Sterntest - intrafokal keine Beugungsringe zu sehen

  • Hallo liebe Community,


    mit altem Equipment (JMI-OAZ, 18" f/4,5 Gitterrohrdobs und 3,1" FS), mittlerweile aber mechanisch optimiert, habe ich nun Sterntests durchführen können.


    Bei 231x (= 2 mm AP) habe ich bei gutem Seeing (laut Meteoblue sollten gestern beste Bedingungen herrschen, alle Seeing-Spalten waren "grün") extrafokal die Beugungsringe sehr gut wahrnehmen können. Übrigens war es das erste Mal, das ich einen solchen Test duchgeführt habe. Ich denke, weit mehr als 5 Ringe waren sichtbar, die 5 äußeren waren klar und bis auf die Unterbrechungen durch Turbulenz sogar scharf zu sehen und ich habe sie zählen können, der Rest war duch Turbulenz nicht mehr zu unterscheiden. Der Fangspiegelschatten und die Spinnenarme waren gut zu sehen, auch der FS Versatz war genau zu sehen (also nicht zentrierter FS-Schatten), so wie ich es in der Grobjustage auch wahrnehme.


    Dann meine Ernüchterung: intrafokal waren keine Ringe zu sehen, beim besten Willen konnte ich die Ringe nicht nur nicht schlecht, sondern gar nicht ausmachen und es war nur ein waberndes Bild mit FS-Schatten und Fangspiegelarmen zu sehen. Ich konnte mich daher nicht mal an die Aufgabe machen, das Bild zwischen intra- und extrafokal auf Astigmatismus des HS zu untersuchen, hier sollte sich das Bild ja um 90° drehen, wenn ich durch den Fokus gehe.


    Kennt Ihr dieses Problem? Ich habe davon noch nirgends gelesen. Wo, in welchen Optiken liegt der Fehler? Ich kann definitv eine Wahrnehmungstäuschung ausschließen. Tubusseeing kann es ja nicht gewesen sein, da ich extrafokal die Ringe deutlich und scharf gesehen habe, intrafokal, auch über längere Zeit hinweg, hingegen nIcht. Ich hatte den Sterntest an alpha Pegasi und später am Abend noch an einem anderen Stern durchgeführt - und beides mal dieselbe Erfahrung mit intrafokal gemacht.


    Viele Grüße

    Micha

    Starsplitter II 18" f/4,45 Gitterrohr Dobson mit Hauptspiegel aus dem Jahr 1993-94 von Galaxy Optics und 3,5"-Fangspiegel aus dem Jahr 2021-22 von Antares Optics. Okulare: 31 mm Nagler, 24 mm ES, 17 mm Ethos, 13 mm Ethos, 9 mm ES, 6 mm Ethos, 4,7 mm Ethos; 2" Powermate 2x; Astronomik 2"-Filter visuell: [OIII], UHC, H$\beta $.

  • Hallo Micha,

    So ein Verhalten gibt es bei Überkorrekur, oder Überkorrekur des Randbereiches. Meistens ist es letzteres.


    Das könntest du prüfen, indem du Ringblenden aus Papier oder Pappe über den Spiegel legst. Die müssen gar nicht genau rund sein und müssen auch nicht genau zentriert sein, quick and dirty reicht hier. Wird z.B. das Verhalten intrafokal zu extrafokal deutlich gleichmäßiger nach abblenden von sagen wir 20 mm Randbereich, weißt du, dass dieser Bereich betroffen ist.


    Wichtig: Das ist nur ein qualitativer Test. Du weißt dann zwar wo der Fehler liegt, weißt jedoch nicht, wie groß er ist.


    Siehe auch, wie ich es bei meinem 24" f/4.1 gemacht habe:

    Sterntest

    Vorsicht, ab ca. f/4 und schneller führen die meisten Okulare (auch die hochkorrigierten) eine gewisse sphärische Aberration ein, lügen einem somit eine Fehlkorrektur vor, für die der Spiegel gar nichts kann.

  • Hallo Stathis,


    guter Hinweis bzgl. überkorrigierter Randbereich. Das mit der Ringblende werde ich ausprobieren - und über das Ergebnis hier berichten.


    Blöde Frage: Kann ich die Pappe einfach so ohne Gefahr auf den Spiegel legen?


    Andere Frage: Im Suiter habe ich eben denselben Effekt (extrafokal Ringe deutlich sichtbar, intrafokal nur sehr schwer auszumachen) beschrieben gefunden. Nur spricht Suiter von abgesunkener Kante ("turned-down edge"). Wenn sich beide Spiegelfehler nur auf Deine geschätzten 20 mm Randbereich beschränken, sprechen wir doch von ein- und demselben Phänomen, also überkorrigierter Randbereich = abgesunkene Kante, korrekt?


    Und drittens: Wenn ich 20 mm überkorrigierten Randbereich habe, dann habe ich doch effektiv einen 437 (statt 457) mm Spiegel, da der betroffene Randbereich absolut nicht als lichtsammelnde Fläche zur Verfügung steht, auch korrekt?


    Danke Dir!

    Micha

    Starsplitter II 18" f/4,45 Gitterrohr Dobson mit Hauptspiegel aus dem Jahr 1993-94 von Galaxy Optics und 3,5"-Fangspiegel aus dem Jahr 2021-22 von Antares Optics. Okulare: 31 mm Nagler, 24 mm ES, 17 mm Ethos, 13 mm Ethos, 9 mm ES, 6 mm Ethos, 4,7 mm Ethos; 2" Powermate 2x; Astronomik 2"-Filter visuell: [OIII], UHC, H$\beta $.

  • Hallo Micha,

    ich klebe das meist mit Kreppband direkt auf den unverspiegelten Spiegel ab. Das würde ich der Spiegelschicht jedoch nicht antun wollen. Etwas dickerer Malkarton müsste gehen. Oder was aus normalem Papier mit Tesa o.ä. zusammenkleben. Wenn es zu instabil ist, einfach am Spiegelrand mit Malerkrepp fixieren. Solange das auf dem Spiegel nicht hin und her scheuert, kann es der Schicht nicht schaden. Falls du doch Bedenken hast, könntest du auch was aus weichem Pergamentpapier (Butterbrotpapier) zusammenkleben.


    Ja, die Amis sprechen von "turned down edge", das meint daselbe. Ich differenziere zwischen:

    - "Abgesunkene Kante": Durch falsches polieren runtergehobelte äußerste Kante von ca. 1-4 mm Breite.

    - "Abgesunkener Randbereich = überkorrigierter Randbereich": Je nach Spiegelgröße ca. 5-30 mm breiter Rand, der einen zu langen Krümmumungsradius als der Rest der Parabel hat. Passiert oft, wenn man die Mitte zu tief poliert und den Rand zu wenig. Deshalb spreche ich unter Spiegelschleifern auch von einen "zurückgebliebenem Randbereich".

    Zitat

    Wenn ich 20 mm überkorrigierten Randbereich habe, dann habe ich doch effektiv einen 437 (statt 457) mm Spiegel

    Nein, 457 mm - 2*20 mm= 417 mm fehlerfreier Spiegeldurchmesser. Das Licht vom Rand geht aber nicht einfach verloren, sondern landet verstärkt knapp außerhalb des Beugungsscheibchens in die Beugungsringe.


    Der Sterntest ist in diesem Fall sehr empfindlich. Ich habe festgestellt, dass selbst nur 50 Nanometer (ca. Lambda/10) Fehler am Rand am Stern schon merklich sichtbar ist. So etwas fällt bei der normalen Beobachtung kaum negativ ins Gewicht, schon gar nicht bei großen Spiegeln.

  • Danke, Stathis, dass Du das so ausführlich beschreibs! Hilft sehr - wenn man das das erste Mal macht.

    Nein, 457 mm - 2*20 mm= 417 mm fehlerfreier Spiegeldurchmesser.

    Logisch, war von mir geschrieben ohne zu denken ...

    am Stern schon merklich sichtbar ist.

    Worin hat sich das noch geäußert außer, dass Du dieselbe Beobachtung wie ich gemacht hast, also extrafokal Ringe gesehen, intrafokal keine gesehen?

    Starsplitter II 18" f/4,45 Gitterrohr Dobson mit Hauptspiegel aus dem Jahr 1993-94 von Galaxy Optics und 3,5"-Fangspiegel aus dem Jahr 2021-22 von Antares Optics. Okulare: 31 mm Nagler, 24 mm ES, 17 mm Ethos, 13 mm Ethos, 9 mm ES, 6 mm Ethos, 4,7 mm Ethos; 2" Powermate 2x; Astronomik 2"-Filter visuell: [OIII], UHC, H$\beta $.

  • Hallo Stathis ,


    wie versprochen, melde ich mich in diesem Thread nochmal, da ich nun vor ein paar Minuten die Pappkarton-Blende im Einsatz hatte. Bei mir liegt sie auf der Kreisöffnung der Spiegelbox, ca. 25 cm über dem Spiegel und deckt den Randbereich um die 2 bis 3 cm ab. Es handelt sich um einen 18" f/4,45 Dobs.


    Und was muss ich sagen?


    1) Abgesunkener Randbereich:

    Diesmal sehe ich sowohl Intrafokal als auch extrafokal außen im unscharfen Sternbild die Fresnelringe. Diesmal aber weniger deutlich als das letzte Mal, aber intrafokal sehe ich sie und das bilde ich mir nicht ein. Als ich die intrafokale Stellung beibehalten und kurz die Blende wieder weggenommen habe, habe ich diese ansatzweisen Ringe tatsächlich nicht mehr gesehen. Jetzt weiß ich nicht, ob ich mich ob der hiermit bewiesenen Existenz eines "abgesunkenen Randbereichs" (was ja auch das IGramm zeigt) nun freuen soll oder nicht. Ok, ich freue mich, dass ich anhand Deines Rats bzgl. der Blende das Problem nachvollziehen konnte. Danke Dir dafür, das war ein schöner Aha-Effekt.


    2) Fresenelringe undeutlicher zu sehen als das letzte Mal:

    Komischerweise habe ich extrafokal die Ringe diesmal ziemlich weniger deutlich als das letzte Mal gesehen. Ich konnte sie nicht einmal richtig zählen. Letztes mal konnte ich mindestens 5 Ringe von außen her zählen. Das Seeing war laut Meteoblue nur unwesentlich schlechter, vielleicht lag es an der Justage, aber auch hier lag ich nicht deutlich schlechter als das letzte Mal. Woran mag das also liegen?


    3) Astigmatismus:

    Dann habe ich versucht kurz vor dem Fokus von intra- als auch von extrafokal her vielleicht den Asti zu sehen, der das unscharfe Sternscheibchen um 90° drehen sollte. Konnte ich kaum ausmachen, da sich der Stern im Fokus sowieso ziemlich unscharf darstellt.


    4) Airy-Scheibchen nicht sichtbar:

    Ich kriege per se keine Sterne scharf gestellt. Ok, ein endlich großer Hauptspiegel mit zentraler Obstruktion zeigt nie nadelscharfe Sterne. Aber etwas schärfer oder zumindest ansatzweise ein Airy-Scheibchen hätte ich schon mal gerne gesehen. Aber dazu ist wohl auch diesmal das Seeing wohl zu schlecht.


    5) Vergleich zu Deinem Sterntest mit dem Kyklopas:

    Die Ergebnisbilder, die Du mit Aberrator gemacht hattest, zeigen deutlich dunkle und helle konzentrische Ringe im unscharfen Sternscheibchen. Die sehe ich bei 231x (2 mm AP) nicht. Ich sehe keine konzentrischen Ringe, die unterschiedlich hell sind. Das Gewabere im Bild ist einfach zu stark. Ist es so, dass einfach das Seeing passen muss, damit ich konzentrische -vor allem unterschiedlich helle- Ringe sehen kann? Die wenigen Fresnelringe, die ich das letzte Mal sogar zählen konnte, sind gleich hell, weisen keine unterschiedlichen Helligkeiten auf.


    Ich würde mich sehr freuen, wenn Du hierzu noch einmal Stellung nehmen könntest.


    Viele Grüße

    Micha


    ps

    Hier ein Report zu meinem 18" (gemittelt über 5 IGramme):

    Starsplitter II 18" f/4,45 Gitterrohr Dobson mit Hauptspiegel aus dem Jahr 1993-94 von Galaxy Optics und 3,5"-Fangspiegel aus dem Jahr 2021-22 von Antares Optics. Okulare: 31 mm Nagler, 24 mm ES, 17 mm Ethos, 13 mm Ethos, 9 mm ES, 6 mm Ethos, 4,7 mm Ethos; 2" Powermate 2x; Astronomik 2"-Filter visuell: [OIII], UHC, H$\beta $.

  • Hallo Micha,


    den Sterntest mache ich immer bei hoher Vergrößerung (Austritspupille ca. 0,7-1,5 mm, am besten geht meist 1 mm AP), bei kleinen Öffnungen gerne auch noch mehr)


    Bei einem abgesunkenen = überkorrigierten Randbereich ist der Kontrast in den den Ringen intrafokal abgeschwächt und extrafokal verstärkt. Bei Seeing verschmieren intrafokal die Ringe, während sie extrafokal noch deutlich sichtbar bleiben. Deckt man nun den überkorrigierten Randbereich ab und der Rest des Spiegels ist gut, steigt der Kontrast intrafokal an und sinkt der Kontrast extrafokal, sodass sich die intra/extra Bilder angleichen. Genau das hast du beobachtet.


    Zu 4: Der Durchmesser des Beugungsscheibchens (Airy Disk) d in Bogensekunden für grünes Licht mit dem Spiegeldurchmesser D in mm ist:

    d = 2*138/D

    Bei deinem 18 Zöller mit Spiegeldurchmesser D= 457 mm sind es 0,6 Bogensekunden, da braucht es schon extrem gutes Seeing, um das Airy Scheibchen zu sehen.


    Zu 5: Die Animationen mit Aberrator sehen oft anders aus als die Wirklichkeit. Am echten Stern bei einer perfekten Optik ist der innerste und der äußerste Ring etwas dominanter als die Ringe dazwischen. Die Ringe dazwischen sind alle gleichhell. Ist ein Zwischenring heller oder schwächer als die anderen, hat man eine Zone im Spiegel.


    Was mich etwas wundert, ist das DFT-Fringe Testergebnis (wieso zeigst du das jetzt erst?). Es zeigt einen gleichmäßigen leicht unterkorrigierten Spiegel (CC= - 0,909), der ansonsten weitestgehend astifrei und zonenfrei ist. Vom abgesunkenen Rand ist dort nichts zu sehen. Der Rand geht zum Rand sanft nach oben - wie einem gleichmäßig unterkorrigierten Spiegel zu erwarten. Das widerspricht deinem Sterntest. Über die Gründe kann ich nur spekulieren:

    1. Falscher Diameter, falscher ROC oder falsche Wellenlänge des Lasers, sodass es in Wirklichkeit Überkorrektur und nicht Unterkorrektur ist

    2. Zu starke Glättung, sodass der Randabfall nicht mehr angezeigt wird (auf dem Bild ist die Glättung nicht gezeigt)

    3. Du hast beim Sterntest interfokal und extrafokal verwechselt.

    4. Du verwendest Okulare, die bei f/4,5 sphärische Aberration zeigen

    5. Der abgesunkene Randbereich ist so schmal oder der Fehler so gering, sodass er in der Auswertung untergeht.


    Meine Glaskugel orakelt eine Kombination von 2 und 5

  • Die Antwort ließ ja gar nicht lange auf sich warten! :) :thumbup:

    Von Dir nicht anders zu erwarten. Das ist nicht selbstverständlich. Daher nochmal - vielen Dank, Stathis!

    Zu 2. und 5.:

    An anderer Stelle in diesem Forum habe ich -glaube ich- die Ergebnisse bereits gepostet. Ich dachte nicht, dass sie in diesem Thread auch noch einmal wichtig würden. Daher anbei auch noch die Reports vom Händler (einmal mit allen wichtigen Zernikes und einmal auf meinen Wunsch hin ohne den Asti). Zur Auswertung muss man sagen, dass der Händler und ich uns darauf geeinigt haben, nur die grobe Hausnummer zu messen, d.h. ob der Spiegel so gar nicht geht oder doch brauchbar ist. Ergo: Ich habe kein absolut genaues IGramm erwartet, wo der HS mehrfach um 90° gedreht wurde und stundenlang zwischen jeder Messung gewartet wurde, etc. pp. Daher rede ich immer grob von 0,6 Strehl, die mein 18"er hat.


    In den Reports auf Seite 4 steht im oberen Diagramm "Surface Smoothing Diameter 20% of the surface diameter 91,4 mm". Kannst Du damit etwas anfangen? Vielleicht liegt hierin der Schlüssel zur Existenz eines abgesunkenen Randbereichs, was meine Beobachtung erklären könnte?


    Noch eine andere Frage:

    Du sprichst davon, dass der Spiegel keine Zonenfehler und kaum Asti hat. Drückt die konische Konstante, die signifikante Unterkorrektur anzeigt, den Spiegel auf die 0,6 Strehl? Bzw. welche Zernikes sind so "schlecht", dass wir bei 0,6 landen? Ich würde echt gerne lernen, wie so ein IGramm gelesen wird. Wie sieht ein solcher Report denn aus, der einen sehr guten (großen >=18") Spiegel wiedergibt?


    Viele Grüße

    Micha

  • Hallo Micha,


    wir können ja hier nur nach den Informationen urteilen, die uns im Thema selbst übermittelt werden. Je mehr substantielle Infos, um so besser kann man die Lage einordnen. Hätten wir des Test Report früher gesehen, hätte die Glaskugel im Schrank bleiben können. Aber immerhin... mit "Kombination von 2 und 5" aus meinem vorigen Beitrag lag die Glaskugel genau richtig.


    Die Details:

    Smoothing 20% ist eine starke Glättung, bei der kleinflächige Strukturen glattgebügelt werden. Das macht man nur, wenn man sich lediglich für die großflächigen Hauptfehler interessiert (wie hier wohl der Fall), oder wenn die Einzelinterforogramme zu viele Artefakte erzeugen. Ich mittele bei DFT Fringe immer 2-5%. Zur Beurteilung des extremen Randes klicke ich die Mittelung testweise auch ganz weg, um zu sehen, ob da noch eine "Leiche im Keller" ist.


    Der Testreport liest sich wie folgt:

    1. Der Zernike Term "Spherical"= +0,262 ist der mit Abstand größte von allen. Der Hauptfehler, der den Strehl maßgeblich vermindert, ist somit die 8% Unterkorrektur (positives Vorzeichen ist Unterkorrektur). Dickere Spiegel hat man früher gerne leicht unterkorrigiert gelassen, um der ungleichmäßigen Auskühlung während der Nacht zu begegnen.

    2. Die 2nd Spherical= -0,046, 3rd Spherical = -0,016 und 4th Spherical = -0,047. Alle 3 mit negativem Vorzeichen, also lokale Überkorrektur. Zwei davon im Vergleich zu den meisten anderen Zernikes relativ groß, aber viel kleiner als der erste Spherical. Mit hoher Wahrscheinlichkeit ist das der abgesunkene Randbereich, den man bei weniger "Smoothing" in der Auswertung sehen würde. Der Strehlverlust dadurch dürfte nicht mehr als ca. 6% betragen.

    3. Im "Typical Interferogram" sehe ich zum äußersten Rand hin eine stärker werdende Krümmung der Linien. An besten dort zu beurteilen, wo die Linien senkrecht gegen die Spiegelkante laufen. Es sind jedoch nur die äußersten mm betroffen und die Amplitude ist gering. Bei richtig schlechtem Rand würde man dort richtige Fleischerhaken sehen.


    Was sagt uns das alles?: Wie immer wieder erlebt, reagiert der der Sterntest brutal empfindlich auf abgesunkenen Rand. Ja, der Rand ist abgesunken (=überkorrigiert), wie dein Sterntest im Vergleich mit und ohne Randmaske zeigt, aber die Interferometermessung zeigt, dass das nicht so viel ist und dass der Hauptfehler die sphärische Aberration ersten Grades ist, den du offenbar am Stern gar nicht gesehen hast.

  • Hallo Stathis


    es ist also die SA, die den Spiegel drückt. Nein, das habe ich nicht im Sterntest gesehen. Ich bezweifele, dass ich das im Test sehen könnte. Dass sich für mich kurz vor und nach dem Fokus auch keine 90° Drehung bemerkbar machte, führe ich nicht auf den geringen Asti zurück, der ja durch die beiden Reports auch bestätigt wird (=> keine Strehländerung ob mit oder ohne Asti). Sondern eher auf meine wenige Erfahrung mit Sterntests.


    Was müsste ich denn im Sterntest sehen, damit ich die SA bemerke?


    Womöglich würde sich der Asti doch noch im Strehl bemerkbar machen, wenn man die SA Zernikes deaktivieren würde. So wird er wohl einfach durch die SA überdeckt.


    Wie kommt man denn auf die konische Konstante, die eine globale Unterkorrektur von 8% anzeigt? Sind es die lokalen Unter-/Überkorrekturen pro Zernike, die in den CC-Wert mit einfließen?


    Achso und hätte man jetzt 2-5% oder gar keine Glättung eingestellt, hätte man den abgesunkenen Rand eher im Diagramm ausmachen können, wenn ich Dich richtig verstehe?

    Bei richtig schlechtem Rand würde man dort richtige Fleischerhaken sehen.

    Ah ok, mein Rand ist also nicht soooo schlecht, dennoch habe ich ihn im empfindlichen Sterntest mit der Randmaske bestätigen können ...

    Aber immerhin... mit "Kombination von 2 und 5" aus meinem vorigen Beitrag lag die Glaskugel genau richtig.

    Wenn Du mir noch sagen könntest, wo es so eine Glaskugel zu kaufen gibt ;)


    Vielen Dank und Gruß

    Micha

    Starsplitter II 18" f/4,45 Gitterrohr Dobson mit Hauptspiegel aus dem Jahr 1993-94 von Galaxy Optics und 3,5"-Fangspiegel aus dem Jahr 2021-22 von Antares Optics. Okulare: 31 mm Nagler, 24 mm ES, 17 mm Ethos, 13 mm Ethos, 9 mm ES, 6 mm Ethos, 4,7 mm Ethos; 2" Powermate 2x; Astronomik 2"-Filter visuell: [OIII], UHC, H$\beta $.

  • Hmm, ich habe gedacht, ich hätte mir angewöhnt, Fresnelringe zu schreiben, wenn ich von den Ringen innerhalb der Sternabbildung im Defokus spreche. Scheint mir noch nicht ganz gelungen zu sein. Im Fokus heißen die Ringe, die um das Airyscheibchen angeordnet sind und wie Du richtig vermutest hat, "Beugungsringe". Im Defokus müssten sie Fresnelringe heißen, wie ich vermute. Newtonringe passt wahrscheinlich nicht, da man von ihnen nur dann spricht, wenn es um Inferferenzen geht, die durch Reflexion zwischen zwei parallel angeordneten Gläsern entstehen.


    Die Optiker unter uns können hier sicher besser aufklären.

    Starsplitter II 18" f/4,45 Gitterrohr Dobson mit Hauptspiegel aus dem Jahr 1993-94 von Galaxy Optics und 3,5"-Fangspiegel aus dem Jahr 2021-22 von Antares Optics. Okulare: 31 mm Nagler, 24 mm ES, 17 mm Ethos, 13 mm Ethos, 9 mm ES, 6 mm Ethos, 4,7 mm Ethos; 2" Powermate 2x; Astronomik 2"-Filter visuell: [OIII], UHC, H$\beta $.

  • Hallo zusammen,


    ich hätte keine Hemmungen, sämtliche Ringe, die durch Beugung entstehen, auch Beugungsringe zu nennen, egal ob im Fokus oder außerhalb. Das muss dann aus dem Kontext klarwerden, was gemeint ist. Spezifischere Bezeichnungen wie "Airyscheibchen" und "Fresnelringe" sind natürlich möglich.


    Viele Grüße


    Holger

    :milky_way: 10" f/5 Newton-Bino :comet: 120mm f/5 Achromaten-Bino :hammer_and_wrench: 8" f/8 Jones-Schiefspiegler-Bino

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