Beiträge von fraxinus im Thema „Vacuum- Bedampfungsanlage im Kleinformat“

fraxinus · 22. Februar 2016

Hallo Kurt,

kurz und knapp:
Sensationell!
Sieht ganz danach aus, dass eine nach allen Regeln der Kunst aufgebrachte Aluschicht eine sehr gute Option ist.[;)]

Gute Nacht
Kai

fraxinus · 9. Februar 2016

Hallo Jörg,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Es soll ja Optiken mit einem Strehlwert von 0,2% geben. Hm, vermute mal, da fallen die Messabweichungen dann nicht so extrem hoch aus<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Nein, es ist gerade anders herum. Gerade bei mittleren und niedrigen Strehlwerten schwankt es am meisten.

Nimm einen Spiegel mit Strehl 0.98 - das sind 6.2nm RMS surface.

Ein Messfehler von 50% nach unten ergibt 4.1nm RMS ---> Strehl 0.991
Ein Messfehler von 50% nach oben ergibt 9.3nm RMS ---> Strehl 0.956

Jetzt das ganze bei Strehl 0.50 - das sind 36nm RMS surface.

Ein Messfehler von 50% nach unten ergibt 24nm RMS ---> Strehl 0.74
Ein Messfehler von 50% nach oben ergibt 54nm RMS ---> Strehl 0.22

Jetzt will ich nicht weiter verwirren[;)]
Und wie gesagt, das Thema gehört irgendwann ausführlich erörtert, da will ich jetzt nicht Kurt's Vakuum damit verunreinigen[:D]

Viele Grüße
Kai

fraxinus · 9. Februar 2016

Hallo Jörg,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">habe ich normalerweise maximale Abweichungen von 0,5% Strehl zwischen den Auswertungen und das kann ich beliebig oft wiederholen. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Das kommt darauf an, auf welchem Strehl-Niveau man das betrachtet.
Denn 0,5% Abweichung im Strehl kann auch Faktor 2x in den tatsächlichen Messwerten bedeuten.[:D]
Es ist also ganz normal, dass sich die Strehl-Werte auf hohen Niveau stabilisieren, wenn der Aufbau stimmt (wobei auch das noch zu untersuchen wäre...).

Hier sind es beim RMS satte 16% Unterschied, und der RMS ist auch noch nicht die direkte Messgröße!
Aber schon mal näher dran als die abgeleitete Größe "Strehl".

Also ich sehe das schon so wie Kurt: Aufgrund dieser Messung kann man noch nichts zu einer Dicken-Variation sagen.
Aber trotzdem schön, wenn die Zahlen besser werden, keine Frage.

PS:<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">es macht schon einen, wenn auch nur kleinen Unterschied, ob man mit 1,0m Öffnung oder 1,9m Öffnung beobachtet.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Definitiv: JA! [:)]

Viele Grüße
Kai

fraxinus · 9. Februar 2016

Hallo Jörg,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...zeigt nach der Beschichtung einen höheren Strehlwert.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Ja aber, wenn Kurt sagt, die Verbesserung ist nicht signifikant, dann kann man das eben nicht so sagen.[;)]

Irgendwann werde ich, oder jemand anderes, auch dieses Problem noch lösen: Einen Strehlwert mit echter +/- Toleranzangabe!

Aber klar, die suggestive Wirkung von Nachkommastellen, da kann man sich schlecht entziehen[:D]

Viele Grüße
Kai

fraxinus · 9. Februar 2016

Hallo Kurt,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Kurz gesagt, die opt Qualität der Oberfläche hat sich durch die Verspiegelung nicht messbar verändert.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Das sagst Du als pensionierter Mess-Ingenieur - für dreistellig-dogmatische Messknechte ist das ganz klar eine Verbesserung[8D]

Diese interessante und kurzweilig zu lesende Odyssee zeigt mir aber ganz deutlich, dass kleine Kammern sehr nützlich sind.
So, ich mach jetzt weiter, sonst wird meine eigene 12" Kammer nie fertig...

Viele Grüße
Kai

fraxinus · 6. Februar 2016

Hallo Kurt,

meine herzlichen Glückwunsch zu diesem Erfolg!
Bemerkenswert finde ich, dass die Kammer komplett ohne teure Standard Vakuum Bauteile auskommt.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das ist praktisch genau so schnell wie bei dem bisher genutzten 11 liter Kessel!
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Ja, das ist verblüffend, bestätig aber nur die Theorie, dass ab diesem Druck die Teilchenzahl auf den Wänden größer ist als im Volumen selbst. [;)]

ps. ich lasse meine Kammer bei Nichtgebrauch (nun leider schon seit Monaten) unter Vakuum stehen, damit transformiert sich die Frage nach der Stabilität in eine statistische Frage - wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Kammer *gerade jetzt* kolabiert[:D]

Viele Grüße
Kai

fraxinus · 29. Januar 2016

Hallo Kurt,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">no risk, no fun<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Für Dich war meine "Sicherheitsbelehrung" am aller wenigsten gedacht, ganz im Gegenteil, ich bin an den praktischen Stabilitätsgrenzen sehr interessiert.

Habe gerade noch mal nachgeschaut, ein anders Buch sagt zur Wanddicke des zylindrischen Teils (Edelstahl, Höhe = Durchmesser) ===> 1 zu 250
Also bei 12" sind das 1,2mm Wandstärke - meinen Segen hast Du[:D]

Ein ebener Deckel sollte mindestens 6mm (Edelstahl) bzw 9mm (Alu) sein. Dann biegt er sich 1,5mm durch.
Allerdings geht man von einem festen Rand aus, also ein dircker Flansch oder sowas in der Art.

(==>)Stefan:

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Stahl kann ja auch per Vakuum entgast werden <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Ja sicher, aber dazu wird der Stahl aufgeschmolzen, bringt uns hier nicht weiter[:D]
https://de.wikipedia.org/wiki/Ruhrstahl-Heraeus-Verfahren

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">ihr dotiert ja keine Halbleiter<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Und? Welche Anforderungen sind das dort?

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Und wenn man schon Aluminiumfolie als Ausgangsmaterial akzeptiert ...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
... dann ist das reine Sparsamkeit im Versuchsstadium, das gute Vier-Neuner liegt schon bereit[;)]

Schönen Abend
Kai

fraxinus · 28. Januar 2016

Hallo Kurt,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">hochgesundes Vakuum von 6,9 x 10 exp-6<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Hätte nie gedacht, das wir mit diesen relativ kleinen HV Pumpen mal in solche Bereiche vorstoßen.[:)]
12" ist doch mal eine Ansage, sehr schön![^]

Werde demnächst meinen aktuellen Stand vorstellen, ich war nicht ganz untätig, die neue Anlage ist zufällig auch für 12" Spiegel ausgelegt.
Diese Größe ist sehr sinnvoll - und für meinen Geschmack auch das Ende dessen, was Kochtöpfen und anderen Küchenutensilien zugemutet werden sollte.

Die normale Dimensionierung für (Edel-)Stahl ist: 1mm Wandstärke pro 100mm Durchmesser.
Über 400mm sollten *alle* Flächen gewölbt, oder eben wirklich dick, sein. Da lasten dann schon Tonnen drauf.

Sollte das Vakuumgefäß plötzlich sehr viel Luft reinlassen, ist (fast) das gesamte Equipment im Eimer!
Einzig die HV-Pumpe kann man vielleicht vom verbrutzelten Öl retten. Muss man aber putzen wie Aladin seine Wunderlampe.
Vorpumpe, Sensoren, Saugleitungen...der Spiegel...alles Schrott!

Also, das bringt nix an der falschen Stelle zu sparen.
Übrigens, früher, als es noch kein Silicon-Öl für die HV Pumpen gab, konnte ein Lufteinbruch das Diff-Pumpen-Öl zur Verpuffung bringen. Da muss man der Ehefrau nicht nur die Delle im Topf, sondern auch das Loch in der Zimmerdecke erklären, wenig lustig...
*Diese* Gefahr ist mittlerweile gebannt, das moderne Silicon-Öl überlebt eine "heiße Belüftung" ohne plötzliche Volumenzunahme.

Schönen Abend
Kai
[^]

fraxinus · 26. Januar 2016

Hallo Stefan,

ich will Dir deinen (jugendlichen?) Tatendrang nicht bremsen, aber eine Vakuumanlage beginnt mit einer geeigneten(!) Pumpe und einem Messgerät. (damit man testen kann, ob die Pumpe überhaupt funktioniert)

Als Materialien für Vakuum taugen nur: Edelstahl, Glas oder bestimmte Alu-Legierungen (zb 6060)
Alles andere kann nur in Homöopathischen Mengen verwendet werden es weil mehr oder weniger stark ausgast.
Normaler Stahl sollte gemieden werden, wenn es irgendwie geht. Die Qualität der Schicht hängt vom erreichten Vakuum ab!

Viele Grüße
Kai

fraxinus · 10. September 2015

Hallo Kurt,

ganz starke Arbeit!
Bin schwer begeistert![:)]

Jetzt muss ich mir das ganz in Ruhe anschauen.
Die erste Frage schon vorab:
Wie viele Durchgänge hält das dünne Tantal Blech aus?

Tantalblech ist ein sehr angenehmeres Material, gut plastisch verformbar, kein Vergleich zu dem spröden Wolfram.

Viele Grüße
Kai

fraxinus · 26. Juni 2015

Hallo,

zunächst ein Chart für Alu und Silber. Mit Skotopischer Wichtung meinerseits.
Quelle sind die besten Datenreihen aus "Refractive Info".

Silber ist das anspruchsvollste Metall in Bezug auf die Aufdampfbedingungen, wenn man das volle Potential nutzen will.
So gesehen finde ich das für's experimentieren interessant. Speziell der Vorschlag von Andreas, Lagerung unter Argon, wäre schon noch praxistauglich für einen Fangspiegel. Darf nur nie beschlagen, das ist Gift für die ohnehin schlechte Haftung.

Thomas schrieb:
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Aber was spricht denn gegen eine dielektrische Beschichtung des Silbers?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Vermutlich die schlechte Haftung und die Pinhole Anfälligkeit von Silber.
Wenn man in der Lage ist, ein dielektrisches High-Low Paar aufzudampfen, kann man auch gleich ein zweites hinzufügen. Und dann kann man auch gleich bei Alu bleiben.
Aber da ist noch etwas Literaturstudium angesagt. In jedem Fall werde ich nur etwas versuchen, was 100% dokumentiert ist und sich bisher bewährt hat.
Trotzdem, ein reiner Silberspiegel hat schon auch was[;)]

Viele Grüße
Kai

fraxinus · 23. Juni 2015

Hallo Kurt, Hallo Kalle,

mit dem Chart kann man etwas anfangen!
Und mit diesen Werten, wenn sie denn wenigstens ein paar Wochen halten, ist Silber schon eine feine Sache.

Der Diskrepanz zwischen den Literaturwerten bin ich auf der Spur.
Das liegt wahrscheinlich an den Aufdampf Bedingungen. Silber ist wohl eine sehr "übelnehmiges" Metall.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Aber vielleicht gibt es noch einen simplen Trick wie man dem Silber ohne großen Aufwand eine geeignete Schutzschicht<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Da waren schon andere mit einem weitaus größeren Budget dran, kann man eher vergessen.
Anderseits ist es für eigene Spiegel kein Problem, zumindest den Fangspiegel könnte man monatlich neu belegen, oder eben vor jeder Beobachtungsnacht - whatever comes first[;)]

(==>)Kalle:
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">dass man für eine gewünschte 95%-Reflexion und mehr eh genau spezifizieren muss, unter welchem Winkel die Optik arbeiten soll.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Bei Silber solo spielt das praktisch keine Rolle.

Viele Grüße
Kai

fraxinus · 22. Juni 2015

Hallo Jonny, Thomas und Jochen,

hochreflektierende Spiegel sind schon eine Versuchung[:)]

So ganz überzeugt hat mich das "Silber-Argument" allerdings noch nicht.
Man darf keinesfalls die neueren Bemühungen bei den Profi-Teleskope in einem Topf mit den Anforderungen der visuellen Beobachter werden.
Bei denen geht es um eine breitbandige Verspiegelung bis ins IR - dagegen ist unser Bereich nur ca 220nm breit.

Ich habe mir die Mühe gemacht und die Reflektivität von Alu und Silber mit der skotopischen Kurve (= Nachtsehen) des Auges gewichtet.

Reines Alu kommt auf 91,64%
Silber auf 93,77%

Aber Achtung: bei Silber streuen die Literatur-Werte gerade im blauen Bereich extrem stark! Das könnte evtl noch etwas höher liegen.
Das werde ich mit anderen Quellen abgleichen.

Da der skotopische Bereich nur 220nm breit ist, ergeben sich abseits der Alu-Silber-Frage jede Menge Alternativen.

Viele Grüße
Kai

fraxinus · 19. Juni 2015

Hallo Thomas,

die Schwierigkeit, hochreflektierende Schichten herzustellen liegt in der Einhaltung der Prozess-Parameter.
Verdampfungsraten, O2-Partialdruck usw.

Allein die Schichtreihenfolge und Dicke macht noch keinen guten Spiegel.
Deshalb macht es schon Sinn, das Endergebnis, sprich die tatsächlich erreichte Reflektivität, zu messen.
Das wird der erste Schritt sein. Ist nicht ganz einfach.
Meine aktuelle Methode ist diese hier:
http://www.astrotreff.de/topic…HIVE=true&TOPIC_ID=113722

Auswertung des Fotos als RAW mit Mittelung über ein paar Dutzend Pixel.

Viele Grüße
Kai

fraxinus · 17. Juni 2015

Hallo Jonny,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">ich bezog mich auf Wolfram.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Alles klar!
Das hält solange, bis es von selbst zerbröselt oder jemand dran fasst.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Man kann damit ja den Schmelzpunkt senken. Hat das auch nennenswerte Auswirkungen auf den Siedepunkt?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Verdampfen tut jeder für sich allein.
Entsprechend der Dampfdruck-Kurve.
Das Wolfram bleibt also am Draht, nur eben nicht unbedingt an der Stelle wo es vom Alu heraus gelöst wurde.
Der Draht wird dadurch unregelmäßig dünner und versagt irgendwann.

Viele Grüße
Kai

fraxinus · 15. Juni 2015

Hallo Jonny,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Sind halt sehr bröselig, dafür thermisch extrem stabil.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Bezieht sich das auf Wolfram oder Tantal?
Bei Wolfram würde ich zustimmen.
Tantal ist das noch nicht so sicher.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Zur Schichtdicke: http://de.wikipedia.org/wiki/Tolansky-Verfahren <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Kann man das auch im Vakuum realisieren, also von aussen beobachten?
Ansonsten ist's blöd. Es braucht Verfahren für Drinnen um rechtzeitig abschalten zu können.

(==>)Michael:

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Bei Wolfram muss man aufpassen, es bildet mit dem heissen Alu eine Legierung und brennt irgendwann durch.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Deshalb muss Wolfram dick sein.
Tantal bildet auch eine Legierung, Al3Ta, allerdings habe ich nicht viel über die Eigenschaften gefunden. Muss ja nichts schlechtes sein so eine Legierung.

Fakt ist aber, dass sich weder Tantal noch Wolfram auf dem Spiegel wiederfinden.
Ein entsprechendes gutachten hat schon John Strong in Auftrag gegeben.
Ergebnis: unter Nachweisgrenze.

Viele Grüße
Kai

fraxinus · 11. Juni 2015

Hallo

3 mBar reichen nicht für eine Öldiffusionspumpe.
Da müssen es absolut zuverlässig und ohne temporäre Schwächen unter 0,1mBar sein.
Besser noch ein wenig niedriger. Also 1E-2mBar Bereich.

Kurt Pumpe ist eine sogenannte Compound-Pumpe mit nachgeschalteter Turbo-Drag Stufe. Die kommt mir 3 mBar Vordruck klar. (max 10mBar)

Viele Grüße
Kai

fraxinus · 8. Juni 2015

Hallo Jörg,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...wo ich denn meinen Fangspiegel hinschicken soll, zu dir oder zum Kai<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Erst zu mir (Alu) dann zu Kurt (Silber).
Falls es Dir durch schwefelsauren Regen die Silberschicht runterzieht, kannst Du beim Messiermarathon immer noch ins Ziel [:D]

Viele Grüße
Kai

fraxinus · 8. Juni 2015

Hallo Jonny,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...passiviert das Zeug quasi instantan. Heißt, man hat sofort eine Oxidschicht drauf, ob mal will oder nicht. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Logo. Da die Oxidschicht sehr hart ist (Al2O3 = Korund) und gleichzeitig durchsichtig, kann man da nix gegen sagen.
Bei Silber ist's genau umgedreht, weich und braun [xx(]

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Was nun noch an anderem Zeug in Alufolie steckt, ist sicherlich mal eine Frage an den Hersteller wert.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Interessiert mich überhaupt nicht.
Für einen "echten" Spiegel kann man sich das 99,99xxx % Alu durchaus leisten. Aber irgendwie läppern sich die Versandkosten zusammen, die Folie tut's erst einmal. Die ist schon verdammt gut.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Nach Nachdenken und Fragen von Leuten, die es wissen müssen: Erwärmen des Substrats sollte diese Eigenschaft verbessern, genauso wie die Reflexivität. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Mit Nachdenken kommt man hier nicht weiter.

"Experience has shown that most materials, including
aluminum, have better adherence if they are evaporated
onto heated substrates. With increasing substrate tem-
perature, however, grain size and therefore surface
roughness increase, and this results in a decreased
specular reflectance, especially of shorter wavelengths."

Quelle:
http://psec.uchicago.edu/libra…ies_of_Aluminum_300nm.pdf

Viele Grüße
Kai

fraxinus · 8. Juni 2015

Hallo Kurt,

dass Du die Anlage erfolgreich bauen würdest, daran hatte ich nie Zweifel. Die Geschwindigkeit überrascht mich dennoch[;)]
Wie immer sauber dokumentiert!
Bin gespannt auf die ersten Reflektivitätsmessungen. Dann können wir vergleichen.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> So fehlt mir z. B. ein Hinweis wie man am einfachsten Silber aufdampfen kann.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Ein Brief mit einem unscheinbaren aber unabdingbaren Blechstreifchen ist seit heute morgen auf dem Weg zu Dir. Lass Dich mal überraschen.
Nein, es ist kein Silber, das musst Du schon selbst bereitstellen.
Schön, dass Du das mal ausprobierst!

Für den harten Einsatz draussen habe ich wenig Hoffnung, dass Silber etwas taugt. Mit Schutzschicht, wenn das gelingt, knickt die Reflektivität etwas ein. Da muss man genau ausrechnen, ob das visuell für Deep-Sky noch Vorteile bringt.

http://www.gemini.edu/files/do…-23/GN_silver_coating.pdf

http://www.gemini.edu/media/pr…h2004-12/paper_SPIE04.pdf

(==>)Thomas (TGM):
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Moderne Beschichtungen erreichen durch die Kombination mehrer Schichten 95 % oder höherer Reflektivität, vermutlich zu einen deutlich geringeren Preis als der ganze Aufbau inklusive Hochvakuumpumpe.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Da bist Du vermutlich dem kreativen Marketing aufgesessen.
Alles was schwer nachzumessen ist, wird gern etwas übertrieben.
Selbst Winni's Link zu Nova Optics, der für deutsche Verhältnisse mit offenen Karten spielt und *sehr* akzeptable Preise hat, zeigt Kurven, die in manchen Bereichen über dem theoretischem Maximum von Alu liegen. Nicht viel drüber, aber dennoch unmöglich.

Es gibt in D Firmen, die hochreflektive Verspiegelungen nach echten Spezifikationen herstellen, für Kunden die potentiell nachmessen. Ich kenne sogar eine, die Preise sind leider nicht wirklich attraktiv.

Mit einer eigenen Anlage hat man mit reinem Alu eine Schicht mit sehr guter Reflektivität, die sich hinter keiner professionellen Arbeit verstecken muss. Das war mir nach dem ersten Öffen der Kammer sofort klar, soll kein Eigenlob sein, Kurt wird das sicher bestätigen.

Hält vermutlich nicht ewig - das wird jetzt ausgiebig getestet und dann sehen wir weiter. Man muss ja mal irgendwo anfangen. [;)]

Viele Grüße
Kai