Zygoreport eines 3,5" Antares Fangspiegels

  • Liebe Mitforisten,


    ausgehend von meinen Threads


    https://www.astrotreff.de/forum/index.php?thread/265093-fangspiegel-richtig-ausgeleuchtet


    zum Thema Fangspiegelgröße und -qualität bei meinem Newtonsystem (18" f/4,45) und aufgrund von Ratschlägen erfahrener Kollegen, die ich ich hier und anderswo gelesen habe, dass nämlich für größere Öffnungen bei rein visueller Nutzung gerne auch Obstuktionen von 20% und mehr in Kauf genommen werden dürfen, habe ich mich für einen 3,5" Fangspiegel von Antares entschieden, den ich über Astrosystems mit einem Halter zusammen bestellt und letzte Woche geliefert bekommen habe. Astrosystems hatte alles auf Lager und die Lieferzeit von La Salle (CO, USA) nach DE betrug erfreulicherweise nur 18 Tage.


    Den mitgelieferten Zygo-Report habe ich zu Eurer Interpretation angehängt.


    Ich würde mich freuen, wenn Ihr mir sagen könnt, ob zumindest der Report hält, was die beworbene und von mir bestellte Oberflächengenauigkeit von 1/30 waves PV surface error oder besser verspricht.


    1. Im Report finde ich zwei PV-Werte: 0,060 PV links oben unter "surface/wavefront map" und 0,017 PV unter "surface/wavefront profile". Welcher der beiden PV ist heranzuziehen, um zu beurteilen, ob die Lieferung dem bestellten Wert in Bezug auf die Oberfläche entspricht?
    2. Sind alle PV-Angaben hier auf die Oberfläche oder auf die gemessene Wellenfront zu beziehen? Der "Scale factor" ist 0,5. Leider habe ich dazu in den Foren widersprüchliche Aussagen gefunden. Einmal soll sich die Angabe des Scale factor von 0,5 auf die Wellenfront beziehen, einmal auf die Oberfläche. Vielleicht kann jemand hier sogar noch etwas Näheres dazu sagen, was der Scale factor ist. Ich möchte das gerne verstehen.



    Herzlichen Dank!


    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, 8,8 mm Meade (4000 Serie), 6 mm Ethos, 4,7 mm Ethos; 2" Powermate 2x; Astronomik 2"-Filter visuell: [OIII], UHC, H$\beta $.

  • Hallo Micha,


    so wie ich das sehe, sind die handschriftlich ergänzten Werte aus dem Profilschnitt links unten herausgelesen. Das ist formal nicht korrekt, wenn man sich auf den ganzen Spiegel beziehen möchte.

    Ob der PV-Wert überhaupt ein sinnvolles/aussagekräftiges Kriterium ist, sei mal dahingestellt. Ich sehe das eher als relative Qualitätsangabe.


    Allerdings hat der Spiegel insgesamt 0.009 lambda rms, das sind unter 45° sowas wie 99.4% Strehl, also in jedem Fall gut genug, zumal man noch einen Teil davon herausfokussieren könnte und den Spiegel auch nicht vollflächig nutzt (für einen einzelnen Feldpunkt).

    -> Nehmen und nicht weiter darüber nachdenken.


    Der Scale Factor von 0.5 ist korrekt für die Umrechnung der gemessenen Wellenfront in Oberflächenfehler bei Messung in Reflexion unter senkrechtem Einfall.


    Viele Grüße


    Holger

  • Hallo Holger,


    meine laienhafte Rechnung sieht so aus: 0,009 x 2 führt mich zur Wellenfrontabweichung 0,018 bei senkrechtem Einfall.

    Der Fangspiegel wird aber in 45 Grad betrieben. Also den Faktor Wurzel 2 oben drauf ergibt ~ 0,025.

    Strehl = 1-( 2*pi*RMS)² führt dann zu: 0,975


    Passt das so?


    Schöne Grüße

    Gerhard

  • Hallo Gerhard,


    nein, passt nicht, unter 45 Grad hast Du statt des Faktors 2 einen Faktor Wurzel(2). Flacher Einfall ist immer besser als senkrecht.

    Also 0.009 * wurzel(2), das führt dann zu den angegebenen 99.4% Strehl. Die Strehlformel ist ansonsten richtig.


    Viele Grüße, Holger


    P.S. Nur als Randbemerkung, in Transmission ist es genau umgekehrt, da ist schräger Einfall bezüglich der Umrechnung Oberfläche in Wellenfront schlechter als senkrecht.

  • Hallo Holger,


    ja, ich weiß (oder besser gesagt hoffe) auch, dass der FS gut ist. Aber es gibt halt verschiedene preisliche Abstufungen bei Antares, so dass ich gerne wissen will, ob das Protokoll der Preisstufe entspricht oder zumindest nahe kommt, in der ich bestellt hatte. Astrosystems hat mir gesagt, dass die Messungen im Zygo tatsächlich unter einem 45° Winkel getätigt wurden. Die Messung erfolgt immer auch nach der Beschichtung. Leider gibt es aber keine Angabe zur vewendeten Prüfwellenlänge.


    Machen Strehlwerte bei Planspiegeln überhaupt Sinn? Dachte nur bei Parabolspiegeln.


    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, 8,8 mm Meade (4000 Serie), 6 mm Ethos, 4,7 mm Ethos; 2" Powermate 2x; Astronomik 2"-Filter visuell: [OIII], UHC, H$\beta $.

  • Hallo Micha,


    der Wert 0.06 bezieht sich auf die ganze Fläche, und der Wert 0.017 bezieht sich nur auf die Profillinie. Das ist die Linie, die in dem oberen linken Bild eingezeichnet ist. Je nachdem wo man diese Linie hinlegt, kommt natürlich ein anderes Ergebnis raus. Der Scale-Faktor 0.5 besagt, dass sich beide Werte nicht auf die reflektierte Wellenfront beziehen, sondern auf den Oberflächen-Fehler. Der Wellenfront-Fehler ist doppelt so groß.

    Daher hat der Fehler in der reflektierten Wellenfront 0.12 waves PV, bezogen auf die gesamte Fläche.

    Das ist zwar nicht das was beworben wurde, aber trotzdem gut genug.


    Gruß

    Michael

  • Astrosystems hat mir gesagt, dass die Messungen im Zygo tatsächlich unter einem 45° Winkel getätigt wurden.

    Hallo Micha,


    Da wurde eindeutig senkrecht draufgemessen, wie man an dem elliptischen Interferogramm erkennen kann. Der Faktor 0.5 hätte sonst auch keinen Sinn.


    Einen Wellenfrontfehler kann man in einen Strehlverlust umrechnen, egal wo er herkommt.


    Viele Grüße, Holger

  • Da wurde eindeutig senkrecht draufgemessen, wie man an dem elliptischen Interferogramm erkennen kann.

    Das ist sogar logisch. Hmm, dann hatte man mir das anders gesagt bzw. ich habe es missverstanden.

    Das ist zwar nicht das was beworben wurde, aber trotzdem gut genug.

    Dann heißt das, dass der Spiegel einen PV von 0,060 = 1/16,6 waves bezogen auf die Oberfläche hat, was der Werbung von 1/30 ja gar nicht nahe kommt. Damit hätte ich auch einen FS mit beworbener Genauigkeit 1/18 waves ordern können, was mich 100$ weniger gekostet hätte. Nun ja ...


    Wichtig ist, dass der Spiegel ausreichend performt, wenn ich meinem HS mal einer Retusche gönnen sollte.


    Danke Euch beiden für die Infos!

    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, 8,8 mm Meade (4000 Serie), 6 mm Ethos, 4,7 mm Ethos; 2" Powermate 2x; Astronomik 2"-Filter visuell: [OIII], UHC, H$\beta $.

  • Hallo Holger,


    ich würde gern ausrechnen, was im Okular an kommt. Daher will ich nochmal nachfragen an der Stelle. Die 0,009 rms sind doch die Oberfläche (der Skale-Faktor ist 0,5) Für die Frage der Abbildungsleistung im Fokus benötige ich aber die Wellenfrontabweichung. Demnach also wieder alles mit 2 nehmen (0,018). Nun die 45 Gradstellung beachten, da der Fangspiegel ja senkrecht gemessen wurde, wie man an der Ellipse erkennt. Also mal 1,41. Hat man nun die Wellenfrontabweichung, die der Fangspiegel erzeugt im Okular? :/


    Warum die Kollegen aber überhaupt die Oberflächenqualität angegeben, kann ich nicht sagen. Eventuell ist das so branchenüblich.


    Grübelnde Grüße


    Danke


    Gerhard

  • Hallo Gerhard,


    nein, nicht mal Wurzel 2, sondern geteilt durch Wurzel 2. Bei schrägem Einfall unter einem Winkel phi zur Flächennormalen ist der Wellenfrontfehler einen Faktor cos(phi) kleiner als bei senkrechtem Einfall. Finde gerade leider keine schöne Darstellung dafür, ich hab Dir mal ein Bildchen gemalt mit einem Spiegel mit einer Höhendifferenz, zwei Strahlen und zwei Wellenfronten senkrecht dazu. Du musst jetzt die Länge des orangenen und des blauen Teilstücks vergleichen, das ist der Wellenfrontfehler durch diese Stufe - anschaulich ist es klar, dass die Differenz um so geringer wird, je flacher der Einfallswinkel ist.



    Die Angabe eines PV-Oberflächenfehlers ist so üblich, aber sowohl messtechnisch problematisch als auch potenziell wenig aussagekräftig, so lange man keine vernünftige Annahme treffen kann, wie sie sich in Wellenfront-rms übersetzt (wobei man zudem einen Term, der bei der tatsächlichen Nutzung einem Fokus entspricht, innerhalb gewisser Grenzen noch abziehen dürfte...). Also am besten die Interferogramme selbst auswerten...


    Viele Grüße


    Holger

  • nein, nicht mal Wurzel 2, sondern geteilt durch Wurzel 2. Bei schrägem Einfall unter einem Winkel phi zur Flächennormalen ist der Wellenfrontfehler einen Faktor cos(phi) kleiner als bei senkrechtem Einfall.

    Das ist richtig und führt zu der interessanten Erkenntnis, dass man sogar ein Stück Sandpapier als perfekten Spiegel verwenden könnte, wenn nur der Einfallswinkel des Lichts klein genug ist.


    Gruß

    Michael

  • Hallo an Alle,


    ich habe hier interessiert mitgelesen und bin doch ein wenig entsetzt, nachdem Ihr das Problem hier so anschaulich

    quantifiziert habt. Entsetzt darüber, wie hier von Antares mit Qualitätsangaben geworben wird, die dann meiner Meinung nach

    grob nicht eingehalten werden. Ob der Spiegel dann in der Praxis ausreichend gut ist, wird sich ja zeigen; aufgrund leidvoller

    Erfahrung mit einem 80 mm Fangspiegel in den späten 80ger Jahren des vorigen Jahrhunderts weiß ich aber, wie ärgerlich und mühsam

    es sein kann, die Abbildung eines guten HS durch Herausjustieren der Fangspiegelfehler zu versuchen zu erhalten; habe dann schluss-

    endlich einen neuen gekauft, der dann richtig gut war.

    Ich würde den Spiegel reklamieren und umtauschen, allein schon deshalb, um dem Hersteller zu signalisieren, dass man sowas nicht

    toleriert.


    Viele Grüße Michael

  • Hallo Michael,


    der Spiegel wird in der Praxis mehr als ausreichend gut sein, wir haben ja das Interferogramm mit der Angabe des rms-Wertes und die daraus berechneten > 99.4% Strehl.


    Ob eine sowieso nur mäßig taugliche Qualitätsangabe eingehalten wird oder nicht, wäre mir da egal... aus pädagogischen Gründen zurückschicken würde ich ihn nicht. Von mir aus mal eine E-Mail schicken. Aber das darf jeder selbst entscheiden...


    Übrigens kann man bei relativ niedrigen Zernikes, wie sie bei Fangspiegeln üblicherweise vorliegen (Astigmatismus, Fokus), einen Faktor 3-4 für die Umrechnung von PV in rms ansetzen. Auch dann passen die versprochenen lambda/30 PV sehr gut zu den gemessenen 0.009 lambda rms.


    Viele Grüße, Holger

  • Hallo Holger,


    ok. Danke für die Erläuterung.

    Ärgerlich bleibt das allemal; es ist ja nicht nur hier so, sondern auch z.B. im Montierungsbereich, wo ja auch das Blaue vom

    Himmel herunter versprochen wird, v.a. bei den Einsteigertelekopen.

    Aber Du hast schon recht, entscheiden muss das jeder für sich und da der Spiegel ja einen Direktimport darstellt, ist eine

    Retoure natürlich mit viel Aufwand verbunden.


    Viele Grüße Michael

  • Hallo Michael,


    sind halt Amerikaner, keine Japaner...


    Zum Thema blumige Versprechen: Google mal "Traumgerät Planetenbeobachter" - bei mir kommt da als erster Treffer ein 152/1200-Achromat. Das würde ich jetzt nicht vorbehaltlos unterschreiben... Immerhin als viertes der TMB 8" f/9-Apo, da finde ich das schon angemessener :)


    Viele Grüße, Holger

  • Hallo


    Das flacher Winkel hilft würde ich nicht behaupten, weil bei Power ist das Gegenteil der Fall.

    Wenn man nun die Oberflächenfehler als Berge und Täler sieht wäre das ja wie Power in kleineren Bereichen, lenkt die Strahlen ganz anders ab.

    Schaut man über einen nur geschliffenen Spiegel flach genug reflektiert er schon, aber nur schwach mit mangelndem Kontrast, viel vom Licht geht gar nicht ins Auge,

    Es wird dunkel, viel wird gestreut unf verdirbt den Kontrast.


    Gruß Frank

  • Hallo Micha,


    ohne in die o.g. Berechnungen einsteigen zu wollen, sende ich mal meinen Testbericht von Antares von 2017. Ich hatte einen 3.1/-1/30 bestellt. Also die gleiche Qualität wie du sie geordert hast.




    Hier wurde auch zur Berechnung der Qualitätsklasse das Surface/Wavefront mit 0,016 (bei dir 0,017) herangezogen. Die Maßstäe der Grafiken sind etwas anders, aber ansonsten scheint es mir konsistent zu sein.


    Kurzum: mein FS werkelt in einem 16 Zöller mit Alluna HS. Im Sterntest kann ich nichts (für mich) Negatives finden und bin mit dem gesamten Resultat sehr zufrieden; zumindest wenn ich mal freie Sicht habe und meinen großen Dobi aufbauen kann :*.


    Persönlich würde ich an Deinem Spiegel nicht herummäkeln. Getreu dem Motto: Durchschauen, nicht anschauen! (frei nach Fraunhofer)


    VG und CS

    Thomas

  • Hallo Frank,


    Der Wellenfrontfehler wird bei flacherem Einfall nur dann größer, wenn man erstens mit konstantem Strahldurchmesser arbeitet, so dass der Strahlquerschnitt auf der Fläche mit flacherem Einfall wächst, und zweitens so langwellige Fehler hat ("Power"), dass deren PV-Wert mit größerem Strahlquerschnitt zunimmt.


    Wir reden hier aber von einem Fangspiegel konstanter Größe, der unter unterschiedlichen Winkeln gemessen und betrieben wird. Und da wird der Wellenfrontfehler mit flacherem Einfall kleiner wie oben dargestellt.


    Für raue Oberflächen mit hochfrequenten Fehlern gilt das Gleiche unabhängig vom Strahlquerschnitt. Eine wirklich matte Oberfläche ist aufgrund der Streuung aber auch bei flachstem Einfall nicht zu gebrauchen, da hast Du recht.


    Viele Grüße, Holger

  • Hallo zusammen,


    das Thema wird auch im schwarzen Forum gerade diskutiert. Ich habe dort bereits einen Kommentar hinterlassen.


    Generell kann man es pragmatisch sehen und sagen: Ein Spiegel mit lambda/17 ist sehr gut, sich freuen, nicht weiter darüber nachdenken.

    Aber: Es ist nicht das, was beworben wird. Micha bezahlt einen 400$ Spiegel und bekommt die Qualität eines 300$ Spiegels. Wenn ich einen 400PS Ferrari kaufe und dann nur 300PS bekomme, den es auch für deutlich weniger Geld gegeben hätte, wäre ich sauer. Natürlich kann man sagen, 300PS reichen völlig aus.


    Zum Thema mit dem Faktor Wurzel2 wegen der 45°:

    Das stimmt doch nur für die lange Achse. Für die Kurze Achse ändert sich nichts.

    Das hat zur Folge, dass sich ein Defokus in einen Astigmatismus wandelt. Der lässt sich dann nicht mehr weg fokussieren.


    Viele Grüße

    Andreas

  • Hallo Andreas,


    der Oberflächenfehler des Spiegels übersetzt sich mit 2 cos(phi) in Wellenfront, das stimmt schon. Die "Verwandlung" des Fokus in Astigmatismus ist ein geometrischer Effekt, weil man die Spiegeloberfläche in einer Richtung um einen Faktor Wurzel(2) stauchen muss, damit sie zum runden Strahlquerschnitt passt.


    Viele Grüße, Holger

  • Generell kann man es pragmatisch sehen und sagen: Ein Spiegel mit lambda/17 ist sehr gut, sich freuen, nicht weiter darüber nachdenken.

    Aber: Es ist nicht das, was beworben wird. Micha bezahlt einen 400$ Spiegel und bekommt die Qualität eines 300$ Spiegels. Wenn ich einen 400PS Ferrari kaufe und dann nur 300PS bekomme, den es auch für deutlich weniger Geld gegeben hätte, wäre ich sauer. Natürlich kann man sagen, 300PS reichen völlig aus.

    Danke für die Diskussion. Ich fasse zusammen, wie ich -Stand jetzt- darüber denke:


    Der Spiegel ist mit PV 1/17 und rms 1/111 (auf die Oberfläche bezogen) gut und verschlechtert auch eine sehr gute Abbildung des Hauptspiegels nicht. Das ist das Wichtigste. Dem entgegen steht, was ich bestellt, aber nicht bekommen habe, ein Spiegel mit PV 1/30. Die PV-Angabe hat außerdem einen Fehlerrahmen und ist nicht richtig verlässlich, die wahre Qualität des Spiegels zu beurteilen, wie Holger schön ausgeführt hat. Sie ist lediglich ein Richtwert und fungiert leider nun mal als Werbegröße. Ich frage mal per E-Mail an, werde den Spiegel aber nicht umtauschen. Dafür ist mir der Aufwand, den Direktimport rückabzuwickeln, dann doch zu hoch. Zumindest soll Astrosystems sich erklären, warum sie mir einen Spiegel mit einer Güte eingepackt haben, die nicht der Bestellung entspricht.

    Hier wurde auch zur Berechnung der Qualitätsklasse das Surface/Wavefront mit 0,016 (bei dir 0,017) herangezogen. Die Maßstäe der Grafiken sind etwas anders, aber ansonsten scheint es mir konsistent zu sein.

    Du hast die Werte entlang der Profillinie genommen und verglichen. Das dürfen wir nicht vergleichen. Wir müssen die auf dem IGramm oben angegebenen Werte (bei Dir PV 0,029 = 1/34 mit meinem PV 0,060 = 1/17), die sich auf die Oberfläche beziehen, vergleichen. Die Angabe auf Deinem IGramm übertrifft die Bestellung von 1/30, meines ist deutlich schlechter.

    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, 8,8 mm Meade (4000 Serie), 6 mm Ethos, 4,7 mm Ethos; 2" Powermate 2x; Astronomik 2"-Filter visuell: [OIII], UHC, H$\beta $.

  • Hallo Micha,


    Sehr gut zusammengefasst!


    Es besteht auch noch die Möglichkeit, dass sie (wer auch immer) tatsächlich den falschen Spiegel eingepackt haben, weil irgendjemand den PV-Wert im Schnitt ausgewertet hat statt über die ganze Fläche wie (anscheinend) bei Thomas' Spiegel. Dann sollten sie das bei Deiner Rückfrage erschrocken feststellen und entsprechend den Preis nachlassen oder einen anderen schicken?


    Viele Grüße, Holger

  • Hi Holger,


    ich kann noch nicht so recht dran glauben, dass sie die Profilwerte als Bestellkriterium nehmen (bei Thomas PV = 0,016, bei mir PV = 0,017). Beides läge ja dann bei 1/60, was um das Doppelte besser ist als unsere bestellten Werte. Ich ignoriere diese Werte, auch weil sie ja nicht auf die Fläche bezogen sind. Thomas' Spiegel liegt bei PV 0,029 (auf die Fläche bezogen), was wirklich dem beworbenen Wert 1/30 am nächsten kommt. Bei mir liegt's ganz weit drunter (1/17) und ich befürchte, dass Astrosystems den Profillinienwert (PV 0,017 = 1/58, steht auch handschriftlich noch einmal da) als Argument hernimmt, um mir "weiszumachen", dass mein Spiegel der Bestellung entspricht.


    Aber nichtsdestotrotz, ausschließen, dass sie was falsches eingepackt haben, kann man nicht und alleine deswegen frage ich da mal nach.


    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, 8,8 mm Meade (4000 Serie), 6 mm Ethos, 4,7 mm Ethos; 2" Powermate 2x; Astronomik 2"-Filter visuell: [OIII], UHC, H$\beta $.

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