Hallo zusammen,
Kurt hat vorgelegt, super!
Deshalb von mir ein paar Gedanken dazu.
Worum geht es?
Mit Kurt's ASAI kann man <i>Stichproben</i> von einem Spiegel nehmen und damit die Spiegelqualität in einem Bereich überprüfen, der aus dem Krümmungsmittelpunkt (ROC) nicht erreichbar ist.
Nicht erreichbar deshalb, weil die Kamera-Auflösung aus ein paar Metern es einfach nicht hergibt.
Das gilt für Interferometrie, Foucault und Lyot Test <i>gleichermaßen</i>.
Hintergrund ist, wie Kurt erwähnt hat, die regelmäßig wiederkehrenden Vermutungen zum Zusammenhang von "Rauheit" versus Strehl beziehungsweise "Glattheit" und Kontrast.
Suiter schreibt in seinem Buch "Star-Testing" auf Seite 266 im Kapitel "Roughness":
"Since the microripple cannot be quantified easily, it gets the blame for any unidentified optical difficulty."
Sinngemäß:
Weil Mikro-Ripple nicht so einfach quantifizierbar ist, muss es als Sündenbock für sämtliche optischen Probleme herhalten."
Kapitel 13 (ab S.261) ist in jedem Fall lesenswert!
Wichtig ist mir zunächst, die Begriffe durchschaubar zu machen.
Die verschiedenen Formen von "Rauheit" werden nach der <i>seitlichen</i>, also der lateralen Ausdehnung klassifiziert!
Um die Höhen geht es erst einmal überhaupt nicht.
Da ist Kurt dran[;)]
Wichtig ist sich klarzumachen, dass die Defekte unterschiedlicher lateraler Ausdehnung <i>übereinander</i> auf der Spiegel-Oberfläche liegen!
Stellen wir uns einen Streuselkuchen vor.
Ebene, große Platte mit Streuseln drauf.
Von weitem kann man schon sehen ob sie eben ist, oder krumm weil ausgetrocknet. Mit der Abweichung von der Idealform kann man den Strehl bestimmen.
Ganz breite Streusel kann man vielleicht auch erkennen und in die Berechnung einbeziehen. Eventuell. Je nach Auflösung.
<b>Das wäre Skizze 1</b>.
Jetzt geht es näher ran. Man erkennt die Streusel. Mit richtig viel Auflösung könnte man die Platte auch im ganzen Auswerten.
Ansonsten kann man einzelne Kuchenstücken untersuchen, ob die Streusel einheitlich dick sind. Sind sie starkt unterschiedlich dick, dann sind sie in Messung 1 schon mit drin und es zählt nur noch das Profil abzüglich der Dicke.
So kann man ausschließen, dass die eine Hälfte der Platte streuselfrei ist. Das merkt man.
Diese Messung bringt man als Korrektur an Messung 1 an.
Normalerweise ist dieser Fehler kleiner oder sowieso schon in 1 enthalten.
<b>Das war Skizze 2.</b>
Kurz vor dem Reinbeissen bemerkt man leider einen Schimmelgeruch. Und tatsächlich, es findet sich feiner Pinselschimmel auf den Streuseln. Damit konnte wirklich keiner rechnen!
Wenn der Schimmel unterschiedlich dick ist, wurde er in 2 schon mitgemessen. Oder in 1 - Gott bewahre!
So kann man ausschließen, dass die eine Hälfte der Platte Schimmelfrei ist. Das merkt man.
Diese Messung bringt man als Korrektur an Messung 2 an.
Normalerweise ist dieser Fehler kleiner oder sowieso schon in 2 enthalten.
<b>Das war Skizze 3.</b>
Man kann sich noch ein paar mehr Schichten zusammendenken.
Oft sind es drei oder vier --->
http://www.asphere.com/CA_mid-spatial.html
Beim HST war ein Fehler in Ebene 1, auch noch ganz oben bei SA!
Die Summe 1+2+3 ist immer unsere Oberfläche.
<b>Achtung:</b>
Die Zacken von Ebene 3 sitzen auf den Buckeln von 2 und den Wellen von 1 und nicht irgendwo im Nirvana!
Niemand kann diese Zacken von Weitem sehen.
Das geht nur aus der Nähe. Wenn Foucault und Lyot mit 2000x2000 Pixeln daherkommen, und das ist schon viel, dann reicht es eben nur für Auflösung (in Bezug auf den Spiegeldurchmesser D) von 1/300 * D oder bestenfalls 1/1000 * D mit der Aussage: "Da ist irgendwas". Nämlich ein schwarzes und ein weisses Pixel.
<b>Zwischen-Fazit:</b>
1. Mit Kurt's ASAI kann man Strichproben aus Ebene 3 nehmen.
2. Defekte bis Ebene 3 sind eher "Wellen" oder Formfehler mit Höhen von <i>wenigen Nanometern </i>und <i>Ausdehnungen</i> von Zentimetern, Millimetern oder einigen Mikrometern.
3. Eine gedachte Ebene 4 mit einer Art Feinstruktur in Form von anschaulicher Rauheit (Höhe = Ausdehnung) muss zwingend sehr viel kleiner als Lambda/2 sein, sonst verliert der Spiegel seine Spiegeleigenschaft und wird matt! Das sieht man von "aussen"!
http://de.wikipedia.org/wiki/Spiegel
<b>Wie weiter?</b>
Die RMS Werte der Stichproben können quadratisch den RMS Werten von Ebene 1 und 2 gemixt werden. Und ändern den Strehl entprechend.
Wieso das? Weshalb darf man diese "Rauheit" mit dem Strehl verrechnen?
Das geht, weil Defekte <i>jeglicher lateraler Ausdehnung</i> in Bezug auf den Strehl nach der gleichen Formel tanzen.
Also <i>ausschließlich</i> von der Defekt-Höhe abhängen.
Sieht nur manchmal auf den ersten Blick nicht so aus:
http://www.physik.tu-berlin.de…hre/fp/skripts/fp-ars.pdf
Der Begriff TIS (für total integrated scattering) ist hier zB die Differenz zu Strehl 1.000
Soweit zunächst zu den Hintergründen und Begriffen.
Als Grundlage für die ASAI Messungen dient dieses Paper:
http://fp.optics.arizona.edu/j…entOfSurfaceRoughness.pdf
Deshalb an Michael Koch die Frage:
Da wir keine Phase-Shift-Interferomater haben, welche Genauigkeit würdest zu einer Mittelung von normalen Igrammen zutrauen?
Kann man von der Wurzel(N) Regel ausgehen?
Wie weit kommt man mit Phase-Shift?
So, das war's erst einmal. Später noch Beispiele zu den Grenzen von OpenFringe. Und zur Frage, ob man den Strehl als Qualitätsmesszahl nehmen sollte oder nicht.
Viele Grüße
Kai
