Es freut mich, dass sich zum Thema Toroid-Spiegel eine rege Diskussion entwickelt hat - ich habe aber auch nichts anderes erwartet. Infolge einer Ferienabwesenheit und der nach den Ferien üblichen erhöhten beruflichen Belastung hatte ich in den vergangenen 3 Wochen leider kaum Zeit um am Toroid-Spiegel zu arbeiten.
In den letzten Tagen habe ich damit begonnen den ROC_lang mit 2/3 Strichen zu verlängern. Auf den Bau einer Parallelogramm-Hilfshalterung habe ich verzichtet, stattdessen habe ich ROC_lang und ROC_kurz auf dem Spiegel und dem Tool mit farbigen Filzstiften eindeutig markiert. Zu meiner Überraschung war bereits nach einer Polierzeit von ½ h zwei verwaschene Brennlinien erkennbar und nach einer Polierzeit von 2 Stunden habe ich die Radien-Differenz bereits mit ca. 107 mm überschritten. Das Zurückpolieren ging ebenfalls sehr rasch von statten, gegenwärtig beträgt die Differenz ROC_lang – ROC_kurz noch ca. 88 mm. Die Brennlinien sind mittlerweile auch erheblich schärfer geworden, ich empfinde es dennoch schwierig, das Schärfemaximum exakt zu treffen. Erschwert wird das Ganze, da auch die Brennlinien von mehreren «Beugungslinien» umgeben sind. Bei mehrfachem Messen erreiche ich bei der Radien-Differenz eine Standardabweichung von ca. 0.4 bis 0.5 mm – das sollte ja für meine Zwecke genügen.
Bei den letzten Poliersitzung habe ich festgestellt, dass sich der Radius trotz TOT nicht verlängert, sondern verkürzt hat. Ich kann mir das derzeit nicht wirklich erklären, ich vermute aber, dass dieses Verhalten irgendwie mit der gegenwärtigen Form der Spiegeloberfläche zusammenhängt. Daher habe ich entschieden, dass ich nun zuerst einen Eindruck der Form der Spiegeloberfläche erhalten muss. Um endlich einen Nulltest des Ellipsoids durchführen zu können, werde ich vorerst nicht Polieren, sondern mit der Singlemode Glasfaser eine helle punktlichtquelle bauen.
Vielen Dank für Dein Angebot mein Projekt mit Rat und Tat zu unterstützen. Das nehme ich gerne an, diesbezüglich sollten wir wohl per PM in Kontakt treten.
Das Sphärische «Ding» mit 2 Radien nennt sich eben Toroid. D.h. die beim Sekundärspiegel des Yolos benötigte Form der Spiegeloberfläche entspricht der Oberfläche eines Torus am an der Aussenseite befindlichen grossen Radius. Da die Torusfläche sehr genau mit einem Elipsoid übereinstimmt, kann man es wie ein Elipsoid testen. Näheres findet sich im Aufsatz «Der Schliff eines torischen Spiegels» von Lukas Howald.
Ich dachte mir schon, dass ein 2 Zoll Okularauszug die bessere Wahl sei, aber ich bin froh, dass auch andere Forenten diese Meinung teilen. Ich besitze die Schleifanleitung von Lukas Howald, vielen Dank. In Bezug auf die Benutzung von Parallelogrammen bin ich derzeit wieder am Zweifeln. Einerseits sei der Schliff eines Toroids nach Beat Küchler freihändig möglich, jedenfalls wenn man sorgfältig arbeitet, und das Parallelogramm erscheint mir in der Anwendung reichlich unhandlich. Andererseits wage ich mich zum ersten Mal an ein Toroid.
Ich lese schon seit geraumer Zeit in diesem Forum und die Informationen haben mir schon mehr als einmal sehr geholfen. Ich bin immer wieder aufs Neue beeindruckt von der Expertise, die einem in diesem Forum zu Teil wird. Dafür möchte ich mich zuerst einmal bei allen Forenten recht herzlich bedanken. Dies ist aber das erste Mal, dass ich selbst einen Beitrag veröffentliche und Fragen stelle. Daher werde ich mich erst einmal kurz vorstellen.
Ich bin 50 Jahre alt geworden und ich lebe mit meiner Familie in der Schweiz. Seit jüngster Kindheit interessiere ich mich für das Thema Astronomie und allem was dazu gehört. Ursprünglich wollte ich sogar Physik studieren, aber ich habe mich in letzter Sekunde für ein anderes Studium entschieden. Während ich früher mit dem Teleskop oft selbst Beobachtungen angestellt habe, hat die berufliche und familiäre Belastung dazu geführt, dass ich heute nur noch selten den Blick durch ein Teleskop geniesse. Aber meine Liebe zur Astronomie hat mich nie verlassen, ich lese oft Artikel zum Thema und ich schätze nach wie vor den Blick an den Himmel. Allerdings bevorzuge ich heute der Einfachheit halber die Augen oder einen Feldstecher. Vor bald 20 Jahren habe ich mich dazu entschlossen selbst einen 10 Zoll f/4.5 Parabolspiegel herzustellen, wobei ich auch auf die Hilfe des leider viel zu früh verstorbenen Daniel Steiner zurückgreifen durfte. Der Spiegel ist zwar gut, wenn auch nicht perfekt gelungen, und der Bau des Teleskops war auf jeden Fall eine grossartige Erfahrung. Vom ersten Moment an hat mich das Carbo-Fieber in den Bann gezogen. Ich finde es noch immer erstaunlich, dass man in Handarbeit, mit einfachsten Hilfsmitteln, eine hochpräzise optische Oberfläche herstellen und prüfen kann. In den nächsten Jahren habe ich in Gedanken viele Spiegel angefertigt, aber ich hatte leider nicht genügend Zeit, um ein reales Projekt zu starten.
Mitte 2020 hat sich die Situation verändert und ich habe im Herbst 2020 (endlich) ein Projekt begonnen, von dem ich seit dem Jahr 1993 träume. Damals wurde im Magazin Orion der SAG das Yolo-Teleskop vorgestellt. Ende Dezember 2020 habe ich bei Stathis Kafalis die zur Herstellung der neuen Spiegel noch fehlenden Materialien erworben. An dieser Stelle möchte ich mich bei ihm nochmals für die schnelle Lieferung bedanken. Seither habe ich konsequent, aber mit langen Winterpausen (während der Heizperiode haben die durch die Bodenheizung verursachten Temperaturunterschiede die Durchführung des Foucault-Testes stark erschwert bis verunmöglicht), am Yolo bzw. an Messwerkzeugen und Hilfsapparaturen gearbeitet.
Die Sphärometer und ein Foucault-Tester waren bereits vorhanden, aber ich habe unter andrem die Lichtquellen des Foucault-Testers verbessert [1], aus einem nicht mehr lasernden Laserdiode eine Punktlichtquelle [2] gebaut und mein Foucault-Tester [3, 4] mit einem Bath-Interferometer [5] aufgerüstet. In Sachen Messeinrichtungen ist zwar vieles erledigt, aber es bleibt noch einiges zu tun, denn ich möchte für den Ellipsoid-Nulltest eine deutlich hellere Punktlichtquelle bauen, diesbezüglich orientiere ich mich an einem Video bei YouTube, worin Ed Jones das Objektiv eines Mikroskops nutzt, um Licht in eine Single-Mode Glasfaser einzuspeisen [6]. Am Ende möchte ich eine regelbare High-Power-LED nutzen, um eine sehr helle Lichtquelle von 9 um Durchmesser zu erhalten. Damit sollte der Nulltest als Ellipsoid gut möglich sein.
Bei „meinem“ Yolo habe ich mich dabei am f/12 Yolo-Design orientiert, welches Lukas Howald im Jahr 1993 veröffentlichte. Der Primärspiegel (Durchmesser 155 mm) soll ein ROC von 6100 mm mit einer konischen Konstante von -4.4 bekommen, während der Sekundärspiegel (Durchmesser 115 mm) eine ROC_kurz von 5900 mm und einen ROC_lang von 5978.6 mm bekommen soll. Dabei ist zu erwähnen, dass ich die Spiegel in doppelter Ausführung anfertige. Der aktuelle Baufortschritt ist dergestalt, dass der Grob-- und Feinschliff aller Spiegel abgeschlossen ist, die Primärspiegel sind anpoliert und beide Sekundärspiegel sind in etwa Kugelspiegel mit einem ROC zwischen etwa 5900 bis 5905 mm [7, 8]. Als Tool für das Schleifen und Polieren habe ich entsprechend zugeschnittene Granitplatten verwendet. Die Platten haben eine graue Farbe, ich hatte aber beim Polieren - im Gegensatz zu anderen Forenten - bisher keine Probleme mit harten Partikeln, die sich beim Polieren vom Tool lösen, auf den Spiegel fallen und ihn zerkratzen. Allerdings habe ich die Granitplatten nach dem Ausschneiden mit einer Diamanttrennscheibe mit einem Carbo-Schleifstein gut geglättet.
Beim Polieren habe ich folgende Erfahrungen gemacht: „Fehler“ können bei kleinen Spiegeln verhältnismässig schnell herauspoliert werden, aber kleine Spiegeldurchmesser kippen beim Polieren wesentlich leichter als grosse Spiegel. Erst nachdem ich die Halterung [9] so verbessert habe, dass die Spiegel möglichst weit oben [10], satt mit wenig Spiel aber ohne die Spiegel zu drücken, abgestützt sind und nachdem ich auf eine weniger nachgiebige Unterlage (1 mm Gummimatte) umgestellt habe, war die Tendenz zur Ausbildung von runden Kanten behoben. Zudem ist der Foucault-Test bei f/26 extrem empfindlich. Bereits nach einer Polierzeit von 1 Minute sind Veränderungen der Oberfläche erkennbar und nach 2 Minuten sind sie bereits unübersehbar, das hat mich schon erstaunt.
Aber ich konnte bisher alle Probleme lösen und nun habe ich zwei einigermassen sphärische Sekundärspiegel mit fast identischem ROC (die Differenz ist kleiner als 5 mm, wahrscheinlich ca. 3 mm). Nun möchte ich, wie in der Anleitung von Lukas Howald beschrieben, den ROC_lang, mit ca. 2/3 Strichen TOT, seitlicher Überhang max. 1/4, um 78.6 mm verlängern.
In den Anmerkungen zum Schliff eines Toroids aus dem Jahr 2003 beschreibt Lukas Howald, dass man das Toroid auch gut erreichen kann, wenn man mit dem ROC_kurz startet. Ich plane, das gewünschte Delta_ROC um etwa 10 % zu überschreiten, damit ich beim Verfeinern der Form etwas Spielraum habe. Zudem hat Lukas Howald im Jahr 2003 darauf hingewiesen, dass eine getrimmte Pechhaut, bei der ca. 30 % der Fläche abgedeckt ist, den Fortschritt der Zylinderkorrektur erheblich beschleunigen solle. Ich möchte deshalb die Pechhaut beim Warmpressen seitlich mit folgender Schablone abdecken [11].
Da ich mich noch nie an ein Toroid gewagt habe und da man im Netz zu diesem Thema nur verhältnismässig wenige Informationen findet, wende ich mich mit meinen Fragen vertrauensvoll an das Forum:
Die (noch) sphärischen Sekundärspiegel sind nicht perfekt, ich gehe aber davon aus, dass die Qualität ausreichend ist, um mit der Zylinderkorrektur zu beginnen. Kommt jemand zu einer anderen Einschätzung?
Nach sorgfältigem Abwägen des Für und Wider bin ich zum Schluss gelangt, dass ich die Zylinderkorrektur ohne Parallelogramm-Hilfshebel polieren möchte. Spricht etwas dagegen oder ist das beim ersten Toroid zu schwierig?
Haltet ihr meine Schablone [11] für geeignet, um das Polieren der Zylinderkorrektur zu beschleunigen?
Ist das Überschreiten von Delta_ROC von 10 %, um Spielraum bei der Feinkorrektur zu haben eine gute Idee?
Ich liege schon richtig in der Annahme, dass man beim Polieren des Delta_ROC im Wesentlichen mit dem Plustest, zur Übersicht ggf. zusätzlich den „normalen“ Foucault-Test anwendet und dass man den Nulltest als Ellipsoid, bei der die Lichtquelle und der Foucault-Tester in den verschiedenen Brennpunkten stehen, erst für die Feinkorrektur des Toroids nutzt?
Die Endpolitur möchte ich mit Polierrot ausführen, wo kann ich Polierrot in einer Optik-Qualität beziehen, bzw. gibt es jemanden, der das Farbpigment „rostbraun“ aus dem Künstlerbedarf einsetzt?
Um z.B. Rückseite von Spiegel so schnell wie möglich zu polieren, möchte ich künftig statt einer Pechhaut Poliertabs nutzen. Wo kann ich Poliertabs (in Kleinmengen) beziehen?
Ich möchte am fertigen Yolo-Teleskop einen 2 Zoll-Okularauszug anbringen. Haltet ihr das für überrissen oder würde ein 1¼ Zoll Auszug völlig ausreichen?
Besten Dank im Voraus für eure Anregungen, die Kritik und die Verbesserungsvorschläge.
Gruss Rolf
[1] Eine der Lichtquellen für den Foucault-Tester. Um eine möglichst homogene Lichtverteilung erreichen zu können, ist der LED eine 5 mm durchmessende und 0.5 mm dicke Mattscheibe vorgesetzt.
[2] Punktlichtquelle. Die Halterung erlaubt es, dass ich die Laserdiode nahe der optischen Achse bis auf Höhe der Feldblende des Okulars einschieben kann. Dadurch kann ich die Messung mit einer minimalen axialen und lateralen Abweichung durchführen.
[3, 4] Foucault-Tester.
[5] Auf den Foucault-Tester aufgebautes Bath-Interferometer.
Inhalte von externen Seiten werden ohne Ihre Zustimmung nicht automatisch geladen und angezeigt.
Durch die Aktivierung der externen Inhalte erklären Sie sich damit einverstanden, dass personenbezogene Daten an Drittplattformen übermittelt werden. Mehr Informationen dazu haben wir in unserer Datenschutzerklärung zur Verfügung gestellt.
[7} Sekundärspiegel Ba. Geprüft mit einer LED mit ca. 470 nm Wellenlänge, zur besseren Visualisierung habe ich den blauen und grünen Farbkanal ausgetauscht.
[8} Sekundärspiegel Bb. Geprüft mit einer LED mit ca. 470 nm Wellenlänge, zur besseren Visualisierung habe ich den blauen und grünen Farbkanal ausgetauscht.
[9] Übersicht der Halterung der Spiegel während des Polierens. Der Spiegel sitzt mit minimalem Spiel in der Halterung. Die weisse Fassung wurde aus einem alten Küchenbrett und die Halterung ist in einer Sperrholzplatte eingelegt. Mit angepassten Halterungen kann ich verschiedene Spiegel-Tooldurchmesser einsetzten.
[10] Halterung von der Seite betrachtet. Ich habe darauf geachtet, dass der Spiegel möglichst hoch abgestützt wird, dadurch kann ich die kleinen, während des Polierens zum Kippen neigenden Spiegel gut einfassen.
[11] Schema Schablone, die gelb markierte Fläche möchte ich beim Pressen der Pechhaut abdecken.
Astrotreff - Die Astronomie und Raumfahrt Community in der WSC-Connect App bei Google Play
Astrotreff - Die Astronomie und Raumfahrt Community in der WSC-Connect App im App Store
Download
Diese Seite verwendet Cookies. Durch die Nutzung unserer Seite erklären Sie sich damit einverstanden, dass wir Cookies setzen.Weitere InformationenSchließen
