Beiträge von Robert Ganter

Hallo zusammen,

letzter Nachtrag noch, dann schweig ich .

Zum Lichtverlust bei Obstruktionen ist interessant, sich mal mit einer einfachen Rechnung die Verhältnisse klar zu machen.

Beispiel:

• 150mm Spiegel -> 17672mm^2
• 38mm Fangspiegel -> 1134mm^2
• "Halszäpfchen" mit Aussendurchmesser 180mm -> 15482mm^2

Die Flächen sind gültig bei Licht, das senkrecht eintrifft.

Mit nur dem Fangspiegel (Spinne lassen wir mal aussen vor) verlieren wir 6.4% Licht, was 0.07mag entspricht.

Mit dem "Halszäpfchen" verlieren wir 12.4%, also 6% mehr. Da gehen insgesamt 0.14mag flöten.

Der Lichtverlust ist also nicht wirklich dramatisch und lässt sich wie gesagt durch einen grösseren Spiegel kompensieren. Wieviel grösser?

Nun, um den Fangspiegel zu kompensieren müssen wir den Durchmesser um 5mm vergrössern, beim Halszäpfchen sind es 9mm.

So, over and out.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo Günther,

Vielen Dank für Deine Antwort. Ich bin froh darum und sehe, wir sagen/schreiben eigentlich das gleiche.

Es ist in der Tat so, dass die Artefakte bei visueller Nutzung nicht so auffallen. Erstens ist unser Auge/Gehirn Meister darin, Unwichtiges von Wichtigem zu trennen und zweitens dürften Helligkeitsunterschiede von mehr als 5mag nicht mehr einfach so zu erkennen sein. Das deckt sich mit Deiner Aussage, dass die Spinnenspikes nur bei sehr hellen Objekten auffallen.

Bei mir ist es leider so, dass ich zwar immer noch, mit Korrektur, mehr als 100% Sehschärfe habe, das aber leider an einem Okular ohne diese Korrektur zunehmend anstrengend wird. Das ist einer der Gründe, weshalb ich mich eher auf Photographie konzentriere. Und da Kameras wie alle Maschinen grundsätzlich dumm sind, bügeln sie nicht unwichtiges weg.

Zu den diversen Simulationen, die ich gemacht habe: ausgehend von den drei Bedingungen, die ich Anfangs beschrieben habe (auch nur aus einem Paper geklaut) sieht man recht deutlich, was passiert, wenn man eine oder mehrere davon nicht einhält. Deine kreisrunde Spinne kommt dabei gar nicht so schlecht weg. Allerdings hatte ich sie aus mechanischen Gründen verworfen.

Im Laufe des Threads kamen immer wieder interessante (aber schon absehbar ungünstige) Vorschläge, die ich natürlich gerne auch durchsimuliert habe. An diesen konnte man gut erkennen, dass vermeintlich tolle Lösungen einer gründlichen Analyse nicht standhalten. Anderseits hat sich auch gezeigt, dass gewisse Kompromisse wenig Konsequenzen haben und zu ausreichend guten Lösungen führen können.

Die immer mal wieder aufploppende Idee der apodisierten Spinnenbeine zeigt sich in der Simulation als unbrauchbar. Die Theorie dazu ist ziemlich klar, viele Bögen, zumal nicht mit 180° zerhacken alles. Da treibst Du die Pest mit der Cholera aus.

Das „Halszäpfchen“ (dessen Idee ist auch nicht von mir, sondern von einem 🇦🇺 ATMer in CN, der dort als Oberon zu finden ist) hat einen Nachteil: sie schluckt etwa 10% des Lichts. Ob das zu viel ist, muss jeder für sich selber abmachen, ich würde das einfach mit einem etwas grösseren Spiegel kompensieren. Der Grund für Oberon, diese Idee zu verfolgen war übrigens, dass Spinnen bei einem Bino so gut wie nicht (also eigentlich gar nicht) so ausgerichtet werden können, dass sie zu gleich ausgreichteten Artefakten führen. Und das sieht man; so schlecht unsere Augen im integrieren sind, so gut sind sie im differnzieren . Deshalb hat er nach Geometrien gesucht, die gerichtete Artefakte gar nicht erst entstehen lassen. Und diese Idee hat mir gefallen, da sie auch in mein mechanisches Konzept gepasst hat.

So. Ich glaube das reicht erst mal. Ich will ja nicht Deinen Thread sprengen.

Bin gespannt auf Deinen Bericht, wie sich das Gerät am Himmel bewährt.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo Günther,

erst mal: ich finde Dein Projekt toll, Du hast hier viele Ideen gekonnt umgesetzt. Das eine oder andere Detail hat mich auf eigene Ideen gebracht. Mein Hinweis auf meinen Thread war also nicht als Kritik sondern als Anregung gedacht.

Wenn ich Dich richtig verstanden habe willst Du damit in erster Linie visuell unterwegs sein. Damit sind Deine Anforderungen an den Dynamikumfang (Verhältnis Objekthelligkeit / Artefakthelligkeit) nicht so anspruchsvoll wie für ein Teleskop, das für Photographie verwendet werden soll. Das Auge kann nicht integrieren und was nicht über die Empfindlichkeitsgrenze des Auges kommt bleibt unsichtbar. Das ist bei (Langzeit)Aufnahmen nicht der Fall.

Zitat von Cateye

Deine damalige Diskussion habe ich verfolgt, mich allerdings darüber gewundert, wie schnell die gebogene Spinne offensichtlich aus dem Rennen war und auch, welche teilweise recht seltsame und offensichtlich ungünstige Lösungen, teils mit sehr großen Abschattungen, simuliert und besprochen wurden.

Klar ist auch, dass diese Simulationen Beugungsfiguren unterschiedlich und in ganz erheblich übersteigerter Helligkeit darstellen, damit man überhaupt zu erkennbaren Mustern gelangt und sie dann darstellen kann.

Nun, das Resultat war eigentlich ziemlich eindeutig. Die theoretischen Grundlagen aus Cloudy Nights und die Simulationen zeigen ein klares Bild.

Was meinst Du mit offensichtlich ungünstig? Die zusätzliche Abschattung der "Halszäpfchenlösung" ist keine 10% (etwa 0.15mag). Der Gewinn durch kleineren Fangspiegel (das Okular kann im abgeschatteten Bereich in den Tubus hereinragen und damit näher an den Fangspiegel) macht das teilweise sogar wieder wett. Die Jungs bei CN haben übrigens recht deutlich gezeigt, dass gebogene Spinnen aus optischer wie auch aus mechanischer Sicht nicht optimal sind.

Meine Simulationen waren übrigens normalisiert, d.h. sie sind direkt vergleichbar.

Schade übrigens, dass Du Dich an dieser Diskussion damals nicht beteiligt hast, Dein Input, ab wann Artefakte störend wirken wäre sehr willkommen gewesen. Ich hatte diesbezüglich leider Null Feedback.

Aber ich wollte und will nicht Deine Lösung schlecht reden oder für andere Ansätze missionieren. Du hast ein schönes Instrument gebaut mit dem Du viel Freude haben wirst. Die gebogene Spinne wurde auch von anderen Teleskopbauern verwendet und das mit Erfolg.

Auf einen Bericht, wie sich das Instrument in der Praxis bewährt sind sicher auch andere gespannt.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo Gert,

Guggsch Du hier: https://joy-it.net/de/products/JT-UM120

Die haben diverse coole Tools, setze ich seit Jahren ein.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo Günther,

Interessanter Beitrag. Deine Ideen und Gedankengänge dürften für viele Selbstbauer hilfreich sein.

Zum Thema Spinne verweise ich auf meinen Thread zum Thema Beugungsmuster:

Simulation Einfluss Fangspiegel/Spinne/etc auf Beugungsbild

Herzliche Grüsse Robert

Hallo zusammen,

ein Punkt noch mit der Optics Workbench: sie erlaubt noch keine Defintion von teildurchlässigen Oberflächen. Damit entfällt schon mal die komplette Modellierung eines Strahlteilers.

Man kann sich aber mit einem mehrstufigen Modell behelfen und einmal nur ein Prisma verwenden (Totalreflexion an der Hypothenuse) und einmal beide (nur Beugung).

Wie Marcel schon geschrieben hat, die Workbench ist kein Designtool für optische Systeme (noch nicht), aber ein sehr praktisches Hilfsmittel, um optische Elemente korrekt platzieren zu können.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo Kalle,

danke für die Präzisierung. Ich meine, mal auf Cloudynight gelesen zu haben, dass Beugungseffekte eben schon einen Einfluss haben. Dort wurde des langen und breiten über geeignete Schneiden (Rasierklingen, selbst abgezogen Blechkanten, etc.) sinniert und da ist auch das Thema Beugung aufgekommen.

Herzliche Grüsse

Robert

Hallo zusammen,

ein Auftrag vor Ort beim Kunden fordert seinen Tribut. Nach 12 Stunden Arbeitstagen bleibt kaum mehr Zeit für Wichtiges wie Astro. Und so haben sich einige Dinge angestaut, die ich jetzt endlich mal auspacken und ordnen kann.

Das wär mal folgendes. Holger hat mir ein Päckchen geschickt:

Richtig: das Gucki . Leider war Petrus so erzürnt darob, dass ich bisher noch keine Gelegenheit hatte, es in seinem natürlichen Habitat zu testen . Herzlichen Dank jedenfalls an Holger. Bin gespannt, wie es sich bei mit bewährt.

Im gleichen Päckchen lag noch ein kleines Tütchen (nein, nicht Gummibärchen, die wird der Holger selber futtern ) :

Filter und Sensor für Holgers SQM. Ich hatte ja mal mit einem anderen Sensor experimentiert, nun kann ich die mal vergleichen. Der Rest (Anzeige, Taster, Batterie, Schnittstellen) sind schon ziemlich klar.

Und dann war doch noch was mit Foucault und Bath. Aufgeschreckt, aeh aufgeweckt durch Marcels Thread (Bath- Interferometer aus dem 3D Drucker) habe ich dieses alte Projekt endlich wieder reaktiviert. Das restliche Material von Surplus Shed ist unterdessen eingetroffen, schon vorhandenes ist ebenfalls auf dem Bild. Falls die Beamsplitter nicht gut genug sein sollten, kann ich immer noch das Sparschwein zertrümmern und bei Thorlabs bestellen:

Da meine Augen auch zunehmend komplexere Abberationen aufweisen wird das Interferometer (mit wenigen Handgriffen auch zu einem Foucault-Tester umbaubar) mit einer Kamera ausgerüstet sein:

Raspi Zero, HQ Kamera, 35mm Objektiv. Überlegung bei der Brennweite war, dass das Nikon 135mm 2.0 DC Objektiv (ein Hammerobjektiv BTW), das ich seit langem für die Foucault Bilder einsetze, in der kleinen Achse etwa 10° abbildet. Das tut dieses 35mm Objektivchen an der Raspi HW Kamera auch. Falls es wirklich zu langbrennweitig sein sollte, gibts auch noch ein 25mm Objektiv mit ähnlichen Dimensionen.

Der Raspi als Headless Rechner bekommt dann die Aufgabe

• das Kamerabild anzuzeigen
• auf Knopfdruck (ob wirklich Knopf oder am Bildschirm muss sich noch zeigen) ein Bild abzuspeichern
• Beim Foucaulttester die LED-Helligkeit über PWM zu steuern. Einstellung ebenfalls per Knopfdruck

Ich glaube nicht, dass ich die Auswertung auch gleich darauf machen werde. Die Bilder können dafür einfach auf einen anderen Rechner kopiert oder verschoben werden.

Ich freu mich auf die Weihnachtsferien, dann habe ich endlich Zeit, die Konstruktion für die 3D Druckteile zu machen. Erste Versuche mit Laser (grüner 1mW Roithner Laser) und einen Strahlteilerwürfel und verschiedenen Einfallswinkeln waren schon sehr aufschlussreich.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo Jens,

schöne Simulation. So weit bin ich mit meiner schnell zusammen gestrickten Visualisierung nicht gekommen.

Ich schick Dir eine PM, wäre interessiert an den CAD Daten. In diesem Zusammenhang: meine Daten stelle ich natürlich auf Anfrage auch gerne zur Verfügung.

Generell glaube ich aber, dass die Fähigkeiten der Optics Workbench (noch sehr) begrenzt sind. So bin ich mir nicht sicher, ob Beugungseffekte korrekt modelliert werden.

Und die spielen, wenn ich das richtig verstanden habe, eine gewichtige Rolle. Die Messerschneide eines Slitless Testers bildet einen Spalt und damit kommen sofort Beugungseffekte ins Spiel.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo zusammen,

Sorry, aber hier wird eine hypothetische Sau durchs Dorf getrieben. Oder habt ihr schon mal von einem Rechtsstreit gehört (der zudem noch zu Gunsten des „Opfers“ ausgefallen ist), in dem es um ein Street Photography Bild geht, in der eine zufällig auf dem Bild identifizierbare (so man sie den kennte) abgelichtet worden ist? Ich halt mich da an die von Gert erwähnte amerikanische Regel: Du bewegst Dich in der Öffentlichkeit? Dann bist Du Teil der Öffentlichkeit. Und solange ich nicht Geld damit verdiene, dass *du* (*weil* man dich erkennt) auf dem Bild bist unterscheidest du dich nicht von der Kirche im Hintergrund oder dem Fiffi, der gerade einen Poller begiesst.

Es ist eine Sache, Aufnahmen von Personen einer abgrenzbaren und damit identifizierbaren Gruppe zu machen (Beispiel oben: Besuchergruppe der Sternwarte), aber wer darauf besteht, in der Öffentlichkeit nie nicht von mir abgebildet zu werden, die/der/das soll mich ruhig verklagen. Dann *ist* sie/er/es öffentlich bekannt.

Inzwischen werde ich weiter Street Photography betreiben, ohne jeden Karl-Heinz und jede Schantal um Erlaubnis zu bitten. Egal ob ich das privat betreibe oder Geld damit verdiene.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo zusammen,

ich kann auch nicht erklären, weshalb es mit Zoomobjektiven nicht gehen soll, kann mir aber vorstellen, dass hier eben wegen des komplexen Aufbaus zusätzliche Festblenden verbaut sind, deren Kanten dann zu Interferenzen führen. Da ja (so wie ich das verstanden habe) auch der Foucaulttest gewissermassen eine interferometrische Abbildung (Spalt) ist macht das Probleme. Das gleiche nehme ich an gilt bei Interferometrie allgemein. Objektive mit Festbrennweiten benötigen keine zusätzlichen Blenden.

Ich habe mal (wofür hat man sonst einen freien Tag ?) etwas mit Freecad und der Optics Workbench gespielt.

Szenario: 100mm f2 Spiegel, sphärisch, 3mm LED, Slitless Tester. Das Modell sieht so aus: Spiegel, die Blende modelliert einerseits die von der Messerschneide begrenzte LED Frontfläche, anderseits die zurückgeworfenen Halbmöndchen. Der Offset der LED beträgt 4mm, der Abstand von Hin- und Rückstrahl also 8mm:

Da wir einen perfekt sphärischen Spiegel haben kommt natürlich nichts durch die Blende durch (schwache Pünktchen):

Nun sind wir aber interessiert daran, wie das ganze auf einer Objektivblende auftrifft und wie gross der Abstand zwischen Messerschneide und Objektivblende maximal sein darf.

Dazu habe ich einen (transparenten) Absorber und einen schwarzen Hintergrund definiert, der sozusagen die Bildebene darstellt. Diese ist 50mm von der Messerschneide entfernt:

In Draufsicht auf die Bildebene sieht das dann so aus:

Ich habe eine Zeichnung erstellt, in der der notwendige Blendenkreis abgebildet ist. Wir sehen hier mehrere Dinge:

• Wir haben, wenig überraschend, einen Offset. Der beschenkt uns dann mit den bekannten Bildfehlern. Das kriegt man kürzer hin, 8mm sind schon sehr heftig. Ich habe das nur so definiert, um den Effekt deutlich sichbar zu machen.
• Die Halbmöndchen sind natürlich in Wirklichkeit schmale vertikale Striche. Von der Idee her sollte aber klar sein, was gemeint ist.
• Damit wir die gesamten Beugungsbilder des LED Halbmonds (Resp. dessen Kante) ohne Vignettierung sauber abbilden können, muss die Blende mindestens so gross sein, dass alle Bilder ungehindert passieren können.
• Fast alle Objektive haben verstellbare Blenden aus einzelnen Lamellen (mindestens 7), so dass wir noch einen Ticken dazugeben sollten, um Beugungseffekte zu vermeiden.

Fazit:

• Stathis' Berechnung ist natürlich korrekt und stellt einen Grenzwert dar.
• Für eine saubere Abbildung muss die Blende wesentlich grösser sein
• KISS: keep it simple stupid. Einfache Linsenkonstruktionen haben definitiv einen Vorteil gegenüber Zoomobjektiven, da sie keine zusätzlichen Blenden brauchen und weniger Oberflächen aufweisen.
• Wer zur Hölle poliert und testet einen f2 Spiegel?

Der letzte Punkt soll darauf hinweisen, dass (soweit ich das beurteilen kann) niemand hier bisher einen Spiegel unter f3 mit einem Foucaulttester inspiziert hat. Ein gutes Objektiv mit Festbrennweite und f2 oder sogar f2.8 sollte also für unsere Zwecke mehr als ausreichend sein. Je näher man an die Messerschneide rankommt, desto entspannter wird das ganze.

herzliche Grüsse Robert

Hallo zusammen,

Seien wir doch ehrlich. Die haben, wie bei Geologen üblich, auf dem Mond rumgeklopft und dabei ist er auseinandergefallen .

Nein, im Ernst: ich bin immer wieder verblüfft, was an Unentdecktem und Neuem auf uns wartet, wenn wir nur genau hinschauen.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo Hartmut,

Das Drehmoment ist proportional zum Strom (theoretisch). In der Praxis wirst Du also höchstens ein Viertel des Nenndrehmoments erreichen. Was spricht dagegen, mehr von der USB Schnittstelle abzurufen? Das benötigt zwar ein paar Widerstände, damit die Quelle (PC, Hub) weiss, dass sie nicht nur 100mA liefern soll, aber das ist auch kein grösseres Problem.

Korrektur/Ergänzung: diese Widerstandscodierung ist nur bei USB-C relevant. USB2 Schnittstellen sollten normalerweise 0.5A, USB3 und USB-C Schnittstellen bis 3A bei 5V liefern können.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo Stathis und Holger,

das passt. Ich denke auch, dass mit dem Winkel in Plop ein wunder Punkt aufge-plop-pt ist (SCNR). Da sie nur mit der Z88 Engine überhaupt etwas bewirkt ist die Anbindung vielleicht nicht sauber gelöst.

Ich habe übrigens etwas mit dem Winkel Axialpunkte gespielt und auch mit dem der Schlinge (>180° geht eh nicht). Es bleibt asymmetrisch.

Die Idee von Stathis gefällt mir. Plop für die Axiallagerung, MEC für die Laterallagerung. Die Winkel dazwischen sind nur schmückend Beiwerk, da die Extremwerte jeweils bei 0 und 90° auftreten. Zeigen die <4nm ist alles in Butter.

Und damit kommen wir zu Winnis Spiegel. Bei 42mm bleiben die Deformationen bei 6-Punkt Lagerung unter 4nm. Mission accomplished, Ingenieur zufrieden.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo zusammen,

Zitat von martin68

Hey ja und so ganz "hemdsärmelig":

Schlechten Tag gehabt? Oder einfach Anstand und Argumente in der Strassenbahn vergessen? Frag mal im staatlichen Fundbüro für peinliche Verluste nach, die wissen bestimmt weiter

Zitat von Cleo

schau noch mal auf Deine Rechnung zu den geneigten Spiegeln. Da passt die Symmetrie in den Bildern doch nicht, oder?

Zitat von Stathis

Robert, ich denke auch, dass mit den Umschlingungs- und Neigungswinkeln etwas nicht stimmen kann. Die Deformation ist ja wirklich unsymmetrisch.

Ich habe in Plop nochmals neu ein Projekt generiert (400mm Durchmesser, 25mm Dicke, 6-Punkt Lagerung, Schlinge mit 180° Umschlingung (gleiches Design wie gestern) und nochmals gerechnet.

Das Plop-Projekt habe ich beigefügt. Die Endung .gif wegschmeissen, dann passt es für Plop:

6_25.gr.gif

Das Resultat sieht wie folgt aus:

1. Bild oben: Position der Wippen

2. - 6. Bild Spiegel in 0°, 15°, 30°, 45°, 60°, 75° und 90° Position.

Die Asymmetrie ist geblieben. Es gibt dafür mehrere Erklärungen:

1. Der Design ist fehlerhaft. Wenn jemand Lust hat, sich diesen anzuschauen und zu reproduzieren - das Plopfile ist beigefügt.

2. Die Schnittstelle zu Z88 ist fehlerhaft. Wie gesagt, Plop selber berücksichtigt den Winkel nicht, die Bilder sind der Output der Simulation mit Z88

3. Das Resultat ist korrekt. Wieso? Ich weiss es nicht.

Mir ging es bei dieser Simulation darum zu zeigen, dass die Verformung winkelabhängig ist und, zumindestens bei einer Schlinge, mit zunehmendem Winkel besser wird.

Bei einer Wiffle-Tree-Kugellagerkonstruktion wird das wieder anders aussehen, da dann die Lateralkräfte anders als bei einer Schlinge punktförmig anliegen.

Und noch etwas bitte ich zu bedenken: das hier gilt nur bei einem Dobson, bei dem die Drehung der Wippen konstant ist. Bei einem Teleskop mit äquatorialen Montierung ändert dieser Winkel und damit auch die Position der Verzerrungen.

Nun zu den Berechnungen mit MEC.

Einmal mit 180° Schlinge:

Und einmal mit 45° Wiffletree:

So wie ich das verstehe geht es bei dieser Berechnung nur um die Deformationen durch die Laterallagerung. Die Durchbiegung, die Plop und Z88 berechnen sind eine Kombination aus Wippen- und Schlingenlagerung.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo zusammen,

Stathis hat ja eigentlich das wichtigste gesagt zum Thema.

Es gibt, so wie ich das einschätze, zwei Sorten Leute, die sich in zu viele Details verbeissen: Amateure und Mathematiker. Zweitere sind erst zufrieden, wenn sie einen Beweis vorlegen können und vergessen dabei, ihre Schuhe zu binden, erstere haben Mühe zu merken, wann es gut genug ist (die Königsdisziplin der Ingenieure ) und verlieren sich gerne in Details (z.B. meine Königsdisziplin, wenn ich den Ingenieur vergesse...).

Also schauen wir uns mal an, was ein Ingenieur tun würde. Beim Teleskopbau bin ich natürlich Amateur, ich versuche aber hier mal, meine Erfahrung als Ingenieur einfliessen zu lassen.

1. Requirements festlegen: <4nm RMS sind ok. Damit haben wir ein Abbruchkriterium, wann gut gut genug ist. Motto: trust me Stathis-Bro

2. Spiegeldaten definieren: 400mm Durchmesser, 42mm dick, f4.5. 50mm Fangspiegel. Ist also ein ausreichend dicker Brummer, der nicht gleich durchhängt. Als Vergleich habe ich aber auch noch für einen 25mm Spiegel gerechnet.

3. Plop füttern. Hier muss man wissen, dass Plop weder die unterschiedliche Dicke des Spiegels noch dessen Neigung im Teleskop berücksichtigt. Gibt man bei Edge Support und Tilt einen Winkel ein, dann passiert - nichts. Dafür muss man zusätzlich Z88 bemühen. Netterweise ist das aber auch verfügbar. Ich das mal damit durchlaufen lassen.

Für die Laterallagerung habe ich eine Schlinge mit 90° Umfassungswinkel angenommen (keine Ahnung, ob das so ok ist, für die heute üblichen Kugellagerungen gibts kein Häkchen).

6 Punkt Lagerung bei 0°, 45° und 90° Neigung. Oben bei 25mm Spiegeldicke, unten bei 42mm:

A-ha. Da tut sich was. Die sechs Auflagepunkte werden zunehmend unwichtig, dafür zeigt sich deutlich der Einfluss der Schlinge und die Durchbiegung des Spiegels. Aber wir sind immer noch bei weniger als 1.6nm RMS bei 42mm Dicke. Selbst bei 25mm würde es gemäss Stathis noch knapp reichen. Die "nur" 6 Punkte führen bei 25mm zu spürbaren Durchhängern. Der Einfluss der Schlinge und der Schwerkraft zeigt sich ebenfalls in einer deutlichen Durchbiegung des Spiegels.

Das gleiche mit 9 Punkten:

Interessant, kaum besser. Da lohnt sich auch bei 25mm Dicke meine Meinung nach der Aufwand mit der komplexeren Mechanik nicht.

Probieren wir mal noch das ganze mit einer 18-Punkt Lagerung:

Spannend. Auch nicht wirklich besser als die 9-Punkt Lagerung.

Was bleibt als Erkenntnis? Eine Simulation, insbesondere wenn sie ein relativ einfaches Modell verwendet, zeigt natürlich nie die Realität. Wir müssen also solche Ergebnisse immer mit einer Prise Salz nehmen.

Trotzdem zeigt sich, dass bei nicht horizontaler Lagerung des Spiegels laterale Kräfte relevant werden. Die Anzahl Stützpunkte der Spiegelzelle in axialer Richtung sind also nur ein Teil der Miete, bei zunehmendem Winkel (Beobachtung nahe am Horizont) sind sie irrelevant. Laterale Kräfte und die Durchbiegung überwiegen..

Bei einem dicken Spiegel sind die Verhältnisse erwartungsgemäss relaxter, da er sich insgesamt nicht so stark durchbiegt. Bei einer 25mm Flade ist bei 400mm Durchmesser alles tough, egal ob axial oder radial. Trotzdem: es gibt solche Teleskope und deren Besitzer scheinen sehr zufrieden zu sein.

Was wäre mein persönliches Fazit bei diesem Spiegel? Ich würde eine 6-Punkt Lagerung bauen, die aber mechanisch top ist. Als Laterallagerung einen Wiffle-Tree, um die Kräfte auf vier Punkte zu verteilen. 25mm oder 42mm? Hängt davon ab, ob ich das Teil auf einen Berg tragen will oder nur aus dem Auto. Irgendwo müssen Kompromisse gemacht werden

Und ich würde nach dieser Simulation die nm, die Plop ausgespuckt hat vergessen und froh sein, wenn ich den Spiegelschliff auf 25nm genau geschafft habe

Herzliche Grüsse Robert

Hallo Marcel,

Zitat von Marcel_S

Wurden da schon Spiegel mit Öffnungsverhältnissen vermessen, wie sie Amateure! heute herstellen?

Vermutlich nicht. Wir reden von 1973, da war für den überwiegenden Teil der Schleifer 6" f8 das Mass aller Dinge.

Bei späteren Publikationen kann man das aber nicht mehr behaupten. Hier ist vielleicht eher das Problem "der hat das so geschrieben, also wird es so sein".

Ich denke schon, dass wir heute in Bereiche vorgestossen sind, wo schon kleinste Ungenauigkeiten gnadenlos zuschlagen.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo zusammen,

ich habe gestern den Originalartikel und das Patent von Bath (wieder) gelesen und mir den Monsterthread Bath-Interferometer optimieren erneut zu Gemüte geführt.

Was da u.a. der leider verstorbene Alois erarbeitet hat, ist wirklich eine Wucht. Aber der Thread generell ist genial.

Ich möchte, auch im Zusammenhang mit Gerts Beitrag (Bath- Interferometer aus dem 3D Drucker)

auf Alois' Beitrag zu den diversen Winkeln eingehen, die er hier beschrieben hat (Bath-Interferometer optimieren).

Gert hat ja vorgeschlagen, den Würfel um ca. 10° (wieso eigentlich 10°?) um die Drehachse der Teilerfläche zu drehen, um Reflexionen weg zu beamen. Würde das das im o.g. Thread beschriebene Problem der zwei hellen Lichtpunkte lösen? Was man ja sagen kann, Ein- und Austrittswinkel ändern sich nicht. Es gibt lediglich eine Verschiebung in Z-Richtung, da die Strahlen ja nicht mehr senkrecht zu den Oberflächen sind.

So wie ich Alois' Ausführungen verstanden habe löst er mit der Verdrehung der zwei Baugruppen "Laser" und "Strahlteiler/Spiegel" gegenüber der Linse (und damit der optischen Achse zu Testobjekt und Kamera) das Problem von durch das Interferometer induzierten Astigmatismus und Koma. Die dazu notwendigen Einstellungen sind abhängig von f des Testobjekts und erst bei superschnellen Spiegeln relevant.

Das wäre dann auch schon ein Ansatz, wie eine einstellbare Konstruktion aussehen könnte. Es wären drei Freiheitsgrade zu definieren (Winkel Laser, Winkel Strahlteiler/Spiegel und Verschiebung Linse). Alois hat das ja in seinem Beitrag in mehreren Bildern gezeigt.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo Alfredo,

Zitat von Alfredo Segovia

ich kann leider Stathis´ Verdacht, dass die Teilerwürfel vom Ali nix taugen, leider bestätigen.

Zitat von Alfredo Segovia

...ach und übrigens...die von Surplusshed waren NOCH schlechter

Grrr. Nun, Strahlteiler kann man ja auch für was anderes brauchen...

Zitat von Alfredo Segovia

Ansonsten: hört auf Stathis

Das tun wir doch immer, oder?

Nein, ernsthaft. Ich werde den billigen Würfel für eine Testversion verwenden und dann bei Thorlabs einkaufen gehen. Das Sparschwein ist aktiviert...

Es ist übrigens interessant, dass die Einschätzung über die notwendige Qualität der optischen Komponenten sehr weit auseinander geht.

• Bath geht in seinem Originalartikel und auch im Patent davon aus, dass die Präzision nicht sehr hoch sein muss
• Einige englischsprachige Autoren blasen ins gleiche Horn und empfehlen die Surplus-Shed Teile
• Andere wiederum berichten von enttäuschenden bis vernichtenden Erfahrungen

Ich gehe aber schon davon aus, dass das zentrale Bauteil für die Erzeugung der Interferenzen entsprechend präzise sein muss.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo Marcel,

Zitat von Marcel_S

Keineswegs. Ich habe hier FDM mit 0.20 Schichtdicke gedruckt. Für den Zweck kein Thema und völlig ausreichend.

Der könnte aber auch 0.05mm. Mit SLA in Harz würde das Aal-glatt, wie Spritzguss. Druck ich das auf Arbeit SLS mikrorau und mit Nachbearbeitung in einer Art Waschmaschine glatt.

Das bezweifle ich nicht. Aber nicht vergessen: die meisten 3D Drucker für den Hausgebrauch bringen nicht die Präzision hin, die ein Multi-k€ Drucker schafft.

Darauf wollte ich hinaus. Man wird die Stufen sehen, aber sie sind kein Problem.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo Gert,

besten Dank für die Präzisierung. Das klingt vielversprechend.

Hier kommt nun ein grosser Vorteil des 3D Drucks zum tragen: während für uns Amateure fräsen von geneigten Flächen zur (für mich jedenfalls) unerreichbaren Königsklasse gehören dürfte kann man das im 3D Druck ganz einfach lösen. Eine entsprechend geneigte Fläche konstruieren und den 3D Drucker den Rest machen lassen. Die Fläche wird natürlich nicht glatt, der schichtweise Druck wird Stufen hinterlassen. Die sind aber so fein, dass sie problemlos vom doppelseitigen Klebeband aufgefangen werden.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo zusammen,

Zitat von Stathis

Strahlteiler von Surplus? Ich verwende die genau spezifizierten von Thorlabs für echtes Geld

. Aber natürlich hast Du recht, Stathis. Kaufst Du billig, kaufst Du zwei mal. Ich habe mal bei Thorlabs nachgeschaut, das ist natürlich auch preislich eine andere Hausnummer.

Der folgende Strahlteiler (20mm Kantenlänge) kostet immerhin fast 200 Teuronen, also zehn mal so viel wie der Billigheimer von Surplus Shed: https://www.thorlabs.com/thorproduct.cfm?partnumber=BS016 . Der etwas kleinere mit 0.5" ist auch nicht nennenswert günstiger.

Aber da werd ich wohl durch müssen, den billigen Teiler verwende ich dann für was anderes. Ich brächte es nicht übers Herz, Alois' gefasste Präzisionlinse zu entwerten . Eigentlich ist es ja klar, war mir aber in der Begeisterung über die Idee mit dem 3D Druck nicht bewusst, dass optische Komponenten bei Interferometrie entsprechend präzise sein müssen.

Wie sieht es mit dem Spiegel aus? Da gäbe es die folgenden Typen: https://www.thorlabs.com/thorp….cfm?partnumber=ME05S-G01 (0.5" Kantenlänge) oder https://www.thorlabs.com/thorproduct.cfm?partnumber=ME05-P01 (0.5" Durchmesser). Ob Rund oder eckig dürfte relativ unwichtig sein, die aktiv genutzte Fläche ist ja relativ klein. Und der Preis überschaubar.

Zitat von Gert

Den Strahlteiler ein wenig drehen

Nochmals fürs Verständnis (aus dem Bild werde ich nicht ganz schlau): Man dreht den Würfel 10° um das Lot der Strahlteilerfläche, also der Kontaktfläche zwischen den zwei Strahlteilerhälften? Das heisst, der Würfel steht dann (gedacht) nur auf einer Ecke? Dank 3D Druck könnte man das natürlich relativ elegant lösen, in dem man die Montagefläche entsprechend auslegt.

Zitat von Marcel_S

Das kann man vom Aufbau her nicht erkennen aber unten und eine Seite steckt eine richtig straffe Feder im Loch gegen die presst die Druckschraube.

Ah - ha . So macht es natürlich Sinn, eine sehr gute Idee. Hast Du da definierte Federn verwendet? Ich würde da sonst bei der nächsten Gelegenheit eine genügende Anzahl Werbe-Kugelschreiber als Dauerleihgabe organisieren . Die notwendigen Kräfte sind ja überschaubar, da sowohl Laser wie auch Spiegel leicht sind. Und die Kugelschreiberminen normiert und deshalb weiter verwendbar...

Auf jeden Fall ein interessantes Projekt

Herzliche Grüsse Robert

Hallo Marcel,

Wie geil ist das denn? Ein Bath-Interferometer aus dem 3D Drucker - natürlich!

Ich habe von Alois selig, als er noch gesund war, ebenfalls Material für ein Bath bestellt, allerdings nur die gefasste Linse. Den Laser, Artikelnummer nach Empfehlung von Alois, hatte ich direkt bei Roithner bestellt. Etwas später kam ein XYZ-Tisch von Michael Koch dazu. Seither ruhte der See still. Bis heute

Ich habe heute Abend bei Surplus Shed 15mm Strahlteiler und 13mm Spiegel bestellt, das sollte bald eintrudeln.

Nun gehts dran, Deine Idee mit den 3D Druckteilen umzusetzen. 1:1 geht leider nicht, ist spiegelverkehrt. Bei unserer optischen Bank im Verein müsste ich im Garten draussen stehen . Ausserdem sind die Masse von Strahlteiler und Spiegel bei mir etwas anders.

Ein paar Details sind mir noch nicht ganz klar:

• Was für Klebeband verwendest Du und wie dick ist es?
• Verstehe ich das richtig, dass der Spiegel mit zwei Druckschrauben und einer Zugschraube justiert wird? Wären drei Druckschrauben nicht besser?
• Wie justierst Du den Laser, bevor das Gerät auf dem XYZ-Tisch montiert wird? Sonst kommt man ja nicht mehr an die zwei unteren Schrauben ran. Oder wird das Gehäuse des Lasers von den übrigen Schrauben einfach etwas gequetscht?

Eine Idee ist mir noch gekommen. Da die Konstruktion ja aus einem 3D Druckteil besteht, wäre es nicht sinnvoll, eine Maske vor der Ausgangsseite des Strahlteilers (also dort wo man reinguckt oder die Kamera steht) zu machen und nur eine kleine Öffnung zu lassen? Ich habe noch nie ein Bath-Interferometer live gesehen und kann nicht beurteilen, ob sich Streulicht (des Lasers) negativ auswirkt. So eine Wand wäre einfach zu realisieren.

Vielen Dank für diese Idee, das ist für mich ein Paradebeispiel dafür, wie 3D Druck Lösungen ermöglicht, die vor ein paar Jahren noch aufwändige Metallbearbeitung vorausgesetzt haben.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo zusammen,

wenn ich all die Wunderwerke hier sehe weiss ich, dass ich noch einen langen Weg vor mir habe .

Wie auch immer, erste Versuche mit einer Skymaster Star Advernturer waren durchaus ok. Als Kamera habe ich eine Fuji X-Pro3 verwendet. Ich habe Aufnahmen auf 2000müM im Prättigau bei guten Bedingungen machen können, das hat sicher geholfen. Da ein Gegengewicht gefehlt hatte waren längere Aufnahmen undenkbar. Deshalb habe ich die Empfindlichkeit ziemlich bis extrem hoch einstellen müssen.

Erstes Bild, die Andromedagalaxie.

Aufnahmedatum und Zeit: 28.07.2020, 02:14 bis 02:18 MESZ. 19 Aufnahmen mit 10s Belichtungszeit, 300mm/f4 von Nikon und ISO 12800 (!).

Gestackt haben diese Aufnahmen dann dieses Bild ergeben. Kein preiswürdiges Bild, aber für erste Versuche ganz passabel:

Ein zweites Bild, das in der gleichen Nacht etwas früher entstanden ist, ist diese Aufnahme der Milchstrasse mit Jupiter. Daten:
Aufnahmedatum und Zeit: 28.07.2020, 00.56 bis 01.10 MESZ. 20 Aufnahmen mit 30s Belichtungszeit, 9mm Objektiv und ISO 3200. Über die Farben können wir diskutieren, allerdings denke ich schon, dass das orange Glühen echt ist. Einerseits die Lichtglocke von Arosa und Chur, anderseits ionisierter Sauerstoff in höheren Atmosphärenschichten:

Als letztes noch ein Bild der eher speziellen Art: der gesamte Himmel, mit einem Fisheye Objektiv aufgenommen.

Aufnahmedatum und Zeit: 28.07.2020, 02:39 bis 02:45. 5 Aufnahmen mit 60s Belichtungszeit, 4mm Fisheye und ISO 6400:

Leider habe ich seither keine solch guten Bedingungen (und Zeit) gefunden. Das werde ich aber sicher wieder ändern können.

Herzliche Grüsse Robert

Hallo zusammen,

als ebenfalls Besitzer eines 3D Druckers bin ich natürlich mit meiner Antwort total neutral und unabhängig . Das also als Vorwarnung.

Ich bin immer wieder erstaunt, mit welch spannenden Argumenten Leute ihre Ablehnung zu einer neuen Erfindung oder Technologie zu begründen versuchen. Es ist ja eine Sache, etwas nicht zu wollen (und dann auch mit dem Fehlen desselben zu leben), aber absurde Argumente bringen genau gar nichts.

3D Druck hat sich in den letzten Jahren (oder sind es schon bald Jahrzehnte?) von einer verrückten Idee aus der Makerszene zur State-of-the-Art Technologie entwickelt und sich in diversen Bereichen fest etabliert. Wo man bei PLA-Druck bei gewissen Dingen noch müde lächeln kann (so einem unbedingt drum ist) wären diverse Technologiegebiete nicht dort, wo sie heute sind. Ein paar Beispiele:

• Luft/Raumfahrt. Von Turbinenschaufeln bis zu fast kompletten Triebwerken: hier hat 3D-Druck Dinge ermöglicht, die mit klassischen Herstellungsmethoden undenkbar sind
• Medizinaltechnik: Prothesen, Orthesen und komplette oder (als abbaubare)Strützstrukturen für Knochenaufbau) geeignete Materialien und "Bauteile" werden heute in der plastischen, rekonstruktiven Chirurgie routinemössig eingesetzt
• Prototyping, Kleinserien: Für Prototypen lohnt sich kein Spritzgusswerkzeug und subtraktive Verarbeitungsmethoden (Fräsen, etc) hat a: Grenzen bei der Machbarkeit und b: unglaublich viel "Abfall"

Es gibt sicher noch einiges mehr, das soll aber für den Moment reichen.

Umgekehrt hat sich im Privatbereich der 3D-Druck für viele Bereiche durchgesetzt und, meiner Meinung nach, einiges dazu beigetragen, dass defekte Teile eher mal nachgebaut und damit das betroffene Gerät nochmals ein weiteres Leben erhalten.

Nun aber noch zu einigen Argumenten insbesondere von Thomas:

1. Zeitaufwand Konstruktion:

Wirklich? Zählt das bei einem Hobby? Für nicht (Hobby)Astronomen stehen wir uns sinnlos nächtelang die Beine in den Bauch um Dinge zu beobachten, die andere schon hundert mal untersucht haben.

Wieder andere sammeln Briefmarken oder züchten Vogelspinnen. Das ist also ein Nicht-Argument.

Und noch was: ich habe in Unternehmen gearbeitet, in der 3D-Druck für Funktionsmuster und Prototypen eine Selbstverständlichkeit war. Also selbst im kommerziellen Bereich ist 3D Druck alles andere als Zeit- und Geldverschwendung. Konstruktion mit CAD ist selbst im Hobbybereich weder sinnlos noch Zeitverschwendung.

2. Energieaufwand: Gewiss, die Box, die Stefan gedruckt hat, könnte man auch aus Sperrholz bauen.

Dann vergleichen wir mal:

• für die Herstellung von 1m^3 Sperrholz werden 5440MJ benötigt (Quelle: https://nachhaltiges-bauen.de/baustoffe/Sperrholz). 1m^3 entspricht etwa 700kg. Auf 1kg bezogen sind das also etwa 7.77MJ.
• für die Herstellung von 1kg PLA werden etwa 54MJ benötigt (Quelle: https://www.ict.fraunhofer.de/de/presse_mediathek/pressemitteilungen/2020/2020-06-22.html). PLA benötigt also etwa 7x mehr Energie als Sperrholz

Aha. Punkt für Sperrholz. Ausser man stört sich am Rest der ganzen Holzwirtschaft, die sich nachhaltiger gibt, als sie ist. Die für Sperrholz (insbesondere höherer Qualität) verwendeten Holzarten sind *nicht* nachhaltig, egal wie man es dreht oder wendet.

Beide Produktionsmethoden haben ihren Platz, beide brauchen Energie und Resourcen, beide sollten mit Bedacht eingesetzt werden.

3. Plaste und Elaste:

Aehm: Sperrholz besteht aus 10% Phenolharz. Nur durch industrielle Verbrennung fachgerecht entsorgbar. PLA besteht aus Maisstärke und lässt sich (industriell) kompostieren resp. zersetzen. Nicht alles, was aus Kunststoff ist, ist flop, nicht alles, was aus "nachhaltigem" Rohstoff ist, ist top.

Energieverschwendung:

Üblicher 3D-Drucker für den Heimbereich: 80-150W/h. Bei 21h also 1.68-3.15kWh. So in etwa ein bis zwei mal Kochen.

Man wird, wenn man genügend lange sucht, in jeder Suppe ein Haar finden. Ich bin der letzte, der die sinnlose Verschwendung von Resourcen propagieren würde. Allerdings sollte man dann schon so konsequent sein und den gleichen Massstab an alle eingesetzten Materialien legen. Sicher, Omas Nähkästchen, so verfügbar, ist eine Möglichkeit. Bei Fehlen der und/oder desselben und Neubau aber wenig zielführend.

Was hier noch überhaupt nicht zur Sprache gekommen ist und was ich allen 3D-Druckern ans Herz legen möchte: Nanopartikel in der Luft. 3D-Druck produziert eine Unmenge davon und so ist es sehr wichtig, dass für ausreichend Lüftung (oder noch besser eine möglichst geschlossene Kapelle um den Drucker und entsprechende Lüftung nach draussen) gesorgt wird. Das ist ein Thema, das bei industrieller Produktion (schon aufgrund von gesetzlichen Vorgaben) gelöst ist. Kunststoff-Nanopartikel sind, fast egal woraus sie bestehen, schlecht für die Lunge oder Lebewesen generell.

So, soweit mein 3D-Senf zu diesem Thema. Ah, nein nochwas: Das Gehäuse, das Stefan da hergestellt hat, sieht super aus

herzliche Grüsse Robert