Das Seben Paradoxon - oder: lässt uns FigureXP zu lange schwitzen?

  • Nun ja,


    es ist schon richtig, dass über 250 fach wirklich selten ist. Aber wenn es mal, und seien es nur Sekundenbruchteile, doch besser ist, dann soll mir meine Optik zeigen was sie kann. Und was ja auch eine Rolle spielt ist die Kontrastleistung. Ich denke mir einfach, jedes Photon, das nicht in den Brennpunkt kommt, macht das Bild heller.


    LG Tilly

  • Quote

    Ja gut, das steht alles außer Frage - aber bei einem bestimmten Wellenfrontfehler pro Zone sollte das egal wo er ist, wenn die Zonen flächengleich sind

    Das ist der blumig betrachtete Fehler.


    Nehmen wir an innere Zone mit einer Breite von 40mm , in diesem Bereich fällt die Fläche 25nm ab.... Stell dir mal den Winkel grafisch vor, hast du das jetzt in eine 5mm Breiten Zone ist der Winkel ein ganz anderer, betrachtet man reflektierende Lichtstrahlen bekommt man Bauchschmerzen, über die Wellenfront ist es aber ganz easy.

    Das spielt sich aber auch im Kopf ab, ob man das sieht?


    Gruß Frank

  • Hallo Zusammen

    Meine Ansicht zu dem Thema...

    Man muß einen Spiegel in seiner Gesamtheit sehen.

    Nicht Innen oder Außen oder Zone, es ist das Zusammenspiel aller Bereiche

    Natürlich kann ein Bereich etwas schlechter, ein anderer besser sein.

    Die Summe muss passen


    AstroService ...

    Quote

    Unterstützung und Verformung:

    Der Spiegel ist am Rand mechanisch weniger gut unterstützt. Beim Schleifen und Polieren kann das zu Verformungen führen, wodurch der Randbereich aus der gewünschten Form "gezogen" wird (Stichwort: "Edge Effects").

    Das ist so nicht ganz richtig.

    Ob das Glas sich verformt liegt an der Unterlagen beim Schleifen.

    Das zeigt sich dann aber in Form von Astigmatismus, und nicht im schlechten Rand.

    Ein schlechter Randbereich entsteht zum einen durch falsches Polieren, also z.b. zu kurze Striche....zuviel Druck auf das Poliertool....zu weiches Pech...oder auch ein schlecht angepasstes Poliertool, um nur einige Möglichkeiten zu nennen.

    Ob man am Ende der poliererei Wert auf einen guten Strehlwert legt ist eine Sache der persönlichen Ansicht.

    Es ist aber schon ein Wert der Zeigt wo die Reise hingeht beim Betrachten des Sternenhimmels.

    Ob es schöne punktförmige Sterne sind oder eher Schneebälle.

    Natürlich spielen auch die anderen Werte...RMS...P-V...asti....Traverse Error....usw..in den div. Auswertprogrammen eine Rolle....

    Wie schon geschrieben...die Summe muss passen ....oder besser ...sollte passen

    ..

    Bis dann

    Andreas

  • Hallo zusammen,


    das Thema des Threads und die ganze Diskussion hier geht m.E. weit an der Realität vorbei.


    Der Foucault- Test mißt nur auf einer Achse und läßt daher nur bedingt Rückschlüsse auf die Form der gesamten Spiegelfläche zu.


    Zu der Zeit, als ein 8" f/6 Spiegel mit 35mm Stärke ein ambitioniertes Projekt für einen Amateur war, konnte man mit dem Foucault- Test und genügend Geduld einen sehr guten Spiegel herstellen, zum einem weil das Durchmesser/ Dickenverhältniss von ca. 1:6 wenig Verbiegung des Rohlings beim Bearbeiten garantierte und zum anderen, weil die Toleranzen bei diesem Durchmesser und Öffnungsverhältniss viel größer sind als z.B. bei einem 10" f/4 Spiegel.


    Heutzutage hat sich das geändert, ein Durchmesser/ Dickenverhältniss von 1:12 oder mehr ist machbar, und das dank Tools wie Fringe XP, PLOP, qualitativ hochwertigen und spannungsfreien Rohlingen aus Borofloat und vielen, vielen Erfahrungsberichten, die nicht zuletzt hier im Astrotreff veröffentlicht wurden.


    Genau hier liegt aber der Knackpunkt, man kann einen 14" f/3,9 Spiegel mit 25mm Randdicke zwar mit Foucault messen, man sollte aber nicht erwarten das dabei irgend etwas belastbares herauskommt.


    Wenn man so einen Spiegel mit einer Parabel herstellen will, die beugungsbegrenzt oder besser abbildet, kommt man um Messungen mittels Interferometer nicht herum.


    Man kann beim parabolisieren nur das korrigieren, was man sicher messen kann, und das geht nach meiner Erfahrung bei Durchmesser/ Dickenverhältnissen >= 1:10 nur mit Messung per Interferometer, und auch damit nur dann, wenn man mehrere Messungen mittelt, den Spiegel in verschiedenen Winkelstellungen im Teststand dreht um den Teststand- induzierten Astigmatismus herausrechnen zu können ect.pp.

    Das ist, wenn man es richtig macht, eine Menge Arbeit, funktioniert aber, wie ganz viele hier mittlerweile berichtet haben.

    Damit ist es möglich, die gesamte Fläche, und nicht nur eine Achse der Fläche parallel zur Schneide wie im Foucaulttest, zu messen und bis zur gewünschten Perfektion weiter zu bearbeiten.


    Man kann Diskussionen wie diese hier über die Ergenisse aus dem (zu seiner Zeit sehr guten Figure XP) führen, muß man aber nicht.


    Gruß Ulli

  • Hallo,

    ganz so abschreiben möchte ich den guten alten Foucault nicht - gerade wenn man nicht PDI-Kompatibel ist wie ich (hatte da auch schon viel probiert, war aber immer Glücksache was da rauskommt).


    Und Ja klar, der Foucault misst nur eine Achse, denke aber gerade in der waagerechten Achse ist ja des Biegungsrisiko am geringsten? - Bin aber kein Statiker und das habe noch nicht nachgerechnet... - wenn ich am Sterntest runde Beugungsringe habe, kann ich Asti aussschleißen, Messuhr hat 1/100 mm Einteilung - klar ist das mit Hand-Auge-Hirn gerade am Rand etwas schwierig, aber beim Live-Bild in der Kamera kann ich die Schnittweiten ganz gut und reproduzierbar bestimmen, dachte ich....


    Bin auf jeden Fall gespannt auf mein Firstlight, aber der 14" f/4.7 ist ja auch ganz ordentlich geworden und da war ich noch deutlich "gröber" beim Messen - denke kommt auch auf den Einsatz an - meine 14" f/3.9 Lichtkanone will ich ja zum DeepSky-Beobachten bei moderater Vergrößerung, da sehe ich das deutlich unkristischer als bei Planetendetails in Hochvergrößerung.


    Gruß, Martin

  • Und Ja klar, der Foucault misst nur eine Achse, denke aber gerade in der waagerechten Achse ist ja des Biegungsrisiko am geringsten?

    Hallo Martin,


    es geht nicht um die Biegung des Spiegels im Teststand beim Messen, sondern um die Verformung während des Polierens und der Parabolisierung.

    Derart dünne Substrate verformen sich durch den Druck des Tools beim Polieren, was zu einer Kurve führt, die mit zunehmender Korrektur nicht mehr rotationssymmetrisch ist.

    Das ist auch der Grund, warum kommerzielle Hersteller dünne Substrate scheuen wie der Teufel das Weihwasser.

    Erfahrungsgemäß zeigt sich diese nicht rotationssymmetrische Ausprägung der Kurve im Interferogramm spätestens ab einer CC von -0,5.

    Da man diese Zonen im Interferogramm genau lokalisieren kann ist es auch möglich, sie gezielt zu bearbeiten und schlußendlich eine gute Parabel zu polieren.

    Wenn man das mit Foucault machen möchte, wären viele Messungen in unterschiedlicher Winkelstellung erforderlich, deren Auswertung würde sicher ein Vielfaches der Zeit erfordern, die für IMeter-Messung gebraucht wird, außerdem hätte man keine Möglichkeit Teststandinduzierten Astigmatismus zu kompensieren.

    Ich will den Foucaulttest nicht schlechtreden, im Gegenteil, das Prinzip ist genial einfach und ich habe ganz großen Respekt vor Leon Foucault, dem es gelungen ist Mitte des 19ten Jahrhunderts mit der Erfindung dieser Prüfmethode den Optikern dieser Zeit erstmals ein Messinstrument an die Hand zu geben, das funktioniert hat.

    Es ist auch faszinierend, einen Spiegel im Foucaulttest zu betrachten.

    Als Messverfahren zur Herstellung dünner Spiegel ist er aber nicht mehr Stand der Technik, selbst im ATM- Bereich.


    Gruß Ulli

  • Hallo Ulli


    Die Rotationssymetrie bleibt erhalten wenn der Spiegel auf der Unterlage gedreht wird, das ist maschinell ein Problem für den Amateur machbar, der verdirbt es sich aber mit schwankenden Druck und Geschwindigkeit..... so hat jeder seine Fehlerquellen.

    Konstant arbeiten kann Maschiene gut , aber den Spiegel ständig auf der Ubterlage weitergehen nur der Mensch.

    Das erringt dann bei großen Spiegeln dieses halb maschinelle wo der Meister persönlich Hand anlegt.


    Gruß Frank

  • Ja, das sehe ich genauso wie Frank:

    stabile, plane Unterlage - (nicht zu) weiche dünne Zwischenlage - geplante Spiegelrückseite - bei TOT Spiegel immer schön drehen, das Tool auch "ständig" drehen und "chaotisch" Polieren (Strichführung immer etwas variieren) dann sollte doch alles schön symetrisch bleiben - zu zumindest hab ich mir das "zusammen gereimt".

    Zonen konnte ich bisher immer nur erkennen wenn ich mit Minitool aktiv war und keine "Glättungsrunde" mit dem großern Tool nachgeschoben habe...

    Und der Foucault-Test ist wirklich genial einfach, kann man ja fast mit Papier und Bleistift nachrechnen :grinning_face_with_sweat:

    PDI, bin ich (bisher) nicht kompatibel, das war immer Glücksache da eine brauchbare Auswertung zu bekommen - das Ergebnis war zu sehr abhängig vom Bildkontrast- das ist alles (noch) Voodoo für mich :see_no_evil_monkey: Foucault passt da besser zu mir :smiling_face_with_smiling_eyes:


    viele Grüße, Martin

  • Es ist schon eine Weile her, als ich meinen ambitioniertesten Spiegel schlff. War aus Suprax (Rueckseite gerillt) und 45mm dick bei 45cm Durchmesser, also Dickenverhaeltnis 1:10. Das Oeffnungsverhaeltnis war f/4.1.


    Das war um 2003. Damals Werkzeug oben, und auf einer Holzplatte. Aber von Grobschliff bis zur Parabolisierung immer schoen alle 5min gedreht. Zum Schluss viele Foucaultmessungen mit vier Zonen gemacht, Spiegel dabei rotiert und den Mittelwert genommen. Die Werte zwischen den Drehwinkeln wichen nicht signifikant voneinander ab. Zonenmessungen mit einer damals verfuegbaren Software ausgewertet ergaben lamda/12. Da war ich zufrieden. Obwohl ich wusste, dass das ein bisschen Astrologie ist, da nicht die komplette Oberflaeche in die Messung einfliesst. Aber weil diese "lambda/12" plus ein visuell stetiger Parabelschatten ohne erkennbare Diskontinuitaeten (Ringe etc) vorlagen, hoerte ich hier auf. Wenn es jenseits der lambda/4 ist, ist es okay.


    Mein "Kunde" (ein guter Freund) hat diesen Spiegel in einen Dobson verbaut und er war visuell auch am Planeten zufrieden damit. Also der Foucaulttest geht wohl, wenn man genuegend viele Zonen nimmt und den Spiegel rotiert, um Astigmatismus auszuschliessen. Es ist allerdings muehsam und wenn ich heute wieder einen Spiegel machen wuerde, wuerde ich wohl erstmal ein Interferometer bauen.


    Nebenbei, einen 257mm-Spiegel mit f/4.5, den ich als Zweitwerk 1996 fertigstellte, erstaunt mich heute noch in seiner Leistung. Und damals wusste ich noch nichts von Strehlwerten und ich hatte auch keine Software zur Auswertung. Ich hatte nur die R^2/r-Gleichung und eine Tabelle aus dem "Fernrohr fuer Jedermann" von Hans Rohr, und ich mass in drei Zonen und verliess mich auf den visuellen Eindruck des Parabolschattens, um Zonen auszuschliessen.


    Dennoch, heute waere wohl beispielsweise ein Bathinterferometer angezeigt.

  • Hallo Jürgen


    Ja den Spiegel immer schön gedreht, aber die Unregelmäßigkeiten, man ist ja ein Mensch, das poliermittel Eventuell ja in 5min auch anders wirkend.

    Das ist wie mit Blumen und grüner Daumen.

    Mit viel Disisplin und Mühe kann man viel erreichen? Klar.


    Das geht aber voll gegen das Thema,

    Ging ja darum sich weniger Mühe zu geben.

    Es ist aber nun schon geschriebenen nutzte früher auch zusätzliche Prüfmethoden.

    Man kann ja mit einer Glasscheibe einen künstlichen Stern einspielen und den Sterntest so auf der Achse machen um sicher keinen Messaufbauasti zu haben, dazu passt auch noch Roonchi.. da ist es gut das Gitter auch mal zu drehen, vor allem aber auch der Zusammenhang Defocus Streifenbild, ohne diese ist ein Roncvibild nichts wert.


    Sonst, ja gibt auch jemand der Linsen für Chromate mit mittelalterlichen Methoden poliert, die Lösung ist einem langsamere Öffnung.

    PlanB einfach nur machen was man kann, Sphären, zur Not mit Korrektor aus Sphären


    Gruß Frank

  • Ich habe hier einen 8"-f/5-Seben-Spiegel, der im Grunde noch fast sphärisch ist – nur die äußeren Zonen gehen bereits leicht Richtung Parabel.

    FigureXP liefert für meine Seben einen Strehl von etwa S ≈ 0,05. Das ist sogar deutlich schlechter als eine perfekte Kugel gleichen Durchmessers und gleicher Brennweite, die FigureXP mit etwa S ≈ 0,12 angibt.

    Das hat mich zunächst überrascht. Mein Spiegel liegt hinsichtlich seiner gemessenen Schnittweiten näher an der Soll-Parabel als die reine Kugel. Ein schlechteres Ergebnis als die Kugel erscheint daher zunächst unlogisch und ließ mich genauer
    nachforschen.


    Das ist bei so großem Wellenfrontfehler absolut möglich und korrekt auch wenn es für den Laien der den Strehl nur für kleine Wellenfrontfehler kennt unlogisch klingt.

    Bei großem Wellenfrontfehler verliert die simple Sichtweise je größer der Wellenfrontfehler umso schlechter der Strehl ihre Gültigkeit.

    Hier kommt es nicht nur auf den Strehl also den Peak der PSF an sondern auch auf die Helligkeitsverteilung in den Beugungsringen da diese hier nun einen beachtlichen Teil des Lichts beinhalten.

    Es ist daher absolut möglich das eine PSF mit 2 besonders hellen Beugungsringen einen kleineren Peak im Zentrum aufweist als eine PSF mit 4 nicht ganz so stark aufgehellten Beugungsringen.

    Die Optik mit den 4 aufgehellten Beugungsringen ist aber trotz besserem Strehl schlechter und hat einen größeren Wellenfrontfehler als die Optik bei der nur 2 Beugungsringe stark aufgehellt sind.


    Der Strehl-Wert ist, wenn ich das richtig verstanden habe, physikalisch am besten Fokus definiert

    Nein der Strehl ist rein vom Wellenfrontfehler abhängig und kann ganz verschiedene Wellenfrontfehler beinhalten also nicht nur SA sondern zb. auch Koma oder Asti und das in diversen Ordnungen. Es kann aber auch ein Defokus als Fehler im Strehl enthalten sein. Der Strehl ist also keineswegs immer auf den besten Fokus beschränkt.


    Für eine perfekte 8"-f/5-Sphäre ergibt die Berechnung am physikalisch besten Fokus einen Strehl von etwa S ≈ 0,148.
    Auf den niedrigeren FigureXP-Wert von etwa 0,12 komme ich rechnerisch dagegen eher dann, wenn ich die Fokuslage nicht wellenoptisch auf das Maximum des Pupillenintegrals optimiere, sondern eine paraxiale bzw. rein geometrische Fokuslage zugrunde lege.

    Das deine Strehl Berechnungen falsch sind hatten wir ja schon zigmal diskutiert, weil du mit dem falschen Wellenfrontfehler arbeitest.

    Eine Sphäre 203,2 F5 hat exakt Strehl 0,119 oder rund 0,12.

    Der FigureXP-Wert ist also absolut korrekt und dein Wert ist falsch.


    Plausibilitätscheck am Stern

    Dieser Wert erscheint mir auch deutlich näher an der praktischen Beobachtung. Mit einem Strehl von 0,05 würden rund 95 % des Lichtes aus dem Airy-Zentrum verschwinden

    Du weißt ja nicht mal was der Strehl überhaupt ist.

    Strehl 0,05 sagt keineswegs das 95% des Lichts aus dem Airy-Zentrum verschwinden sondern es sagt das der Peak der PSF nur noch 0,05 einer idealen PSF entspricht.

    Das ist etwas völlig anderes!


    Aber auch wenn wir die Lichtmenge betrachten würde eine Optik mit 5% Licht im BS bei niedriger Vergrößerung einen Stern noch gut also klein abbilden.

    Hierzu muss man verstehen das die Fläche mit dem Quadrat des Durchmessers zunimmt.

    Nehmen wir der Einfachheit mal eine gleichmäßige Lichtverteilung an.

    Verteilen wir das Licht das bei einer perfekten Optik auf den Durchmesser des BS fällt, das sind übrigens rund 85% der Rest geht auch bei völliger Perfektion in die Beugungsringe auf den doppelten Durchmesser des BS dann fällt auf die Fläche des BS nur noch 1/4 des Lichts und wenn wir es auf den 4 fachen Durchmesser des BS verteilen kommet auf das BS nur noch1/16.

    Es reicht also völlig aus wenn die 85% des Lichts die sich bei einer perfekten Optik im BS befinden statt auf das BS auf den 4 fachen Durchmesser verteilt werden und es kommen auf das BS nur noch 85/16 = 5,3% des Lichts.


    Betrachten wir nun diese auf den 4 fachen Durchmesser des BS aufgeblasene Sternabbildung statt der mit 200mm Öffnung möglichen 400fach lediglich mit 100 fach also ¼ der Vergrößerung dann erscheint uns die aufgeblasene Sternabbildung genauso groß wie das BS einer perfekten 200mm Optik mit 400 facher Vergrößerung.

    Und oh Wunder ja auch eine Optik die lediglich 5% des Lichts im BS vereint kann bei kleiner Vergrößerung ordentliche Sterne zeigen.


    In der Praxis lässt sich mit der "Gurke" aber durchaus bis etwa 80-fach beobachten, bevor die Unschärfe deutlich auffällt. Natürlich ist das Bild kontrastarm und weit von einer guten Parabel entfernt, aber eben keineswegs ein Totalausfall.
    Das passt für mich deutlich besser zu einem berechneten Strehl von rund 0,48.

    Für Mich passt deine Beobachtung besser zu Strehl 0,05

    Hätte der Seben wirklich Strehl 0,48 müsste er schon deutlich näher an der Parabel als an der Sphäre sein und eine CC von -0,7 aufweisen.


    Grüße Gerd

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