Positioniergenauigkeit bei Foucault , I-meter u.ä.

  • Hallo zusammen,


    ich sichte gerade meine Informationen über optische Test-Systeme, wie 0-Test, Caustic, Foucault und I-Meter. Dabei habe ich festgestellt, daß ich bisher keine genauen Angabe über die Positiongenauigkeit / Meßuhrgenauigkeit habe.
    Nach den mir vorliegenden Bildern, scheinen in den meisten Fällen Meßuhren mit 1/100 mm Teilung verwendet zu werden, richtig?
    Reichen denn 10 µm Genauigkeit wirklich aus? Und welchen Verstellweg müssen die Meßsysteme gehen können?
    Wenn ich mir beispielsweise AchimS Kreuztisch mit Foucaulttester anschaue (by the way ein netter Aufbau) wird der wohl per Hand grob im Fokus positioniert (Maßband, o.ä.) und dann beim Messen selbst mit den Linearverstellungen (M6 Gewindestangen) verfahren. Wobei die Positionen mit einer Meßuhr ermittelt werden.


    Ich überlege nämlich gerade, ob mir normale 1/100 Uhren reichen?


    Grüße
    Markus

  • Ich kann aus eigener Erfahrung nur was zum Focaulttest sagen:
    Die Auflösung der Messuhren scheint -zumindest bei mir- da weniger das Problem zu sein. Das grössere Problem besteht darin zu beurteilen, ob man jetzt bei einer bestimmten Zone genau gleiche Helligkeiten hat oder nicht. Wenn ich einmal vorwärts und einmal rückwärts Messe, d.h. den Schlitten zum Spiegel hin bzw. von der Scheibe weg bewege, sehe ich hier deutliche Unterschiede. D.h. die Werte streuen erheblich weiter als 1/100. Ich bin halt koi Maschin net.
    Um hier auch nur die 1/20 einer mech. Schieblehre voll auszunutzen braucht man bestimmt eine ganz schöne Erfahrung.

  • Hi Markus -
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Reichen denn 10 µm Genauigkeit wirklich aus?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Diese Messuhren werden genommen, weil sie sehr preisgünstig sind und einen in den meisten Fällen genügend großen Messbereich haben.


    Kann man dann endlich den Punkt genau genug sehen wo die Helligkeit links und rechts beim Hineinneigen der Messerschneide gleich schnell abnimmt, reichen die 10µ allemal aus.


    Meine beiden 8" Spiegel haben bei mehrfacher Messung Streungen in den Schnitweitendiferenzen von 0,05mm gehabt, ich habe mittels Figure XP beide Extrema ausgewertet. Heraus kam eine nur sehr geringe Abweichung - Größenordnung 1/20 Lambda ptv Wavefront Error. Gemittelt haben die Spiegel eine Genaugkeit vin 1/12 bzw 1/18 Lambda Wave, was sich später auch im Sterntest bestätigt hat.


    Gruß


    ullrich

  • (==&gt;)matze63:


    Gut, daß Du das erwähnt hast. An sowas hatte ich gar nicht gedacht.


    (==&gt;)Ullrich:


    Schön zu hören. Du hast es ja bereits erwähnt, aber nicht genauer spezifiziert: Wieviel Verstellweg (der Messuhren) braucht man nun wirklich?
    Das dürfte nämlich dann das entscheidende Kriterium für die Frage nach 1/1000 Uhren sein. Die haben, soweit ich das jetzt gesehen habe, einen kleineren Messbereich von max. 10 mm als die 1/100 Uhren.


    Nochwas ist mir eingefallen:
    Die Positioniergenauigkeit hängt doch wohl von der Öffnungszahl ab?
    Je kürzer die Brennweite desto genauer muss gemessen werden?!
    Für meine Anwendung bräuchte ich eine möglichst genaue Methode für ein f/5 System.


    Schon mal danke für die Infos
    Markus

  • Hallo Markus,


    beim Messen der Krümmungsradiusdifferenzen sind reproduzierbare Ablesegenauigkeiten von 1/100mm kaum zu machen. Letztendlich vergleicht man zwei gegenüberliegende Bereiche nach (möglichst) identischer Helligkeit.
    Wenn man auf +/- 2/100mm dies hinbekommt, ist man gut.


    Die Abweichung des Krümmungsradius entspricht ja nicht dem Oberflächenfehler bzw. der Abweichung zur Parabel. 2/100 mm im Krümmungsradius kann weniger als 20 Nanometer (abhängig von nach Spiegelgröße, Öffnungsverhältnis und Abstand der Meßzonen) Abweichung der Oberfläche von der Sphäre bedeuten.


    Viele Grüße


    Achim


    p.s. beim Kreuztisch habe ich M4-Gewindestangen verwendet, da die Ablesung dort mit Meßuhr erfolgt, die M6-Gewinde kamen beim Tester ohne Kreuztisch zum Einsatz. Das erinnert mich, daß ich noch den Slitless-Tester beschreiben und hochlanden wollte [:I]

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Nochwas ist mir eingefallen:
    Die Positioniergenauigkeit hängt doch wohl von der Öffnungszahl ab?
    Je kürzer die Brennweite desto genauer muss gemessen werden?!
    Für meine Anwendung bräuchte ich eine möglichst genaue Methode für ein f/5 System.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Hi Markus,
    lade Dir doch z. B. FigureXP. Das Programmm sagt u. a. welche Schnittweitendifferenzen für Deinen Wunsch-Spiegel exakt richtig sind. Die Anzahl der Zonen ist bei dem Programm in weiten Grenzen frei wählbar. Dann gib spaßeshalber "Messwerte" ein die um einige 1/100 mm von den Idealwerten abweichen. Am Endergebnis wirst Du schnell erkennen welche Genauigkeit noch sinnvoll ist. Eine 1/100 mm Messuhr oder Mikrometerschraube reicht allemal.


    Gruß Kurt

  • Hi Markus,


    noch ein Eindruck meinerseits. Ich vermesse zur Zeit regelmässig meinen 12"er f/5,7. Die Parabolisierung läuft gerade. Mein Kreuztisch hat 20stel mm als kleinste markierte Einheit, ich kann aber durchaus auf 100stel gehen, der Abstand zwischen den 20stelmm - Markierungen ist ca. 3-4mm. Geprüft habe ich meinen Kreuztisch auch mit meiner ehemaligen 1000stel-Messuhr, er geht genau. Ich stelle aber fest, dass ich so feine Messeinteilungen überhaupt nicht benötige. Die 20stel-Einheit ist absolut ausreichend! Ich wüsste mit feineren Einteilungen / Messmöglichkeiten gar nichts anzufangen, die Vermessung würde nicht genauer gehen, behaupte ich.


    Allerdings bin ich sehr unerfahren, dies ist mein ersten Spiegel. Mag sein, dass hier die Ansprüche schnell wachsen, bzw. ich das ganze nicht ganz richtig einordne.

  • Hallo Markus
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Schön zu hören. Du hast es ja bereits erwähnt, aber nicht genauer spezifiziert: Wieviel Verstellweg (der Messuhren) braucht man nun wirklich?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Das hängt vom Spiegel ab. Einen 30" f/3 kann man damit nicht mehr testen, weil der benötigte Messbereich größer als 20mm wird.


    Man sollte nach vorn und hinten wenigstens 1-2mm Platz haben, das bedeutet, mit bewegter Lichtquelle sollte die Schnittweitendifferenz unter 8mm bleiben. Das ist aber schon reichlich. Ausreichend nämlich für einen 18" Spiegel f/3,8. Das wird aber kaum ein Anfänger machen [;)]


    Gruß


    ullrich

  • Hallo zusammen,


    (==&gt;)Kurt:
    entweder bin ich blind, oder in FringeXP gibt es gar keine Schnittweiteneinstellungen?!
    Aber in Foucault für Windows hab ich mal deinen Vorschlag durchprobiert und es macht kaum einen Unterschied zwischen zwei 1/100 Schritten.


    (==&gt;)Ullrich:
    Du schreibst 30" F/3; Nun so extrem soll es ja nicht werden. Woran hängt jetzt die Schnittweite? Am Öffnungsverhältnis und/oder am Spiegeldurchmesser selbst?
    Ich habe inzwischen vorsichtshalber eine 1/100 Meßuhr mit 30 mm Meßbereich bei e-bay geschossen. Damit sollte, so schließe ich aus Deiner Aussage, selbst ein 20" F/5 noch messbar sein?!


    Dann werde ich mich mal an den Bau des Testers machen.
    Gruß
    Markus
    P.S.: Vielleicht sieht man sich ja auf dem ITV?

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">entweder bin ich blind, oder in FringeXP gibt es gar keine Schnittweiteneinstellungen?!
    Aber in Foucault für Windows hab ich mal deinen Vorschlag durchprobiert und es macht kaum einen Unterschied zwischen zwei 1/100 Schritten.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Hi Markus,
    ich hab geschrieben FigureXP für Foucault, nicht FringeXP[:D]! Wer viel liest, liest manchmal falsch[}:)] Mach Dir nix draus. Das passiert mir mindestens 2 bis 8x täglich. Wichtig ist, Du hast ja trotzdem die Übung erfolgreich mit einem anderen Foucault- Programm abgeschlossen[^].


    Bin voraussichtlich auch beim ITV und werden u. a. mein Bath- I- Meter mitbringen. Dann kannst Du mir vielleicht FringeXP beibringen, weil ich das noch nicht geübt habe[:p]


    Gruß Kurt

  • Markus:
    Die Schnittweitendifferenz des Parabolspiegels errechnet sich doch zu:
    s = r^2 / R
    Der Wert s ist bei der Anordnung mit bewegter Lichtquelle zu halbieren. Daraus ergeben sich Grenzwerte für r (Radius des Spiegels) in Abhängigkeit von R (Krümmungsradius der Parabel im Scheitelpunkt)
    Begrenzt man den Messbereich auf 10mm, so folgt :
    20R muß größer oder gleich r² sein oder R &gt;= d²/80


    Für 8" (20cm) würde das heißen: R &gt; 500 mm bzw f &gt; 250mm
    Bei 12" (30cm) ergäbe sich für R ein Minimalwert von 1125mm


    Hier mal eine kleine Tabelle mit den Mindeswerten für R bzw f und dem dazugehörigen Öffnungsverhältnis N:
    d___R______f_______N
    150 281,25 140,625 0,9375
    200 500___ 250 ___ 1,25
    250 781,25 390,625 1,5625
    300 1125 __562,5 __1,875
    350 1531,2 765,625 2,1875
    400 2000 __1000 ___2,5
    450 2531,2 1265,62 2,8125
    500 3125 __1562,5 _3,125
    550 3781,2 1890,62 3,4375
    600 4500 __2250 ___3,75
    650 5281,2 2640,62 4,0625
    700 6125 __3062,5 _4,375

  • Hallöchen zusammen!


    Kann nur zu den Messuhren meinen Senf geben. Habe meinen Tester noch nicht gebaut, mir jedoch bereits eine Messuhr mit einem Messbereich von etwa 20mm und Teilbereich 1 /100mm. Ich habe früher sehr viel Stahl bearbeitet und oft auf hundertstel Genauigkeit gemessen. Halbes hundertstel geht mit den Messuhren noch gut, 2-3Mikromneter sind noch abschätzbar und viel mehr ist doch ohnehin nur im Vollklimatisierten Räumen möglich.


    l.g.aus Wien
    Dorian[:)]

  • Hi Kurt,


    tja, wer lesen kann, ... [:I]
    Das ist ja super, wenn Du Dein Bath Interferometer mitbringst. Das möchte ich doch mal eingehend live sehen. Ich hab zwar kurz auf dem ITT letztes Jahr das von Wolfgang Rohr begutachtet, aber eben nur kurz.
    Klar, können wir uns mit FringeXP "beschäftigen", ich hoffe ich komme bis dahin noch ein bischen zum Ausprobieren.


    Und danke Ullrich,
    genau so eine Info hatte ich gesucht. Ich muss zu meiner Schande gestehen, daß bis jetzt weder den Suiter noch ähnliche Literatur hier habe [:o)] . Daher sind mir manchmal auch "einfache" Zusammenhänge (noch) nicht bekannt. Naja, wenigstens Martin's Buch ist inzwischen bei mir zu Hause eingestroffen. Mal sehen was da so alles interessantes drin steht.


    Einstweilen schon mal vielen Dank für die Hilfe
    Markus

  • Hihi -
    dabei habe ich nur angewandt, was man zum parabolisieren wissen muß [:I]
    Und das dann in einer kleinen Excel-Tabelle mal in Zahlen gefaßt [:o)]


    Du siehst: ich bin auch nur ein Dünnbrettbohrer (wie mein Mechanik-Prof immer zu sagen pflegte)

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