%-Reflexion und mehr eh genau spezifizieren muss, unter welchem Winkel die Optik arbeiten soll.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Könnte mann der Silbersicht anschließend mit eine Schutzschicht bedampfen? Ich nehme an der hohe Temperatur, die für das verdampfen von MgF2 (oder ähnliche) notwendig sind, der Größte Herausforderung ist.

Die EMS Spiegel von Tatsuro werden zuerst mit einem anderen Metall bedampft, damit die Silberschicht auf dem Glasträger besser hält.
Danach folgt die eigentliche Silberschicht und dann die dielektrische Schutzschicht, welche das Reflexionsvermögen noch einmal steigert.

Tatsuro sagt, dass es am Anfang sehr viele Rückschläge gegeben habe und auch heute liegt die Ausschussquote noch bei 10-15 Prozent
Dass es kaum Firmen gibt, die sich überhaupt an dieses Verfahren wagen sagt eigentlich schon alles...

Grüsse Jochen

Hallo Kurt,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Aber vielleicht gibt es noch einen simplen Trick wie man dem Silber ohne großen Aufwand eine geeignete Schutzschicht verpassen könnte. Vorschläge dazu sind selbstverständlich herzlich willkommen.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

wäre es nicht möglich den Silber-Spiegel vor Oxydation zu schützen, indem man ihn in einer Flüssigkeit lagert, wenn er nicht gebraucht wird (das wäre in zeitlicher Hinsicht fast 99,9% bei diesem miesen Wetter)

[:D] Ich verstehe aber zu wenig von Chemie, welche Flüssigkeit geeignet wäre. Vielleicht Alkohol. Eine andere Lösung wäre den Spiegel im Vakuum zu lagern, würde die Oxydation verlangsamen.

Gruss Emil

Hallo zusammen,

es gibt zum Schutz vorm Anlaufen von Tafelsilber oder Silberschmuck / -kunst bestimmte Gewebe zu kaufen, die mit kolloidalem Silber getraenkt sind. Das faengt die Sulfide ab befor sie an den Spiegel kommen, wenn man ihn z.B. darin einwickelt. Sollte im Restarationsbedarf zu beziehen sein.

Andreas.

Hallo,

wenn der Fangspiegel leicht abnehmbar ist, wäre eine weitere Möglichkeit, ihn in einem dichten Gefäß (je nach Größe evtl. ein Gurkenglas mit Schraubverschluss [:D]) unter Schutzgas aufzubewahren. Geeignet wäre z.B. Argon, welches schwerer als Luft und deshalb für diese Anwendung gut zu handhaben ist oder auch Stickstoff.

Viele Grüße
Andreas

Gurkenglas ist gut - Nomen Est Omen

Aber was spricht denn gegen eine dielektrische Beschichtung des Silbers?

Grüsse Jochen