Bath-Interferometer für Refraktormessung

    Hallo zusammen,


    meine letzten Bath-Experimente /-Messungen liegen tatsächlich schon wieder knapp 4-5 Jahre zurück.


    Etwas angefixt vom Thread Bath- Interferometer aus dem 3D Drucker


    bin ich am überlegen, das Ganze mal wieder zu beleben auch dank Vorhandensein eines 3D Druckers.


    Möchte aber gerne auch meine Refraktoren vermessen, bin das aber noch nicht wirklich angegangen.


    Vorhanden ist ein ordentlicher, vermessener 150 mm Planspiegel. Größte zu messende Optik wäre max. 130 mm.



    Mein Vorgehen zur Messung, wo ich Eure Hilfe/Anleitung/Korrektur brauche, wäre aktuell:


    - Justierlaser in den OAZ des Refraktors und damit den Stand des Planspiegels vor dem Refraktor ausrichten, so das der Laser is sich zurück fällt.


    - Ersetzten des Justierlasers durch das Bath


    Positionierung des Baths im Abstand der Brennweite bspw. 1.000 mm. Richtig? Krümmungsradius wie beim Spiegel gibts ja nicht.


    XYZ-Koordinatentisch, nicht polarisierter Strahlteilerwürfel von Thorlabs, Bikonex-Linse, Laser, etc ist alles vorhanden. Würde das Bath halt statt der aktuelle nicht ganz so ordentlichen Alu-Konstruktion halt auf eine gescheitere gedruckte Basis hieven.


    Denke ich das so richtig oder schreibe ich hier kompletten Murks zur Messung eines Refraktors mittels Bath und oute mich gerade als kompletter Dilettant? Gibt es weiteres zu beachten, was ich aktuell nicht auf dem Schirm habe?


    Gleicher Ablauf wäre dann doch auch für ein Foucault.


    Danke vorab und viele Grüße,

    Alexander

    Hallo Alex,

    vorweg: ich habe zwar schon einige Dutzend Spiegel mit einem Bath- Interferometer vermessen, aber keinerlei Erfahrung mit der Kombi Bath + Refraktor.

    Ich vermute aber, das es so ohne weiteres nicht funktionieren wird, weil man beim Bath- Interferometer prinzipbedingt 2 Strahlengänge überlagert, die einen seitlichen Abstand zueinander haben. Beim Vermessen eines Spiegels mit einer einzigen optischen Fläche spielt das keine große Rolle, da lediglich diese eine optische Fläche vermessen wird und man den off axis- Astigmatismus, der aus dem Abstand der beiden Strahlengänge zueinander ensteht, rechnerisch bestimmen und kompensieren kann. OpenFringe z.B. macht das wenn man den Strahlabstand eingibt.

    Wenn du einen Refraktor vermißt, werden die Strahlengänge ebenfalls einen Abstand zueinander haben, aber mehrere optische Flächen passieren, und zwar in unterschiedlichen Abständen von der optischen Achse.

    Das heißt, die Wellenfronten werden an mehreren Stellen um einen Betrag x versetzt bevor sie im Bath- Interferometer überlagert werden. Ob das dann noch funktioniert und das Ergebnis vertrauenswürdig ist? Ich hab da so meine Zweifel, aber vieleicht melden sich die Optik- Gurus hier aus dem Forum noch dazu.


    Gruß Ulli

    Ergänzende Frage: Wie ist das mit der Autokollimation bei einem Refraktor, der eine Korrekturlinse im Tubus hat wie z.B. Vixen AX 103 S ? Geht das überhaupt? Muss man nicht sicher sein, dass man nur das Objektiv analysiert?


    Beat

    Zitat von BeatK

    Ergänzende Frage: Wie ist das mit der Autokollimation bei einem Refraktor, der eine Korrekturlinse im Tubus hat wie z.B. Vixen AX 103 S ? Geht das überhaupt? Muss man nicht sicher sein, dass man nur das Objektiv analysiert?


    Beat


    Das wäre mir egal, am Ende ist ja das Gesamtsystem am interessantesten.


    Ein Ronchi-Test oder Foucault gegen einen Planspiegel funktioniert ja auch.


    Wahrscheinlich sollte ich es einfach mal probieren ob ich mit einem Bath auf dem Holzweg bin. Ein Twyman-Green zu bauen, habe ich schon einige Male in Gedanken gehabt, traue ich mir aber nicht wirklich zu.


    Mal sehen, vielleicht meldet sich ja noch jemand.


    Gruß,

    Alex

    Hallo Alex,


    ja genau, der Lichtweg des ersten Strahls wird ein anderer sein als der des zweiten. Ob, und wenn ja, wie stark das das Messergebniss verfälscht, keine Ahnung.

    Es gibt aber noch einen anderen Aspekt, der zu beachten ist:

    Die Korrektur des Refraktor- Objektivs ist für parallel einfallende Strahlenbündel (Sternenlicht halt) optimiert. Der aufgeweitete Strahl des Bath- Interferometers trifft aber als Kegel weit vor dem Brennpunkt auf die Frontlinse und wird, je weiter er von der Achse entfernt auf das Objektiv trifft, anders gebrochen als im Zentrum. Das was dann am Planspiegel ankommt wird auf jeden Fall eine andere Form haben als das, was ein parallel einfallendes Strahlenbündel erzeugen würde, und es muß dann aber auch noch mal in entgegengesetzter Richtung durch den Refraktor zurück zum Interferometer, um dort mit dem Referenzstrahl zu interferieren. Für den Referenzstrahl, der im Idealfall genau auf der Achse liegt gilt das nicht.


    Vielleicht ist dein Ansatz es einfach mal zu probieren der richtige, ich habe allerdings wegen des oben geschilderten Sachverhalts Zweifel, das dabei etwas verwertbares herauskommt.

    Ulli,


    aber die von dir geschilderten Zweifel insbesondere in Punkto parallel einfallendes Licht, Strahlenbündel, etc. treffen ja genauso auf andere I-Meter Typen wie bspw. ein Tywman-Green zu, mit dem sich definitiv Refraktoren vermessen lassen. Weiterhin lässt sich der von mir beschriebenen Konfiguration ja auch Foucault oder Ronchi-Bilder machen.


    Bei Platzierung im Brennpunkt, kommt vorne aus der Linse ein weitgehend paralleles Lichtbündel. Man kann ja auch mittels eines Refraktors oder Spiegelteleskops mit einer Lichtquelle im Brennpunkt (k-Stern, Pinhole) ein paralleles Lichtbündel erzeugen, was sich wiederum zum Sterntest (ohne xx Meter entfernt sein zu müssen) eines anderen Teleskops nutzen lässt.

    Hallo Alex,


    wie gesagt, ich weiß nicht ob es funktioniert, ich hab halt bloß Bedenken weil zwischen dem I-Meter und dem Planpspiegel einiges passiert, was beim Vermessen eines Spiegels nicht passiert, weil da halt nur eine optische Fläche im System ist und nicht mehrere, die noch dazu an unterschiedlichen Stellen im Strahlengang positioniert sind.


    Gruß Ulli

    Mit dem PDI wird man eine schlüssige Interferometrie beim Testen eines Refraktors in Autokollimation machen können. Vgl. auch die Diskussion:



    Interferometry of refractors - ATM, Optics and DIY Forum - Cloudy Nights
    Page 1 of 7 - Interferometry of refractors - posted in ATM, Optics and DIY Forum: Hi, I have been testing several refractors now using a rhonchi screen and a…
    www.cloudynights.com

    Hat nicht Wolfgang Rohr seine Tests mit einem Twymann-Green gemacht?


    Zu bedenken ist, dass wir beim Refraktor auch die Farbfehler bestimmen möchten. Ich habe Refraktoren mittels WinRoddier und einer weissen Punktquelle in AK in drei Farben getestet. Rot kann man mit der PDI Interferometrie vergleichen. Wenn man dann bei gutem Himmel am Stern für alle Farben (mittels WinRoddier) vergleichbare Resultate erhält, ist das zufriedenstellend, scheint mir.


    Gruss, Beat

    Hallo Beat,


    danke für den Link WinRoddier und das Wavefront-Script in Pixinsight habe ich auch schon einige Male genutzt. Werte gleichen sich, das macht einen verlässlichen Eindruck. Bis dato immer am Himmel mit einem im zenitstehenden Stern und dann min 20 Aufnahmen und diese gemittelt.


    Für komplett RGB war ich bis jetzt leider immer zu faul.


    Grüße,

    Alex

    Hallo Alex


    Ich kenne nur WinRoddier. Ist Wavefront-Script in Pixinsight eine ähnliche Software?


    Für WinRodder brauche beim Testen von Refraktoren "on the bench" eine Farbkamera. Das gibt dann nicht viel mehr Aufwand als mit SW. Meine kleine Imaging Source Kamera hat nur 8 Bit, darum mache ich 100 Bilder zum "stacken". Mit einer 16 Bit Kamera geht auch ein einzelnes Bild.


    Am Himmel mache ich mindestens 2000 Bilder mit "Firecapture", "stacke" sie in AS!2. Die Belichtung soll möglichst kurz sein (wegen potentiellen Fehlern bei der Nachführung) und die Dauer soll mindestens eine Minute betragen (um das Seeing zu mitteln). Bei Reflektoren brauche ich die SW Kamera, weil sie kürzere Belichtungszeiten zulässt.


    Mit Gruss, Beat

    Hallo Alex,


    bau dir doch ein Twyman-Green, das ist auch nicht komplizerter als ein Bath. Das kann man als Ganzes direkt in den Okularauszug stecken.

    Einfacher geht es nicht. Es misst auf der Achse, wie das Planinterferometer auch, aber es kann kürzere F-Zahlen ausleuchten. Mit Planspiegel kommt man nur bis ca. F8.


    Die Planfläche in meinem "Plan-Interferometer" habe ich inzwischen durch eine unverspiegelte Konkavlinse ersetzt und es damit zum Twyman-Green gemacht.


    Hier meine 3D-Druck-Interferometer:

    Thema
    Was für ein Interferometer habe ich da erfunden?
    Hallo Allerseits,

    ich wollte am Wochenende eigentlich ein Twyman-Green Interferometer bauen.
    Das in meinem Fall so aussieht:

    astrotreff.de/index.php?attachment/9509/

    astrotreff.de/index.php?attachment/9513/

    Als Referenzsphäre nutzte ich eine Konkavlinse aus einem alten 50 mm Fotoobjektiv, 210 mm Radius (ROC).
    Sie ist am Ende des Plastikrohres angebracht (unter dem Klebeband) und das Rohr kann auf dem Alurohr aufgeschoben werden.
    Die Sphäre ist allerdings unverspiegelt, so dass es nicht so einfach…
    John23

    Ich habe noch eins gebaut, das hier nicht dargestellt ist (aber so ähnlich) und ich bevorzuge das mit dem Baader Graufilter, nicht das mit dem Strahlteilerwürfel.


    Meinen Refi habe ich damit schon vermessen können, der hat 96% Strehl im Grünen.


    besten Gruß

    John


    Hallo John,


    Danke, dem Thread kannte ich noch garnicht. Also im Prinzip eine Laserdiode und zwei Filter. Einen ND als Strahlteiler und einen (blau) als Referenz, das ist es. Oder halt statt des ND einen Strahlteilerwürfel.


    Habe ich so richtig verstanden?


    Wenn ja ist das natürlich extrem simpel.


    Danke und Grüße,

    Alex

    Hallo Alex,


    ja, genau so einfach ist es.

    Aber bedenke: wenn du kürzer als F8 ausleuchten willst, dann muss man den Planspiegel durch eine Sphäre ersetzen und es wird dann ein Twyman-Green.

    Auch muss der Strahl dann genügend aufgefächert werden, sonst leuchtet es das Prüfobjektiv nicht mehr richtig aus. Dann kommen zusätzliche Linsen ins Spiel.

    Ich verwende da 2 hintereinander geschaltete 8mm Bikonvexlinsen. Evl. geht auch eine 6mm Einzellinse. Das hab ich noch nicht probiert.

    Die stl's für das I-Meter kann ich dir schicken, falls du interesse hast.


    besten Gruß

    John

    Hallo Alex,


    du kannst selbstverständlich sämtliche Refraktoren mit einem Bath-Interferometer vermessen. Ich mache das fast jeden Tag :)

    Das erste mal, dass ich sowas gesehen habe, war vor ca. 25 Jahren bei Wolfgang Rohr. Ich besuchte ihn auch mal in seinem Keller,

    wo er mir freundlicherweise ein Interferogramm meines damaligen APO machte. Dazu gibt es auch einen Bericht, den ich damals verfasst

    hatte:


    astro-foren.com - A073 Takahashi APO 102-820 Navis-Report


    Ich war von diesem Besuch so begeistert, daß ich etliche Jahre später beim Großmeister Alois Ortner "in die Lehre ging", um diese Messkunst zu erlernen :-). Heute benutze ich seine großen, perfekten Autokollimationsspiegel, um unter anderem auch alle Sorten von Refraktoren zu justieren und zu vermessen.


    Beide machten damals aber schon Interferogramme jeweils durch die Refraktoren hindurch gegen einen Autokollimationsspiegel.

    Wolfgang Rohr nutzte dazu den Bath (den er in Deutschland erst so richtig bekannt machte!).

    Als Weisslichtinterferometer benutzte er verschiedene engbandige Filter, um in den verschiedenen Wellenlängen messen zu können.

    So sieht man unter anderem auch sehr schön den Gaußfehler.


    Alois verwendete zuerst ebenfalls Filter, später direkt Laser mit verschiedenen Wellenlängen. Auch das Michelson-IFM benutzte er dazu,

    aber seltener, wegen der höheren Vibrationsempfindlichkeit. Ich benutze es heute ebenfalls nur bei optischen Systemen, wo

    man exakt auf der optischen Achse messen muss. Ansonsten ist es einfach zu schwingungsanfällig, wenn man über keinen optischen Tisch mit

    Schwingungsdämpfern verfügt. Ein weiterer Vorteil des Bath ist genau dieses: beide Lichtwege schwingen miteinander identisch mit, wodurch das Interferogramm VIEL ruhiger wird.


    Das Interferometer wird im Brennpunkt des Refraktors aufgestellt. Der fein justierbare Autokollimationsspiegel reflektiert den kollimierten Strahl exakt zurück durch die Refraktorlinse in das Interferometer. Zu beachten sind die richtigen Einstellungen in der Software, da das Licht ja zweimal

    durch die zu prüfende Linse geht (Stichwort Scale-Factor).


    Falls du mehr Fragen hast, kannst du auch gerne mal durchklingeln, einfach eine PM schreiben...


    vg,


    Alfredo

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