Beiträge von Raphael im Thema „größere Planspiegel ? Aktualisierung“

Raphael · 1. Dezember 2003

Hallo Micha!

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Was du mir noch nicht bestätigt hast ist das Verfahren, wie man bei euch Planflächen mit dem Wyko vermißt, nachdem der Meßbereich sicher nicht über einen Durchmesser von 320 mm und mehr gehen kann,
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

hmmmmm, ich bin gerade noch am überlegen ob ich dir überhaupt irgendwas bestätigen muss.

1. hast du mich das nirgends gefragt, zumindest sehe ich das nirgends.
2. Wenn du sowas wissen willst kann man auch freundlich fragen und das nicht nicht unbedingt als Vorwurf vormulieren.
3. Weiß ich nicht ob es Sinn macht Dir das zu erklären (ka ob du das verstehst)
4. Weiß ich nicht ob ich dir das überhaupt sagen darf denn auch heute noch gibt es in einer Firma Dinge, die vielleicht nicht unbedingt jeder außenstehende wissen sollte - nennt sich Firmengeheimnis. Auch wenn ich bereis nichtmehr in dieser Firma beschäftigt bin habe ich die Pflicht selbiges zu wahren. Tatsache ist aber, dass es machbar ist - wenn auch nicht unbedingt mit einem handelsüblichen Interferometer ohne jeglichen Zusatz.

Des weiteren geht es hier ja nicht um riesige Durchmesser sondern um deine 125mm Platte sowie um Kurts Spiegel. Und es geht auch nicht darum wie man in einer Firma prüft die Optiken herstellt sondern es geht um eine (besser um zwei verschiedene) Prüfmethode(n) die jeder zu Hause durchführen kann, denn wie Kurt schon erwähnte sieht ein Messaufbau in einem optischen Betrieb meist etwas anders aus und ist zu Hause nur ausgesprochen schwierig bis gar nicht zu realisieren.

Aus den soeben erläuterten Gründen erspaare ich mir und dir die Erklärung des Messaufbaus und gehe lieber weiter an meinen eigenen Prüfvorrichtungen basteln. Ich hoffe du nimmst mir das nicht zu übel.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wie wäre es, wenn du dazu mal eigene Versuche anstellst? Wäre auch für mich sehr interessant, zu welchen Schlüssen du dabei kommst.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Ich habe eigentlich keinen Bedarf an einer entsprechenden Vorrichtung um gegen Flüssigkeit zu prüfen. Trotzdem werde ich vielleicht mal, wenn mir an einem langen Winterwochenende langweilig sein sollte damit ein bißchen experimentieren und das dann hier dokumentieren.

Viele Grüße
Raphael

Raphael · 1. Dezember 2003

Hallo Micha,

Ja, die Standardeinstellungen bei FringeXP zieht den Focus noch mit ab.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Unterhalb der Plankonvex-Linse mit Planfläche zur Lichtquelle schließt sich die "Wanne" an, in der auf 3 Stützpunkten das Probeglas liegt und vom Wasser etwa 2 mm überdeckt wird.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Heißt das, das Glas lag komplett im Wasser? Wie bekommst du dann so deutliche Interferenzmuster? An einer Wasser-Glas-Fläche werden nur etwa 0,4% des Lichtes reflektiert (bei Wasser mit n=1,33 wenn man Spühlmittel oder so zum entspannen zu gibt ändert sich ja die Brechzahl). An einer Luf-Wasser Fläche werden immerhin schon 2% des Lichtes wieder zurück reflektiert. Das macht einen Kontrast von 2% was ja nicht besonders berauschend ist.

Wenn du das Probeglas wirklich versenkt hast, dann ergibt sich ein weiteres Problem. Was du dann gemessen hast war alles mögliche, aber nicht die Abweichung der Oberfläche deines Probeglases - zumindest nicht ohne weitere Rechnerei. Mal angenommen das Wasser hat an jeder Stelle die selbe Brechzahl und so - also das Wasser sei ein perfektes optisches Medium - dann mußt Du "nur" noch die Brechzahl des Wassers bei deiner Messung berücksichtigen. Diese wiederum muss dir für die verwendete Welenlänge möglichst bekannt sein. Bei Wasser mit n=1,33 würde man die "gemessenen Flächenabweichungen" mit 2,66 multiplizieren müssen um auf die tatsächliechen Abweichungen zu kommen.
Die Fehler die durch die einfache Linse und den Spiegel in verbindung mit den 2mm zu stande kommen lassen wir mal dahin gestellt.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Soweit mir bekannt, läßt sich die Vermessung von Planflächen auf dem Zygo nur in Abständen durchführen wegen des begrenzten Durchmessers von ca. 150 mm, also eine Erfassung der Gesamtfläche auf einem Male auch mit dem Zygo nicht möglich ist oder in der Testanordnung mit dem Kugelspiegel.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Kannst du mir das bitte mal genauer und auf deutsch erklären!? Irgendwie scheint da der Satzbeu so verunstaltet zu sein, dass ich die Aussge des Satzes nicht ganz verstehe. Tut mir leid.

Viele Grüße
Raphael

Raphael · 1. Dezember 2003

Hi Micha,

ich kann mir noch nicht ganz vorstellen wie der Messaufbau ausgesehen hat. Es würde mich freuen, wenn du mal eine grobe Skitze machen könntest. Nach dem was ich mir bisher so vorstelle müßte das Probeglas und die Wasseroberfläche sehr nahe aneinander gewesen sein weil so eine Plankonvexlinse hat ja alles mögliche und unmögliche an Abbildungsfehlern die sich bei größeren Abständen in die Messung mit ein schleichen. Sie sollte dann zumindest Asphärisch sein - und das eben möglichst genau. Man muss nun natürlich auch berücksichtigen, dass das hier vermessene Glas nicht besonders plan ist und somit auch der Prüfaufbau nicht soooo empfindlich ist.
Soeben habe mir das Interferogramm auch mal ins FringeXP geladen und dann die Ergebnisse weiter verarbeitet. Es ist bissi schwierig das sicher aus zu messen, weil es so viele Streifen auf einem so kleinen Bild sind - da macht ein Pixel hien oder her schon rel. viel im Ergebnis aus. Kann es sein, dass du den "Focus" (Zernike 4) aus der Rechnung entfernt hast? Wenn ich das mache komme ich auf ähnliche Werte wie du. Dies ist aber bei Planflächen nicht erlaubt. Da ist nur "Piston" und "Tilt" abziehbar (Zernike 1 bis 3).

Meine Ergebnisse sehen folgendermaßen aus:
PV Wellenfront: L/3
RMS Wellenfront: L/16
Strehl: 0,86

Dabei machen sich die folgenden Fehler wie Folgt bemerkbar:
Focus: - L/3
Astigmatismus: L/3,5 Achse: -12,2°
Koma: L/4,3 Achse: 58,5°
Sphärische Aberation L/2,9

Die Fehler überlagern sich jedoch so, dass die gesammte Fläche wieder besser wird. (Siehe z.B. die Vorzeichen von Focus und Sphärischer aberration. Vor allem der Focus-Fehler sowie sie Sphärische Aberration können daher rühren, dass die Lichtquelle nicht exakt im Brennpunkt der Linse positioniert war. Es irritiert mich ein wenig, dass Koma und Astigmatismus so starkt vorhanden sind. Eine leichte Verkippung der Linse würde zumindest den Astigmatismus gut erklären können. Ob die Fehler nun auf dem Glas sind oder von der prüfvorrichtung kommen kann man jetzt im nachhinein natürlich nichtmehr feststellen. Hast du noch mehr Interferogramme von diesem Teil? Vielleicht auch welche bei der das Glas um einen bestimmten Winkel gedreht wurde? Die Angaben der Einzelfehler beziehen sich ebenfalls auf die reflektierte Wellenfront.

Viele Grüße
raphael

Raphael · 29. November 2003

Hallo Michael,

das mit dem Wasser oder Öl-Spiegel ist eine nette Sache, aber auch nicht soooo einfach wie sich das anhört. Dir brauche ich das glaube ich nicht erzählen, hasts ja scheinbar selber praktiziert - trotzdem möchte ich dich ein paar Sachen dazu fragen - rein interessehalber.

1. Was hast du als Kollimator benutzt? Der Kollimator muss ja selbst schon recht gut sein um dadurch keine Fehler in den Prüfaufbau zu bekomen. Scheint mir eine Linse gewesen zu sein weil keine zentrale Abschatuung zu sehen ist. Eine Linse oder besser ein Linsensystem mit mindestens 120mm Durchmesser und der nötigen Genauigkeit (möglichst besser als Lambda/4) ist ja nicht gerade billig - Ok, wenn man den passenden Refraktor hat dann gehts - dann kann man den entsprechend zweckentfremden.

2. Welches Behältnis hast du für die Flüssigkeit genommen? Ich weiss jetzt nicht wie das bei Wasser ist, aber bei Öl darf der Ölfinlm nicht zu dick sein und der Boden der Wanne muss auch schon recht plan sein, sonst drückt die Unebenheit des Bodens noch ein bisschen durch das Öl durch (kann ich mir nicht vorstellen, hab ich aber mal von jemandem gehört der das wissen müßte).

3. Wie gut ist die Rückseite der Platte? Die geht ja auch mit in die Messung ein wenn sie zu schlecht ist (sollte auch nicht mehr als L/4 in Transmission haben). Ähnlich ists mit Schlieren und so weiter im Glas. Bei dieser Größe kann man aber davon ausgehen, dass z.B. Quarzglas oder hochwertiges BK7 homogen genug ist.

4. Wie nah bist du mit dem Werkstück an der Flüssigkeit dran gewesen? (je näher, desto weniger fallen die Punkte 1 und 3 ins Gewicht)

5. Wie hast du die genaue Kollimation der Beleuchtungseinheit sicher gestellt?

plane Grüße
Raphael