Beiträge von norbert_loechel

Liebe Schleifer,

nach einer ziemlich heftigen Daumenkur trete ich auf der Stelle. Die Rille bei 220 mm im Foucault-Bild will einfach nicht verschwinden. Ein paar Angaben zum Aufbau: Spiegeldurchmesser 456 mm; Krümmungsradius 4100 mm; Klinge kommt von rechts.

So sieht die Oberfläche nach einer Vermessung mit FoucaultXL aus:

Ich habe schon etliche Stunden mit einem Dreiecktool innerhalb der Rille (Schwerpunkt bei 200mm Radius) gebaggert und mit dem Volltool geglättet.

Wie würdet Ihr weitermachen? Ich werde mir ab morgen erstmal die Beine eine Woche in den Dolomiten vertreten...

Danke für Eure Tipps!
Norbert

Hallo Kai,

> Ich habe D=152.4mm, R=1463mm und Lambda=650nm verwendet.

Ich auch, damit die Ergebnisse verglichen werden könnnen. Es wurden alle Zernike-Polynome bis zum Grad 41 berücksichtigt, außer "Piston" bis "Defocus" und "Coma" (wie bei Dir).

Gruß
Norbert

Hallo Alex und Kai,

hier noch eine Auswertung ohne FFT (und ohne Absturz). Die Streifen beider Interferogramme von Dir wurden getraced. Bei der Mittenmarkierung habe ich eingegriffen, damit diese nicht stört.

Die Übereinstimmung mit der Auswertung von Alex ist ziemlich gut. Der Buckel ist jedoch echt und kommt nicht von der Merkierung. Er stört aber wohl in der Praxis nicht, weil er vom Fangspiegel verdeckt werden dürfte.

Ich werde jedoch nachdenklich, ob ich nicht künftig auf FFT umsteige und mir das Tracing der Streifen erspare...

Gruß
Norbert

Hallo Alex,

> Sieht fast so aus als ob ich mir passende Literatur besorgen müsste...

Vorschläge hierzu:
1. R N Smartt, W H Steel "Theory and Application of Point-Diffraction Interferometers" Japan J. Appl. Phys. 14 (1975) Suppl. 14-1. Seiten 351-356
2. Daniel Malacara: Optical shop testing, 3rd ed. ISBN: 978-0-471-48404-2 Seiten 116-120 beschäftigen sich mit PDI

Smartt ist ausführliicher als Malacara und enthält eine theoretische Ableitung sowie an Teleskopen entstandene Interferogramme.
Wahrscheinlich sind beide Titel nicht in jeder Gemeindebücherei vorrätig...

Gruß
Norbert

Hallo Alex,

< 1.) Wieviele Streifen braucht man eigentlich für eine vernünftige
< Auswertung? Gilt da automatisch besser ist mehr?

Bei der Ausertung mit OpenFringe hast Du 2 Möglichkeiten:
a) Den Verlauf der Streifen händisch einzugeben, dann wertet OF mit Zernike-Polynomen aus. Zur Eingabe muss zumindest jeder Streifen markiert werden und OF versucht dann automatisch, diesen über seine gesamte Länge zu erfassen. Wenn dabei Probleme auftreten, kann man den Verlauf von Hand korrigieren. So können auch I-Gramme mit etwas geringerem oder ungleichmässigem Kontrast noch ausgewertet werden. Das geht sowohl mit wenigen, als auch mit vielen Streifen, kann aber dann in eine Fleißaufgabe ausarten.
b) Es gibt eine vollautomatische Verarbeitung, die Auswertung erfolgt intern mit einer FFT. Hierfür sollten es richtig viele Streifen sein (so ca. 40-50) und deren Kontrast möglichst hoch.

Ich habe mit a) ausgewertet - nicht weil ich Masochist bin, sondern weil dabei die Verkippung ("Tilt") zwischen Referenz- und Messwellenfront geringer gehalten werden kann. Für eine Auswertung mit FFT (viele Streifen) ist zwangsläufig eine starke Kippung nötig - man kann darüber philosophieren, ob das der Genauigkeit der Messung guttut. Kurt hat meines Wissens mal beide Auswertungsarten für einen Spiegel verglichen...

> 2.) Muss man geschlossene Kreise vermeiden (ich glaube ich habe etwas
> in dieser Richtung gelesen) oder sind diese auswertbar? -> Soll man
> versuchen die Streifen möglichst gerade zu bekommen?

Stell Dir die I-Gramme kurz wie eine Landkarte mit Höhenlinien vor - die Höhenangabe an den Linien ist hier der Phasenunterschied zwischen den interferierenden Wellenfronten. Bei rein streifigen Konturen kann das Auswerteprogramm anhand der Reihenfolge der von Dir gewählten Streifen die Richtung des Gefälles bestimmen. Wenn zwischen den Streifen geschlossene Konturen auftreten, weiss das Programm nicht von selbst, ob das Hügel oder Gruben sind. Das ist wieder ein Vorteil der händischen Eingabe: Wenn man sich beim Einstellen des I-Meters merkt, von welchem Streifen sich ein Kringel abgeschnürt hat und dem Auswerteprogramm für beide die gleiche "Höhe" angibt, dann funktioniert das einwandfrei. Man muss dabei aber aufpassen! Bei den von Dir zuletzt geposteten I-Grammen bist Du kurz vor einer solchen Abschnürung gewesen (im oberen Bild, wo ein Streifen bereits wie ein Omega aussieht).

Weiter viel Erfolg - und viel Gefühl bei der Wahl des passenden Fusstrittes...
Norbert

Hallo Alex,

klar, dass Du möglichst schnell Bilder Deiner I-Gramme auswerten willst - ich würde mich aber trotzdem zuerst visuell und gedanklich mit dem I-Meter vertraut machen.

Zum Kontrast: Dieser sollte schon besser sein! Er ist dann maximal, wenn es an den dunklen Streifen zur optimalen Auslöschung kommt. Dazu müssen die Amplituden der zu testenden Wellenfront und der Referenzwelle gleich groß sein. Die Helligkeit der zu testenden Welle ist durch die Transmission der Platte vorgegeben. Die Helligkeit der Referenzwelle hängt (zur Vereinfachung geometrisch betrachtet) ab vom gewählten Lochdurchmesser und vom Durchmesser des beleuchteten Kreises auf der PDI-Platte, in dem das Loch liegt. Der Durchmesser des Lochs sollte kleiner als das Airyscheibchen sein. Vom Lochdurchmesser ausgehend, kannst Du Dir dann überlegen, welchen Durchmesser die beleuchtete Fläche auf der Platte für einen guten Kontrast haben sollte.

Wenn Du Deine geposteten Bilder genau anschaust, wirst Du feststellen, dass der Kontrast auf den Bildern nicht überall gleich ist. An den Stellen, wo der Hintergrund rot leuchtet, ist auch der Kontrast höher als dort, wo der Hintergrund dunkel bleibt. Ich würde einen kleineren Lochdurchmesser ausprobieren und darauf achten, dass das I-Gramm im gleichmäßig ausgeleuchteten Bereich liegt.

Zur Streifenzahl: Wenn das Loch in der Mitte des von der zu testenden Wellenfront auf der Platte beleuchteten Kreises liegt, ergeben sich aus Symmetriegründen Kreise als Interferenzmuster. Durch eine laterale und axiale Verschiebung kannst Du die Streifen "gerader" machen und ihre Anzahl ändern.

Viel Erfolg
Norbert

Hallo Alex,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: heal</i>
<br />
War das Abnehmen des Kopfes an der Laserdiode problemlos?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

das ging sehr einfach - eine kurze Beschreibung findet sich ganz unten auf der Seite von Michael: http://www.astro-electronic.de/pdi.htm .

Zum Ausdrücken habe ich ich die Messingfassung in einen kleinen Schraubstock gespannt und die Diode mit einem passenden Bohrer in der Ständerbohrmaschine herausgedrückt. Man braucht nicht viel Kraft dazu, die Diode war bei mir nur mit einem kleinen Tropfen Kleber gesichert.

Gruß
Norbert

Hallo Gemeinde,

irgendwann wollte ich dann auch mal ein Interferometer haben. Durch Zufall wurde ich auf die PDI-Platten aufmerksam, die Michael Koch anbietet. Also: eine Platte bestellt (50 €) und zusammengebaut mit Teilen, die vom Foucault-Tester rumstanden:

So sieht das aus Benutzersicht aus. Der Kreuztisch ist von Proxxon, mit der senkrechten Rändelschraube kann die Höhe eingestellt werden. Am Ende der Kabel befindet sich ein Lasermodul mit der Ansteuerelektronik (ebenfalls von Michael). Vor dem Loch darüber ist die PDI-Platte angebracht.

So sieht das aus Sicht des Messobjektes aus. Die 4 Nylonschauben halten die PDI-Platte, darunter ist die Laserdiode zu sehen. Der vertikale Versatz von Laser und Platte stört kaum: Eine Simulation mit OSLO gibt bei 6 mm Versatz für einen Kugelpiegel einen minimalen Asti (Z4=0.021) und einen Strehl von 0.996 ... Frage an die Eperten: Kann man die für einen idealen Spiegel mit Versatz simulierten Zernike-Koeffizienten von den aus einer Messung eines realen Spiegels ermittelten Zernikes abziehen, um die Messung um den Versatz zu bereinigen?

Jetzt kommt kommt mein 14"-Erstlingsspiegel vor das Interferometer. Den hatte ich vor 2 Jahren mit Hilfe von FoucaultXL parabolisiert, bis das einen Strehl von 0.98 anzeigte. Ich habe mich immer gefragt, was davon übrig bleibt, wenn man die gesamte Fläche vermisst, und nicht nur einen "Schnitt" durch den Spiegel.

Schaltet man den Laser ein und dreht einige Zeit am Kreuztisch herum, kann man durch die Platte Interferogramme sehen. Dieses ist mit einer frei gehaltenen Digitalknipse aufgenommen:

Zum Auswerten nehme ich OpenFringe. Damit habe ich länger gekämpft - funktioniert eigentlich bei Euch die Hilfefunktion? Bei mir (Vista...) kommt immer eine Fehlermeldung.

Ich habe mehrere Aufnahmen mit verschiedener Orientierung der Interferogramme gemittelt. Damit liefert OpenFringe folgendes Profil der Wellenfront:

Dabei ist nichts abgezogen und alle "relevanten" Zernikes bis Nr. 41 sind aktiviert. Wenn mann den Spiegel dreht, bleiben die "Erhöhungen" an den Seiten und die Absenkung unten ortsfest - das hängt wohl mit der Drahtschlinge in meinem Teststand zusammen... Der Strehlwert ist zwar etwas niedriger als mit Foucault - alles Andere hätte mich auch gewundert - aber ich bin trotzdem beruhigt.

Was mache ich jetzt mit dem I-Meter? Mal sehen, eventuell muss da ein größerer Rohling her...

Norbert

Hallo zusammen,

hier noch zwei Vorschläge, die ich verbaut habe:

- für "unsere" metrischen Rohre gibt es bei GAH Alberts Rohrverbinder, die sich halbieren lassen. Dann hat man zwei Gewindestopfen...

Hier der Link: http://www.gah.de/de/produkte/170/128/11629/
Die hab ich so in einem Hagebau-Markt für Rohre mit 20 mm Außendurchmesser gefunden. Man könnte die eventuell auch für teilbare Rohre eines Reisedobsons verwenden, aber ich habe nicht probiert, wie stabil das ist.

- "threaded inserts", die ich in 25mm Alurohre einschlagen konnte, habe ich bei http://www.roseversand.de/ bekommen, allerdings haben die wohl ihre Nummern neu verteilt - mein alter link passt nicht mehr[:(]

Gruß
Norbert

Hallo Christian,

hier das Ergebnis für einen Krümmungsradius des Fangspiegels von 11.9 km und Deine Angaben aus dem letzen Posting:
Strehl 0.985

Ich versuche mal, Bilder des Wellenfrontfehlers und des Strahlenganges anzuhängen...

Wenn Du den RMS-Fehler des Hauptspiegels kennst, kannst Du diesen quadratisch zu dem durch den Fangspiegel verursachten addieren, um näherungsweise den Gesamtfehler zu erhalten:
Egesamt_rms = Wurzel( Efangsp_rms² + Ehauptsp_rms²)

Der RMS-Fehler durch den Fangspiegel allein ist 0.01914 Wellenlängen (im OSLO-Bild "RMS OPD").

Gruß
Norbert

Hallo Christian,

&gt; Bei einem geringeren Einfallswinkel müssten eigentlich sogar noch bessere Werte rauskommen, oder?

Zumindest der Astigmatismus sollte geringer sein...

&gt; Kannst du das vielleicht mal für 30° Einbauwinkel rechnen, wenn du Zeit und Lust hast?

wenn Du mir folgende Angaben machst, kann ich das tun:
1. Durchmesser des Hautspiegels
2. Brennweite desselben
3. Abstand zwischen Brennpunkt und Fangspiegel entlang der (gekippten) optischen Achse
4. Kippwinkel des Fangspiegels (o.k., 30°)

Da Dich die Bildverschlechterung allein durch Asti interessiert, werde ich paraxial rechnen, damit keine Koma auftritt. Aus 1. und 2. ergibt sich die Form des Strahlenkegels. Aus diesem und aus 3. folgt die beleuchtete Fläche des Fangspiegels. Die tatsächliche Fangspiegelgröße geht nicht ein und spielt nur bei schrägem Einfall eine Rolle.

Norbert

Hallo Christian,

&lt; Wie groß sollte der KR des Planspiegels eigentlich mind. sein,
&lt; damit man im Teleskop keinen Asti sieht? Kann man das iwie
&lt; berechnen?

Die Bildverschlechterung durch Astigmatismus, den ein sphärischer Fangspiegel verursacht, kann man berechnen. Ich hab' das vor dem Schleifen meiner Optik mal mit OSLO gemacht:

Hauptspiegel 14.5" f 4.7
Fangspiegel 60 mm Durchmesser, unter 45° eingebaut
Wellenlänge 587 nm

R/km Strehl
2 0,797
3 0,904
4 0,945
5 0,964
7 0,981
10 0,991

In der Tabelle steht "R" für den Krümmungsradius der Fangspiegeloberfläche und "Strehl" für die Definitionshelligkeit eines ansonsten fehlerfreien Newtons. Bei einem Radius von beispielsweise 7 km verschlechtert sich der Strehlwert also nur um ca. 2%.

Wenn Du 12 km erreicht hast, müsstest Du Dir mit dem Hauptspiegel ziemlich viel Mühe geben, bevor der Fangspiegel die Leistung des Gesamtsystems begrenzt

Gruß
Norbert

Hallo Kurt,

danke für die rasche Untersuchung der Schrägstellung! Der Michael hatte ja schon richtig vermutet, dass durch die Aufweitung des Strahls am Strahlteiler dessen Oberflächenfehler (dazu gehören ja auch Kratzer) die Qualität des Interferogramms verschlechtern werden.

Es freut mich trotzdem, dass es prinzipiell zu gehen scheint!

Gruß
Norbert

Hallo Kurt,

danke für die rasche Antwort!

Ich werde mir Openfringe zwecks der Versatz-Kompensation mal genauer anschauen.

Zur Verfügbarkeit geeigneter PDI-Filter hoffe ich auf Michael Koch, der ja metallbedampfte Lochscheiben mit ca. 0.1% Durchlässigkeit in Aussicht gestellt hat.

Falls Du meinen Vorschlag ausprobierst, bin ich natürlich neugierig, ob das funktioniert hat...

Gruß
Norbert

Hier eine Frage an die PDI-Experten:

Von den Verfechtern anderer Interferometer wird den Lochinterferometern manchmal vorgeworfen, dass die Lichtquelle (LED) und das Loch für die Referenzwelle üblicherweise seitlich gegeneinander versetzt sind und dass damit Aberationen entstehen, die nicht im Messobjekt begründet sind.

Könnte man dieses Problem beheben, indem man die teildurchlässige Platte unter 45 Grad geneigt aufstellt und als Strahteiler verwendet? Dann wird zwar aus einem kreisförmigen Loch aus Sicht des Beobachters eine Ellipse, aber solange das Loch kleiner als das Airyscheibchen ist, sollte das nach meinem Verständnis unschädlich sein.

Voraussetzung für den Vorschlag ist natürlich, dass die teildurchlässige Scheibe das Licht reflektieren muss - eine berußte Glasplatte mit der Rußschicht zur LED wird nicht gehen. Aber mit metallbedampften Glasplatten sollte das doch möglich sein?!

Gruß
Norbert

Hallo Peter,

&gt;&gt;hast Du einen Hinweis auf gute Hartmann Software zur Datenreduktion? Habe was von FFT gehört und neuen Methoden der Maske (radial versus rechteckig etc.).

Schau mal unter http://home.earthlink.net/~burrjaw/public/hart2d.zip

Das ist ein Programm zur zweidimensionalen Auswertung eines Hartmann-Tests und arbeitet meines Wissens mit FFT. Es versucht, Abweichungen von der idealen Spiegelfläche iterativ so zu modellieren, dass die mit dem Modell berechnete Abbildung der Hartmann-Maske möglichst gut zur fotografierten Abbildung der Maske passt. Wenn dabei eine gute Übereinstimmung erzielt wird, sollte das Modell die Fehler (sphärische Aberation, Asti etc.) für die Fläche liefern.

Ich habe hart2d bei meinem 14-Zöller probiert, hatte aber damit immer wieder Probleme - die beschriebene Iteration wollte nicht konvergieren [:(]

Wenn jemand damit mehr Erfolg hat, würde mich das interessieren. Könnte eventuell eine Alternative zu interferometrischen Verfahren sein...

Viel Glück!
Norbert

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Roland</i>
<br />Beim zweiten Mal habe ich die Sache mit einer invertiert-sternförmigen Pechhaut in den Griff gekriegt.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Danke für den Tip, das werde ich auch mal probieren! Birki hat ja bei 12" wesentlich mehr Ringe abgetragen.

Gruß
Norbert

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Birki</i>
<br />hi norbert!
ich würd mir wegen 3 ringen nix denken. ich habe vor kurzem ca. 30 ringe von einem BK 7 12" wegghobelt (in ca. 7 h)...
lg
wolfi
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
hallo Wolfi,
danke für die Aufmunterung! Sind die 30 Ringe wirklich beim Polieren weggehobelt worden oder war da auch noch mal ein Rückwärtsgang zum Feinschliff nötig?

Gruß
Norbert

Ich bin dabei, mir mit der Dreispiegelmethode Planspiegel zu schleifen aus 10 mm dicken Borofloatscheiben mit 10 cm Durchmesser.

Ich habe zunächst mit 9um Microgrit geschliffen, bis alle drei Scheiben gleichmässig vom Rand bis zur Mitte mattiert waren. Die Reihenfolge dabei war I auf II, II auf III, III auf I und dann wieder von vorn.

Um die Polierzeit zu verkürzen, habe ich dann noch ein paar Durchgänge mit 3um Microgrit geschliffen (stets Viertel- bis Drittelstriche, wenig Druck).

Mein Problem ist, dass nach kurzem Anpolieren (5 Minuten mit Viertelstrichen TOT) im Interferenztest bei allen 3 Paarungen immer konkave Flächen mit ca. 3-5 Ringen erscheinen!

Das kommt aber offenbar vom Feinschliff, denn Bleistiftkreuze verschwinden auf beiden gegeneinander geschliffenen Platten zuletzt in der Mitte... Längere Polierzeit (eine Stunde) höhlt die Mitte auch kaum weiter aus.

Mittlerweile bin ich bereits dreimal zum Feinschliff zurückgekehrt und jedesmal kommt das Gleiche heraus. Zwischenzeitlich habe ich die Schleifreihenfolge variiert (I auf II, II auf I, II auf III, III auf II, III auf I, I auf III) und einmal die Unterlage in der Mitte ausgeschnitten, um dort Druck wegzunehmen. Der einzige erfolgreiche Versuch, den Rand tiefer zu bekommen, war, die Scheiben nicht in radialen Strichen zu bewegen, sondern axial gegeneinander zu drehen. Dann bleibt aber in der Mitte ein schmaler Berg. Wenn ich den aber mit kurzen, unregelmäßigen Strichen beseitige, komme ich wiede zu drei konkaven Flächen

Nach diversen Berichten im Internet hätte ich nach dem Feinschliff eine deutlich bessere Passung erwartet. Hat jemand Vorschläge, wie man zu dieser kommt? Oder bekommt man mit angepasstem Poliertool (Stern in der Mitte einpressen) einen Fehler von ca. 2 lambda in vertretbarer Zeit wegpoliert?