Hallo Miteinander,
Hier jüngere Ergebnisse zum Thema von mir
<b>1. Interferometrische Vermessung und Beurteilung von Henri´s 299 mm Referenzsphäre vor/nach Vakuumbedampfung mit Aluminium</b>
<b>1.1 Die wichtigsten Daten zur Bedampfung</b>
1.1.1 Innendurchmesser der Kammer: 420 mm
1.1.2 Innenhöhe: 335mm
1.1.3 Position des Substrates: auf 15 mm Distanzstücken am Boden liegend*
1.1.4 Position der Verdampfer : 15 mm unter dem Deckel der Kammer
1.1.5 min. Abstand Verdampfer- Substrat: 273 mm
1.1.6 Art der Verdampfer: 1 mm WIG- Elektroden grün, Einspannlänge 70 mm
1.1.7 Anzahl: 4, auf D = 340 mm angeordnet. Einzel- oder Serienschaltung möglich
1.1.8 Beladung: je ein Reiter aus Al- Draht 1x18, Reinheit 99,999%
1.1.9 Pumpzeit: Vorvakuum und HV gesamt: 60 min
1.1.10 Glimmentladung.: 2 min mit ca. 5 mA bei ca. 0,01 mbar, 2 min vor Start Bedampfung
1.1.11 Hochvakuum bei Start der Bedampfung: 4 exp-5 mbar
1.1.12 Heizstrom, Heizdauer und Leistung: ca. 70 A, 30s, 700W (bei Serienschaltung)
1.1.13 Hochvakuum bei Ende der Bedampfung: ca. 2 exp-5 mbar
1.1.14 Rechnerisch abgeschätzte mittlere Schichtdicke; 50 nm
1.1.15 Rechnerisch abgeschätzte Schwankung der Schichtdicke: 5nm PtV
<b>1.2 Visuelle Beurteilung frisch nach dem Alu- Hochvakuumdampfbad.</b>
<b>Bild 5</b>
Diese Bild allein beweist nur dass die Sphäre verspiegelt ist. Bei Spiegelung einer gleichförmig hellem Fläche würde man rein visuell Helligkeitsunterschiede von >= 5% mit Sicherheit wahrnehmen können. Beim direkten Vergleich mit einem professionell Al- beschichteten Spiegel war kein Unterschied feststellbar. Die Schicht war auch völlig frei von irgendwelchen Flecken oder Schlieren. Bei dieser Spiegelgröße gelingt mir das auch nicht bei jedem Versuch.
Für die vorgesehene Nutzung als Referenzsphäre braucht man gar nicht den höchstmöglichen Reflexionsgrad. Bedingt geht es sogar ohne Reflexionsschicht. Deshalb hab ich mir hier die Messung des Reflexionsgrades gespart.
Ob und wann sich die bei mir fehlende Schutzschicht negativ bemerkbar machen wird bleibt abzuwarten. Meine mittlerweile 18 Monate alten und gleicher Weise bedampften Probegläser sehen heute noch aus wie neu.
<b>1.3 Optische Qualität und Gleichförmigkeit der Schichtdicke</b>
Der unter 1.1. 15 abgeschätzte 5 nm PtV für die Schichtdicke ergibt 2*5/550 = 1/55 PtV Wellenlängen Wellenfrontfehler. Dieser Fehler wäre hier praktisch ohne Bedeutung. Falls meine Abschätzung aber viel zu optimisisch, dh., dieser Fehler wesentlich größer sein sollte, müsste das mit meiner Interferometrie- Routine erkennbar werden. Diese lautet: jeweils vier Igramme in Spiegelposition 0° sowie Pos. 90° und daraus nach Rückdrehung der Pos. 90°- Ergebnisse mitteln Diesmal wurde ein 90°- Bath-Interferometer mit grüner Laserdiode benutzt und mit „DFTFringe“ ausgewertet. Die Ergebnisse:
<b>Bild 6</b>
Also, die Wellenfrontbilder sehen auch bei den besten Spiegeln immer sehr wüst aus, weil das das Auswerteprogramm automatisch selbst für die kleinsten PtV- Werte die volle Farbskala von tiefblau bis purpur generiert. Im obigen Fall entsprechen diese Farben einem PtV wave Wert von absolut 1/8 Wellenlängen für den Wellenfrontfehler. Die weißen Flecke zeigen an dass es kleine Bereiche mit etwas höherem PtV gibt. Diesen höheren Wert gibt das Programm ebenfalls aus und zwar:
vor Bedampfung PtV wave = 0,157 Wellenlängen (Wl)
nach Bedampfung_PtVwave = 0,127 Wl.
Nun soll man sich nicht wirklich an PtV Werten hochziehen. Viel wichtiger für die Beurteilung der opt. Qualität ist der geometrisch gemittelte Wellenfrontfehler, kurz RMS oder die daraus berechnete Strehlzahl. Diese Werte liegen hier offensichtlich im Bereich sehr gut (für mich gilt „sehr gut“ wenn Strehl > 0,95).
Zur Frage nach der möglichen Ungleichförmigkeit der Schichtdicke folgende Antwort:
Die opt. Qualität des Spiegels war vor der Bedampfung sehr gut und ist danach mindestens genau so gut. Die Unterschiede zwischen in den entsprechenden RMS- bzw. Strehlzahlen sind zu gering um als statistisch gesichert gelten zu können. Wenn man genau wissen will wie es mit der Schichtdicke aussieht müsste man erheblich höheren Messaufwand betreiben.
<b>1.4 Weitere Ergebnisse</b>
<b>1.4.1 Vergleich der MTF </b>
<b>Bild 7</b>
MTF steht für Modulations Transfer Funktion (alttdeutsch: Kontrastübertragungsfunktion).
Als geübter Amateur- Interferometriker weiß man dass bei hohen Strehlzahlen immer derartige MTF-Kurven herauskommen müssen. Dh., man kann sich die MTF hier auch schenken.
<b>1.4.2. Zur anschaulichen Darstellung der Störungen in der I-Meter- Messstrecke</b>
<b>Bild 8</b>
A ist ein perfektes, synthetisches I-gramm zu einer perfekten Optik, B eines aus obiger Messserie. B enthält die Informationen zu den a) Fehlern der Optik, aber auch b) Störungen durch Luftschlieren in der Messstrecke** sowie c) Artefakte***. Leider kann auch die Auswertesoftware „DFTFringe“ nicht zwischen a), b) und c) unterscheiden. Man kann b) und c) weitgehend unterdrücken wenn man mehrere I-Gramme mit jeweils etwa anderer Streifenlage- und Dichte aufnimmt, auswertet und die Teilauswertungen mit mittelt. Auswerten und Mitteln kann „DFTFringe“ natürlich sehr gut.
Den Nutzeffekt kann man qualitativ anschaulich mithilfe von synthetisch generierten Sterntestbildern darstellen. Auch das ist ein weiteres Hobby von „DFTFringe“ (oder auch von „openFringe“).
<b>Bild 9</b>
Das synth. Sterntestbild C gehört zur Auswertung „vorher“ gemäß Bild 6
<b>2. Anwendungsbeispiele RC Test</b>
<b>2.1 Test eines 200 mm Planspiegels mit Henri´s 299 mm Referenzsphäre</b>
Dieser Planspiegel wurde bereits in meinem obigen Beitrag erstellt am: 15.08.2017 : 20:44:38 Uhr, Bild 2, 3 und 4 vorgestellt. Demnach taugt er doch ganz gut als Plan- Referenzglas. Also, Aufstellung gegen Henri´s 299 mm, Status „nachher“ unter 45°, I-Meter einjustieren und....
<b>Bild 10</b>
Bei 532 nm sieht das aber gar nicht brauchbar aus. Auch bei 640 nm gefallen wir die I-Gramme nicht wirklich, obwohl letztere noch auswertbar wären. Immerhin kann man hieraus ablesen dass unter ungünstigen Bedingungen (hier der mangelhafte Politurgrad des Prüflings und 2x Reflexoin) dass Bath mit rotem Laser besser arbeitet als mit grünen.
Der Einfachheit halber blieb der rote Laser im Bath und damit zu
<b>2.2 Test von Alois´s 160 mm Planspiegel mit Henri´s 299 mm Referenzsphäre</b>
<b>Bild 11</b>
Das Wichtigste aus dem Report:
<b>Bild 12</b>
Bei RMS 0,015 wave kann man wohl die opt. Qualität des Spiegels beurteilen: Spitzenklasse!
<b>2.3 Test eines 41 mm Newton- Fangspiegels</b>
Als Referenzsphäre diente eine ohne Beschichtung, D=120, R=1100. Der Newton Fs unbekannter Herkunft war beschichtet.
Auch hier hab ich mich auf die Mittelung der Auswertung von 4 I-grammen beschränkt.
<b>Bild 13</b>
<b>Bild 14</b>
Auch hier halte ich die Beurteilung der opt. Qualität mit sehr gut für berechtigt.
<b>3. Anmerkungen</b>
*...am Boden liegend... und die Verdampfer darüber, da wäre es denkbar dass bei der Bedampfung flüssiges Alu auf den Spiel tropfen könnte. Kai (fraxinus) hat sich zu diesem interessanten Problem schon mal im Forum ausgelassen. Leider finde ich seinen Bericht dazu es nicht wieder.
Bei umgekehrter Anordnung könnte aber auch der oben aufgehängte Spiegel herunterfallen. Dreimal dürft ihr raten welcher Fall wahrscheinlicher ist. Ich weiß es aus eigener Erfahrung...
** Luftschlieren in der Messstrecke...kann man durch thermische und strömungsmäßige Abschirmung der Messstrecke praktisch vollständig unterdrücken. Das erfordert aber erheblichen Zusatzaufwand.
*** Artefakte in den I- grammen lassen sich auch beim Bath- Interferometer minimieren. Dazu hab ich den Bericht von Alois in Erinnerung, siehe z.B. seinen Beitrag erstellt am: 22.05.2017 : 15:56:40 Uhr in
http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=210415
Gruß Kurt
Edit: Tippfehler korrigiert
[b]
