10" f/6: Foucault-Messergebnisse

  • Hallo Selberschleifer!


    Ich habe eben mittels Foucault-Test meinen selbstgeschliffenen und mittlerweile verspiegelten 10" f/6 Newton-Spiegel vermessen.
    Gemessen wurde bei 0°, 45°, 90° und 135°. Hier erstmal die FigureXP-Bilder zu diesen Messungen:


    0°:



    45°:



    90°:



    135°:



    Mich würde Eure Meinung dazu interessieren.
    Was meint Ihr zu den Abweichungen bei den 4 Messreihen (0° bis 135°)?



    Gruß Harald

  • hallo harald,


    wo sollen hier abweichungen sein ?
    meinst du etwa +-0.04 differenz im strehlwert
    oder meinst du +-5nm abweichung bei den kurvenformen ?


    l.g. robert

  • Hallo Lupos!


    Klar, die Abweichungen sind klein, aber sie sind ja vorhanden. Du meinst also, dass diese vernachlässigbar sind?


    Kann man eigentlich anhand der Foucault-Bilder sagen, ob ein Astigmatismus vorhanden ist bzw. kann man Astigmatismus anhand der Bilder ausschliessen?



    Gruß Harald

  • Hallo


    ich glaube du übertreibst, aber wir sind ja auch stolz auf dich[:D]
    wenn du dir das mal ansiehst ist im 2. Bild die randzone und die 50%Zone angeblich zu hoch, für die längere brennweite die sich das Programm ersponnen hat, wenn du den Roc selber überall optimal und gleich einstellst sieht es bestimmt besser aus, scheint in der Berechnung nicht ganz Stufenlos zu arbeiten das Programm.
    lässt sich bestimmt wenn man den FS berücksichtigt und die Mitte nicht so sehr beachtet noch weiter hochstrehlen.


    Super Spiegel


    Gruß Frank

  • Hallo Harald,
    ich kann mich der Frage von Robert nur anschließen. Die feinen Unterschiede sind nicht ernst zu nehmen, weil sie im Rahmen Messgenauigkeit liegen. Vernünftigerweise rate ich, mach den Startest am Himmel und wenn nix auffälliges zu sehen ist dann ab damit zur Verspiegelung. Wäre es mein Spiegel würde ich wahrscheinlich wie jeder andere unvernünftige Spiegelschleifer auch weiter daran herumfutteln.....Irgendwann kommt dann vielleicht der Glücksmoment, dass alle Zonen Null Differenz zum Sollwert zeigen. Darüber kann man alt werden oder in der Zeit viele neue Spiegel mit "Kurven" wie Du sie hier zeigst schleifen.


    Gruß Kurt

  • Hallo Kurt!


    Der Spiegel ist schon verspiegelt.
    Vor der Verspiegelung hatte der Spiegel sogar 99% Strehl. Da ich mittlerweile meinen Foucault-Test verbessert habe, habe ich den Spiegel jetzt nochmal gemessen.


    Wie ist das mit dem Astigmatismus? Kann man den Asti anhand obiger Messungen ausschliessen oder ist der Asti nicht im Foucault-Test(indirekt über mehrere Messungen bei verschiedenen Winkeln) erfassbar?
    M.a.W.: Was wäre, wenn die Messungen deutlich unterschiedlichere Kurven als oben ergeben hätten? Wäre dann auf Asti zu schliessen?



    Gruß Harald

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Harald_M</i>
    <br />
    Was wäre, wenn die Messungen deutlich unterschiedlichere Kurven als oben ergeben hätten? Wäre dann auf Asti zu schliessen?


    Gruß Harald
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    ja das wäre sicher eine form von asti.


    leider garantiert umgekehrt die messung des gleichen kurvenverlaufes bei unterschiedlichen winkeln nicht die freiheit von asti.
    wäre der spiegel bis auf kleine abweichungen parabolisch mit unterschiedlichen brennweiten (asti) bei unterschiedlichen winkeln würde man jedesmal in etwa gleiche kurven (bei etwa gleichen abweichung von der parableform) messen dennoch wäre asti vorhanden.


    l.g. robert

  • Hallo Lupos!


    Habe ich das richtig verstanden, dass man Asti per Foucault qualitativ erfassen kann, wenn man die Messkurven verschiedener Winkel jeweils <i>im gleichen ROC</i> darstellt?


    Konkret denke ich da an folgendes Vorgehen:
    Die ROCs der 4 Messkurven mitteln und dann bei jeder der Kurven den gemittelten ROC einstellen. Diese Kurven dürften dann stärker voneinander abweichen als oben gepostete.
    Wäre anhand dieser Kurven auf Asti zu schliessen?



    Gruß Harald

  • Hallo nochmal!


    Ich habe gerade meine Idee noch weiter gesponnen:


    Man erhält <i>im gleichen ROC</i> für jeden Winkel einen Strehl.
    Der Mittelwert dieser Strehls sollte dann der wahre Strehl des gesamten Spiegels sein. Dabei wird sogar ein eventuell vorhandener Astigmatismus berücksichtig.


    Habe ich irgendwo einen Denkfehler gemacht oder ist das eine revolutinäre neue Auswertemethode, die ich gerade erfunden habe?[8D]



    Gruß Harald

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">


    Konkret denke ich da an folgendes Vorgehen:
    Die ROCs der 4 Messkurven mitteln und dann bei jeder der Kurven den gemittelten ROC einstellen. Diese Kurven dürften dann stärker voneinander abweichen als oben gepostete.
    Wäre anhand dieser Kurven auf Asti zu schliessen?



    Gruß Harald
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    ja geht bestimmt, aber möglicherweise sogar in jeder Zone in eie andere Richtung, wenn die Abweichungen geringer sind als das gesammte Berg und Tal geht es hoffentlich unter, Andreas und Kurt tüfteln da ja gerade an so einer Art 3D Plot, dann ist vorbei mit lustig[xx(] also kuck dir mit deinem Spiegel den Himmel an bevor es zu spät ist.
    Was er zeigt ist das einzige was zählt.
    Eine sicher Beurteilung im klimatisiertem Raum ist bei dem Wetter aber auch was Feines.


    Kraß gesehen hast du 6/100 ROC-Differenz macht 3/100 Focusdifferenz, laut dem befinden des Programms, ich denke das hat sich da teils geirrt, Den Fokus kannst du gar nicht so genau einstellen, schon wegen der verschrienen Randunschärfe wird man auf eine Zone bei ca. 30% scharfstellen, was immer das Auge da noch selber focusiert


    Gruß Frank

  • Hallo Harald,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">ja geht bestimmt, aber möglicherweise sogar in jeder Zone in eie andere Richtung, wenn die Abweichungen geringer sind als das gesammte Berg und Tal geht es hoffentlich unter, Andreas und Kurt tüfteln da ja gerade an so einer Art 3D Plot, dann ist vorbei mit lustig[xx(] also kuck dir mit deinem Spiegel den Himmel an bevor es zu spät ist.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Kannst Du hier die Spiegeldaten und die Messungen für 0°, 45°, 90° und 135° posten ?
    Dann kann ich einen 3D-Plot rechnen...


    Aber danach nicht weglaufen. naja, so schlimm wird's denke ich nicht werden :)

  • Hallo Andreas!


    Super! Ich bin schon ganz gespannt, was Du da für einen 3D Plot zauberst!


    Hier sind meine Spiegeldaten:
    Durchmesser 260mm, freie Spiegelöffnung 258mm.
    Brennweite 1544mm.


    Couder-Zonen:
    19.5 bis 49.5
    49.5 bis 72.5
    72.5 bis 92.5
    92.5 bis 110.5
    110.5 bis 126.5



    Messwerte bei 0°:
    0 / 0.57 / 1.31 / 1.73 / 2.24
    0 / 0.55 / 1.31 / 1.72 / 2.28


    Messwerte bei 45°:
    0 / 0.57 / 1.34 / 1.74 / 2.28
    0 / 0.61 / 1.39 / 1.79 / 2.34


    Messwerte bei 90°:
    0 / 0.48 / 1.28 / 1.67 / 2.19
    0 / 0.53 / 1.35 / 1.73 / 2.25


    Messwerte bei 135°:
    0 / 0.59 / 1.27 / 1.71 / 2.17
    0 / 0.62 / 1.32 / 1.77 / 2.25


    Anmerkung:
    Ich habe den effektiven Radius als Mittelwert von Innen- und Aussenradius angenommen.
    Weiters habe ich bei jeder einzelne Messreihe den 1. Zonenmesswert als Null angenommen. Dadurch ist bei den zwei Messreihen eines Winkels manchmal ein "Offset" vorhanden.



    Gruß Harald

  • Ich habe mal meine 4 Messkurven auf den gleichen ROC bezogen. Heraus kommen dann folgende Messkurven:



    0°:



    45°:



    90°:



    135°:



    Der gemeinsame ROC ist 3088 + 0.13838 mm.


    In diesem ROC ergibt sich ein gemittelter Strehlwert von 94.4%.




    Gruß Harald

  • Hallo Harald,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Super! Ich bin schon ganz gespannt, was Du da für einen 3D Plot zauberst!<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Here it goes:



    Ist ein guter Spiegel. Wenn Du den Waveerror anschaust, magst Du mir auf den ersten Blick nicht glauben. Aber guck' den errechneten Strehl-Wert an: Nur knapp 2 Prozentpunkte schlechter als bei den Einzelauswertungen.
    Wenn Du den Spiegel interferometrisch vermessen läßt, erlebst Du mit Sicherheit bzgl. des P/V-Wertes auch Deine Überraschungen (der geht gewaltig in den Keller...). Den P/V-Wert also nicht überbewerten. Der P/V-Wert in den Einzelauswertungen hat nicht viel mit der Realität gemein. Am besten durch 2 teilen, so als Daumenwert, dann ist mann auf der sicheren Seite. Wichtig ist die Gesamtbetrachtung (Strehl und RMS) des Spiegels. Und da unterscheidet sich wie gesagt der Strehl-Wert kaum von den Einzelwerten. Würde sagen, der ist fertig.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich habe den effektiven Radius als Mittelwert von Innen- und Aussenradius angenommen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ich habe "Texereau" für den effectiven Zonenradius gewählt. Das ist exakt der Mittelwert zwischen Innen- und Außenradius.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Weiters habe ich bei jeder einzelne Messreihe den 1. Zonenmesswert als Null angenommen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Warum triffst Du da Annahmen ? Einfach die beiden innersten Zonen "nullen" (gleiche Grauabstufung links und rechts) und dann am Mikrometer ablesen. Die Programme erwarten NICHT, dass der Wert für die innerste Zone 0 sein muss.
    Die eingegebenen Werte werden unter Zurhilfenahme des ROC in absolute Messwerte (=Abstand zwischen Messerschneide und Spiegel) umgewandelt.
    Also bitte keine Annahmen bzgl. der innersten Zone treffen. Einfach ablesen :)
    Am Ende hätte der Spiegel besser sein können...


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Dadurch ist bei den zwei Messreihen eines Winkels manchmal ein "Offset" vorhanden.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Hätte ich beim Eingeben noch was berücksichtigen müssen ? Ich hab' die einfach so eingeklopft, wie Du sie gepostet hast.

  • Hallo Andreas!


    Das ging ja schnell mit dem 3D Plot! Sieht schnieke aus und passt sehr gut zu den FigureXP-Kurven für einen gemeinsamen ROC.
    Die 2% Strehldifferenz sind wohl zu vernachlässigen, denn soviel schwankt der Strehl ja alleine schon je nach Wellenlänge, Methode für den effektiven Radius und Interpolationsmethode.
    92.5% Gesamtstrehl, ermittelt mit so einer knüppelharten und schonungslosen Auswertung, halte ich für absolut top.



    P.S.: Ich meinte das mit dem "Null annehmen" so:


    In der ersten Messreihe ist ja irgendwo die 1. Zone an der Messuhr abzulesen. Diese habe ich als Null definiert. So macht das FigureXP ja auch, ich habe FigureXP damit nur Arbeit abgenommen, sonst nichts.
    Wenn ich nun eine zweite Messreihe (beim selben Winkel) fahre, dann liegt auf der Messuhr die erste Zone meist minimal woanders. Ich stelle dann dort die Messuhr wieder auf Null.


    Alles andere wäre meiner Meinung nach auch falsch, denn wenn ich das nicht so machen würde, dann wären die Messreihen untereinander nicht unabhängig. Unabhängig sollen sie aber sein.


    Also ist alles paletti. Ist schon richtig, dass Du meine Messreihen einfach so übernommen hast. Meine Anmerkung in obigem Beitrag hätte ich wohl zur Vermeidung von Missverständnissen am besten nicht gemacht.



    P.P.S.: Wie funktioniert grundsätzlich Deine 3D-Auswertung? Generierst Du zuerst durch Interpolation zwischen den Winkeln eine virtuelle Topografie und anschliessend ermittelst Du über die RMS-Werte einen Strehl? Wieviele "Messpunkte" fährst du auf der 3D-Oberfläche?



    P.P.P.S.: Was kommt bei Dir für ein Strehl raus, wenn Du den von mir ermittelten ROC von 3088,13838 mm wählst?



    Gruß Harald

  • Hallo Andreas!


    Noch eine Bitte:
    Kannst Du simulieren, wie der Strehl ist, wenn der Spiegel auf 250mm abgeblendet wird und ein FS von 50mm verwendet wird?



    Gruß Harald

  • lieber harald,


    wenn du mein posting nochmal aufmerksam liest so wirst du erkennen das ich nicht der meinung bin das die gedrehten foucalts geeignet sind um asti nachzuweisen oder gar zu quantifizieren.
    am ehesten ist das wohl noch mit kurts drehbarem focault möglich, da hier die unsicherheit über den abstand spiegel-tester am geringsten ist und die schnittweiten unmittelbar übereinstimmen.


    l.g. robert

  • Lieber Lupos,


    Dein vorletztes Posting war nicht eindeutig, daher hatte ich Dich wohl missverstanden. Gut, dass Du das jetzt aufgeklärt hast.[;)]


    Der drehbare Foucault-Tester vom Kurt muss mir entgangen sein. Scheint eine gute Idee zu sein.
    Sofern FigureXP die ROCs korrekt berechnet (und davon geht man wohl aus, wenn man die Software benutzt), dann müsste es doch auch so gehen, wie ich es oben gemacht habe.


    (==&gt;)Kurt:
    Hast Du mal die Ergebnisse von Deinem drehbaren F.-Tester mit den Ergebnissen meiner obigen Methode verglichen? Stimmen die Ergebnisse einigermaßen überein?



    Gruß Harald

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: lupos</i>
    <br />lieber harald,


    wenn du mein posting nochmal aufmerksam liest so wirst du erkennen das ich nicht der meinung bin das die gedrehten foucalts geeignet sind um asti nachzuweisen oder gar zu quantifizieren.
    am ehesten ist das wohl noch mit kurts drehbarem focault möglich, da hier die unsicherheit über den abstand spiegel-tester am geringsten ist und die schnittweiten unmittelbar übereinstimmen.


    l.g. robert


    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Hallo


    ja in der Theorie wird der Abstand Schneide Spiegel wenn man die Zone im Foucaulttest eingestellt hat gleich sein, tatsächlich kann man die Mitte nicht messen sondern nur zwei Punkte auf einem effektivem Radius, was genauer geht wenn der Radius größer ist, damit ich dann kein 70mm Loch in der Mitte der maske haben muß wo kaum noch eine gleichmäsige Helligkeit möglich ist lasse ich die Mitte dann gleich zu. Das funktioniert tatsächlich nur wenn man annimmt das die Zone in der Mitte so klein ist das Asti noch nicht möglich ist.
    Die Software errechnet irgendeinen best ROC, der hat aber noch nie was mit dem Wirklichen Abstand zu tuen gehabt, ich trau mir jedenfalls nicht zu den ROC auf 1/10mm zu messen, besser schon gar nicht, das ein durchhangendes Stahlmaß überhaupt auf 1mm genau mißt bezweifel ich gleich auch mal. Der Grad der Korrektur hängt vom gemessenem ROC ab, das kann man leicht ausprobieren wenn man im Setup mal 5mm was anderes einstellt, die Unsicherheit gibt es aber schon immer und ist möglicherweise auch beim Interferogramm gegeben.


    der Rand wird aber so unterschiedlich hoch sein, wie bei den meisten Spiegeln die für gut befunden worden eventuel auch, der Gesamtwert ist auch gut, so wie ich es sehe kann man wenn man so ein Programm hat das erste mal plastisch sehen wo man noch was korrigieren könnte (zumindest mit einfachen Mitteln)


    ob das mit dem drehbaren Foucaulttester besser ist? immerhin mißt man da Lagerungsasti mit? sollte man auch in wiederholten Messungen mit neu eingelegtem Spiegel und durch drehen kontrolieren? falls die Lagerung solche Fehler nicht ausschließt.
    Ob man es schafft beim drehen des Spiegels immer den selben Lagerungsasti zu haben der sich dadurch selbst abzieht ist mir da auch nicht klar, könnte man testen indem man den Spiegel mehrfach gleich ausgerichtet einlegt und misst ob es da Unterschiede auf der Wagerechten Achse gibt.


    Sollte man sich mal vieleicht ansehen wie 1/5 lambda Asti oder weniger? , (wie kann man das ablesen oder wird das gar schon vom Programm errechnet?] zB. bei Aberator aussieht.
    soviel Spiegel kann man wohl nicht abdecken um das merklich besser zu bekommen. Ist die Frage ob man so verrückt ist nach den Programmangaben das rauszupolieren? experimentell fände ich das schon eine reizvolle Aufgabe, aber Andreas kann ja nicht dauernd die Kurven auswerten, das müsste man dann schon selbst zeitnah machen können.


    Gruß Frank

  • hi harald,


    wesen des foucault test ist das er sehr präzise die abweichung der form zu "irgend einer nächst besten" parabel feststellen kann die bestimmung der brennweite bezw., des ROC ist aber mit sehr gossen unsicherheiten behaftet.
    du kannst also feststellen wie gut deine parabel ist, ihre brennweite aber nur "grob" schätzen und demnach bei drehen des spiegels und erneuter messung die gewonnen ROC's kaum in beziehung zu einander stetzen und somit keinen asti bestimmen.
    wobei es natürlich beruhigt wenn die ROC's übereinstimmen aber keine asti entwarnung sind, nicht übereinstimmung bdeutet aber auch nicht zwingend asti.


    l.g. robert

  • Hallo,
    wenn ich bereit bin Oberflächenfehler von 40nm zu akzeptieren - also entsprechende (ringförmigen) Zonenabweichungen von der Idealkurve - dann muss es doch egal sein, ob diese Abweichung rotationssymmetrisch ist oder nicht. Der Asti ist doch kleiner als der vorhandene Zonenfehler.
    Oder ist mein Gedankenweg jetzt völlig daneben.
    Gruß

  • hi kalle,
    ganz grob gesehen ist es wohl egeal ob die abweichungen rotationssymmetrisch sind oder nicht (in letzteren fall asti).
    messen kann man mit foucault halt direkt nur rotationnsymmetrische. über die nichtrotationssymmetrischen gewinnt man mit einer foucault messung im allgemeinen keine information. mit mehrerne foucault messungen halt nur bedingt brauchbare info.


    l.g. robert

  • Hallo Lupos!


    Wenn es so ist, dass der ROC nur grob richtig ist, wie kann Andreas dann aus meinen Messergebnissen eine 3D Oberfläche errechnen? Oder ist das, was Andreas macht, aus Deiner Sicht auch falsch? Falls nein, wieso nicht?



    Gruß Harald

  • hi harald,
    errechnen kann man unbeschräekt viele dinge.
    das was andreas macht ist nicht falsch. er stellt ja nur deine daten 3D mäsig dar.
    die frage die sich stellt ist ja vor allem wie vertrauenswürdig sind deine daten vor allem was die absolute brennweiten der messungen betrifft.
    man könnte von einem astigmatischen spiegel ganz ähnliche focault daten gewinnen und würde den asti nicht bemerken.


    man muss die schnittweiten nicht nur präzise relativ in einer messung in sich bestimmen sondern auch noch präzise relativ zueinander über alle also auch die gedrehten messungen ermitteln.


    das geht meiner meinung nach wenn überhaupt dann nur mit dem kurt's drehansatz.
    man muss sich mal überlege wieviel differenz in der brennweite erlaubt sind um astimässig beugungsbegrenzt zu bleiben hängt von f/# ab. werden aber wohl nur wenige micometer sein wenn überhaupt. wie soll man eine schnittweitenmessung über z.b 3-4 meter auf micrometer genau machen wenn man deabei den spiegel in seiner lagerung dazwischen auch noch dreht und dann den tester höchstwhrscheinlich auch noch neu ausrichtet ?? das geht mit hausmitteln nicht. mit kurt's ansatz einse präzisen drehlagers schaut das eher machbar aus.


    l.g. robert

  • Hallo


    so ganz kann ich das nicht nachvollziehen, in der zweiten und weiteren Messungen steht der Spiegel woanders? na zumindest die mittleren Zonen sind sicher freier von Astigmatismuß.
    Kann mir nicht vorstellen das Lagerungsati der durch Kurts Methode mitgemessen wird weniger ausmacht, habe auch nicht so grenzenloses Vertrauen zu der Genauigkeit von Kugellagern weil ich die Jahrelang geschliffen habe, die Tolereanzen sind mir Bekannt, und für alle anderen wenn ich die geschliffen habe können die Kugellager gar nicht gut sein[:D]


    Kurt wird bestimmt seine Messungen Und Foucault 3D Bilder mit Interferogrammen überprüfen, bis dahin sollte man sich mit Vermutungen zurückhalten, nur wiederholte Messungen kömnen das befridigend belegen.


    Gruß Frank

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