Justierung von Schmidt--Cassegrains

  • Nachfolgend habe ich meine Erfahrungen bei der Justierung eines C11 in einigen Punkten zusammengefasst.


    Nach der line-of-sight Justage (siehe http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=2107) wurde am Stern die Feinkorrektur vorgenommen.



    Der Ausgangszustand liegt typischerweise zwischen der Fig.1 (Ideal) und der Fig. 2. Auch wenn die Beugungsringe sich nicht berühren, so ist dich eine leichte Unrundheit zu sehen. Viele Amateurastronomen scheuen nun den Aufwand einer Justage in solch einem Fall und beobachten jahrelang unter den Möglichkeiten Ihres Gerätes. Viele Okulareinblicke, die ich auf Astrotreffen gewinnen konnte, bestätigen diese Erfahrung. Dieser Aufwand lohnt sich allemal, um die Leistungsfähigkeit eines SCTs richtig auszureizen. Wer meint darauf verzichten zu können, sollte einmal die Ergebnisse von Thierry Legault ansehen http://perso.club-internet.fr/legault/ .


    Um die Justage zu erleichtern, sollte man die Trial-and-Error Vorgehensweise mit zunehmender Erfahrung reduzieren. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass man die "einfachen" Erkenntnisse, wie man wohl am besten vorgeht, notiert und damit auch anderen Sternfreunden zugänglich macht. Ich habe dies im folgenden versucht und hoffe damit SC-Besitzern eine Hilfestellung zur Justagezu geben.


    Führt man die Justage alleine durch, so leistet eine CCD Kamera oder eine Webcam sehr gute Dienste. Durch das Live-Bild der Beugungsfigur auf einem Laptop kann man die sonst üblichen Laufwege - von der Schmidtplatte zum Okular und zurück - vermeiden. Die Kamera wird nach einer angemessenen Auskühlzeit (30..60min) ohne Verwendung eines Zenitprismas in den Strahlengang gebracht. Wenn möglich wird das Teleskop nachgeführt, oder aber man justiert mit Hilfe von Polaris. Wichtig ist die Möglichkeit den Stern, der als Justierhilfe dient, mit wenigen Handgriffen, am besten mit einer GOTO Montierung, wieder ins Bildzentrum bringen zu können. Ohne diese Option wird die Justage sehr langwierig, da die Lageveränderung des Sekundärspiegels eine Bildverlagerung mit sich bringt, die die Dimension des Chips meist übertrifft. Und das mühsame Wiederfinden kostet Zeit und Nerven (bei meinem Setup C11 + MX7C oder ToUCam Pro genügen Belichtungszeiten von 0.3 - 0.5 sec).


    Wie geht man nun vor? Zunächst wird der Stern defokussiert. Man erhält eine Beugungsfigur mit "zentraler" Abschattung durch den Sekundärspiegel. Erscheinen die Beugungsringe um die Abschattung in gleichmässiger Helligkeit und finden sich keine dunklen radialen Verläufe, die auf "tube currents" hinweisen, ist die Auskühlung hinreichend fortgeschritten. Sieht man noch diese "dunlen Nasen", so sollte man abwarten und eine Tasse Tee o.ä. trinken. Ich habe bei meinen ersten übereifrigen Versuche feststellen müssen, dass etwaige Deformationen in Wirklichkeit thermischen Ursprungs waren und nach 20..30 Sekunden wieder verschwunden waren. Die Auskühlungszeit verringert sich meiner Erfahrung nach, wenn das SCs mit der Schmidtplatte nach unten gelagert wird.


    Das anzustrebende Ideal ist die konzentrische Lage von Beugungsfigur und dem Schattenwurf des Sekundärspiegels. Ich habe mir für diesen Zweck eine Kreisschablone aus durchsichtiger Plastikfolie gebastelt, auf der mehrere konzentrische Ringe aufgezeichnet sind. Das Originalbild der Kamera lässt sich mit den meisten Programmes per Maus auf die passende Schablonengrösse ziehen und man kann den Abstand der Idealposition sehr genau abschätzen. Der Laptop wird so positioniert, dass man die Sekundärspiegellage verändern und gleichzeitig das Bild und dessen Lageveränderung beobachten kann.


    Anhand der Schattenlage wird nun die "Hauptachse der Korrektur" bestimmt, d.h. der Weg des Schattens zu seiner zentralen Sollposition.



    Das Bild zeigt die abstarkte Form einer Schattenfigur, bei der der Schatten des Sekundärspiegel zu weit rechts vom Zentrum liegt. Die Hauptachse liegt hier waagerecht und Ziel der Korrektur ist eine Bewegung nach links. Hält man eine Hand vor das Objektiv, so kann man mit Hilfe des Schattenwurfs die Lage der Hauptachse relativ zu den 3 Stellschrauben herausfinden.


    Das Bild bescheibt nicht nur das Aussehen der Beugungsfigur, sondern kann auch als Aufsicht auf die Schmidtplatte betrachtet werden. In dem gezeigten Beispiel findet man heraus, dass hier der einfache Fall gilt, dass eine Schraube (hier die Nr.1) auf der Hauptachse liegt. Aber Achtung! Dies bedeutet nicht, dass die Korrektur nur durch Drehen der Schraube Nr.1 zu bewerkstelligen ist. Um den Sekundärspiegel auch nach einer Korrektur richtig zu fixieren, sollten lockere ebenso wie zu fest gezogene Stellschrauben vermieden werden. Der Spiegelträger bzw. die dünne Aluplatte (bei den Celestron SCs) würde hier sonst Schaden nehmen und weitere Korrekturen erschweren. Liegt keine Stellschraube auf der Hauptachse, so wählt man die am dichtesten bei ihr liegende aus kompensiert die Drehungen an dieser Schraube mit den gegenüberliegenden Stellschrauben.


    Bezogen auf die dargestellte Situation muss die Stellschraube Nr.1 hinein- und die Schrauben Nr.2 und Nr.3 herausgedreht werden. Entspricht das Offset der hier gezeigten deutlichen Dejustage, so bedarf es Korrekturen von etwa einer halben Schraubendrehung. Die meisten Korrekturen, die man eher als Optimierung bezeichnen sollte, betreffen einen Offset der etwa 10..20% des Durchmessers des Schattenrings entspricht. In diesen Fälle genügen Schraubendrehwinkel von etwa 10°.


    Abschliessend möchte ich nochmals auf die BobsKnobs verweisen, die ein Hantieren ohne Werkzeuge erlauben und auch bei niedrigen Temperaturen eine Justage in max 5-10 min erlauben. Wer die Anschaffung der Knobs vermeiden will, kann nach Nylon-Rändelschrauben mit einem Zollgewinde Ausschau halten, diese leisten ebenfalls gute Dienste.


    Viel Spass beim Justieren!


    PS: Die theoretischen Hintergründe werden im Buch "star testing astronomical telescopes" von Suiter sehr anschaulich erläutert (gibts beim Astro-Shop in Hamburg).

  • Hallo,


    Bei den üblichen SC-Systemen, das C11 gehört dazu, ist der Haupt-
    spiegel nicht justierbar, sondern nur der Fangspiegel an seinen
    drei Schrauben:


    Dort, wo der defokussierte Sternscheibchen-Ring dicker ist, drehst
    Du die dazugehörige Justier-Schraube im Uhrzeiger-Sinn nach rechts.
    Sehr schnell hast Du damit ein justiertes Gerät.


    Bitte aber nur bei ausgekühltem Tubus, den man auch nicht kurzzeitig
    anfassen darf, weil die Handwärme den Tubus bereits verändert.


    Wolfgang Rohr

  • Ich kann die Worte von Wolfgang nur nochmals unterstreichen: Ein ausgekühlter Tubus ist die Vorausseztung für eine gute Justierung.


    Am Wochenende habe ich auch mein VC200L nach Spiegelreinigung neu justiert. Bei diesem Gerät hat man mehr Freiheitsgrade:


    1> Der Okularauszug muss relativ zur Hauptspiegelzelle zentriert werden und ausserdem entlang der optischen Achse ausgerichtet sein.


    2> Die Sekundärspieglhalterung muss zentriert werden(Sek-Spiegel ist dazu ausgebaut) und der darauf sitzende Sekundärspiegel muss relativ zum Hauptspiegel mittig sitzen.


    3> Zuletzt muss der Hauptspiegel so justiert werden, dass die Sternabbildung konzentrisch erscheint. Ggf. geht man zu Punkt 2 zurück und variiert die Lage des Sekundärspiegels bevor man wieder zu 3 geht.


    Auch hier hier gilt: Eine Temperierung abwarten! Und verglichen damit ist die C11 Justierung ein "piece of cake".


    Trotzdem genügen etwas Zeit und schlechte Beobachtungsbediungungen (ein heller Stern genügt) um die Justierung durchzuführen und erlauben so auch Amateuren die Optimierung ihrer Geräte.


    Ich kann jeden nur ermuntern, sich einmal an dieses Vorhaben heranzuwagen.


    Michael

  • Hi,
    beim Schmidt-Cassegrain habe ich folgende Erfahrungswerte.
    Die Abkühlung braucht sehr lange. Etwa 3 Stunden.
    Erst wenn keine Nase beim horizontalen Tubus mehr zu sehen ist, ist das Gerät lansam in sound. Die Nase kommt von laminar aufsteigener Warmluft am Buffle.
    Die endgültige Kollimation braucht eine AP von kleiner als 0,5 mm.
    Dazu sind aber unsere Nächte meist unzureichend.
    Schon eine 16tel Umdrehung macht den Unterschied zwischen kollimiert und nicht kollimiert aus. Deine Methode ist allemal als Grobjustage zu verwenden und reicht für Fokalfotografie. Aber am Planeten benötigt man bei f/2 Primäröffnung ein sehr feines Händchen und bestes Seeing.[:(]
    Gruß!
    Matthias

  • hallo matthias,


    danke für die blumen ...


    man kann natürlich die fokusentfernung immer weiter verringern und die gauigkeit dadurch weiter erhöhen. im anschluss daran setzt man die webcam auf ein kurzbrennweitiges okular und kann der justierung den feinschliff geben.


    michael

  • Die Nase muß nicht sein!


    Hallo Matthias,


    das war überhaupt das erste, was mir vor 20 Jahren bei meinem ersten
    SC aufgefallen ist, daß bei defokussiertem Sternscheibchen eine Nase
    zu sehen war. Mir war bald klar, daß das was mit der Auskühlung zu tun
    haben muß. Seit dieser Zeit kühle ich SC-System grundsätzlich senk-
    recht aus, und hatte nie mehr die berühmte Nase. Wartet man nämlich
    darauf, daß die Nase verschwindet, dann dauert das tatsächlich 2-3
    Stunden. Zu meiner großen Verblüffung kannten damals die Freunde vom
    Meade-Verein selbst nicht den oben genannten Effekt. Die Nase ver-
    schlechtert nämlich erheblich die optische Qualität dieser Geräte.


    Bei aller Kritik, die man bei SC-Systemen loswerden kann, alle SC's
    machen eine gewaltige Qualitäts-Steigerung, wenn sie doch nur sauber
    justiert wären: Bei einer fehlerhaften Justage knickt der Kontrast
    ganz erheblich ein, habe ich unlängst erst wieder festgestellt.


    Bei der Messung eines NexStar C11 stand dieses Gerät vor demn Planspiegel,
    und darüber im Abstand von ca. 60 cm eine 100-Watt-Birne. Die
    Luftturbulenz von dieser Lampe hat optisch den Kontrast erheblich
    beeinflusst, noch mehr jedoch eine geringfügige Dejustage. Erst als
    beide Einflüsse behoben waren, hatte ich verblüffenderweise wieder
    ein ordentliches Bild. Nun messe ich hier mit doppelter Genauigkeit.


    Herzliche Grüße


    Wolfgang Rohr

  • Hallo Wolfgang,
    ich habe keine optische Bank, aber ich prüfe schon mal gerne an einem künstlichen Stern. Für ein 10" Meade hatte ich mir mal einen künstlichen Planeten gemacht. 3mm LED rot mit Filzstift bekritzelt in 30 Meter Entfernung. Lassen wir mal die zu kurze Entfernung außer Acht, so habe ich genau das festgestellt, was Du hier beschreibst. Ein Kicken von mies nach spitze durch eine winzigen Kick an der richtigen Schraube. Das hat mich damals wirklich verblüfft, wie empfindlich diese Geräte bezüglich Kollimation sind.
    Man kollimiert ja eigentlich ein f/2 System und wenn das Hauptspiegelshifting groß ist, dann stellt sich echt die Frage, ob diese Geräte überhapt kollimationsstabil sein können. Schließlich eiert der Spiegel je nach Lage auf seiner Führung herum.


    Zu der Nase: Wenn das Teleskop fast senkrecht steht, fällt die Nase natürlich nicht auf, aber die Warmluft steigt ja trotzdem nach oben und führt damit zu einer Art von konzentrischem Zonenfehler.
    Ich rate deshalb allen, das Teleskop erst mal in waagerechter Position auf diese Nase zu überprüfen. Erst wenn die Nase auch bei kleiner AP völlig verschwunden ist, steht das Teleskop.


    Und dann noch ein Tipp: Die Blende des Sekundärspiegels ist i.d.R. ein kontrastverschlechterndes Element, weil sie schräg einfallendes Licht reflektiert. Also diese Blende mit Samt oder besser schwarzer Schultafelfarbe versehen. Bringt unglaublich viel Gewinn am Mond und bei Planeten.


    Liebe Grüße!
    Matthias

  • hallo matthias,


    die beklebte sekundärspiegelblende ist ein sehr guter hinweis. im prinzip wird dieser effekt durch eine tau/licht-schutzkappe vor dem objektiv auch erreicht, oder?


    michael

  • Hallo Michael,
    die Taukappe verhindert sicherlich Störungen durch den Mond oder anderes Fremdlicht. Wenn man aber direkt auf den Mond oder an einen hellen Planeten geht, dann streift sein Licht die Sekundärblende.
    Ich hatte das erst bemerkt, nachdem ich den Samt, der bei mir vom Vorbesitzer draufgeklebt war, entfernt hatte. Vorher war Saturn gegen einen samtschwarzen Himmel abgebildet, fast kitschig,..... wie ausgestanzt. Nach der Entfernung war dieser Kontrast weg.
    Ich habe deshalb die schwarze Schultafelfarbe mit feinem Sand gemischt, wie Gerd Neumann das vorschlägt, und somit den Kontrast wieder verbessert.
    Grüße!
    Matthias

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