Optiken aus SIC im ATM?

  • Hallo
    ich bin in den letzten Tagen mit einiger Ausdauer über die ILA gerannt um Werbung für DST zu machen dabei ist mir eine Firma über den Weg gelaufen, die zu "günstigen" Preisen weniger als ne Mio. die das sonst so kostet... Spiegel aus einem SIC ähnlichen Material herstellen kann.
    Klar ist das noch weit davon entfernt für Privatpersonen bezahlbar zu sein aber die Preise sind klar im Fallen.
    Ein 500mm Spiegel der nur 2,5kg auf die Wage bringt wär doch was oder?
    Vielleicht kann man ja zukünftig ein wenig was über die Serienproduktion reißen? Mich würden mal Schätzungen interessieren wie groß der Markt bei einem Spiegelpreis von 10.000€, 20.000€, 30000€, usw. wäre daher wieviel Enthusiasten laufen da draußen herum, denen diese Gewichtsersparnis so viel Geld wert wäre. Oder lohnt sich soetwas gar nicht weil der Trend zu immer dünneren (Glas) Pizzas geht?

  • Hi Kurt
    also die Spiegel die ich gesehen habe sahen alle sehr steif aus.
    Ja die sind für Weltraumanwendungen gerechnet allerdings bedeutet das auch, dass sie während des Starts statische Lasten bis 6g und dynamische Lasten bis 20g aushalten müssen. Ob und wie stark sich durch 1g Belastung die optische Abbildung verändert wenn der Spiegel vom Zenit in die Wagerechte gekippt wird weiß ich allerdings nicht.


    Die Sache mit dem IR kommt ja vorallem dadurch, dass bisher es schwierig war die Mikrorauhigkeit Oberfläche des SIC Materials in den Griff zu bekommen. Dies wird jetzt durch auf das SIC Material aufgebrachte Schichten gelöst, die dann auspoliert werden können.
    Die Leute der Firma sprachen von Lambda/40 RMS im optischen Bereich.
    Es gibt mittlerweile im Optischen Bereich einige Weltraum und auch Bodenteleskope mit SIC Spiegeln arbeiten

  • Hallo Melchior,


    [quote) Die Leute der Firma sprachen von Lambda/40 RMS im optischen Bereich.
    Es gibt mittlerweile im Optischen Bereich einige Weltraum und auch Bodenteleskope mit SIC Spiegeln arbeiten
    [/quote]
    lass uns mal etwas spinnen. SiC ist den Spiegelschleifern ja bestens vertaut und zwar als K80 .... K1200, sprich Schleifmittel "Carborund". Rohmaterial dafür gibt es sicher genug auf der Welt, nur was nimmt man denn um das harte Zeug zu schleifen und polieren? Mal ganz abgesehen davon dass er wohl noch außerhalb der Möglichkeiten für Amateur- Selbstschliff ist, hast Du eine Ahnung wie bei diesem Material die folgenden Kennzahlen aussehen:


    1. Verhältnis von E- Modul/Dichte


    2. Dichte


    3. Wärmeleitfähigkeit


    4. Wärmeausdehnungskoeffizient?


    Nach meinem Verständnis sollte zumindest 1. wesetlich besser sein als bei herkömmlichen Matreialien. Sonst wüsste ich nicht warum man das Material als Substrat für leichtgewichtige Spiegel verwendet. Gibt es vielleicht noch andere Gründe?


    Gruß Kurt

  • Hi Kurt
    die Zahlen kann ich besorgen also:



    <ul><li> </li><li> Dichte SIC=3,17g/cm³ Zerodur=2,57 </li><li> Young Module SIC= 420 Gpa Zerodur=89 Gpa</li><li> Wärmedehnung SIC=2,2*10-6m/K Zerodur=0,02*10-6m/K </li><li> Wärmeleitung SIC=194 W/m*K Zerodur=1,6W/m*K</li><li> Wärmekapazität SIC =680 J/kgK Zerodur=810j/kgK </li><li> Spezifische Festigkeit SIC = 133 E/Dichte Zerodur=34 E/Dichte </li></ul>


    Der Vorteil von den SIC Optiken ist tatsächlich die hohe Steifigkeit des Materials dadurch können extrem leichtgewichtige Strukturen gebaut werden. Die SIC Faceplate kann z.B. 3mm und die Rippen jeweils 1,5mm stark sein.


    Bearbeitet wird das Material solange es noch nicht gesintert ist. Dann ist es sehr weich und läßt sich mit einer handelsüblichen CNC Fräse in kürzester Zeit in Form bringen.


    Zusätzlich positiv ist die hohe Wärmeleitung sowie die schnelle und kostenkünstige Bearbeitung des Rohlings. Die 0 Wärmeausdehnung bei Cryobedingungen (100K) interessiert für den ATM Bereich eher weniger
    [;)]
    Schwierig ist dagegen das Polieren, weil das gesinterte SIC Material so verdammt hart ist. Vermutlich wird man diese Spiegel nicht per Hand schleifen sondern fertig einkaufen müssen bzw. jemand stellt sich eine Hochpräzisionsdiamantfräse in den Keller. Sowas wie ELID was JAXA entwickelt
    JAXA ELID Verfahren


    Laut deren Aussagen ist das sogar für die Massenproduktions tauglich

  • Moin,
    vielleicht kommt ja die nächste (oder überübernächste) Generation von GSO's (Skywatcher etc) dann mit SiC-Spiegeln in Wabenbauweise auf den Markt. [:)] ....und die Einsteigeröffnung liegt dann bei 500mm [:D] Ich freue mich ja schon auf das passende Lidl-Angebot. Das wäre allerdings das Ende der ATM-Szene. [xx(][xx(]
    Vielleicht erleben wir das ja noch zu Lebzeiten....
    Gruß

  • hallo Melchior,


    ich ahnte es schon immer:
    Es kommt die Zeit, wo das Okular das schwerste Teil am Fernrorhr wird.[:)]


    Die Dobsonbauer müssen sich dann allerdings was Neues einfallen lassen:
    man stelle sich einen 24"ler mit einem Schwerpunkt in der Tubusmitte vor.


    Und womit soll der Spiegel geschliffen werden?
    Ist doch ganz einfach: mit Diamatstaub.


    clear skies
    Wolfgang

  • Hallo Kalle, Hallo Wolfgang,


    ich denke nicht, dass es SIC Spiegel in den nächsten 10 Jahren in GSO oder andere China Teleskope schaffen werden. Dazu sind diese viel zu teuer daran wird sich auch in Absehbarer Zeit nichts ändern.
    Die Frage wäre aber tatsächlich ob es eine nennbare Stückzahl in Zukunft für Amateur Großteleskope geben könnte.
    Die Frage ist nur besteht dafür Bedarf? Und wenn ja was dürfte der Spaß kosten? Ich frage deshalb weil ich im Juni wieder auf der ICSO (Weltraum Optikkonferenz) sein werde und da mit den SIC Spiegel Herstellern in Kontakt komme. Ich könnte da mal ausloten ob die Technologie inzwischen über die Einzelstückproduktion hinausgekommen ist und ob sich kleinserien zu "vernünftigen" Preisen produzieren lassen.

  • Hallo Tom,
    ich glaube bei Preisen, die einem "Kleinwagen" alle Ehre machen, dürfte der Markt sehr klein sein. So was kauft ein Amateurastronom - wenn überhaupt - nur einmal im Leben.
    Die Stückzahlen für die künftigen Großteleskope, die wohl in Segementbauweise entstehen dürften, könnten da schon größer sein (wenn man jedes Segment einzeln zählt). Das ist zumindest meine Einschätzung.
    Gruß

  • Hallo,
    interessieren würde mich, woraus die Schichten sind, die oben drauf kommen!


    Es gibt ja noch andere Keramiken mit hoher WLF, ALN z.B.: Aber jeder, der mal die Bearbeitung probiert hat ....


    Ciao

  • hallo Daniel,
    die Schichten können aus verschiedenen Materialien sein. Es gibt verfahren wo eine dicke Metallschicht aufgedampft wird, die man dann poliert aber auch das auftragen von homogenen SIC Layern (Slurry) ist üblich. Die kann man dann auch auspolieren.

  • Hallo,
    o.k., eine Metallschicht kann ich mir noch vorstellen, wenn die Bearbeitung voher schon fein genug war, aber SiC ist doch in jeden Fall kristallin, egal, ob ich das als Schlicker aufbringe oder sonst wie. Und kristallin --&gt; Mikroauhigkeit


    Oder wo ist der Haken?


    Grübelnde Grüße,


    Daniel

  • hier
    findest du ein paar Daten zu dem Thema.
    Verschiedene Stellen schreiben übereinstimmend, dass sich die Slurry SIC schicht bis auf 1-3nm RMS polieren läßt.
    Mit Metallschichten auf dem polierten Slurry soll es bis zu 0,5nm RMS gehen.
    Die Aussage auf der ILA war dementsprechend, dass im optischen Bereich Labda/40 mit Slurry + Metall erreichbar wäre. Allerdings bin ich kein Optik(produktions)experte und schon gar nicht für SIC Material [;)]

  • Ah, jetzt, ja!


    -Zur genauen Beschichtungstechnik wird leider nicht viel gesagt. Dort scheint wohl der Hund begraben zu sein. Aber alleine die Anlagengrößen (das kleine Öfelchen!) sind schon beeindruckend.
    Danke für den Link!

  • Hallo!
    Mir sagt zwar SIC kaum etwas, aber wenn sich damit wirklich große Spiegel sehr leicht herstellen lassen, dann seh ich da vor allem einen riesengroßen Vorteil:


    <b>18"-Teleskop stabil auf EQ6</b>


    Klingt doch gar nicht schlecht! Dann gibt's auch keine Probleme von wegen Schwerpunkt des Scopes in der Tubusmitte und Rockerbox,... Auch wenn das Beispiel übertrieben ist, aber ich erspar mir dabei tausende Euro an der Montierung, da kann der Spiegel ruhig schon mal kosten. Und den Rest investier ich in eine versenkte Hebebühne, damit ich mit dem f/6 18-Zöller auch im Zenith beobachten kann.


    Beste Grüße,
    Günther


    P.S.: Jaja, ich hör schon wieder auf zu träumen...

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">18"-Teleskop stabil auf EQ6 ... aber ich erspar mir dabei tausende Euro an der Montierung, da kann der Spiegel ruhig schon mal kosten<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Mhm an diesen Vorteil habe ich noch gar nicht dran gedacht. Ich hatte bisher nur Dobsons im Auge. Aber na klar die benötigte Tragkraft der Montierung sinkt natürlich mit einem leichteren Teleskop. Müßte ja theoretisch nicht nur für EQ6 und Konsorten sondern auch für "etwas" größere Teleskope von semiprofessionellen Sternwarten gelten.
    Was ich aber nicht weiß ist wie sich das mit den Hebeln auswirkt. Denn auch ein leichtes Großteleskop hat immernoch ziemlich große Abmessungen. Aber um das zu beantworten müssen die EQ6 Experten ran [;)]

  • EQ-6 war auch ein etwas übertriebenes Beispiel, aber ich könnte mir um sagen wir mal einige wenige tausend Euro eine nachführende Montierung für ein Gerät kaufen, das bisher um einige Größenordnungen zu groß für 20.000 Euro-Montierungen war.


    Und auf einmal könnte man dunkelste DS-Objekte fotografieren, weil nachführen, "normales"-DS in "in Null komma nix" belichtet. Allein, was ich mir da an Zeit beim Belichten erspar, ist in Geld umgerechnet einiges wert (aber dann wären Selbstbauteleskope unbezahlbar...).


    Oh je, ich fürcht, die Überlegungen sind zu gemein. Schöne Pfingsten beim Basteln, Rechnen oder Träumen -spechteln wird's wohl nicht geben-
    Günther [:)]

Participate now!

Don’t have an account yet? Register yourself now and be a part of our community!