Beiträge von MartinB im Thema „Der heilige Gral der Spiegelschleifer“

(==>)Kurt:
Prima, dass Du dich nun auch der Sache annimmst!
Wenn das so weiter geht, brauchen wir bald ein eigenes Spiegelbeschichtungs-Forum[:D]!
Schade, dass ich da momentan nicht mitmischen kann und mich aufs mehr oder weniger schlaue Kommentare geben beschränken muss.

(==>)Michael:
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Aber ich bin skeptisch ob das Problem mit dem Ausgasen in den Griff zu kriegen ist. Vielleicht wenn man die Kammer erst mal 10 Jahre stehen lässt und ausgasen lässt?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Ein großer Teil des Ausgasens bei Epoxi geht wohl auf das Konto von eingelagerter Feuchtigkeit. Ich hab da mal einen Artikel über Leiterplatten gelesen, dort ist das ein Problem, weil starkes Ausgasen beim Löten Delamination verursachen kann.
Wenn man Kunststoffteile länger stehen lässt, stellt sich irgendwann ein Gleichgewichtszustand der Restfeuchte mit der Umgebung ein, genau wie bei Holz, nur bei anderen Konzentrationen. Ich bin mir sicher, dieser Zustand ist völlig untauglich für ein Hochvakuum-Gefäß.

Es sollten also schon die Komponenten für das GFK vor dem Laminieren gründlich getrocknet werden. Nach dem Laminieren und Vorhärten bei Raumtemperatur (oder höher je nach Harz) wird dann oberhalb von Tg in einer Vakuumkammer getempert. Das Problem für uns ist hier aber, dass das Material bei dieser Temperatur praktisch keine Festigkeit mehr hat. Man braucht also eventuell eine noch größere Vakuumkammer, in der man dann die Glocke für die Spiegelbeschichtung tempern kann[}:)].

GFK hat aber zusätzlich eine sehr viel porösere Oberfläche hat als Metalle. Und es treten wohl auch noch andere Oberflächenkräfte auf atomarer/molekularer Skala auf, da bin ich kein Experte.

Daher nimmt eine Epoxidharz-Oberfläche mehr Moleküle aus der Luft auf als eine polierte Metalloberfläche.
Selbst bei gut getempertem GFK schätze ich, dass es zu Beginn mehrere Stunden bis einige Tage dauert, bis das Ausgasen halbwegs abgeklungen ist. Wenn man die Oberfläche dagegen ständig im Vakuum belässt und die Kammer immer nur für einige Minuten zum Be- und Entladen öffnet, sollte das deutlich schneller gehen.

Ich kenne aus meinem Job offene Röntgenröhren mit Epoxi-Isolator an der Kathode. Die werden ständig auf Vakuum gehalten. Sogar beim Ersatzteilversand wird eine temporäre Vakuumglocke über die Kathode montiert. Bei Montagearbeiten soll der Kontakt mit Umgebungsluft bei Normaldruck so kurz wie möglich gehalten werden. Laut Bedienungsanleitung soll die Turbopumpe auch bei Nichtgebrauch ständig laufen.

Zum verwendeten Epoxidharz weiß ich in diesem speziellen Fall leider nur, dass die Teile nach dem Vorhärten gründlich getempert werden, und dass das Material zu einem nicht unerheblichen Teil aus einem Füllstoff besteht, um die dielektrischen und Isolations-Eigenschaften zu optimieren.

(==&gt;)Amateurastronom:
Man kann mittels so einer Vakuumkammer zwar auch eine Röntgenröhre bauen, aber da muss man doch noch 2 oder 3 Dinge anders machen. Beim hier besprochenen Aufbau ist wirklich <i>keinerlei</i> Röntgenemission zu erwarten. Ich ärgere mich immer noch über meinen nicht ernst gemeinten Kommentar weiter vorn und die Reaktionen darauf, die vom eigentlichen und sehr spannenden Thema ablenken[V].

Gruß,
Martin

Hallo Kai,

Wenn Du einen GFK-Behälter baust, sehe ich als kritischen Punkt vor allem das Ausgasen. Da bin ich mal auf deine Versuche gespannt.
Auf jeden Fall müsste so eine Vakuumkammer bei Nichtgebrauch wohl ständig auf moderatem Vakuumlevel gehalten werden.

Gruß,
Martin

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">ihr habt Sorgen ...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote"> Ja, das haben wir nun davon, dass man als Amateur heute einen Spiegel auf 10 nm genau vermessen und korrigieren kann. Nun ist plötzlich die seit Jahrzehnten verwendete normale Verspiegelung zu ungenau[}:)].

Mal im Ernst, wer mich kennt weiss, dass ich bei größeren Geräten mit einem ehrlich beugungsbegrenzten Teleskop völlig zufrieden bin und nicht Strehl 0,95 oder mehr anstrebe. Aber um das zu erreichen, sollte der Hauptspiegel deutlich besser als beugungsbegrenzt sein und man die übrigen Fehlerquellen im Griff haben. So gesehen finde ich die Diskussion über die Beschichtungsdicke sehr nützlich.

Gruß,
Martin

Hallo Jörg,<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">aber hey, da brauch ich mich ja auch von vornherein nicht um das Erreichen einer hochwertigen Optik zu kümmern. Wenn sowieso hinterher alles den Bach runter geht, da kann ich mir auch eine Fernostscherbe kaufen und gut ist es.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Genau darum geht es, und da sind wir uns wohl auch einig!

Ich wollte einfach aufzeigen, dass man die größten Schwachpunkte zuerst angehen muss, und das ist bei sehr vielen real existierenden Teleskopen eben nicht die Qualität des Hauptspiegels, selbst wenn das ein mittelmäßiges Fernost-Exemplar sein sollte!

Der Oberflächenfehler durch ungleichmäßige Schichtdicke ist hier nur ein weiterer Faktor in einer ganzen Reihe. Dir ist das sicher völlig klar, und ja, wer Perfektion will, muss natürlich <i>alle</i> Faktoren optimieren.

Gruß,
Martin

Hallo Jörg,

Wenn Du Mimik zum Drehen des Substrats in die Kammer bauen willst, komplizierst Du die Sache natürlich. Das will gut überlegt sein. Alle verwendeten Komponenten müssen nach dem Kriterium "Möglichst geringes Ausgasen" gewählt werden. Und zusätzliche Elektrik-Durchführungen werden erforderlich.

Ich würde die Sache möglichst simpel halten.
Falls die Substratmitte messbar mehr Alu beim Bedampfen abbekommt als der Rand, könnte man doch auch beim Parabolisieren darauf Rücksicht nehmen, oder?

Ich würde versuchen, alle in Frage kommenden Ursachen für Oberflächenform-Abweichung zu bewerten (Polierfehler, Abweichung durch schwankende Bechichtungsdicke, thermische Verformung, statische Verformung der Spiegelzelle, Verformung der Spiegelzelle beim Neigen - hab ich noch was vergessen?) und erst dann abzuschätzen versuchen, wo man mit dem geringsten Aufwand die größte Verbesserung erreichen kann.

Wenn zum Beispiel bei 45° Höhenwinkel der Spiegel eine halbe Wellenlänge Verformung macht, brauche ich mich um 10 nm unterschiedliche Beschichtungsdicke nicht vorrangig zu kümmern, dann sollte ich mir zuerst die laterale Lagerung vornehmen.
Ist natürlich besonders bei so extremen Projekten wie hier vorab nur sehr schwer abzuschätzen, aber wenns einfach wäre, könnte es ja jeder.

Gruß,
Martin

Hallo Kai,

Es tut mir wirklich leid, dass ich dich genervt und auch noch weitere Kommentare provoziert habe, die mit dem eigentlichen Thema nix zu tun haben. Ich gelobe mich zu bessern. Bitte berichte weiter über deine Projekte!

Für alle, die es nicht lassen können: bitte hier weiter lesen und hier weiter diskutieren! Und wer Kommentare zu diesen Links loswerden will, bitte auch nicht in diesem Thread, sondern höchstens per PN an mich! Zur Not können wir einen Thread im "off-topic" Forum aufmachen...

Gruß,
Martin

Hallo Kai,

Sorry, dass Du da was in den falschen Hals gekriegt hast. Ich wollte wirklich nicht lehrmeisterhaft daher reden[:I].
Vielleicht hätte ich das noch ein wenig übertriebener schreiben oder gleich noch ein paar Smilies dran hängen sollen.
In meinem beruflichen Umfeld kenne ich leider zunehmend Fälle, in denen fachlicher Sachverstand durch Paragraphenreiterei ersetzt wird - es wird nicht mehr gefragt "Ist es gefährlich?" sondern nur noch "Haben wir alle Vorschriften eingehalten?"

Ich bin absolut auf deiner Seite. Solange das Ganze als Plasmareinigung funktioniert, kann man praktisch ausschließen, dass da Röntgenstrahlung entsteht.

Im Übrigen weiss ich, dass Du mehr als genug Sachverstand und Urteilsvermögen hast, um tatsächliche Gefährdungen zu erkennen und zu vermeiden.

Aber eins ist auch klar: Du bewegst dich hier zum Teil in Bereichen, von denen der unbedarfte Hobbybastler lieber die Finger lassen sollte!
In diesem Sinne hast Du ja auch einige Details deines Aufbaus hier bewusst nicht näher beschrieben.

Gruß,
Martin

(==&gt;)Daniel:
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">ich war mir heute Morgen im Halbschlaf nicht mehr sicher obs SiO oder SiO2 war...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Nach der detaillierten Beschreibung in Michaels Links ist das sowieso variabel, und im Pulver bei Raumtemperatur gibt's wohl eher nur Si und SiO2, allerdings sehr fein durchmischt. Auf der aufgedampften Schicht sollen je nach Verdampfungstemperatur beliebige Verhältnisse zwischen SiO und SiO2 einstellbar sein. Unter Umständen kann es auch zur Si-Ablagerung kommen, was unerwünscht ist, weil es Licht absorbiert (vor allem kurzwelliges).

(==&gt;)Michael:
Danke für die Links! Die vorgestellten Verdampfer sehen sehr durchdacht aus. Ich denke aber, dass auch einfacher aufgebaute Exemplare funktionieren können.
Interessant ist der Hinweis, dass die Schutzschicht am besten wird, wenn man das Substrat auf 200-300°C erwärmt.

Als Material ist man wohl nicht vollkommen auf Tantal festgelegt. Im "Amateur Telescope Making" steht eine Diskussion über die verschiedenen hitzebeständigen Metalle und deren Eignung. Generell gibt es wohl die "Drahtwendel" -und die "Schiffchen"- Methode. Kai hat sowieso eine Hochstromheizung gebaut, da kann er vermutlich auch ohne große Umstände die Schiffchenmethode anwenden. Zumindest die Vakuumkammer bräuchte lediglich eine weitere Kabeldurchführung, um die Schutzbeschichtung zu probieren.

(==&gt;)Kai:
Dann ist ja klar, warum dein Aufbau der Beschreibung im 3. ATM-Band so ähnelt[;)]. Ja, die Jungs damals mussten (und konnten!) noch improvisieren und selber ihre Anlagen zusammen basteln.

In den "Neuen Bundesländern" war das bis 1990 noch absoluter Normalfall, im Westen schon damals kaum noch.
Ich kann mich erinnern, wie mir ein Kunde in einem Bio-Forschungsinstitut in Jena 1991 berichtete, sie hätten früher auch Bildverstärker selbst gebaut, in Zusammenarbeit der Glasbläser-Chemie- und Elektrowerkstatt im eigenen Haus. Die guten Serienprodukte waren damals nur für die russische Armee verfügbar.

Wenn Du für eine große Kammer ein anderes Material als Edelstahl verwenden willst, bin ich mal gespannt, was es sein wird.
Die Luftlast von 10.000 kg/m² kann man nicht wegdiskutieren.
Nach innen zum Vakuum geht wohl nichts über eine geschlossene polierte Metalloberfläche, die keine chemische Verbindung mit Komponenten der Luft eingeht. Mehrschichten-Aufbau?

Was mich mal reizen würde, falls das mit der Schutzschicht klappt, wäre eine Vakuum-Versilberung. Sollte im Visuellen mehr Reflektion haben als Alu, solange es nicht anläuft.

Ach übrigens, bleib immer schön unter 5kV bei deiner Plasmareinigung, sonst hast Du offiziell einen Röntgenstrahler gebaut!

Gruß,
Martin

Hallo Kai,

Jetzt weiss ich, warum Du nicht beim ITV aufgeschlagen bist[:D]!
Wahnsinn, was Du da schon wieder gebastelt hast!

Die Glimmentladung sieht wirklich nett aus, vermutlich war das der Hauptgrund, ein Glasoberteil zu verwenden? Nein, Du musst ja auch den Fortschritt der Beschichtung testen können. Und eine gewisse elektrische Isolierwirkung ist bei einigen Komponenten auch durchaus wünschenswert[^].

Die notwendige Stromversorgung für die Glimmentladungs-Reinigung erfordert allerdings Vorsicht und Sorgfalt wegen der Gefährdung durch Stromschlag. Der Strom sollte wohl entsprechend der zu reinigenden Oberfläche gewählt werden, die Bergedorfer Anlage läuft, glaube ich, mit max. 5kV 50mA. Das ist bei Berührung (bzw. schon bei Annäherung) schon praktisch absolut tödlich. Wir reden da über ein anderes Gefährdungspotential als ein 24" Rohling mit 45mm Dicke, der aus der Hand rutscht und mit der Kante auf den Fuß fällt!

Was die nötige Pumpenleistung angeht, sehe ich das Kammervolumen und das Ausgasen der Oberflächen mehr als Zeitfaktor. Entscheidend für das Endvakuum ist die Leckrate. Die Länge der größten Dichtung ist linear abhängig vom Durchmesser der Kammer. Das sollte also beherrschbar sein. Die Sauberkeit des Kammer-Innenraums ist ein anderes Thema - am besten sind wohl blankpolierte Oberflächen und absolute Sauberkeit. Selbst die Dichtungen gasen aus, und Vakuumfett sollte nur extrem sparsam verwendet werden.

Ich habe aber leider nur etwas Erfahrung mit sehr kleinen Vakuumkammern von Röntgenröhren, da ist deine jetzige Anordnung schon größer. Wir verwenden in der Firma ausschließlich Turbo-Molekularpumpen. Die Preise sind allerdings nicht von schlechten Eltern[xx(]. Bei unseren Röhren dauert es grob 30 Minuten, bis ein ordentliches Vakuum erreicht ist, wie es auch für die Spiegelbeschichtung nötig wäre (Freie Weglänge der Elektronen = einige Meter). Allerdings nur, wenn die Kammer penibelst sauber gehalten wird und bei Nichtgebrauch auch ständig evakuiert bleibt.

Eine einfache Schutzschicht auf dem Spiegel sollte machbar sein.
Falls Du irgendwo SiO-Pulver herbekommst, braucht es wohl nur einen zusätzlichen Verdampfer und Du bist im Geschäft.
Als Literatur kann ich dir noch wärmstens empfehlen, in den 3. Band von "Amateur Telescope Making" reinzuschauen. Ich habe die 1996er Ausgabe, da ist das Aluminiumbeschichten ab Seite 302 beschrieben.
Die beschriebenen Verfahren sind auf dem Stand von 1935, das entspricht ziemlich genau der von dir verwendeten Ausstattung.

Ich wünsche dir Glück, einen passenden VA-Behälter gebraucht zu ergattern. Es macht auf jeden Fall trotzdem Sinn, wenn Du dich nach einem Helfer mit WIG-Schweißausrüstung und Erfahrung im Behälterbau umsiehst!

Nun sind wir alle sehr gespannt, wie's weiter geht!

Gruß,
Martin