Beiträge von mkoch im Thema „"Edge Support Calculator"“

    Hallo,


    > Nur dass ein linearer verikaler TK der Luft keine Störung ergeben soll leuchtet mir noch nicht so recht ein.


    --> Kurt


    Der Temperaturgradient bewirkt, dass die Lichtstrahlen auf Kreisbahnen laufen. Mit sehr grossem Radius, versteht sich. Da aber alle Strahlen gleichermassen betroffen sind, ändert das nicht viel an der gemessenen Form des Spiegels. Vereinfacht kann man sagen, dass sich einfach der Krümmungsmittelpunkt des Spiegels ein paar Hundertstel Millimeter nach oben oder unten verschiebt.



    --> Kalle


    > Warum nicht gleich eine Vakuumkammer/Unterdruckkammer - garantiert kein Seeing.


    Das überlassen wir besser den Profis:
    http://www.lzos.ru/en/astro_mirrors_control.htm


    Gruss
    Michael

    Hallo Kurt,


    > ich hatte mehrfach beobachtet, dass bei Tk von im Bereich 0,1°C bis 0,3°C/Spiegeldurchmesser, ...


    Ich habe hier ziemlich reproduzierbar und unabhängig von der Jahreszeit 0.2K Gradient auf 50cm, und zwar linear.
    Ich messe mit 3 kalibrierten Thermometern mit 0.01K Auflösung, Höhe überm Tisch 2cm, 30cm, 58cm.
    Die Temperatur des mittleren Fühlers ist immer schön in der Mitte zwischen den beiden anderen.
    Zum Kalibrieren habe ich einen mit Styropor isolierten Kupferblock mit 3 Bohrungen, wo die Fühler reingesteckt werden. Und dann zeigen alle das gleiche an, mit maximal 0.02K Abweichung.



    > Wie bereits gesagt war das an einem 250 mm Zerodurspiegel. Der wird duch das bisschen Temperaturdufferenz garantiert nicht astigmatisch werden.


    ganz bestimmt nicht.



    > Mess mal die Wand- Decken- und Bodentemperaturen in Deinen Prüfraum zu dieser Jahreszeit!


    Fussboden 12.2°C
    Decke 12.8°C (der Raum oben drüber ist unbeheizt)
    Wird vielleicht noch gleichmässiger wenn ich die Tür zumache.


    Gruss
    Michael

    Hallo Max,


    > eine wirkliche Herleitung habe ich bislang noch nicht gefunden.


    Dann möchte ich das mal versuchen.


    1. Wenn das gesamte Gewicht des Spiegels unten auf einem einzigen Punkt lastet, dann entsteht zweifellos Astigmatismus. In der horizontalen Ebene wird der Krümmungsradius grösser, und in der vertikalen Ebene wird er kleiner.


    2. Jetzt nehmen wir mal an, dass wir zwei Lagerpunkte haben, die sich fast an den Seiten des Spiegels befinden, also bei etwas weniger als +-90 Grad. Der Spiegel wird regelrecht eingeklemmt, und die radialen Kräfte werden sehr gross. Bei exakt 90 Grad sogar unendlich gross!
    Wenn die seitlichen Kräfte wesentlich grösser sind als das Eigengewicht in Fall 1, dann muss logischwerweise der Astigmatismus jetzt anders rum sein, also der horizontale Krümmungsradius wird kleiner, und der vertikale wird grösser.


    3. Und nun ist klar dass es irgendwo in dem Bereich dazwischen (ungefähr bei +-45 Grad) zwei ideale Lagerpunkte geben muss, wo sich die beiden Effekte genau kompensieren, so dass der Astigmatismus 1. Ordnung genau Null wird. Ob dieser ideale Punkt genau bei +-45 Grad liegt oder nur irgendwo in der Nähe, das weiss ich nicht.


    Gruss
    Michael

    Hallo Kurt,


    > 1. Lt. Mirror Edge Support Calculator" sind die Deformatinswerte für einen Spiegel wie unser RR (D= 300, d= 25) so gering, dass man sie nach meiner Einschätzung kaum noch sicher ...


    Dem stimme ich zu. Um die Berechnung messtechnisch zu verifizieren brauchen wir einen Spiegel, der möglichst gross und dünn ist, und noch dazu mit kurzer Brennweite. Und möglichst wenig Eigen-Astigmatismus.



    > 2.Eine der wichtigsten Störgrößen wird schlicht vergessen. Das ist der vertikale Temperaturgradient der Luft in der Prüfstrecke. Bei früheren Versuchen zur Reproduzierbarkeit der Interferometermessung hab ich bemerkt, dass selbst bei einen nur 250 mm großem und 43 mm dicken Zerodurspiegel scheinbar Prüfstandsasti in der Größenordnung von 1/10 lambda PtV sichtbar wurde.


    Dazu gibt es aber unterschiedliche Meinungen. In diesem Thread ab Seite 4:
    http://www.astrotreff.de/topic…OPIC_ID=45598&whichpage=4
    sind wir (Hans-Jürgen Busack und ich) zu der Erkenntnis gelangt, dass die Temperaturschichtung keine Rolle spielen dürfte, vorausgesetzt es handelt sich um eine lineare Temperaturverteilung (mit anderen Worten: ein gleichmässiger Gradient).
    In dem Thread fehlt am Ende noch der Hinweis, dass ich die Berechnung von Hans-Jürgen nachvollziehen konnte.


    Gruss
    Michael

    Hallo Max,


    > Eine hohle Form fällt unter Eigengewicht immer in sich zusammen!


    Das kann man so nicht sagen. Wenn die Lagerpunkte bei +-45 Grad sind, dann wird der Spiegel auch in der Breite zusammengedrückt, und dadurch wird der Astigmatismus (zumindest teilweise) kompensiert.


    Gruss
    Michael

    Hallo Robert,


    > Remember that the ideal 45° edge bearings exactly at the COG produce the following results:
    - RMS: 0.7 nm
    - P-V: 7.0 nm
    No astigmatism, just trefoil, tetrafoil and primary spherical.



    Aha, da ist also gar kein Astigmatismus wenn die Lagerung bei +-45 Grad im Schwerpunkt erfolgt. Das erklärt natürlich die unterschiedlichen Ergebnisse. Ich muss mir unbedingt eine neue Spiegel-Halterung nach den neusten Erkenntnissen bauen. Und wenn der Tag 36 Stunden hätte, dann wäre das schon längst geschehen :)


    Gruss
    Michael

    Hallo Stathis,


    > 1. Schaut mal die Rechnungen von Mauro Da Lio.


    Ah, das ist interessant. Was meint er denn mit "piano wire"? Wörtlich übersetzt heisst das "Stahldraht", aber aus dem Zusammenhang scheint hervorzugehen dass feste Auflager an bestimmten Stellen gemeint sein müssen.



    > Die ersten beiden Beispiele zeigen an einem 16" Spiegel von 40,5 mm Dicke, dass eine Verlagerung des Auflagerpunktes vom Schwerpunkt aus von 1 mm nach vorne, bereits die RMS Deformation mehr als verdoppelt (von 0,85 auf 2,2 nm RMS). Der Effekt dürfte bei dem viel dünnerem MRR- Spiegel noch höher sein. Wie sicher bist du, dass du bei deiner Messung genau im Schwerpunkt gelagert hattest?


    Er hat einfach mit der vollen Dicke auf zwei Holzkanten aufgelegen. Die Rückseite war kräftefrei. Das ist leider keine exakt definierte Auflage. Nächstes mal mache ich es besser, man lernt ja dazu...
    Der Winkel war nicht +-45 Grad sondern nur +-20 Grad.



    > 2. Da die Deformation sehr lokal ausgeprägt ist, ist der Umrechnungsfaktor von RMS auf PV wahrscheinlich höher als bei Astigmatismus erster Ordnung, also wohl höher als der von dir angenommene Faktor 4.9.


    Das stimmt, hat aber keinen Einfluss auf den Vergleich weil ich ja nur den PV-Wert des Astigmatismus 1. Ordnung betrachtet habe, und nicht den PV-Wert von allen Fehlern zusammen.



    > 4. Kann man eine Deformation von 2x0,8= 1,6 nm RMS Wellefront mit einem Interferometer überhaupt genau genug ausmessen?


    Das ist so an der Grenze des Machbaren. Bei Zygo wird die "Repeatability of RMS" mit lambda/10000 angegeben:
    http://www.zygo.com/products/gpi/gpi_xp-d_can_spec.pdf
    Dem steht aber die Genauigkeit der Transmission-Sphäre gegenüber, und die hat "nur" lambda/40 PV.


    1.6nm Asti RMS in der Wellenfront entspricht 1.6nm * 2 * sqrt(6) = 7.84nm PV, das entspricht lambda/81. Da kommt man nicht drum herum, den Fehler der Transmissions-Sphäre vorher per 2-Sphären-Test zu ermitteln und dann zu subtrahieren.


    Gruss
    Michael

    Hallo Kurt,


    > lt. meinen Messungen zumm RR Versuch hatte der 12"- Spiegel 1,3 lambda wave Asti, von der Lagerung unabhängig. Das wurde doch durch Deine Messungen sowie durch die von Alois ziemlich gut bestätigt. Ein derart verbogenes Exemplar kann man doch schlecht zur praktischen Nachprüfung eines Rechenergebnisses zur Laderungsdeformation heranziehen. Oder hab ich etwas völlig falsch verstanden?



    Ich hatte zwei Messungen gemacht, wobei der Spiegel um 90 Grad gedreht wurde, und dann hatte ich den gesamten Astigmatismus rechnerisch in zwei Anteile zerlegt: Der Astigmatismus des Spiegels (Grössenordnung ungefähr so wie du geschrieben hast), und der durch den Teststand hervorgerufene Astigmatismus.
    Letzterer war 0.11 waves PV in der Wellenfrant bei 633nm.


    Siehe Testbericht, ganz unten:
    http://www.astro-electronic.de/mir_r_r.htm


    Ich würde diesen Test gerne noch mal mit einem besseren (und dünneren) Spiegel wiederholen, um das Programm von Robert zu überprüfen. Ich habe aber im Moment keinen geeigneten Spiegel. Er sollte möglichst gross und dünn sein, aber der Krümmungsradius muss kleiner als 4m sein, sonst passt er nicht auf meinen Tisch.


    Gruss
    Michael

    Hallo,


    so, ich habe das jetzt mal für den Round-Robin Spiegel ausgerechnet.
    Die gegebenen Daten sind:
    Mechanischer Durchmesser: 304.8mm
    Dicke an Rand: 24.5mm
    Öffnungsverhältnis: 5
    Ich habe "90° edge bearings" angeklickt, das entspricht zwar nicht ganz meiner Lagerung, kommt der Sache aber am nächsten.


    Das Programm von Robert Houdart errechnet 0.8 nm RMS bezogen auf die Spiegeloberfläche.


    Für den Umrechnungsfaktor von RMS nach PV habe ich 4.9 gefunden, das ergibt also 3.92 nm PV bezogen auf die Spiegeloberfläche, oder 7.84 nm bezogen auf die Wellenfront.


    Gemessen hatte ich 0.11 waves PV bezogen auf die Wellenfront, bei 633nm. Das entspricht 70 nm PV.


    Also ein Faktor 9 zuviel. Irgendwas kann da nicht stimmen, entweder bei der Berechnung oder bei meiner Messung.


    Gruss
    Michael

    Hallo,


    weiss jemand den Zusammenhang zwischen RMS und PV bei Astigmatismus? Dann könnte man anhand des Round-Robin Spiegels mal überprüfen ob die Grössenordnung stimmt.
    Ich hatte damals 0.11 waves PV Teststand-Astigmatismus gemessen, bezogen auf die Wellenfront, bei 633nm. Also 0.055 waves PV bezogen auf die Spiegeloberfläche.
    Mechanischer Durchmesser: 304.8mm
    Dicke an Rand: 24.5mm
    Öffnungsverhältnis: 5


    Gruss
    Michael