Segmentspiegel hergestellt durch Protonenbeschuß

Hi,
segmentierte Spiegel sind für Teleskope >8m eigentlich gängig und auch notwendig. Siehe die Kecks, GranTeCan, E-ELT, TMT und GMT. Oder auch unsere MAGIC Teleskope mit 17m Spiegeln.
Ich vermute nur mit dem "Schleifen durch Protonenbeschuss" hast Du was missverstanden, oder aber es wurde wie leider oft in populärwissenschaftlichen Sendungen eine hochspekulative Idee als gesicherter Fakt verkauft.
Denn, mal angenommen man könnte einen ausreichend intensiven Protonenstrahl erzeugen um das zu tun, es gäbe das katastrophale Problem der Aktivierung, d.h. die Spiegelsegmente würden radioaktiv, für lange Zeit. Das ist nicht gut, denn an einem Grossteleskop halten sich beständig Techniker und Astronomen auf...
Abgesehen davon erreicht man mit ganz klassischen Schleif- und Politurmethoden problemlos die geforderte Oberflächengüte, sogar für UV-Teleskope, und erst recht fürs optische und IR.
Viele Grüsse,
DK

Hallo,
Ich glaube es sind keine Protonen, sondern Elektronen oder sonstige Teilchen. Bereits das Keck Teleskop ist auf diese Weise hergestellt worden. Da gibt es in Tucson, Arizona ein Institut dass diese Technik beherrscht. (ich hab die Daten nicht drauf, man muesste mal googeln...)
Gruesse marty

Elektronen gehen, die aktivieren kaum. Allerdings nutzt man auch die nicht zum "Schleifen", sondern für das "finish" der letzten ~hundert Nanometer, also kein wirklicher Materialabtrag...

Hi ,
schaut mal auf die Homepage von RC Optical Systems, Inc.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
"Post figuring is a common procedure in modern glass optics. The Keck telescope mirror segments, for example, were polished to the l/20 (optical) level and then post figured to the l/100 level by ion milling". See:4. Allen, L.N., Keim, R.E., Lewis, T.S. & Ullom, J. "Surface Error Correction Of A Keck 10m Telescope Primary Mirror Segment By Ion Milling", Proc. SPIE 1531, 195-204 (1991) .<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote"> Die Segmente der Keck Teleskope wurden zunächst konventional poliert und erst anschließend mit Ionenstrahlen auf Lambda 1/100 gebracht. ... Konventionell poliert ist schon untertrieben, da die parabolische off-axis-Flächen zunächst so verspannt wurden, dass man Sphären polieren konnte.

Als Ionen kommen unterschiedliche Gase in Frage, je nachdem ob man chemische Reaktionen haben will oder nicht. Da Wasserstoff/Protonen recht reaktiv ist und die Spiegeloberfläche verändern könnten, tippe ich eher auf ein Edelgas á la Argon. Die haben auch durch ihr Atomgewicht den nötigen "Rumms".[:D]

Gruß

Ja, aber das ist wie gesagt alles kein nennenswerter Materialabtrag, sondern Oberflächenglättung. Und in dem Fall auch mit niedrigen Energien.
Viele Grüsse,
DK

ich glaube du meinst diese doku mit richard hammond auf n-tv über das keck teleskop: http://www.natgeochannel.co.uk…ideoId=119&channel=NatGeo

Hi Dominik,
wenn ich das hier lese vom Leibnitz-Institut für Oberflächenmodifizierung (PDF), dann sind die inzwischen vielleicht schon weiter und arbeiten nicht nur im Vakuum mit Ionenstrahlen sondern auch mit Plasmastrahlen für's 'Grobe'.
Dazwichen liegen noch so Zwitterlösungen zwischen Ätzen und Fräsen. [:D]

Die Keck-Teile sind inzwischen ja schon über 10 Jahre alt.

Gruß

PS: Geil die 'Binos' für's Raketentestgelände der Amis auf der Homepage von RCOS.

Hallo Cordess,
jede Röhre nach dem Prinzip der Kathodenstrahlröhre beschleunigt Elektronen bzw. Ionen durch einfaches Anlegen einer Hochspannung. Alles was Du brauchst ist somit eine Hochspannungsquelle. Darüber hinaus musst Du unterscheiden, ob Du einen Abtrag allein mittels kin. Aufprallenergie haben willst (dann bitte inerte Gase nehmen) oder zusätzlich durch chemische Ätzvorgänge (dann reaktive Gase nehmen). Protonen verhalten sich nun mal sehr säuremäßig, wenn da z.B. irgenwie noch Sauerstoff im Spiel ist und bringen das Kristallgittergefüge damit zusätzlich durcheinander. Gase alleine schon deshalb, damit sie sich nicht als zusätzliche Schicht niederschlagen. Das macht eine Alubedampfungsmaschine nämlich.

Ich bin da keine Spezialist für diese angewandte Materialphysik. Aber von den Möglichkeiten her dürfte es zig Varianten geben, angefangen vom Sand-/Wasserstrahlen bis hin zum Ionenstrahl. Kontinuierlich, gepulst, unter normalen Luftdruck (quasi mit Plasma abflammen) oder in der Vakuumkammer.

Wenn ich daran denke, dass schon vor mehr als hundert Jahren Funkenentladungslampen als Punktlichtquellen eingesetzt wurden, deren Elektroden ständig abbrannten, dann haben die damals schon das Prinzip des Materialabtrag unter Plasmaeinsatz gekannt. Foucault lässt grüßen; der hat nämlich damals einen Nachführregler der Elektroden erfunden um die Helligkeit solcher Lampen zu steuern.

Inzwischen - vermute ich - ist die Materialwissenschaft sicher deutlich weiter und setzt je nach Aufgabenfeld die passenden Gerätschaften und Techniken ein, ob Medizin mit Tumorbekämpfung, ob Stahlindustrie zwecks zerstörungsfreier Probenanalyse oder die Halbleiterindustrie, um ihre Wafer erst mal glatt zu polieren. Bei Strukturen von 30nm im Fertigungsprozess müssen die jeden Wafer am Fließband besser polieren, wie wir unsere Fangspiegel. Dito bei Festplatten, wo die Kopfe im Abstand von wenigen Nanometer über die Scheiben 'fliegen'.

Gruß

ich denke mal der Strahler würde normal hierfür verwendet:
http://de.wikipedia.org/wiki/Protonentherapie

Hm,
das ist was ich eingangs meinte: "Protonenbeschuss" trifft für dieses Verfahren eigentlich nicht zu. Denn man nimmt keine hochenergetischen Teilchen mit Energien ~nukleare Bindungsenergie oder grösser. Warum auch, schliesslich will man die Oberfläche nur "chemisch modifizieren", d.h. Atome aus der Bindung lösen um den Spiegel glatter zu bekommen. Und wie oben schon gesagt, hochenergetische Hadronen haben die äusserst unangenehme Eigenschaft der Aktivierung. Ein niedrigenergetischer Ionen-/Plasmastrahl dagegen nicht.
Viele Grüsse,
DK

Hi Cordess, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Von den vier noch relativ großen Teilchen, dem Elektron, Neutron, Proton und Photon läßt sich nur das Elektron und Proton in einem Teilchenbeschleuniger beschleunigen, die beiden anderen gehen nicht, da sie elektrisch neutral sind.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Nur der Vollständigkeit halber- du hast die Ionen vergessen [;)]

Und Ionen müssen nicht nur Wasserstoffatome mit fehlendem Elektron sein- in Heidelberg werden Kohlenstoffionen im Synchroton zur Krebsbestrahlung genutzt.

Gruß
Stefan