Beiträge von Kalle66 im Thema „Seeing durch FS-Spinne“

    Ich frage mich immer, auch bei den Schutzdecken für die Windschutzscheibe, muss die Silberschicht nicht nach innen?

    Der Schichtaufbau ist oft symmetrisch als Sandwich: Außen ist Alu aufkaschiert, innen ein Schaumstoff. Die Dinger gibt es als Dreingabe bei Carglas und Co. Andere haben auf der Innenseite eine Textilschicht.


    Unterscheide drei Einsatzszenarien:

    a) Hitzeschutz im Sommer: Alu nach außen. Das Teil kann auch von innen an die Scheibe gestellt werden. Das reflektiert dann schon das sichtbare Sonnenlicht, bevor es in Wärme umgewandelt wird. Vereinfacht liefert die Matte Schatten.

    b) Raureif bei aufgeklartem Nachhimmel: Alu muss nach außen zum Himmel. Das Teil muss außen auf der Scheibe sitzen. Das typische Szenario, wo man sich das Eiskratzen erspart.

    c) Regen/Schnee, der anfriert: Da ist es egal, welche Seite zum Himmel zeigt. Mechanisch ist die Textilseite robuster und sollte den Kontakt zur Scheibe haben. Fies ist nur, wenn die Decke nass wird und auf der Scheibe dann anfriert. Aber so Tage (Regen+Frost) kannst du an der Hand abzählen.


    Die Innenluft im Fahrgastraum kühlt via Türen, Dach, Boden auch. Deswegen beschlagen die Scheiben ja manchmal auch von innen, wenn die abgekühlte Kabinenluft die Feuchtigkeit nicht halten kann. Dagegen hilft dann nur "Vorheizen" oder Trocknungsmittel im Auto.

    Wenn man winters nicht schon im Dunklen losfahren muss, sollte man die Windschutzscheibe nach Südosten abstellen. Die Sonne löst viele Probleme ... ;)

    Markus,

    MP1 gehört unter einen Regenschirm/Strohhut/Strandmatte (Wetterstationshäuschen), sonst kühlt der Messfühler selbst durch Abstrahlung ab. Nur dann misst der tatsächlich die Lufttemperatur.

    Hinreichend Abstand zu Hauswänden, Bäumen etc. halten. Auf gleichen Untergrund achten.


    Kannst du den Wind auch messen? Notfalls 'ne Art Wetterfahne bzw. Kontrollfäden aufhängen und mit Webcam filmen. Die Fäden kannst du direkt in die Nähe der Messpunkte im Hut antapen. Dann siehst du, wo sich Luft bewegt.

    Quilty,

    die Quarzschutzschicht bei einem Teleskopspiegel ist im mikrometerbreich dick (nicht Millimeter). Ich kann Dir nicht sagen, wie groß ihr Einfluss im Wellenlängenbereich von ~3 bis ~20 Mikrometer (IR) ist. Es gibt z.B. spezielle dielektrische Beschichtungen, die den Reflexionsgrad des darunter aufgedampften Alus sogar erhöhen oder gezielt für Wellenlängen sperren ... zumindest im NIR (nahes Infrarot von 0,7 - 3 Mikron) gibt es da spezielle Angebote von Aluna und Befort. Handelsübliche Teleskope dürften aber diese Schicht nicht unter diesem Gesichtspunkt haben, sondern einfach nur als "Schutzschicht". Die Chinesen brezeln die einfach auf und interessieren sich bei Teleskopspiegeln ganz sicher nicht, was die jenseits des sichtbaren Lichts bewirken. Aber da die Schutzschicht im Bereich der IR-Wellenlänge liegt, gibt es da was (besonders gut reflektierende Wellenlängenbereiche und Einbrüche). Im Zweifel schadet das eher bzgl. Reflexionsgrad gegenüber blanken Alu.


    Wenn du dagegen 2 mm dickes Glas hast, dann reflektiert das Glas im IR nur um die ~10%. Den Rasierspiegel kannst du also getrost von vorn oder von hinten mit der IR-Pistole messen. Tut sich nichts, denn auch der Schutzlack auf der Rückseite reflektiert ähnlich und die IR-Geräte kommen damit gut zurecht.

    Bei einer echten Quarzglasscheibe tun sich die IR-Messgeräte dann wieder schwer, weil Quarz bis ~ 3 My Wellenlänge transparent ist. Das überlappt sich mit dem Messbereich der Geräte. Diese Eigenschaft spielt aber bei oben erwähnter Quarzschutzschicht keine Rolle.


    warum das Thermometer nur eine Temperaturerhöhung von 1° anzeigt, wenn der Spiegel von 22 auf 34 °C erwärmt wird

    11° Temperaturänderung wird nur mit 1° gemessen, das ist 1/11 (=9%). Das heißt, dass der Spiegel 91% der IR-Strahlung reflektiert. Du misst nur zu 9% dessen eigene IR-Emission.

    Das ist einfach mal überschlägig gerechnet, denn die IR-Pistole selbst ist ja auf bestimmte Reflexionsgrade für typsiche Materialien kalibriert. Wenn man das auch noch berücksichtigt, könnte auch ~93% Reflexion oben als Ergebnis rauskommen.


    Jetzt stell Dir einen Teleskopspiegel nachts auf einem Gartentisch vor, der ~90% reflektiert und dir zu 90% genau den kalten Himmel ins Gerät reinschiebt. Und vergleich das mit einem Rasierspiegel, der nur 10% vom Himmel reinschiebt. Woher soll das IR-Messgerät das wissen?


    im übrigen sind ja alle Antireflexfolien mit Plastik überzogen.

    Die Folien sind im sichtbaren Licht alle transparent. Im IR-Bereich sind die überwiegend blickdicht. Für die gilt, was für alle Lacke (z.B. Tubuslackierung) auch gilt: Im IR-Bereich (3 - 20 My) reflektieren die eher nur so um die 10%. Ich müsste mich aber erst selbst schlau machen, wie diese Folien im Detail aufgebaut ist. Ich zähle die zur Kategorie "Plastik". Mach Dir doch mal den Spaß. Messe mal ein Gesicht und halte mal eine Haushaltsfolie dazwischen.

    Quilty:

    Quarz ist im nahen IR transparent. Die Quarzschutzschicht handelsüblicher Teleskopspiegel verschlechtern den Reflexionsgrad eines Teleskopspiegel im IR. Das Alu unter der Schicht darunter reflektiert im IR ja ganz gut. Dazu kommen noch Effekte bei dünnen Schichten, wo ich aus dem Stegreif aber nichts dazu sagen kann. Für genaue Messungen mit einer IR-Pistole wohl ein schwieriges Objekt. Ohne Kalibrierung der Messpistole (oder IR-Kamera) würde ich den Ergebnissen nicht trauen.

    hmm,

    da die Strahlungsenergie in 4. Potenz von der Temperatur in Kelvin abhängig ist, kann man sich leicht ausrechnen, worin der Unterschied einer IR-Temperaturmessung einer Glasscheibe in einem Gebäude oder nachts im Freien besteht.


    Beispiel:

    Glasscheibe habe 10% Reflexion (0,1), sei 20°C (293K) warm, während der Raum selbst 17° hat.

    E ~ 2934 * 0,9 + 2904 * 0,1 (90% Emission der eigenen Wärme, 10% Reflexion der Umgebung)

    Wenn das Gerät den Reflexionsgrad (hier 10%) nun mit 11% annimmt ... misst das Gerät trotzdem fast noch die gleiche Temperatur.


    Jetzt draußen nachts: Glasscheibe sei 7°C (280 K). Der Himmel sei -25° (248 K)

    E ~ 2804 *0,9 + 2484 *0,1

    Jeder kann sich selbst ausrechnen, was das Gerät dann anzeigt, wenn es von einer Reflexion mit 11% ausgeht.


    Vielleicht macht das klar, welche Stellschrauben man korrigieren muss, wenn man mit IR-Messgeräten arbeitet und warum ich Referenzvergleiche unter einem Carport empfehle.


    Robert Ganter

    Ich kann mir gut vorstellen, dass du in einer Glastür, die ~10% im IR reflektiert, einen "Schatten" (eigentlich das Gegenteil) des eigenen Körpers erkennst. Eine Raufasertapete oder eine Holztür mit ähnlichem Reflexionsgrad ist dagegen so diffus, dass da der Schatten nicht abgebildet wird. Mir fehlt dazu nur die eigene Erfahrung

    Und wenn es ne moderne Wärmeschutzverglasung ist, dann spiegelst du dich im IR noch besser.

    quilty
    Die Sonne tagsüber strahlt mit T = ~6000 K ... Da absorbieren Gegenstände im sichtbaren Wellenlängenbereich (~400 nm aufwärts). Und nicht wie bei T = 300 K im Bereich der IR-Strahlung oberhalb von ~3 Mikrometer. (-> Wien'sches Verschiebungsgesetz wer es genauer wissen will)

    Glas ist für Sonnenlicht überwiegend transparent, heizt sich kaum auf. Anders als das Metalldach meines Autos. Nachts im Spätherbst kriegen aber beide Flächen raureif, verhalten sich fast gleich.


    Vielleicht erklärt das die unterschiedlichen persönliche Erfahrungen?



    PS: Als Mod stelle ich nichts um. Bitte überlegt euch selbst, was ihr zum Thema beitragen möchtet.


    Wenn Markus hier 'ne Messreihe publizieren möchte, steht es ihm frei eine neue Diskussion darüber zu starten. Ich befürchte nur, dass die "rege" Beteiligung deshalb nicht weniger wird. Letztlich sind Diskussionen dafür da, dass man drüber redet ...


    Ich wünsche mir nur, dass man beim Abfassen von Antworten selbst seinen Text mal sacken lässt, ob er die Diskussion weiter bringt. Meine Vermutung ist, dass dies weniger der Fall ist, wenn man stündlich die Antworttaste drückt, wie hier zeitweise geschehen.


    Der Astrotreff freut sich über alle 5-Euro-Spenden, wenn etwas für's Phrasenschwein reif ist. ;) -> :pig:

    eine Glasoberfläche kann mit einem Infrarotthermometer nicht gemessen werden.

    ... kommt auf die Oberfläche, auf die Glassorte und auf das Messgerät an.


    Für die Spiegelrückseiten von FS und HS dürfte das Problem nicht in dem Ausmaß bestehen, da die regelmäßig nur mit K240 angeschliffen sind. Das ist selbst für eine Wellenlänge von 10 Mikrometer rau.

    Ich täte alle Temperaturmessungen (egal mit welcher Methode) mit einem Referenzobjekt vergleichen, das unter einem Sonnenschirm oder Carport nachts steht. Da wäre meine Annahme, dass diese Referenz ziemlich genau der Lufttemperatur (unterm Schirm) entspricht. Wenn das nicht reicht, dann zusätzlich ein Gebläse aufstellen.

    Auf durch die Politur in den Strahlengang einreflektiertes Licht ist er auch eingegangen.

    Du zitierst ein paar Aussagen von Couder, ohne auf den Kontext zu achten.


    Les surfaces polies ne vont elles pas donner lieu à des reflets nuisibles? Pour voir que cette crainte est vaine, considérons d'abord l'observation au foyer Cassegrain: comme les lames sont parallèles à l'axe optique, d'un point du champ pris à quelque distance de l'axe on aperçoit une image du ciel par réflexion très oblique sur les lames.


    Die Betonung liegt auf Cassegrain-Fokus. Frei übersetzt schreibt er: Unter dem extremen Streiflichtbedingungen, spielt es (hinsichtlich Reflexionen) keine Rolle, ob die Streben poliert sind oder nicht; der Vorteil einer besser temperierten Strebe aufgrund einer versuchsweise aufgeklebten polierten Alufolie ist in der Abbildung sichtbar. Nur eine Strebenachse wurde versuchsweise modifiziert. So konnte er die Spikes Alu-Hochglanz/geschwärzt direkt vergleichen.

    Eine ähnliche Diskussion wurde hier im Forum an anderer Stelle ausgiebig geführt und zwar mit der Fragestellung: Wie gut ist welche schwarze Farbe, um unerwünschte Reflexionen zu minimieren? Je flacher der Streiflichtwinkel, desto glänzender wirken Mattlacke und es bedarf zusätzlicher Partikel im Lack (z.B. Sägemehl, Faserstoffe) oder gar textile Oberflächen wie DC-Fix Verlours.


    Couder macht dann noch ein paar Aussagen, die am Standort in der Haute-Provence durchaus relevant sind. Z.B. dass seine geschwärzte Streben am 80cm-Teleskop dort um 2,7 K unter die Lufttemperatur abkühlten. Offensichtlich ist die Luft dort so trocken, dass damit der Taupunkt nicht überschritten wurde, der würde das sonst begrenzen. Und dass sich an den 10cm breiten Strebenblechen dann eine Grenzluftschicht bildet, welche in der Abbildung nachteilig auffällt, sprich zusätzlich Licht in die Spikes einbringt und das Beugungsscheibchen verschlechtert.


    Da sollte man überlegen, ob man davon bei kleineren Öffnungen überhaupt betroffen ist. Das Auflösungsvermögen ist öffnungsabhängig schlechter. Es stellt sich die Frage, ob man den Effekt überhaupt merkt. Auch die Bleche sind kleiner, so dass die kleinere Grenzschicht weniger den Lichtweg beeinflussen kann. Der Effekt selbst fällt schwächer aus. IMHO bis 20-Zoll eine Diskussion um Kaisers Bart.


    Zum Newton-Fokus schreibt Couder:

    Passons au foyer newtonien; l'œil placé au foyer peut apercevoir par réflexion sur les lames une certaine région intérieure de la partie haute du tube: cette région devra être noircie.

    frei übersetzt: Das im Fokus platzierte Auge kann durch Reflexion an den (glänzend polierten) Streben einen bestimmten inneren Bereich des oberen Teils des Innentubus sehen: dieser Bereich muss geschwärzt werden.


    Couder geht stillschweigend davon aus, dass die polierten Streben so tief im Tubus sitzen, dass sie nur die Tubusinnenwand in den OAZ spiegeln. Und das tut er deshalb, weil er für das stationäre Teleskop eh eine Verlängerung des Tubus bis an die Dachkuppel vorsieht. (Wir sagen dazu Taukappe).

    Ajouter au tube du télescope un prolongement aussi long que le permet la grandeur de la coupole pour diminuer l'angle solide sous lequel est vu le ciel.


    Zum thermischen Verhalten von Oberflächen:

    Couder geht noch auf eine andere "Kleinigkeit" ein, die hier im Thread, aber auch in anderen Diskussionen immer wieder angekratzt wurden, aber von vielen nicht wirklich beachtet wird. Im relevanten IR-Wellenlängenbereich (~10 Mikrometer), wo nachts Strahlungsverluste zu Abkühlungen führen, spielt die Lackfarbe (Pigmente im Lack) selbst keine Rolle, denn die Emission stammt von der Kunststoffmatrix des Lacks und nicht von den Pigmenten. Kurz: Ob ein Tubus weiß, schwarz oder rot lackiert ist, ist nachts egal. Man muss schon blank poliertes Alu nehmen, wenn man nachts die Absorption-/Reflexionsparameter ändern will. Tagsüber unter Sonnenschein, das möchte ich anmerken, spielt die Pigmentierung durchaus eine Rolle. Das Maximum ist bei Sonnenlicht bei so 0,5 Mikrometer (siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenstrahlung).


    Und im Zusammenhang mit dem Strahlungsmaximum von 10 Mikrometer Wellenlänger eines Schwarzkörpers bei ~280 K möchte ich zusätzlich auf etwas hinweisen. Wasserdampf absorbiert zwischen 3 und 10 Mikrometer als Treibhausgas ganz gut. Je höher die Luftfeuchtigkeit, desto geringer fallen Strahlungsverluste aus. Kurz: Ob man in einer feuchten Nacht überhaupt auf 2,7 K Unterkühlung kommt, wie Couder es in der Haute-Provence gemessen hat ... jetzt mal unabhängig davon, ob damit der Taupunkt unterschritten wird ... bin mir da nicht sicher. Im Winter, wenn es generell kälter ist und die Luft, absolut weniger Wasserdampf enthält, fallen Strahlungsverluste größer aus.

    Uns interessieren nur die Störlichter, die die Bildebene erreichen können. Spiegelnde Flächen winkeln wir angemessen an. Daher würde ich bei hochglanzpolierten Armen zu einer keilförmigen Geometrie (Keilleiste, Messer) wechseln.

    Ich frage ich mich, warum du von Dir in Mehrzahl sprichst. Hast du eine gespaltene Persönlichkeit oder einen Doppelaccount, für welchen du mitredest?


    Rot ist in der Skizze der Bereich, wo Streulicht direkt (ohne Umweg via HS) ins Okular gelangen kann. Danach bemisst sich die Gegenlichtblende bei einem Newton. Typisch sind FS-Streben im Blickfeld. Geometrisch, indem man diagonal von der Bildfeldebene zur Kante des OAZ-Rohrs eine Linie konstruiert. Den roten Winkel kann man direkt mit einer Blende bzw. langem Blendrohr am OAZ verkleinern. Die Grenze ist erreicht, wenn der OAZ aufgrund seiner Länge in den Sichtbereich für den HS kommt oder wenn die Blende den Lichtkegel, der vom FS kommt, beschneidet. Im roten Winkelbereich ist besser alles geschwärzt und nichts glänzend (u.a. auch der Rand des FS). Es gibt gute Gründe, warum bei allen Dobsons, die Gegenlichtblende am Hut so groß ist, wie sie ist. Wenn man hoch vergrößert, verkleinert sich das Bildfeld (Feldblende im Okular) und der rote Winkel wird kleiner. Da gehen einige einen Kompromiss ein, um die Größe ihrer Gegenlichtblende wegen Windanfälligkeit nicht ausufern zu lassen.


    Diese Probleme hat man mit einem Cassegrain nicht bzw. nicht in dieser Art. Abgeschwächt (weil viel tiefer im Tubus liegend) im Coudé-Fokus, der von Amateurastronomen aber nur selten genutzt wird. Insoweit ist Dein Link zum 193cm-Cassegrain ist hier fehl am Platz. Der steht in einer Kuppel, welche ein Großteil der thermischen Tücken (und Streulichtprobleme) abfängt. So schlau, wie die waren, haben die ihren Cassegrain genau auf die Kuppel optimiert.



    Es gibt schon lange Überlegungen, die FS-Streben durch einen verlängerten Tubus so weit nach vorne zu verlegen, dass sie nicht mehr im Blickfeld des OAZ sind, was die Halterung für den FS aber nicht steifer macht. Und es gab auch schon Überlegungen den Tubus gegenüber vom OAZ durch einen Schattenkasten zu verbreitern, so dass die Gegenlichtblende im Schatten des eigentlichen Tubus liegt. Dito Blendring-Systeme im Tubus wie bei einem Refraktor. Nur sprengt das regelmäßig den Rahmen für einen mobilen Newton jenseits der ~10"-Grenze.



    Ein Bekannter hatte die Streben seines 10"-Fotonewton dahingehend optimiert, dass er sie T-förmig machte. Das T-Dach sorgt dafür, dass die eigentliche Strebe in ihrem eigenen Schatten liegt und kein streifendes Streulicht zum HS spiegeln kann, ohne dass vermehrt Licht direkt in den Auszug gespiegelt wird. Nachteil ist die verstärkte Spikebíldung, die er bewusst in Kauf nahm.

    FS mit „low E“ Folie also Energiesparfolie

    Eine andere Antwort wäre, den Emissionsgrad/Emissionsvermögen der Bleche für die Nachtbeobachtung zu verschlechtern. Hier im Infraroten. Das gelänge laut der Emissionsgradtabelle im Anhang dieses Dokumentes durch Hochglanzpolitur der metallenen Bleche


    Hochglanz verbietet sich aus naheliegenden Gründen. Jede spiegelnde Fläche im Strahlengang erzeugt Geisterbilder. Kurz: Man hat dann ein Kaleidoskop.


    Wahrscheinlich kommt nix raus, aber wenn keiner mehr einen Vorschlag zu einem geeigneten Messgerät hat, dann nehm ich das oben genannte und messe mal ein paar Nächte Werte - Kostet ja nur Zeit.

    Für Vergleiche brauchst du immer eine Referenz. Es bieten sich Black-Box-Methoden an (man vergleicht einfach das Ergebnis, ohne zu wissen, wie sie im Detail zustande kommen).


    Nimm die Spinne als Bauteil und hänge/schwenke sie einfach vor einem kleineren Refraktor, ohne dass sie direkt im Strahlengang ist. Dann hast du den direkten Vergleich mit vs. ohne Spinne. Als Vorrichtung zum Reinschwenken kannst du z.B. so ein Fernglas-Schwenk-Parallelogramm nehmen.

    Du kannst auch den Worst-Case simulieren, indem du die Spinne über/unter den Strahlengang hältst. Wenn du ein Bino hast, kannst du die Spinne einfach vor einem der beiden Bino-Optiken halten und den direkten Seeingvergleich machen.

    Auch kannst du Temperaturvergleiche machen, indem du ein vergleichbares Blechstück einfach mit angeklebten Sensor aufstellst ... mal mit Sonnenschirm (nachts) und mal unter freiem Himmel (bzw. zwei davon und zeitgleich).

    Wenn du einen IR- bzw. Wärmebildaufsatz für eine Kamera hast, kann du auch direkt die Wärmebilder vergleichen.


    Alles nur eine Frage, wie viel Geld du ausgeben möchtest und wie viel Aufwand du betreiben möchtest.

    Nebenbei: Eine Beobachtungskuppel minimiert Strahlungsverluste.


    PS:

    Dass eine Wärme- bzw. Kältequelle in der Nähe zum Strahlengang Einfluss auf das Seeing hat, merke ich z.B. auf Teleskoptreffen, wenn ich relativ flach auf Planeten halte und ~5m entfernt der Nachbar unter 'meinem' Strahlengang ist. Ein Mensch produziert ... ich muss schätzen ... ~100 Watt Wärme.

    ja, das ist wahrscheinlich ein guter Vergleich, wobei die Fläche doppelt so groß ist

    Ignoriere die "Rückseiten". So wie eine Seite zum Himmel zeigt, zeigt die andere zum Boden und ist im Strahlungsgleichgewicht.


    Ist eh nur eine Abschätzung, wie ich den Einfluss im Vergleich zu anderen Einflussgrößen sehe. Stell Dir einfach einen entsprechend schmalen Hut an einem Stangendobson vor; wäre dann eher ein Monoring.

    In der Praxis kommen noch ganze andere Aspekte zum Tragen. Du wirst am Newton sicher eine Gegenlichtblende installieren. Timm hat an seinem Dobson (ich weiß nicht mehr welchen) die Gegenlichtblende dadurch verkleinert, dass er sie mittig im FS-Kreuz platzierte. Das ist nützlich bei Wind.


    Nebenbei:

    Bei Windstille und gutem Seeing kann Taunässe, sofern sie nicht die optischen Flächen selbst beschlägt, Dein guter Freund sein. Die sorgt für eine gute Temperaturanpassung aller Teile. Da kühlt nichts unter den Taupunkt ab. Dafür gibt Wasserdampf beim Kondensieren zu viel Energie ab.

    Ich mache da eine grobe Abschätzung zum Einfluss der FS-Streben:

    Der Einfluss liegt in der Größenordnung eines gleich breiten Abschnitts (Streifen) des Tubus, denn der hat ungefähr die gleiche Fläche wie vier Streben zusammen.

    Es gilt schließlich U=3,14*D-Tubus = ~ 4*L-Strebe, wenn man FS-Halter und Tubusdicke mit berücksichtigt.

    Die Spinne kühlt ja die Nacht über nach - läuft also ständig der Umgebungstemperatur hinterher und verliert dabei stetig Wärme, was vor der Öffnung umher wabert...

    Das ist eine Vermutung, die ich nicht ganz nachvollziehen kann. Die Spinne strahlt selbst auch gen Himmel ab, ist meist aus Metall mit guter Wärmeleitfähigkeit und aufgrund der geringen Masse mit wenig Wärmespeicherung. Ich würde eher vermuten, dass die kälter als die Luft ist. Aber halt nicht viel, weil ihre Oberfläche im Verhältnis zur Masse groß ist und die Luft das wieder ausgleicht.


    Müsste man mal messen ... oder zumindest beobachten. Wenn die in feuchten Nächten taunass wird, ist sie kälter als Luft.


    EDIT: Naheliegend wäre, wenn man einfach sagt: Die teilt das Schicksal eines Blechtubus bzw. der Stangen bei einem Stangendobson.