Zweiter Labor-Bericht: Ein Discovery Newton Spiegel
Hallo Optik-Freaks und Test-Besessene,
Ein zweiter Versuch auf dem Tec-Board von AstroTreff Einzelgeräte bzw. Optiken mit ihren
Test-Bildern zu veröffentlichen und damit die Qualität von Einzelgeräten transparenter zu
machen. Dafür gibt es eine Reihe sinnvoller Gründe:
Mit welcher im Labor gemessenen Qualität kommt eigentlich ein optisches System aus? Mit
einfachen marktüblichen Teleskopen sind heutige Astro-Amateure in der Lage unter Nutzung
von CCD-Cameras und deren Computer-Software Ergebnisse zu erzielen, die den Aufnahmen
von Space Hubble den Rang ablaufen, wenn die Berichte stimmen, die ich vor einigen Tagen
gehört habe.
Natürlich ist es für einen Neubesitzer, aber auch Verkäufer einer Optik, reizvoll, mal eben auf
dem Board nachzuschauen, wie gut denn die Optik sei, die er kaufen möchte, bzw. zeigen zu
können bei Verkauf, wie gut der Test ausgefallen sei.
Daß dies auch noch Rückwirkungen auf die Szene allgemein haben könnte, ist ein von mir
gehegter vielleicht erfüllbarer Wunsch. Es sind jedoch weiterhin immer nur Einzel-Geräte, die ich
untersuchen soll im Auftrag von Sternfreunden. Eine generelle Würdigung meinerseits verbietet
sich aus den unterschiedlichsten Gründen. Es werden also weiterhin besonders herausragende
Geräte sein, oder besonders auffällige.
Eine Zuordnung der Geräte zu bestimmten Händlern bzw. Sternfreunden verbietet sich ebenfalls.
Auf Euer Echo bin ich vielleicht gespannt, sag ich Euch !
2. Testobjekt: ein 12-Zoll Discovery Newton-Spiegel
Prüfling: Newton Hauptspiegel 318/1588 von Discovery
Prüfaufbau: Autokollimation gegen 400 Flat Flächengenauigkeit mindestens L/10 PV wave
Wellenlänge: 632.8 nm HeNe
Einzeltests: Ronchi, Foucault, PhaseContrast Teil A/B/C
I_Gramme: quantitativ und Rotations-Symmetrie
Der Test-Aufbau:
Aufbau in Autokollimation, laserjustiert, am künstlichen Stern nachjustiert, am Interferogramm
feinjustiert. Wegen Luft-Turbulenzen anschließend mit Styropor-Platten "eingehaust"
Die Spiegel-Lagerung
Die Spiege-Lagerung in einem Gurtband im Gleichgewicht, um Verformung durch Lagerung zu
vermeiden. Auf diese Art kann Astigmatismus hinein oder heraus "gelagert" werden und damit
die Fläche beeinflusst werden.
Ronchi-Test
Bereits der Ronchi-Gitter-Test am 0.01 mm künstlichen Stern, (Quelle: Melles Griot) zeigt ein
nahezu perfektes Ronchigramm bei 10 lines per millimeter, das entspricht wegen der doppelten
Genauigkeit in Autokollimation am Himmel 20 lines per millimeter und damit einigermaßen
genau, um die wichtigsten Fehler erkennen zu können. Das Ronchi-Gramm zeigt außer einer
minimalen Überkorrektur einen zonenfreien Spiegel, als wäre er für diesen Spiegeltest eigens
hergestellt. Zonen wie Korrektur lassen sich auf diese Art bereits eindeutig darstellen.
Flächen-Beschaffenheit: Foucault
Die Landschaft der Fläche wird über die nachfolgenden Tests untersucht in konrast-steigender
Weise - begionnend mit dem traditionellen Foucault-Test bzw. Messerschneide-Test. Die Fläche
macht einen sehr gleichmäßigen homogenen Eindruck, ähnlich gleichmäßig wie am Stern-
scheibchen, wenn man ein Okular intra/extrafokal defokussiert. Die senkrechten Linien sind
möglicherweise Beugungs-Effekte und haben keine Aussage-Kraft. Bei 0.95% vom Durchmesser
wäre eine äußerst feine, flache Zone erkennbar. Trotzdem hat auch dieser Spiegel noch eine
deutliche Topografie, wie man abschließend in der Auswertung erkennt.
Flächen-Beschaffenheit: Phasen Kontrast oder Schlieren-Messung
Die Glattheit bzw. Flächen-Feinstruktur bei einer Dichte von ca. 2 .
Auf einem Technical Pan 2415 Film-Negativ wurde fotografisch eine ca. 0.1 mm unscharfe Linie
mit besagter Dichte aufgebracht auf die ein Lichtspalt abgebildet wird. Dieser Lichtspalt geht
durch den Prüfaufbau und stellt die Rauheit der optischen Fläche dar, doppelt genau die vom
Prüfling, und einfach genau die vom Referenz-Planspiegel, dessen Glattheit über eigene
Tests untersucht worden ist.
Bei einer höheren Dichte von ca. 3 läßt sich der Kontrast und damit die Flächen-Feinstruktur
noch steigern. Die Schattierung bei 14.00 Uhr ist ein Artefakt.
Eine Kontroll-Messung mit einem abgewandelten Verfahren, bei dem ein 0.1 mm dicker
Alu-Strich mit einer Dichte von 2 auf einer Glasplatte aufgedampft wurde, liefert nahezu
identische Werte. Je nach Rauhheits-Struktur ist die "Film"-Version oder die Glasplattenversion
die bessere Lösung zur Untersuchung der Rauhheit.
Das Interferogramm
Das Interferogramm bei 632.8 nm zeigt die bereits am Ronchi-Gitter erkannte leichte Über-
korrektur im Bereich L/5 PV wave, also der gravierendste Fehler überhaupt. Wobei wenige
Streifen den Sachverhalt nicht verschleiern, sondern klar herausheben. Umgekehrt können viele
Interferenz-Streifen einen Sachverhalt verschleiern und einen Spiegel besser erscheinen lassen,
als er ist. Damit ist ein Güte-Kriterium möglich: Wenig Streifen bedeutet, einen Hochleistungs-
Spiegel von den quantitativen Werten her vor sich zu haben.
Die Auswertung
Die Auswertung der Linien-Topografie als die Höhen-Linien einer Karte liefert die passablen
Werte von L/5.5 PV wave, L/34 RMS wave und einem Strehl von 0.97. Ein ähnlich glatter
Vergleichs-Spiegel mit nahezu gleichen optischen Daten eines anderen Herstellers verlor jedoch
über einen signifikanten Astigmatismus von ca. L/2 PV wave mit nur 0.72 Strehl bzw.
Definitions-Helligkeit obwohl mit 0.95 Strehl garantiert. Selbstverständlich wurde die Spiegel in
der gleichen Wellenlänge interferometriert.
Astigmatismus-Test
Die Untersuchung auf Astigmatismus ergibt eine geringfügige Verformung in Richtung Dreieck,
das eine Entsprechung in der 3D-Darstellung hat und auch bereits im Ronchi-Gramm eingangs
abgelesen werden kann.Trotzdem wird sich der künstige Besitzers an einem Spitzen-Spiegel
erfreuen können, weil selbst ein Astigmatismus von L/3 PV innerhalb der Toleranzen liegt, wie
mir ein Fein-Optiker einmal erklärte, weil er sich "fokussiert".
Gesamt-Würdigung:
Eine sehr glatte und homogene Fläche, nahezu perfekt retouchierte Parabel und den
quantitativen Werten von 0.97 Strehl bzw. Definitions-Helligkeit - wer ist der glückliche
Spiegel-Besitzer? Wird er uns einschlägige Berichte liefern, was er mit dem optimal
justierten Gerät alles anstellt? Vielleicht CCD-Fotografie ?
Erwartungsvolles Hoffen auf Euer Echo,
Wolfgang Rohr
