Beiträge von Jedi

    Es ist bekannt, das Gläser auf mechanische Verformung mit einer sogenannten "elastischen Nachwirkung" reagieren. Nach einer Relaxationszeit ist der ursprüngliche Zustand wieder hergestellt. Fliessen (also permanente Verformung)wird bei Raumtemperatur nicht beobachtet.
    Gruß
    Jedi

    Ich weiss nicht wie oft es hier schon gesagt wurde: Das Kreuz kann sich gar nicht drehen, wenn man den Rohling dreht. Entscheidend sind die Bereiche zwischen dem Kreuz. Das Kreuz entsteht auch nur weil wir es mit einem rotationssymmetrischen Körper mit rotationssymmetrischer Spannungsverteilung zu tun haben. An den Stellen wo die Spannung halt parallel oder senkrecht zu einer der Polarisationsrichtungen ist entsteht Auslöschung. Beim Erhitzen sind die Richtungen an dieser Stelle nicht mehr notwendigerweise parallel oder senkrecht. Ich sehe keine Notwendigkeit für weitere Diskussionen.
    Wer es ganz genau wissen will findet in
    "Basic optical stress measurement in glass" H.W. McKenzie & R.J. Hand
    ISBN0-900682-27-2
    und zu den Farben im Bergmann Schäfer Optik Seite 565 eine Tabelle,
    die Senarmont Methode in der ISO 11455


    Bis zum nächsten thread
    und tschüss
    Jedi



    Gruß und bis zum nächsten thread

    Glas fliesst nicht bei Raumtemperatur. Die Viskosität ist dafür viel zu hoch. Die alten Kirchenfenster sind nicht so dick durch das Fliessen, sondern durch die Art der Herstellung. Die Stahlkugel im ersten Beitrag hat das Glas lediglich mechanisch verformt.
    Gruß
    Jedi

    Hallo E.Z.,
    das der ursprüngliche Versuchsaufbau mit dem Diaprojektor, Polfolie und einem dazu im Vergleich viel zu großen Spiegel (der auch noch nur geschliffen war) zu einem verfälschten Bild führen kann, habe ich auch vor einigen Seiten schon angeführt. Danach wurde der Versuch ja mit einer gleichmäßigen Lichtquelle und einem geölten Spiegel wiederholt. Die hellen Stellen entsprechen der Spannung im Spiegel. Ein Bild welches ich mir jeden Tag in meiner Firma anschauen kann. Alle Gläser werden so nach der Senarmont Methode geprüft und vor allem auch jedes Stück Zerodur für Astrospiegel. Wenn die Spannungen existent aber nich hoch sind treten auch keine Färbungen auf. Die Farbe tritt erst bei höheren Gangunterschieden in Erscheinung (bei 545 nm Beobachtungswellenlänge z.B. gelb bei ca. 545/2 nm und bei 545 nm ein blau roter Farbsaum). Nachlesen kann man dies auch im Bergmann Schäfer Band über Optik. Kristallfehler im CaF kann man übrigens auch Spannungsoptisch sehen. In Gläsern und Zerodur kann man auch Schlieren (lokale Dichteschwankungen) spannungsoptisch messen (In Zerodur wird dies auch so gemacht).
    Gruß
    Jedi

    Hallo E.Z.,
    welche ortsstabilen Störungen ?
    Das dunkle Kreuz erklärt sich mit dem Messprinzip und ist völlig normal. Das wurde auch bereits vor einigen Seiten erklärt.
    Ich will nur vermeiden, dass sich in diesem thread zu viele Halbwahrheiten verbreiten, deshalb der Hinweis auf meine berufliche Beschäftigung mit Zerodur und optischem Glas.
    Gruß
    Jedi

    Hallo E.Z.,
    ich glaube Du bringst da etwas durcheinander.
    Glasspiegel werden nicht über Jahre feingekühlt. Die Feinkühlung liegt im Bereich von wenigen Wochen bis einigen Monaten.
    Als Resultat erhält man Spannungen, welche den in der SCHOTT TIE-27 beschriebenen Daten entsprechen. Spannung 0 nm/cm gibt es nicht bei normalem Glas, welches einen deutlich höheren Ausdehnungskoeffizienten als Zerodur besitzt.
    Zerodur ist eine Glaskeramik und besitzt eine dispergierte Kristalline Phase in der Glasmatrix. Die Keramisierung einer 2m großen Zerodurscheibe dauert etwas über einem halben Jahr. Bei den 8m VLt Spiegeln war es mehr als 1 Jahr Keramisierungszeit.
    Auch im Zerodur bleibt ein Rest von Spannungsdoppelbrechung, der je nach Größe der Spiegel typisch zwischen 2 -6 nm/cm liegt.
    In beiden Fällen wird in der Praxis die Spannungsdoppelbrechung mit der Senarmont Methode gemessen. Dabei entstehen mehr oder minder die gezeigten Spannungsbilder.
    Gruß
    Jedi

    Hallo EZ,
    natürlich haben die gezeigten Bilder etwas mit der Spannung im Glas zu tun. Was gemessen wurde ist die Spannungsdoppelbrechung. Durch Spannungen im Glas verändert sich die atomaren Abstände und machen das Glas tatsächlich doppelbrechend. Das Kreuz kommt allerdings wie bereits beschrieben durch eine Kombination der Symmetrie der Spannungsverteilung und der Messmethodik.
    Die Messmethode nach Senarmont ist auch in einer DIN beschrieben (eine in allen glastechnischen Bereichen annerkannte Messmethode).
    Und wenn jemand fragen sollte was hat der Jedi mit Spannungen zu tun: Diese Themen gehören zu meinem Beruf.
    Gruß
    Jedi

    Ich empfehle die technischen Informationen auf dieser Seite:
    http://www.schott.com/optics_d…erman/download/index.html
    In der TIE27 steht einiges zum Thema Spannung im Glas.
    Sicherlich gibt es Verformungseffekte bei der Temperaturänderung von Glasspiegeln. Die Effekte hängen aber von vielen Randbedingungen ab. Außerdem auch von den Anforderungen an die Optik.
    Die Profis nehmen ja bekanntlich deshalb auch ZERODUR.
    Außerdem: Wenn der Spiegel nach Abkühung homogen in der Temperatur ist, dann hat er auch meist wieder seine alte Form.
    Gruß
    Jedi

    Für den eingeölten Rohling ist die Diaprojektormethode nicht mehr wirklich geeignet (Beleuchtung ist zu punktförmig). Ich würde es auch mal mit einem TFT Bildschirm probieren und diesen mal am Rand und mal in der Mitte positionieren.
    Oder alternativ eine weisse Plexiglasscheibe zwischen Diaprojektor und einer großen Polfolie setzen, um eine gleichmäßig ausgeleuchtete Fläche zu erhalten. Die (von mir zuerst nicht realisierte) punktförmige Beleuchtung kann auch zu den anfangs bemerkten helleren Bereichen in der Mitte geführt haben.


    Gruß
    Jedi

    Hallo Jonathan,
    die Verfärbung ist unabhängig vom Oberflächenzustand des Glases. Ich würde aber empfehlen für eine bessere Sichtbarkeit der Spannungen den Spiegel mal mit Sidolin oder besser (Speise)öl einzuschmieren um ihn "durchsichtig" zu machen.
    Über die Gestallt der Spannungsverteilung eine Aussage zu machen ist auch daher schwierig, da der Spiegel bereits einen Radius auf einer Seite hat (Plan-Konkav). Dadurch kann der Spannungseindruck auch verfälscht werden.
    Ich denke nicht das die Verspannung des Spiegels zu hoch ist und denke das die Parabel im Spiegel bleiben wird.
    Gruß
    Ralf

    Hallo Michael,
    bezüglich Zerodur hast Du recht. Dies ist aber nicht auf normales Glas übertragbar.
    Jonathans Scheibe ist nicht aus Zerodur, oder? Zerodur ist eine Glaskeramik und besitzt daher den beschriebenen Effekt. Die Effekte sind allerdings auch beim Zerodur so klein, das diese in der Praxis der Astronomie keine Bedeutung haben.
    Gruß
    Ralf

    Die Körperspannung im Glas durch die Feinkühlung durchsetzt den ganzen Körper und ist in einfacher Vorstellung Rotationssymmetrisch. Es gibt eine Komponente in radialer Richtung und eine senkrecht dazu (azimuthal). Damit die Spannung in gekreuzten Polarisatoren sichtbar wird, muss:
    1. Die beiden Komponenten unterschiedlich groß sein
    2. Die Komponenten in einem Winkel <> Richtung Polarisatoren stehen
    An den Stellen wo die Richtungen der Spannung parallel zu den Polarisatoren stehen sieht man daher nichts.
    Bei einer lokalen Erhitzung wird die Symmetrie der Spannung lokal und kurzzeitig gestört. Daher kann es auch sein, das die Richtung von Spannungskomponenten im Glas lokal geändert werden und damit das Kreuz (bzw. der schwarze Balken) dort verschwindet.
    Gruß
    Ralf

    Spannungen verändern sich permanent erst bei Temperaturen oberhalb der sogenannten Glastemperatur. Erst dann hat das Glas die notwendige Viskosität dazu. Glastemperaturen liegen üblicherweise bei über 500°C.
    Beschichtungsprozesse heizen die Oberfläche wesentlich geringer auf (bis 150° ?). Diese Temperaturerhöhungen verursachen lediglich temporäre Spannungen.
    Auch verändert sich die Spannung in Gläsern bei Raumtemperatur nicht.
    Gruß aus der Praxis.
    Ralf

    Sorry, ich muss mal eingreifen.
    Beim Bedampfen (100-150°C ?) passiert nichts. Ein Glas muss schon mindestens über TG (je nach Glas über 500°C) geheizt werden, bevor irgend etwas mit der Spannung passiert. Bei Raumteperatur verändert sich die Spannung im Glas auch nicht.
    Gruß aus der Praxis
    Ralf

    Hallo,
    jetzt mal ein paar Hinweise von mir (aus der beruflichen Praxis).
    Das dunkle Kreuz im Spiegel zeigt lediglich die Stellen, an denen versuchsbedingt keine Spannung gemessen (gesehen) werden können (also die Hauptpolarisationsrichtungen).
    Die eigentliche Spannungsprüfung findet nur im Bereich um 45° zu diesen Linien statt.
    Alle sichtbaren Aufhellungen sind Spannungen. Die Höhe dieser Spannungen kann man im Randvereich mit der von mir früher beschriebenen Methode messen.
    Zur ersten Abschätzung sollte man auf farbige Aufhellungen im Randbereich achten. So entspricht ein gelber Bereich (unter Weisslicht mit ca. 545nm Wellenlänge als Maximum) einem Gangunterschied von ca. 272nm. Auf die Spiegeldicke bezogen wären das 272nm/5cm = 54 nm/cm also sicherlich zu hoch.
    Normal wären für mich ca. 20 nm/cm für ein Glas dieser Größe (bearbeiten kann man aber auch noch höhere Werte). Der gezeigte Spiegel zeigt keine gelbe Färbung, daher ist der Wert sicherlich deutlich niedriger.
    Mein Eindruck ist, das die Spannung eher unkritisch sind für die Bearbeitung (im Vergleich zu dem Spiegel von Stahis). Übrigens, je stärker der Spiegel verspannt ist um so deutlicher tritt das dunkle Kreuz in Erscheinung. In dem gezeigten Beispiel ist das Kreuz zum Rand hin aber verwaschen. Für mich ein weiterer Hinweis, das die Spannungen eher unkritisch sind.
    Übrigens hängt die Spanungsfreiheit auch vom Ausdehnungsverhalten des Materials ab. Man kann von dem gezeigten Spiegel sicherlich nicht das selbe niedrige Niveau wie bei Zerodur erwarten.
    Gruß
    Ralf

    Der aktuellen Astronomie Heute liegt eine Mitteilung bei, das der Star Observer mit der Septemberausgabe eingestellt wurde. Herr Lazetta empfiehlt das Lesen der Astronomie Heute: Zitat "Ich lese Astronomie Heute".
    Schade, ich mochte die Artikel zum Thema Raumfahrt sehr, damit hob sich der Star Observer von den anderen Blättern ab. Bitte schaut euch auch mal genau die Astronomie Heute an, wesentlich seriöser ist das Blatt auch nicht. D
    Gruß
    Ralf

    Keine der 0-Ausdehnungskeramiken hat wirklich einen Ausdehnungskoeffizienten der Null ist. Bei Zerodur handelt es sich um eine sog. LAS (Li Al Si O) Glaskeramik. Aus dem gleichen Grundsystem besteht auch Ceran oder Robax. Zerodur wird zuerst wie ein Glas geschmolzen und dann in einem speziellen Temperaturprozess keramisiert. Diese Keramisierung dauert bei großen Spiegelträgern übrigens Monate (bei den 8m Teleskopspiegeln war es ein Jahr).
    Das glasige Zerodur hat einen positiven Ausdehnungskoeffizient von ca. 3*10^-6 K^-1. Bei der Keramisierung enstehen Kristallite mit negativer Dehnung, wodurch bei geigneter Einstellung beider Phasen ein sehr geringer Ausdehnungskoeffizient resultiert (0+-0.1*10^-6K^-1 und kleiner).
    Zerodur ist für den Temperaturbereich von 0-50°C optimiert. D.h. aber nicht, das die Dehnung im gesammten Temperaturbereich immer gleich ist. Der Wert wird über die Messung des Dehnungsunterschieds bei 0 und bei 50°C bestimmt (also aus der Steigung einer Sekanten in der Dehnungskurve). Dazwischen kann der CTE auch durchaus geringfügig anders sein. Für Spezialanwendungen (EUVL Lithography) kann der Ausdehnungskoeffizient bei bestimmten Temperaturen auf exakt 0 getrimmt werden (was dann aber nur für diese Temperatur gilt).
    Zerodur wird übrigens bei der Herstellung meist so eingestellt, das es einen leicht negativen Ausdehnungskoeffizienten hat. Dies ist hilfreich, wenn man den Ausdehnungskoeffizienten in einem zusätzlichen Temperprozess noch etwas weiter auf 0 schieben will.
    Ceran und Robax sind für höhere Temperaturen optimiert.
    Gruß
    Ralf

    Hallo Stathis,
    das mit dem "härten" von Glas kannst Du nicht mit dem härten von metallen vergleichen. Das Härten von Glas basiert darauf, das man durch eine geziehlte schnelle Abkühlung eine starke Druckspannungszone an der Oberfläche des Glases erzeugt. Diese entsteht dadurch das die Dichte des Glases bei Raumteperatur zu einem gewissen Maß abhängig vom Kühlprozess ist. Die Druckspannungszone an der Oberfläche macht das Glas weniger Bruchanfällig daduruch das ev. vorhandene Oberflächenrisse zusammengedrückt werden. Das Härten bei Metallen kommt unter anderem durch die Erzeugung und Bewegung kleiner Fehlstellen in der Metallmatrix. Diese häufen sich an und machen dadruch die Matrix weniger beweglich, wodurch sich die elastischen Eigenschaften ändern.
    Ob sich ein Glas spannungsarm (spannungsfrei gibt es nicht !!) kühlen lässt hängt neben den Kühlbedingungen im wesentlichen von dem Ausdehnungskoeffizienten und dem Elastizitätsmodul (Youngs Modul) ab. Sind beide Werte niedrig ist auch die Restspannung niedriger.
    Ich empfehle bei Bestellungen von spannungsarmen Rohlingen immer einen Grenzwert anzugeben (z.B. < 10 nm/cm oder so). Ansonsten versteht unter spannungsarm jeder etwas anderes.
    Gruß
    Ralf

    Hallo,
    kleine Anmerkung: Zerodur ist ein Material welches auch einen negativen Ausdehnungskoeffizienten haben kann und sich entsprechend bei Kälte ausdehnt (allerdings "zerodurmäßig" gering)
    Gruß
    Ralf

    Hallo,
    ich glaube meine Frage hat keiner verstanden. Ich habe inzwischen gelernt, dass das Teil welches ich günstig suche, ein "Winkelsucher" mit Vergrößerung sei. Angeblich gebe ein einen Winkelsucher von Minolta der um einiges günstiger zu bekommen sei als der Original Canon Winkelsucher. Irgend welche Erfahrungen ?
    Gruß
    Ralf