Beiträge von Rohr

Der Dobs-Mount-Dobson

Irgendwann wird es ausgeliefert, das Teleskop von DOBS MOUNTS zu finden unter
http://www.dobs-mounts.com/index2.php?menue_id=11
Was ist daran so bemerkenswert?
Zum Beispiel die Tatsache, daß in diesem Falle der Weg eines Newton-Spiegels vom
Hersteller über zwei Zwischen-Händler bis zum glücklichen Endkunden lückenlos ver-
folgt werden kann, und ich jetzt schon sagen kann, daß der künftige Besitzer mit
seinem Newton glücklich werden kann, weil minedestens optisch alles stimmt. Dieser
Fall ist ein weiteres Mal prüftechnisch interessant, weil im Zusammenhang mit FringeXP
zwei unterschiedliche Meßverfahren nahezu zum gleichen Ergebnis kommen:
- die Messung des Hauptspiegels in Autokollimation gegen einen Planspiegel und
- die Messung des Hauptspiegels ohne Planspiegels aus dem Krümmungsmittelpunkt.
Dabei ist der Kontakt mit dem Programmierer Dave Rowe, der das Auswert-Programm
FringeXP entwickelt hat, sehr hilfreich.

Der 300/1600 Newton von Orion Optics ganze 28 mm dick und aus Pyrex made by Corning
landete also zur Überprüfung vor einigen Tagen bei mir und nach einer angemessenen
Zeit zum Temperieren auf meiner opt. Bank.

Hergestellt bzw. retouchiert wurde der Spiegel von André G am 03.09.03 in United
Kingdom bei [b]Orion Optics, Unit 21 Third Avenue, Crewe, CW1 6XU,
email: sales@orionoptics.co.uk , Internet: http://www.orionoptics.co.uk
Von dort nahm er seinen Weg nach München, Teleskop Service, allen als zuverlässiger
kundenfreundlicher Händler bekannt, von dort zu Matthias Denk, der die Firma
Dobs-Mount repräsentiert.

Sterntest

Der mittlerweile schon legendäre Sterntest ist in manchen Fällen sehr aufschlußreich.
Das ist hier der Fall, wenn man alle anderen Testbilder auch hat. Hier zeigt sich bereits,
daß der Spiegel nicht ganz frei von ganz weichen Zonen ist, sicher unter L/10 PV der
Wellenfront, aber im Sterntest bereits erkennbar.

Im darauf-folgenden [b]Ronchi-Test

intrafokal bei 10 lp/mm ist neben einer hauchzarten Überkorrektur, die den ganz hohen
Strehl verhindert, eine glatte Fläche erkennbar über die fast makellosen Kanten der
dicken hellen Streifen, aber auch der gut definierten Beugungslinien dazwischen und
der gleichmäßig dunklen Flächen zwischen beiden. Bei rauhen Spiegeln käme es hier
zu deutliche Flächen-Unruhe und Aufhellung. Bereits jetzt ist klar, daß es ein erst-
klassiger Spiegel sein muß.

Der Messerschneide- oder Foucault-Test gibt weitere Auskunft über die "Textur" der
Fläche selbst. Dieser Test ist so fein, daß man bereits durchziehende Luftschlieren damit
erfaßt, unten bei ca. 05:00 Uhr. Erkennbar ist die Art der Retouche über Zonen-Polierer,
die ganz flache Zonen als Rest zurückgelassen haben. Zum Vergleich die Phasen-
kontrast-Aufnahmen einer anderen bekannten Firma, deren Spiegel für besonders hohe
Auflösung berühmt sind. Der in der Mitte unten ist mein eigener, man möge mir ver-
zeihen. (Nächstes Bild)

[b]Lyot- oder PhasenKontrast-Test

An dieser Aufnahme kann man ermessen, wie glatt dieser 300/1600 Newton im
Vergleich zu den anderen vorgenannten Spiegeln sein muß. Also darf man hinsichtlich
der Optik mehr als zufrieden sein. Er wird bei günstigen Seeing-Bedingungen im Tubus
und am Himmel [b]400-500-fache Vergrößerung am Himmel bei kontrastreicher Abbildungsicher schaffen. In einem ähnlichen Fall hatte ich eine sehr überzeugte Rückmeldung.

Die [b]Strehl-Diskussion, die Point Spread Funktion und andere sophisticated weil hoch-
komplizierte problems. Im Grunde geht es nur um einen opt. Eignungs-Test. Vom
Sternfreund Hermelingmeier wurde mir unlängst erst bestätigt, daß es vor meiner Zeit
für den Sternfreund wenig Möglichkeiten gab, über die gekauften Teleskope schlüssige
Qualitäts-Aussagen zu bekommen. Es gab zwar schon immer sehr gute Teleskope,
aber in den besonderen Grau-Zonen hatte der Kunde fast keine Chance, ein nicht ganz
optimales Teleskop mit eindeutigen Beweisen zurückzugeben. Damit ist aber auch die
Sicherheit für den Händler gegenüber dem Lieferanten gewachsen, [b]weshalb auch die
Händler gerne meine Testbilder für Ansprüche gegen den Lieferanten verwenden.Das hindert aber bestimmte "Experten" nicht, sich in eine einseitige Strehl-Diskussion
zu versteigen, deren einziges Ziel der Beweis ihrer Intellektualität zu sein scheint.
Und genau das nützt dem Anwender und Astro-Normal-Verbraucher überhaupt nicht.
Trotzdem ein paar weitere Informationen zur quantitativen Strehl-Ermittlung:

Bei einem f/5.3 Spiegel ist die Auswertung über FringeXP auch ohne Planspiegel sehr
genau, weil man mit wenig Streifen der bekannten Kurvenschar die Parabel auf Null
zurückrechnen kann und sogar die Überkorrektur nachweisen kann. Krtischer ist der
Fall bei einem f/4 Spiegel, weil dann die Anzahl der Streifen sehr hoch sind, und dann
nur die Kompensation über eine weitere Sphäre möglich ist: Das kann eine plankonvex-
Linse oder ein Kugelspiegel sein. Damit sind alle Kegelschnitt-Flächen auf einen Null-
Test zurückzuführen. Es ist dann nur noch eine Frage der richtigen Abstände, siehe
Hubble, und der Coma. Also ganz ohne Autokollimations-Planspiegel ist über FringeXP
die Auswertung eines Newtons als Null-Test rechnerisch möglich:

Die Meßwellenlänge liegt - über Interferenzfilter getestet - bei 650 nm wave und liegt
damit in der Nähe der üblichen 632.8 nm wave, wie sie beim HeNe Gaslaser in den
industriellen PhasenShift-Interferometer SYKO bzw. WYKO Verwendung finden.
Bei Refraktor-Optiken sind die grünen Diodenlaser deswegen sinnvoller, weil sie mit
532 nm in der fürs menschliche Auge empfindlichen Spektralbereich von 550 nm liegen,
und man das Optimum gerne in diesem Bereich hätte, während es beim Spiegel die
Spherochromasie nicht gibt. [b]Der PV L/3 wavefront Wert ergibt sich nahezu aus-
schließlich aus der Überkorrektur und spielt mit dem Strehl von 0.902 gut zusammen,
in dem noch ein leichter Astigmatismus steckt. Die Überkorrektur ist quantitativ leicht
über die best fit conic constant von - 1.053 nachweisbar. Die perfekte Parabel liegt
bei -1.000. Eine kräftige Belüftung des Hauptspiegels Spiegels von hinten durch Ab-
saugen kann also der Optik nur gut tun.

Dies ist die von 1600x1200 Punkte auf 640 x 480 Punkte verkleinerte Interferogramm,
das in Autokollimation gegen einen Planspiegel bei doppelter Genauigkeit gewonnen
wurde, wobei hier die Coma abgezogen werden darf, weil es aus dem Setup resultiert,
und der vorhandene Astigmatismus zur Hälfte, weil er sich über die Autokollimation
verdoppelt.

Astigmatismus wird hier deaktiviert und damit entsteht der zu hohe Wert von
Stehl = 0.922 von dem das geometrische Mittel von 0.023 nach folgender Rechnung
abgezogen werden muß:´ Strehl = (0.922 + 0,876) / 2 = 0.899
Damit entsteht eine sehr schöne Übereinstimmung zum oberen ermittelten Strehlwert
von Strehl = 0.902 bei ähnlichen PV wavefront Werten resultierend aus der zarten
Überkorrektur.

In der Übersicht zeigt ein stark verkleinertes IGramm noch einmal die Situation. Die
leichte Durchbiegung der Streifen nach oben geht zu Lasen der leichten Überkorrektur.

Der Spalttest im Vergleich zu LOMO

Dieser Test ist zwar schwer zu fotografieren, visuell dafür umso überzeugender,
wenn man noch die unter dem Mikroskop fotografiere Aufnahme kennt:

Fazit: In aller Bescheidenheit kann man über diesen Spiegel behaupten, daß er seinen
Besitzer rundum zufrieden stellen wird und alle Kritikaster in den Schatten. [b]Also bitte
keine unnützen Strehl-Diskussionen, sondern überzeugende Berichte aus der Praxis,
wie hier:http://forum.cg-5.de/viewtopic.php?p=15#15

Gruß Wolfgang Rohr

Hallo Dieter,

wenn Du Pressluft hast, Schmittplatte erst einmal abblasen. In der
Presluft sollte aber kein Öl sein. Dann stellst Du das C ? mit der Schmitt-
platte nach unten und nimmst ein neues Schwammtuch, wäscht es in einer
verdünnten Pril-Lösung aus, faltest es einmal, und ziehst mit der so ent-
standenen Kante ganz zart über die Glasfläche, daß Du alle feinen Staub-
körner in das Schwammtuch bekommst. Das Tuch darf ruhig etwas naß
sein, Wasser fließ ja nach unten. Mit dem selben Tuch "ziehst" Du die
Platte dann ab. Dann nimm eine alte Baumwoll-U_Hose oder U_Hemd,
gewaschen natürlich, und ziehe wieder die letzten Wassertropfen damit
ab. Wenn Du noch Spuren siehst z.B. durch Anhauchen der Glasfläche,
dann ziehe vorsichtig mit der U_Hose über die noch beschlagene, weil
angehauchte Fläche. Auf diese Art sollte sich die Schmidt-Platte sehr
schön reinigen lassen.

[size=36]Und viel Ruhe und Konzentration sind dazu notwendig.

Hallo Stoffie,

bei der Herstellung der Parabel mit Hilfe der Foucault-Schnittweiten-Mes-
sung oder auch durch die Caustic-Methode, geht es um eine Linien-Mes-
sung zwischen Mitte und Rand bzw. der Schnittweiten-Differenz zwischen
Mitte und Rand. Dabei sollte der Meßschlitten ohnehin mit einer Mikro-
meterschraube verstellbar sein.
Das Hauptproblem jedoch ist die Schnittweite der Mitte selbst, wofür gilt
die? Exakt für die Mitte, oder für einen Durchmesser von 40 mm oder 80
mm? Man kriegt die genaue Schnittweite deswegen nicht hin, weil hier
bereits die erste Unschärfe liegt: Wo genau ist die Schnittweite der Mitte
mit Durchmesser von 20 mm. So ein ähnliches Problem hat man mit dem
Rand. Auch da ist nicht genau zu klären, wo genau ist die Schnittweite der
letzten 5-10 mm vom Spiegel-Rand. Also ist auch dort eine Unschärfe.
Sehr viel genauer ist es, wenn man von der 0.707 Zone ausgeht und der
Nagelleiste, wie sie Marty verwendet, oder wie bei Caustic mit kleinen
Lochmasken arbeitet, aber auch das hat noch Tücken. Es ist also sicherer,
die Schnittweiten-Messung über die 0.707 Zone zu "eichen" und dann die
Schnittweiten-Differenz zur Mitte und zum Rand anzuschaun, deren absoluter |Betrag|
dann gleichgroß sein muß. (Beim Interferogramm aus dem Krümmungs-
mittelpunkt stelle ich das Maximum der Kurve auf diese 0.707 Zone ein,
sodaß über die Meridian-Linie Rand/Mitte/Rand auf einer Linie liegen. Über
FringeXP ist dann bei einem Öffnungsverhältnis bis zu f/4.5 ein Nulltest
rechenbar.

Weil also die Schnittweiten-Messung hier ihre Probleme hat bei der
Definition: wo genau ist die Mitte und wo genau der Rand, braucht man
Gegenkontrollen: Eine Gegenkontrolle ist der Ronchi-Test über die Linsen-
Kompensation, aber da muß der Abstand der Linse eingehalten werden.
Eine andere sehr leichte Gegenkontrolle ist der Test am Stern, oder
in einem parallelen Lichtbündel. Der Test am Stern ist unbestechlich und
wahr.

Du bist nicht der erste, der diese Erfahrung macht. Mit Alois habe ich mich
vor langer Zeit bereits über diesen Sachverhalt ausgetauscht, und er
bestätigte mir diesen Sachverhalt. Das ist auch der tiefere Grund, warum
ich eine Optik immer mit mehreren unterschiedlichen Tests untersuche.
In Deinem Fall mit dem IGramm aus dem Krümmungsmittelpunkt und dem
RonchiGRamm in Autokollimation.

Überschlägig kam über das IGramm aus dem Krümmungsmittelpunkt
bei Abzug von Koma und Astigmatismus (Koma aus dem Setup und Astigm
zu Lasten des Herstellers) ein Strehl von 0.85 heraus, der hauptsächlich
zu Lasten der genannten Überkorrektur geht, also Eisbeutel auf die Spiegel
Rückseite legen. So komme ich auf mein Werturteil: Spiegel durchaus
brauchbar.

Vielleicht kann ja einer diese Diskussion in die erlauchte Runde unserer
begnadeten Experten tragen, aber den Aufstieg in deren Olymp wirst Du
wahrscheinlich scheuen. Noch eine Bemerkung: Durch meine Meßtechnik
weiß ich ziemlich genau, wie gut jeder von denen ist. Zum Glück hab ich
davon nie Gebrauch gemacht. Das gäbe vielleicht ein schreckliches
Geschrei !!!

Der Vorteil von FringeXP ist, daß man solche IGramme aus dem Krümmungs-Mittel
punkt einer Kegelschnittfläche (Ellipse, Prabel, Hyperbel) auf Null umrechenen/auswerten
kann, so man die Kurve so legt, daß die Maxima etwa in der 0.707 Zone des Spiegel-
Durchmessers liegen. FringeXP hat einen gewissen Spielraum, aber bei völlig anderen
IGramme verweigert es sich. Auch die Auswert-Genauigkeit ist gegenüber der Auto-
kollimations-Anordnung geringer. Hängt sehr stark von der Anzahl der Streifen ab.
Der große Vorteil jedoch ist, daß man keinen Planspiegel braucht und unabhängig vom
Spiegeldurchmesser eine weitere quantitative Bestimmung der Spiegelwerte hat, besonders
wenn diese noch nicht belegt sind.

Coma darf abgezogen werden, weil sie aus dem Setup resultiert. Astigmatismus habe
ich abgezogen, weil er bis zu einer Größe von PV 0.3 wavefront tolerabel sei, also optisch
nicht so ins Gewicht fällt.

Über den Astigmatismus kann man sich über den extrafokalen Sterntest informieren.

Der schwierige Weg zur Wahrheit ...

Dieser Thread ist forenübergreifend die Antwort auf einen A...de-Thread, den ich derzeit
dort nicht beantworten kann:

Einem Sternfreund habe ich vor genau einem Jahr einen Spiegel geprüft. Ein INTES 318/1421
Newton-Spiegel von erlesener Qualität. Dieser Spiegel hatte zwar ein Certifikat, aber
... Kontrolle ist besser, und so erstellte ich meine umfangreichen Tests, die sehr genau
Auskunft zu opt. Systemen geben können. Nun erlebt man in der AstroSzene die "professio-
nellen" öffentlichen Zweifler, die Verunsicherer, die "Besserwessis" und wie sie sonst noch
genannt werden mögen. Es ging also ganz einfach um die Qualität des von mir vor einem
Jahr mit Hingabe vermessenen INTES-Spiegel und wie gut denn dieser sei: Bevor ich mich jedoch
in mein meßtechnisches "Unglück" stürze, lassen wir den Besitzer selbst erklären, was dieser
doppelt-certifizierte Spiegel am Himmel kann:

Zitat

An Jupiter konnte bei ich 274fach und fast ruhigem Bild neben dem
kreisrunden scharfen Schatten von Io auch die Monde endlich mal als runde Scheibchen
sehen. Mit 4 Zoll ging da bisher nix.
Zudem war der GRF und zahlreiche Strukturen, wie z.B. eine
perlenkettenartige Reihe von hellen Wirbeln (?) im dem südlichen Band "hinter" dem GRF zu
sehen. Daneben im hellen Bereich am Äquator leicht dunklere Strukturen und im
nördlichen dunklen Band eine ziemlich dunklerer Fleck und weitere Einkerbung und
Strukturen. Wie du wohl merkst, am Planeten kenn ich mich nicht aus, so dass
ich gar nicht weiß, was ich da alles gesehen habe. Allerdings hätte ich
gerne noch größer vergrößert, vom Seeing her wäre es gegangen. Dafür fehlt mir
aber noch ein passendes Okular.

Am Saturn suchte ich gleich mal nach der Enke-Teilung :-). Das sog.
Enke-Minimum war gut zu sehen, die Cassini Teilung umlaufend schön scharf und
schwarz. Auch den C-Ring hab ich nun endlich erblickt, dafür reichte halt der
bisherige 4-Zöller auch nicht aus. Bei der Enke-Teilung bin ich mir jedoch nicht
sicher. Ab und zu schien sie kurz aufzutauchen, aber ich kann Wunschdenken
nicht 100prozentig ausschließen. Mehr Vergrößerung wäre wohl nötig gewesen.

DeepSky mache ich zwar viel lieber, aber das alles zu beschreiben, wäre
etwas langwieriger. Deshalb nur in kurz (bei 119x und 274x):

- Eskimonebel: Deutlich zweischalig, mit Struktur in der inneren.
- M81/M82: Details in Hülle und Fülle, natürlich vor allem bei M82. Aber
auch M81 zeigt indirekt ihre Spiralarme.
- NGC 891: Dunkelband gut sichtbar, aber wie immer GX etwas blass.
- Andromedanebel: Endlich mal Struktur zu sehen :-). War schon etwas in
aufgehelltem Himmel, als ich beobachtet habe, so dass mir während der kurzen
Beobachtung die volle Detailfülle wie z. B. im DeepSky Reiseführer verschlossen
bleib. Zumindest das nördliche Staubband ist aber sofort und einfach sichtbar.
- Orionnebel: Ohne Worte Überall Nebelklumpen und -fetzen usw. Trapez
bei 119x mit allen Komponenten (A-F) sichtbar.
- Diverse Sternhaufen wie z.B. M35, h und chi, M36, M38 sind auch sehr
schön. Nur das 32mm Okular muss langfristig wohl doch durch ein bessere ersetzt
werden, große Haufen passen nur gerade so in den scharfen Teil des
Gesichtfeldes...
- Doppelquasar QSO 0957+561A/B bei NGC 3079 (auch sehr schön, mit etwas
Struktur): Dafür muss ich dann doch mal eine Aufsuchkarte zücken
Eigentlich befürchtete ich, nichts zu sehen, der QSO ist schon sehr dunkel.
Aber bei indirektem Sehen kann ich doch zeitweise ein Lichtfleckchen an der
richtigen Position erkennen, dass sogar im Vergleich zu den Sternen etwas
unscharf erscheint.
Mit den eigenen Augen eine Gravitationslinse zu sehen, was will man mehr?
Sterne um die 17m, die in der Karte drinstehen, sind ebenfalls blickweise
sichtbar. Die PGC28990 bei NGC 3079 ist dagegen vergleichsweise leicht sichtbar.
Für mich war es wichtig, gleich mal das Potential dieser Teleskop-Größe
abzuschätzen, damit ich mich nicht wie beim TAL langsam ans Limit rantasten muss.
- M51: Hier wirbelt's ja richtig, sehr schön. Die Spiralarme sind in
einzelne Klumpen zerfallen, dazu noch der ein oder andere Hintergrundstern (?).
- M33: Hier wirbelt's auch, aber blasser. Zudem Himmel schon nicht mehr
optimal. NGC604 ist ein richtig heller Klecks am Ende des einen Sipralarmes, der
andere vertut sich irgendwie wo.

Die ganzen Beobachtungen waren natürlich jeweils viel zu kurz, aber am
Anfang muss man sich ja mal erst nen Überblick verschaffen.

Alles anzeigen

Besagter INTES 318/1421 wurde also sauber in ein Band ins Gleichgewicht gehängt, auf daß er
sich keinesfalls astigmatisch verformen möge - habe schon viel erlebt. Natürlich ebenso sorgfältig
justiert, wobei aber über die Autokollimations-Anordnung jederzeit Coma ins Spiel kommt, die nun
mit FringeXP wieder herausgerechnet werden darf. Also entstand folgendes Interferogramm, das
ich hier verkleinert habe - für alle, die jetzt mit FringeXP experimentieren wollen!

Wer nun dieses Interferogramm kritisch anguckt, erkennt quer zu den ansteigenden Streifenabständen
einen leichten Astigmatismus, und auf den kann man sich jetzt mit Verve stürzen, besonders wenn man
keine weiteren Interferogramme hat. Also liefern wir noch ein Interferogramm dazu, alle übrigens bei
532 nm wave erstellt, üblicherweise wird jedoch bei 632.8 nm gemessen beim ZYGO oder WYKO,
und gemeinerweise war die Wellenlänge auf dem INTES-Certifikat nicht notiert.

Ich hatte die Interferogramme des edlen Spiegel mit zwei Auswert-Programmen untersucht, die mit
ganz verschiedenen Algorhythmen den Strehl ermitteln.

Bei Interferogramm 1 ermittelte das Kellerprogramm wave-unabhängig einen Strehl von 0.94
Bei Interferogramm 2 ermittelte FringeXP bei 532 nm einen Strehl von 0.933
Bei Interferogramm 3 ermittelte das Kellerprogramm wave-unabhängig einen Strehl von 0.95
Bei Interferogramm 2 ermittelte FringeXP auf 632.8 nm umgerechnet einen Strehl von 0.958

Nun hat Intes seine Meßwellenlänge nicht ausgewiesen weil es üblicherweise bei 632.8 nm
ermittelt wird, also liege ich mit meinen Interferogrammen sehr dicht an dem INTES-Ergebnis
dran: PV 0.170 wavefront, RMS 0.032 wavefront, Strehl 0.96

Das ist nun die Sache der Strehl-Fetischisten, die noch nicht begriffen haben, daß ein hoher Strehl-
Wert einem rauhen Spiegel rein gar nichts nützt. Also befragen wir andere Tests:

Sehr aussage-kräftig ist das mit 13 lp/mm intrafokal erstellte Ronchi-Gramm in Autokollimations
deswegen, weil die Ronchi-Linien eine zonenfreie Parabel ebenso ausweisen mit einem nahezu
perfekten Rand, und eine so homogene und glatte Fläche, wie sie durch die nahezu störungsfreien
Beugungs-Linien zwischen den Streifen dargestellt wird. So schauen die Ronchi-Gramme von
hochleistungs-Spiegeln aus.

Außer einer feinen Wolkenstruktur erscheint dieser Spiegel topfeben. Beim Foucault-Test wird dies
sichtbar, würde man aber den Foucault-Test quantitativ benutzen, kämen sehr hohe PV wavefront
heraus, weil man keine Fläche mißt, sondern nur eine Linie: Die Wolkenstruktur fiele einfach unter
den Tisch, ein möglicher Astigmatismus ebenfalls.

Wenn man abschließend noch den LYOT- oder Phasenkontrast-Test befragt, erkennt man neben
ganz feinen "Rillen" noch eine abgesunkene Kante bei 1-2 mm.
Eigentlich sollte man hochzufrieden sein über einen solchen Spiegel, besonders wenn es auch solche
Gurken aus Deutschen Landen gibt:

Wenn man dann noch weiß, daß sich die Berufsastronomen mit solchen Meßergebnissen zufrieden
geben, dann kehren wir freundlicherweise wieder glücklich zu den oberen Praxis- und Labor-Ergeb-
nissen zurück.

Es braucht also sehr viel Geduld, diese Foren-Diskussion zu ertragen.

[size=36]The Flying Dobson -
ungekürzter Bericht von Prof. Ernst Schöberl, FH Schweinfurt

Wenn man viele Jahre mit einem guten 8 Zoll Schmitt Cassegrain Teleskop und sehr gutem Zubehör
den Himmel beobachtet und bei bester Sicht im Hinterland des Südwestens der USA und im
Outback Australiens mit einer ordentlichen 4 Zoll Russentonne den Südsternhimmel erkundet hat,
kommt unweigerlich das dringende Verlangen daheim mit wenigstens 14 Zoll und auf Reisen mit
wenigstens 10 Zoll Öffnung den Himmel zu geniessen. Damit erschliesst man sich die meisten Ob-
jekte im “Night Sky Observers Guide“ /1/ und „Hartungs Astronomical Objects for Southern Teles-
copes“ /2/ und lernt die bekannten helleren Objekte wesentlich besser kennen.
Für den extremen Leichtbau und Selbstbau eignen sich besonders die Newton-Teleskope mit Dobson-
Montierung, die mit „Stangen“-Tuben gut zerlegbar gebaut werden können. Hierüber gibt es viele
Publikationen in Fachzeitschriften Büchern und im Internet. Besonders angeregt hat mich J. Gelford´s
„16 Zoll Dobson im Koffer“ /3/.

Wenn man sich erstmals an einen Teleskopselbstbau macht, muss man sich gut informieren und
möglichst viel vorher selbst ausprobieren, denn ein einziger Fehler kann das ganze Projekt scheitern
lassen. Wolfgang Rohr, bekannt für seine ausgeklügelten Optikmessungen /4/, überliess mir für ein
paar Wochen sein gutes 10 Zoll Dobson und gelegentliche Beobachtungen mit seinem noch besseren
auf 14 Zoll abgeblendeten 16 Zoll Dobson verschafften mir die nötige Dobson-Erfahrung. Parallel
dazu studierte ich das Dobson-Standartwerk /5/ sorgfältig, um die wesentlichen Konstruktions-merk-
male zu erarbeiten. Direktes Übernehmen kam für mich nicht in Frage, denn ich wollte mit dem
konsequenten Carbonsandwich-Leichtbau (CFK-Leichtbau) neue Wege gehen.

Der Carbonfaserverbund-(CFK) Leichtbau begann vor über 30 Jahren in der Raumfahrt und dann im
Segelflugzeugbau. Heute findet man dieses Material in vielen Sportgeräten (z.B. Tennis, Golf und
Ski) und die Struktur und Ver-kleidungen von Formel I- Fahrzeugen sind fast ganz aus CFK.Warum
nicht auch im Teleskopbau, sind doch die Eigenschaften im Vergleich zu Holz, Metall und GFK über-
zeugend:

-geringeres Gewicht,
-hohe Festigkeit,
-hohe Steifigkeit,
-fast keine Wärmedehnung.

Die genauen Werte sind in Tabelle 1 vergleichend gegenübergestellt. Allerdings ist die präzise Verar-
beitung anspruchsvoll und nur mit speziellen Hartmetallfräsern auf CNC-Maschinen möglich. Die
Nacharbeit mit guten Schleifpapieren und das Nassschleifen und Polieren ist so wie bei GFK-Teilen.
Zum Aushärten und Nachtempern beim Kleben und Laminieren benötigt man einen genau thermo-
statisierten Härteschrank, den man sich aus einem 60 cm Küchenschrank leicht selbst bauen kann.
Dazu wird der Innenraum mit Styroporplatten wärmeisoliert ausgekleidet und eine 60 Watt Glühbirne
als Heizung mit Thermostat und Sicherheitsthermostat eingebaut.

Doch VORSICHT beim Laminieren mit Kunstharzen: Die Arbeitsschutz-bestimmungen sind unbedingt
einzuhalten, denn nur zu leicht holt man sich eine Allergie. Also jeglichen Hautkontakt mit nicht ausge-
härtetem Harz und Härter vermeiden und stets gut lüften und den Staub absaugen. Der elektrisch leit-
fähige Staub ist von Steckern, Schaltern, Motoren und Elektronik fernzuhalten.

Mit der direkten Umsetzung von Holz- oder Leichtmetallkonstruktionen in Carbon nutzt man die
Möglichkeiten des Faserverbundmaterials nicht entfernt aus. Unbedingt erforderlich für den Projekt-
erfolg ist viel Erfahrung im präzisen, festen und steifen Faserverbund-Leichtbau, wie ihn z. B.
engagierte Modell-flieger besitzen.

Durch die wesentliche Mitarbeit an Rochelts Solarflugzeug „Solair I“ und den Muskelkraftflugzeugen
„Musculair I und II“ habe ich über 20 Jahre theoretische und praktische Erfahrung im extremen
Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen, Hartschäumen und Folien. Für mich war die Musculair I der
Höhepunkt, für die ich die Auslegung, aerodynamische, flugmechanische, antriebstechnische und struk-
turelle Optimierung in der Freizeit erledigte und am Bau einiger Komponenten mitarbeitete. Die kurze
Entwicklungs- und Bauzeit (zusammen nur 3 Monate) sind bis heute ebenso unerreicht wie die nur
28 kg Flugzeugmasse bei 22 m frei tragender Spannweite (ohne jegliche Verspannung und Verstrebung)
und der 45 km/h- Geschwindigkeitsweltrekord wird wohl noch lange bestehen.

Mit diesen und weiteren Erfahrungen im anspruchsvollen CFK-Leichtbau konstruierte ich ein 10 Zoll
Dobson-Reiseteleskop, das mit nur 8...9 kg (incl. Okular und Sucher) neben viel Zubehör und persön-
lichem Gepäck in einem grossen Reisekoffer Platz hat. Die präzise Fertigung der Alu-Kleinteile zog
sich so lange hin, dass ich inzwischen auf dem ITV 2002 den sehr präzisen 15 Zoll Lomo-Sitalspiegel
von für mein grösseres Teleskop bekam. So konstruierte ich gleich das 15 Zoll Dobson und zog den
Bau vor. Carbon- und Carbon-Sandwichmaterial Trotz meiner Erfahrung im CFK-Leichtbau musste
ich mich intensiv mit den wesentlichen Fragen auseinandersetzen:

-welches Schaumkernmaterial?
-welches CFK-Laminat und wieviele Lagen?
-wie die Verbindungselemente gestalten und fest und steif einkleben?
-welche Bauteilgewichte sind zu erwarten?

Schon in dieser Phase holte ich den ersten Rat der Fa. Carbonvertrieb /7/ ein, sollte doch schon mein
erstes Teleskop so professionell wie möglich realisiert werden und dann möglichst perfekt funktio-
nieren. Als Hartschaumkern kamen die im Segelflugzeug- und Windmühlenbau bewährten Materialien
Conticell (geschäumtes PVC) und Rohacell (geschäumtes Plexiglas) unterschiedlicher Dichte in Frage.
Mit Materialproben der Fa. Gaugler-Lutz /8/ und eigenem Material wurden 20mm dicke Sandwich-
proben mit 1 bis 3 CFK-Gewebelagen (je 200 g/m² Flächengewicht) angefertigt und getestet. Gute
Ergebnisse bei geringem Flächengewicht (3kg/m²) wurden mit Rohacell 71-Kern (75kg/m³ Dichte) und
beidseitig 3 CFK-Lagen erzielt. Die Verklebung der Buchsen für die Verbindungsstäbe hielt selbst mit
Laminierharz über 1000 N ohne bleibende Verformung aus. Als Harz verwendete ich, so wie beim
Carbonmaterial ausschliesslich luftfahrtzugelassenes Material, /7, 9 u. 17/ das Harz L 20 und den lang-
sam aushärtenden Härter VE 3261 /7, 8 u. 9/.

Konstruktion: Zuerst wurden die Ziele genauer definiert:

-gut funktionierendes Dobson-Teleskop,
-leichtgängig und präzise nachführbar,
-superleichter, steifer justierstabiler Aufbau,
-gut, in wenigen kompakten Einheiten transportabel,
-leicht und schnell allein montierbar und justierbar,
-alles in CFK und CFK-Sandwichkonstruktion,
-nur Kleinteile und Verbindungselemente in präziser Alu.-Leg.- Fertigung,
passend vom 10 Zoll Reiseteleskop bis zum 24 Zoll Dobson unter 40 kg,
-mit Encodern und Beobachtungscomputer ausrüstbar,
-alle Teile, bis auf wenige einfache CFK-Kleinteile präzise und rationell auf CNC-Maschine herstellbar,
-in Kleinserie baubar.

Mit den in den Vorversuchen ermittelten Details und Daten (Tabelle 2) wurde das Teleskop im
Massstab 1:10 konstruiert und die Einzelmassen (Gewichte) und der Schwerpunkt für den ungünstigsten
Fall mit Binokular-Betrachter mit 3-fach Barlow und zwei Super Plössls ermittelt; die Gesamtmasse mit
Pointer, Carbon-Sucherteleskop und 22-er Nagler Okular zu 24...25 kg.

Bei der Berechnung der 9-Punkte-Lagerung mit „PLOP“ /10/ und dem Vergleich mit /5/ stellte sich
rasch heraus, das nicht alles was den Namen „Finite Elemente“ trägt ihn auch ohne Einschränkungen
verdient, und dass auch taugliche Programme rasch an ihre Grenzen stossen können.Mit vertretbar
geringem praktischen bzw. theoretischem Aufwand konnten in der Konstruktionsphase nicht geklärt
werden:

-das Reibungsverhalten glattpolierter Carbonlaminate auf Teflon. Hier erwiesen
sich bei den Höhen-Lagerscheiben Formica-Streifen als besser und beim
Azimutlager zwei Rollenlager und eine Teflonscheibe.
-das Schwingungsverhalten und die Dämpfung von Carbon.

Die „Rockerbox“ wurde ursprünglich nur als CFK-Sandwichplatte ausgeführt. Das war nicht steif
genug und führte zu Tubusschwingungen. So musste die Platte zu einer wenn auch kleinen sehr biege-
und torsionssteifen Box erweitert werden Die Dämpfung von Carbon ist etwa so gering wie bei
Metall. Holz hat eine wesentlich größere Dämpfung. Bei kritischen Details sollte man bei der Konstuk-
tion genügend Platz und Möglichkeiten zur ordentlichen Nachbesserung einplanen.

Die Konstruktion wurde mit dem erfahrenen Amateurastronomen Wolfgang Rohr auf die gute
Funktion hin überprüft und mit „Carbonvertrieb“ auf die präzise rationelle Fertigung. Statt die Rohacell-
platten beidseitig nass mit 3 Lagen Carbongewebe zu laminieren, wurde auf bereits vorimprägniertes
Carbongewebe sog. Prepregs in Luftfahrtqualität übergegangen, das heiss in Pressen ausgehärtet die
Festigkeit und Steifigkeit einer 0,8mm dicken Duralblechbeschichtung ergibt und das bei enem spezi-
fischen Gewicht von Balsaholz oder Kork. Die Teile wurden mit einem 2 D-CAD-Programm konstru-
iert (Autocad 14) und dann mit den maschinen- und werkzeugspezifischen Daten der CAM-Files
erzeugt.

Teilefertigung und Montage

Mit Hartmetallfräsern wurden auf der CNC-Maschine die massiven und CFK-Sandwichteile mit +
0,02mm Genauigkeit gefräst. Die Fräskanten wurden mit CFK-Laminatstreifen mit sehr gutem
Kleber /7/ zugeklebt und im Härteschrank bei 45°C einen Tag ausgehärtet. Die Ränder wurden von
Hand sauber verschliffen und nachpoliert. Das Bild 3 zeigt die gefrästen Rohteile mit dem CFK-
Umleimlaminat und dem einzuklebenden CFK-Rohr für das Greifloch auf dem fertigen Bauteil
liegend. Die Teile der Spiegelzelle und Rockerbox wurden an den Klebeflächen angerauht, verklebt
und mit Pack-Klebeband genau fixiert. Nach dem Aushärten wurden die Aussenkanten der Spiegel-
zelle etwas rund geschliffen und mit Carbonfaserbündeln sauber rund laminiert. Die Lagerscheiben
wurden zur gleichmässigen Reibung mit Ebony Star Formica- Streifen /11/ beklebt. Die beiden Ringe
des Fangspiegelkopfes wurden mit CFK-Rohren genau auf Distanz verklebt

Die Rohre wurden mit der kleinen Trennscheibe auf der langsam laufenden Drehbank genau
abgeschliffen

Die Verbindungselemente wurden präzise eingeklebt

Die Spinnenteile wurden mit einer feinzahnigen Hartmetallsäge zugeschnitten, verschliffen gebohrt
und auf einer Vorrichtung genau positioniert mit Carbon-faserbündeln zusammenlaminiert.Der Fang-
spiegelhalter und diverse CFK-Kleinteile wurden präzise verklebt. Genaue Messungen von
Wolfgang Rohr /4/ ergaben, dass man den Fangspiegel ohne Wärmedehnungsprobleme mit dem
CFK-Halterohr verkleben kann

In die Spiegelzelle wurden CFK-Kleinteile zur Positionierung, Sicherung und später auch zur Kühl-
luftzuführung eingeklebt

Nach dem Säubern, Verschleifen, Feinschleifen mit Nassschleifpapier (Körnung 400 u. 1000) wurde
alles noch mit der Lammfellscheibe, auf die Haushalts-poliermittel (z. B. Stahlfix) aufgetragen wird,
nachpoliert, damit es auch gut aussieht. Um störende Reflexe zu vermeiden, wurden die Carbonrohr-
stangen aufgerauht und die Innenflächen des Fangspiegelkopfes matt schwarz lackiert. Alles was vom
Schwerpunkt weit entfernt ist, muss besonders leicht und dennoch gut sein. So entschied ich mich für
den 2-Zoll-Monorail Fokussierer von Jimsmobile /12/ und das leichte 8x50-Sucherteleskop (mit Amici-
Prisma) baute ich auch aus Carbon. Nach dem Zusammenbau musste alles justiert werden. Eine gute
Anleitung für Justierlaser gibt es bei Fa. Intercon Spacetec /13/. Aus einer Kiste perfekt gefräster
CFK- und Sandwichteile, einer Schachtel Kleinteilen und dem nötigen Zubehör baute ich in nur 12
Tagen (ca. 150 Arbeitsstunden) den Prototypen.

First Light und erste Erfahrungen

First Light war Ende September 2002 bei mittelmässiger Sicht. Trotzdem war das Erlebnis über-
wältigend, wie es auch Statis Kafalis in /14/ beschreibt, steigt die Grenzgröße gegenüber meinem
C 8 von gut 13 auf fast 15. Vor allem bei der von mir bevorzugten Deep Sky-Beobachtung begeistern
die Helligkeit, der Detailreichtum und die Fülle der Objekte. Die Vorstellung beim 16. Internationalen
Teleskoptreffen in Kärnten am ersten Oktoberwochenende kam gut an.
Nicht ganz unerwartet war noch einiges zu verbessern bzw. zu komplettieren, was in den 16 Tagen
von Baubeginn bis zum Treffen nicht zu schaffen war. Zwei der drei Teflonscheiben der Azimut-
lagerung wurden zur Reibungs-Verringerung durch Rollenlager ersetzt und auf die Elevationslager-
scheiben wurden Formica-Streifen zur Reibungsvergleichmäßigung aufgeklebt. Das brachte die für
wirklich gute Dobsons so wichtige leichtgängige und auch bei hoher Vergrößerung präzise Nach-
führung, von der auch Böcker und Voigt in /21/ schreiben. Die Rockerbox, vorerst nur als Sand-
wichplatte ausgeführt, wurde im Bodenbereich zu einer kleinen, sehr biege- und torsionssteifen Box
ausgebaut. Geringe Restschwingungen wurden mit Vibrationsdämpfer-Unterlagen /11/ eliminiert.
Gute Ventilation ist sehr wichtig, um die volle optische Qualität des Spiegels und der Montierung zu
erreichen /19, 20 und 21/. Der am Rand 60 mm dicke Sitalspiegel bekam den für die raschere Aus-
kühlung schon bereitliegenden Axialventilator mit 80 mm Durchmesser und die Luftleitflächen zur
besseren

Ventilation mit einer Abkühlzeit von etwa einer Stunde. Zuerst ließ ich den Ventilator zum
besseren Wärmeübergang der gerichteten grob turbulenten Strömung die Spiegelrückseite anblasen.
Die Leitflächen an der Spiegeloberseite bliesen die Schlieren von der Spiegeloberfläche zur Mitte und
nach oben weg und ermöglichten eine 400-fache Vergrößerung bei guter Qualität. Als Wolfgang
Rohr den auf der optischen Bank perfekten Spiegel in der Praxis bei sehr gutem Seeing bis zur
theoretischen Grenze von 700-fach testete, musste er von Ausblasen auf Absaugen umstellen, um
die gute optische Qualität auch zu sehen. Um auch im Saugbetrieb den guten Wärmeübergang zu
erreichen, klebte ich Schaumstoff- Luftleitflächen ein. So wird die Luft an einem ca. 7 mm breiten
Rand an der Spiegeloberseite abgesaugt, am Spiegelumfang vorbei nach unten geführt und an der
Unterseite zur Mitte, wo sie der Ventilator zentral absaugt und nach unten ausbläst. So hat man bei
fast wärmedehnungsfreiem Sitalspiegel gleich nach dem Aufbau die volle optische Qualität, da die
Warmluftschlieren von der Spiegeloberfläche und dem optischen Weg darüber abgesaugt werden.
Schliesslich wurden auch die Drehgeber eingebaut und der Beobachtungs-computer angesteckt. Den
Computer und vieles Zubehör kann man trotz Zoll und Steuern besonders günstig direkt aus den USA
beziehen /z. B. 15/. Mit etwas Übung findet man damit die Objekte schneller, als mit den neuen GPS-
Go To-Teleskopen.

Erfahrungen und Ausblick

Durch die kompakte Bauweise der Einheiten

und deren geringes Gewicht ist das Teleskop leicht zu transportieren, in weniger als 5 Minuten allein
aufzubauen

Durch den präzisen und steifen Aufbau braucht nur selten nachjustiert zu werden. Die Nachführung
ist durch die Nachbesserungen leichtgängig, ruck- und schwingungsfrei geworden und bequem bis
400-fache Vergrößerung möglich. Über 400-fach bis 700-fach erleichtern gute Super-Weitwinkel-
okulare, z. B. die neuen Nagler mit 3,5 und 2,5 mm Brennweite die Nachführung wesentlich. Beim
ITV 2003 musste ich feststellen, dass vergleichbar präzise und leichtgängige und auch bei hoher
Vergrößerung gut nachführbare Dobsons eher selten sind. Leider sind die Möglichkeiten CFK- und
CFK-Sandwichmaterial nach der in /5/ beschriebenen Heimwerkerbauart präzise und gut zu bearbeiten
kaum möglich. Jedoch sind die leichten, steifen und festen CFK-Rohre in Abstimmung mit den Her-
stellern (z. B. /7/) meist in den gewünschten Abmessungen zu bekommen.Schon diese Gewichts-
verringerung bringt wegen des grossen Abstandes zum Schwerpunkt viel. Man kann auch massive
und CFK-Sandwichteile dort fräsen lassen, wenn man das vorher abstimmt und einen 2-D- CAD-
File dafür erstellt.

Bei den Klebungen und Nacharbeiten sollte man beim ersten Mal einen erfahrenen Modellbauer um
Hilfe bitten. Bei dünnen, leichten Spiegeln /14/ sind in der hier vorgestellten CFK-Sandwich-Bauweise
noch gut allein transportable und handhabbare Teleskope bis 30 Zoll Durchmesser möglich.
Meine nächsten beiden CFK-Teleskopprojekte sind das schon längst konstruierte 10 Zoll Reiseteleskop
im Koffer mit 8...9 kg und ein 24 Zoll Dobson, das mit unter 40 kg noch um ca. 20 kg leichter sein wird,
als in vergleichbarer superleichter Holzbauweise /14/. CFK wird wegen der geringen Wärmedehung,
der hohen Steifigkeit und des geringen Gewichtes den Bereich der hochwertigen Teleskope zunehmend
erobern und zwar auch mit geschlossenen Rohrtuben /21/, Montierungen und Stativen, in ferner Zukunft
wohl auch Hauptspiegel /15/. Darauf freuen sich vor allem Astrofotografen und Deep Sky-Beobachter.

Bei Rückfragen bin ich unter eschoe@fh-sw.de am besten erreichbar.

Literaturverzeichnis und Bezugsquellennachweis

1. G. R. Kepple, G. W. Sanner: The Night Sky Observer Guide, Vol. 1 u. 2,
Willmann-Bell-Inc., USA, 1998.
2. Hartung´s Astronomical Objects for Southern Telescopes, Second Edition,
Melbourne Univ. Press, 1995.
3. J. Gelford: A Flying Dobsonian, Sky & Telescope, April 1999, Seite 123-127.
4. www.rohr.aiax.de
5. D. Kriege, R. Berry: The Dobsonian Telescope, Willmann-Bell-Inc., USA, 1997
6. E. Schöberl: The Musculair 1 & 2 Human Powered aircraft and their optimization, Human

Power, Vol. 5, No.2, USA 1986.
7. www.carbon-vertrieb.de
8. www.gaugler-lutz.de. und www.airex.de
9. www.R-G.de
10. www.eecg.toronto.edu/~lews/plop
11. www.teleskop-service.de
12. www.jimsmobile.com
13. M. Birkmaier: Newton Collimation, Eigenverlag
www.intercon-spacetec.de
14.S. Kafalis: Ein selbstgebautes 24 Zoll „Minimalist Dobson“-Teleskop,
Sterne und Weltraum. H.1/2003, S. 74-79.
www.geocites.com/dobson stathis
15.www.telescope.com oder www.lumicon.com
16.http: //snoopy.gsfc.nasa.gov/~lunartel/spie/sld 001.htm
17.www.slgcarbon.com
18.NASA-Conference Publ. 2085, 1979, Part. II, Science and Technology of
low Speed and Motorless Flight.
19.B. Weisheit: Fernrohrseeing verhindern- gewusst wie! Sterne und Weltraum
H.4/2003, S. 79- 81
20.J. Schlimmer: Ein Lüfter an einem 8-Zoll-Newton-Teleskop,
Sterne und Weltraum. H.6/2002, S.73 – 77.
21.D. Böcker und E.V. Voigt: Skysensor goes Dobson.
Sterne und Weltraum. H. 6/2003, S. 74 – 77.

Tabelle 1: Vergleich von Unidirektional- und Mehrschicht-CFK-Verbund mit
herkömmlichen Werkstoffen /17/

Anmerkung: 1) Faserorientierung Fasergehalt: ca. 60 Vol.-%
2) Faserorientierung Fasergehalt: ca. 50 Vol.-%

Erklärung:
CFK-EP: Verbundwerkstoff Kohlefaser (CF) mit Epoxidharzmatrix (EP)
NF: Normalfeste Faser
Zug-E-Modul: Maß für die Zug-Steifigkeit
Schubmodul: Maß für die Steifigkeit gegen Verschiebung
Spez. Festigkeit: entspricht der Reisslänge eines Stabes unter seinem
Eigengewicht
Spez. E-Modul: Zug-E-Modul: Dichte; hohe Werte sind auch hier günstig. Sie
bringen eine hohe Schwingungsfrequenz und Schwingungen
klingen im allg. schnell ab.
Der Wärmeausdehungskoeffizient von GFK und CFK hängt stark vom Verlegewinkel der

Faserlagen ab.

Tabelle 2: Wichtige Gewichtsangaben für die Konstruktion

* Das ergibt mit 0,15 kg/m³ etwa die Dichte von Balsaholz

Foucault und Phasenkontrast

Im Frühjahr 2000 wurde der Autor über nachfolgende französische Website auf ein
Meßverfahren aufmerksam, das sich als interessante Alternative anbot, zur Qualität
von optischen Systemen fundiertere Aussagen machen zu können.

http://www.astrosurf.com/tests/test460/tes...est460.htm#haut

Auch die Franzosen unter David Verneth benutzen dieses Phasenkontrast-Verfah-
ren dazu, zur Glätte bzw. Micro-Struktur von Newton-Spiegeln qualitative Aussagen
zu machen, aber auch noch den Bereich zu nennen, in dem diese Rauhheit eine Rolle
spielt. Die Website enthält das Beispiel eines 460 mm Newton-Spiegels, der vor der
Nachbearbeitung hinsichtlich der Fläche von einem "Künstler" hergestellt worden war,
der beispielsweise bei diesem Spiegel eine deutlich abgesunkene Kante mit einem
Haltering kaschiert hatte, und auch dem Autor einen Spiegel über eine Retouche regel-
recht "versaut" hatte. Während der Nachweis solcher Flächen-Sünden mit dem Foucault-
Test nur bedingt möglich ist, und schon gar nicht mit dem Interferometer, kann man mit
diesem so genannten PhasenKontrast-Verfahren mit erheblich höherer Deutlichkeit den
Nachweis führen. So benutze ich dieses Meßverfahren in erster Linie als Foucault-Test
mit weitaus deutlicherem Ergebnis. Es werden also zwei Dinge sichtbar:

- die Topografie, wie sie unter Foucault zu erkennen ist
- die Feinstruktur der Fläche, wie sie unter dem strengen PhasenKontrast-Plättchen zu
sehen wäre

Wir benutzen also zwei Phasenkontrast-Verfahren:

- einen SW-Negativ-Film, den 2415 TP SW-Film von Kodak, und dem Beispiel, wie es auf
nachfolgender französischer Website beschrieben ist, übrigens auch auf meiner
http://rohr.aiax.de/ (mit einer unscharfen Kante)
- oder einem Phasenkontrast-Plättchen aus Glas, das einen dünnen 0.15 mm Alu-Strich
trägt mit einer Dichte so um 2.18, mit einer scharfen Kante. Wir variieren noch die Para-
meter und optimieren sie.

http://www.astrosurf.com/tests/contrast/co...ntrast.htm#haut

Auf dieser Website wird auch das Prinzip erklärt, das ich in Kurzform von der Strahlen-Optik her
erklären möchte: Das Bild der französischen Website bitte zugleich betrachten:

Ein Spiegel wird von einem Lichtstrahl in einem Punkt angeleuchtet. Von diesem Punkt der Spiegelober-
fläche geht ein Lichtstrahl aus in Richtung Beobachter, Auge, Kamera etc. Das ist das direkte Licht, das
eine bestimmte Helligkeit hat. Wenn die Spiegelfläche absolut glatt wäre bis in die Atom-Schicht, würde
das gesamte Licht ohne Streulicht beim Beobachter landen. Nun streut aber die Fläche, auf die der ursprüng-
liche Lichtstrahl fiel, und ein bestimmter Teil dieses Lichtstrahles wird in einem Kegel gestreut, gerade so,
wie wenn ein Lichtstrahl auf eine ebene Fläche mit Glas-Gries fallen würde, auch da sorgt die Rauhheit für
eine Streuung. Nun ist aber zwischen dem hellen reflektierten Strahl und dem Streulicht ein enormer Hellig-
keits-Unterschied. Man muß also das "direkte" Licht dämpfen, um es mit dem "indirekten" Licht vergleichen
zu können. Möglicherweise ist nun der Winkel zwischen direktem und indirektem Lichtstrahl der Grund, wa-
rum sich die Phasen der Lichtwelle addieren und damit den Kontrast verstärken. Diese Fragen sollen aber
die Theoretiker erklären. Es geht zunächst nur um das Verständnis, warum es überhaupt zu solchen viel
kontrast-reicheren Bildern kommt. Der Quellen gibt es mittlerweile viel, Michael Leckel auf astronomie.de
ist in vielerlei Hinsicht fündig geworden.

Die bisherige Diskussion besonders auf dem Nachbar-Forum konnte zeigen, daß mit dem normalen Industrie-
Phasenshift-Interferometer Rauhheits-Messungen nicht möglich sind, obwohl von manchen aus wahrschein-
lich merkantilen Gründen hartnäckig behauptet wurde. Also benutzt die Industrie zur Rauhheits-Messung
entweder das Normaski-Mikroskop zur Rauhheits-Messung oder ein spezielles Phasenshift-Mikroskop, eben
falls zur Rauhheits-Messung, weil gerade Optiken für die Chip-Herstellung einen hohen Kontrast brauchen
und demzufolge eine hohe Flächenqualität. Aber auch bei den Astro-Optiken ist dieser PhasenKontrast-Test
ein interessantes Qualitäts-Kriterium und deswegen nicht immer beliebt, wenn man damit mindere Flächen-
Qualität nachweisen kann, bzw. bei "Billig-Produkten" nachweisen kann, daß die Ablehnung nur ein durch-
sichtiges Konkurrenz-Kampf-Manöver ist. Daher gerät der Autor bei einigen Händlern in die Schuß-Linie, der
er jedoch bisher erfolgreich stand gehalten hat.

01 Foucault zeigt nicht alles

Ein hochwertiger 15-Zoll Newton-Spiegel aus USA zeigt im Foucault-Test eine fast störungsfreie Fläche.
Keine Zonen, topfeben, die leichten Schatten sind Reste der Dejustage vom Meßaufbau, Newtonspiegel
reagieren sofort mit Koma, wie sich am Interferogramm nachweisen läßt. Jeder, der diesen Spiegel
benutzt, kann sich glücklich schätzen, ein Spiegel, der an den Planeten höchste Kontraste entwickelt.
Fast entwickelt,

... wenn er noch die Glätte von Amateur-Spiegeln hätte. Und genau die sieht man noch nicht.

02 Mein Markenzeichen

Trotzdem hat dieser herrliche Spiegel noch eine Struktur. Der Bogen bei 12.00 Uhr ist ein kaum wahrnehm-
barer Kratzer auf meinem Kollimations-Planspiegel, der im übrigen außerordentlich glatt ist, wie ich verständ
licherweise in eigenen Untersuchungen nachgewiesen habe. Diese Rauhheits-Struktur sieht man, wenn man
das Licht meines Lichtspaltes, wie er weiter unten gezeigt wird, durch die Optik schickt und auf den
ca. 0.1 mm dicken Strich des Filmnegativs projiziert, der eine Dichte von ca. 2.0 hat. Damit ist auch die Frage
von Michael Leckel beantwortet, wie feine Kratzer im PhasenKontrastTest ausschauen könnten. Bei dieser
Testanordnung spielt also der Foucault-Test noch eine wichtige Rolle als Kombination von Foucault und
PhasenKontrast.

03 Die Dichte erhöhen

Wenn man die Dichte der dünnen Linie erhöht, nimmt auch der Kontrast zu, und man sieht die Flächen-
Struktur noch deutlicher. Es ist also ein Spiel mit dem Licht, der Spaltbreite und der Linien-Dichte und ein
bißchen auch mit der unscharfen Kante dieser Linie, wie ich herausgefunden habe. Siehe auch die Erläuter-
ungen auf meiner eigenen Website, wo ich die Linien-Struktur unter dem Mikroskop untersucht habe.

04 Ein Spiegel aus Rußland

Aus Wettbewerbsgründen versage ich mir, den Hersteller der jeweiligen Optiken zu nennen. Das Spektrum
von verschiedensten Beispielen läßt sich auf allen Seiten finden. Auch dieser Spiegel schaut unter dem
Foucault-Test "super" aus. Daß er einen Astigmatismus-Fehler hat, wird in diesem Test noch nicht so deut-
lich.

05 Retouche unter PhasenKontrast deutlich sichtbar.

Viel exakter als es der Foucault-Test zeigen könnte, sieht man nun eine recht glatte Grundstruktur der Fläche,
also glatter eigentlich, als beim vorherigen Spiegel, aber weitaus deutlicher die Zone, die Retouche der Zone
und die Tatsache, daß sie in Dreiecken über den Spiegeldurchmesser ausgeführt wurde, bzw. in tangentialen
Strichen. Noch viel deutlicher bei Bild Nr. 23 erkennbar.

06 Reiner PhasenKontrast zeigt glatte Fläche

MIt dem Glasplättchen verschwindet der Foucault-Effekt und nur noch die Mikro-Struktur bleibt übrig.
Spätestens daran sieht man dann, daß die Grundpolitur sehr glatt war, bevor sich einer mit der Retouche zu
"schaffen" machte. Kurt Schreckling und Stathis Kafalis wäre das nicht passiert. Deren Spiegel sind ein
rühmliches Beispiel für heimische Spiegelschleifer-Kunst! Das schätze ich besonders hoch ein, weil ich
jeden Tag Spiegel messen darf.

07 Ein ganz lausiges Beispiel

Es gibt aber auch in Deutschland "Künstler" die für solche "hochwertigen" Spiegel horrende Summen ver-
langen, weil der Kunde erst am Himmel merkt, daß mit der hochgepriesenen Optik was nicht stimmen kann.
Schon beim Foucault-Test werden die Zonen erschreckend deutlich sichtbar. Ein Glück, daß der Autor bei
diesem Zeitgenossen nie einen Planspiegel bestellt hat, obwohl er dort einmal anfrug und abgeschmettert
wurde.

08 Der Wert der PhasenKontrast-Messung

wird bei diesem Beispiel deutlich. Sehr viel exakter läßt sich über diese Meßmethode sowohl die Topografie
der Fläche, wie auch deren Feinstruktur sichtbar machen. Von der Feinstruktur nicht mal so schlecht, von
den Zonen her verheerend!

09 Am Stern schaut die Angelegenheit

dann so aus. Und das war der Grund, warum der "glückliche" Besitzer schon ahnte, daß mit seinem Spiegel
irgend etwas sein müßte. Zieht man also eine Zwischen-Bilanz, dann läßt sich neben den üblichen quantita
tiven Werten wie PV und RMS der Wellenfront und dem Strehl zwar eine genaue Aussage hinsichtlich der
Topografie bzw. des Öffnungsfehlers machen, auch beim ZYGO nicht anders, hinsichtlich der Flächenglatt-
heit jedoch, die für hohen Kontrast zuständig ist, muß die Interferometrie passen, da ist selbst der Ronchi-
Gitter-Test genauer, wenn man ihn richtig lesen kann. Damit kann der Streit, ob man mit dem normalen
Interferometer Microrauheit sehen könne, als erledigt betrachtet und als merkantiles Manöver gewertet
werden.

10 Speichen auf der Schmittplatte ?

Die lupenreinen Theoretiker störten sich auf dem anderen Board an der Tatsache, daß ich mit diesem Test
recht unbekümmert auch durch Mehrflächen-Systeme "marschiert" bin. Es ist eigentlich schon ein Frevel,
den Newton-Spiegel über einen Kollimations-Spiegel auf Rauhheit zu untersuchen. Da könnte ja mein Kolli-
mations-Planspiegel mit 1:2 in das Meßergebnis eingehen, und dieses verfälschen, weshalb solche Mes-
sungen allenfalls aus dem Krümmungsmittelpunkt der Parabel möglich sein sollten, und sich alle übrigen
Mehrflächen-Systeme einer Untersuchung verschließen sollten. Warum aber der Foucault-Test, der Ronchi-
Gitter-Test, der Interferometer-Test durch Mehrflächen-System "durchdarf", bei den Rauhheits-Messungen
plötzlich aber nicht, obwohl der noch stark die Züge eines Foucault-Tests trägt, konnten mir die Vertreter der
reinen Lehre nicht beantworten. Unabhängig von dieser Theorie-Diskussion sind die Ergebnisse trotzdem
hochinteressant. Es muß also genauer untersucht werden, aus welcher der Flächen eines SC-Systems
diese merkwürdige Speichenstruktur kommen könnte, die bereits am Stern und am Foucault-Test erkennbar
wird.

11 das PhasenKontrast Bild

Die Auflösung des Rätsels

Wenn man die Rückseite eines SC-Hauptspiegels gesehen hat, bei einigen Herstellern
ein Pressling mit Verstärkungs-Rippen, dann wird einem klar, woher diese Art Struktur
herrührt.

12 Der Intererfometer zeigt es ebenfalls

Wie hoch diese Speichen als "Stege" sein müssen, zeigt der Interferometer bei der Astigmatismus-Prüfung.
Die Speichen sind als "Spitzen" eindeutig zu erkennen, und liegen sicherlich unweit von L/10 PV wave.
Also bereits erheblich über der üblichen Rauhheit bis zu 30 nm. Natürlich steht die Diskussion aus, wie taug-
lich das Gerät für die Fotografie und für die Planeten-Beobachtung ist, aber auffällig ist dieses Merkmal alle-
mal und mit der PhasenKontrast-Methode gut darstellbar.

13. Perfekt in jeder Hinsicht ein Maksutov System

Perfekt in jeder Hinsicht mit einem Strehl von 0.99 erwies sich ein Newton-Maksutov. Da gibt es keinen
Unterschied mehr zwischen Foucault ...

14 und PhasenKontrast.

Hier haben beide Tests ihre Grenzen, was Händler wie stolzer Besitzer gleichermaßen freut. Mich übrigens
auch!

15 Bei 532 nm gemessen mit ganz leichter Koma

Bei 532 nm gemessen, statt der üblichen 632.8 nm, und trotzdem noch einen Strehl von 0.99 bedeutet, es
mit einer perfekten Optik zu tun zu haben. Dem stolzen Besitzer riet ich damals, das Gerät nie mehr zu ver-
kaufen. Das war aber vergebens. Weil der Sternfreund nichts für Maksutovs übrig hat, wählte er stattdessen
einen Refraktor. Hoffentlich ist er damit glücklicher.

16 Wozu der Ronchi-Test auch gut ist

Interessanterweise läßt sich die Flächenrauhheit auch über Ronchi-Gramme darstellen. Bei einer sehr glatten
Fläche, wie die von Kurt Schreckling und Stathis Kafalis, haben die hellen Ronchi-Linien eine gleichmäßige
Ausleuchtung ohne jede Störung, und saubere störungsfreie Kanten und Beugungs-Linien. Auch bei diesem
Maksutov-Beispiel läßt sich dies verdeutlichen. Sehr viel unruhiger hingegen sind oft die Ronchi-Linien bei
dem vorher genannten Beispiel.

17 Dazu passend auch das Interferogramm des Herstellers

... dessen Linien ganz bestimmt nicht die Mikro-Rauhheit darstellen können, sonst würden die Bilder vorher
ganz anders aussehen. Also ist eine sorgfältige Unterscheidung zwischen der Interferometer-Messung der
Phasen-Kontrast-Messung sicher sinnvoll.

18 Der 12-Zoll Newton

von Stathis Kafalis unter Foucault - ein Traum

19 unter PhasenKontrast nahezu gleich aber noch deutlicher

20 Der eine PhasenKontrast-Test fast ohne Struktur

21 Die Messung am Spalt

Die letzte Rettung, wenn ich ganz genau wissen will, was eine Optik kann, dann frage ich nach der Ab-
bildung meines Lichtspaltes, den ich mittlerweile ganz genau kenne und vermessen habe. Je kontrastreicher
ich die bekannten Strukturen erkennen kann, umso besser die Optik. Da passiert es beispielsweise, daß ich
meinen LOMO-Spiegel 380/1900 untersuche. Der sollte allererste Sahne sein - isser auch. Um die Meß-
anordnung ist ein Styropor-Haus "gebaut", damit die Luft steht. Tubus-Seeing kennt jeder, macht auch das
Bild kaputt. Nachdem sich die Luft im "Kanal" beruhig hat, habe ich also eine sehr gute Spalt-Abbildung.
Weil ich kurz eine der Styropor-Platten heben muß, entsteht eine Verwirbelung, die für die nächsten Minuten
das "scharfe" Vergnügen empfindlich stört. Den gleichen Vorgang kann man bei SC-Systemen beobachten,
die man senkrecht auskühlen sollte. Auch diese Systeme sind erst nach einer entsprechenden Auskühlzeit
bereit, ihre volle Leistung zu zeigen. Einem Maksutov geht es nicht anders. Die hochauflösende Spaltfoto-
grafie übe ich noch.

22 Spalt unter dem Mikroskop

Trotzdem weiß ich genau, wie mein Spalt im unteren Teil aussieht und kann damit sehr exakt die Definition
von optischen Systemen untersuchen. Und genau nach diesen Strukturen suche ich, beim Prüfen einer
Optik. Kurts Spiegel zeigte also alles bis in den 1 Micron-Bereich - also schließe ich messerscharf, daß
an der Rauhheits-Diskussion was dran sein muß. Auch entsteht dadurch der Wunsch, eine quantitative
Aussage zu den gesehenen Strukturen auf irgendeinem Weg bekommen zu können. Obwohl die Rangord-
nung von Rauhheits-Unterschieden auch schon sehr aufschlußreich sein kann, aber hinsichtlich der Kombi-
nation mit dem Spalt vielleicht noch deutlicher herausgearbeitet werden kann.

23 Beispiel Spiegel aus Russland

Ein anderer 12-Zoll Spiegel mit deutlichen "Kratz-Spuren", der aber nach Auskunft des
Besitzers ein sehr kontrastreiches Bild abliefern soll. (?)

24 Eine bekannte Frauenhofer Marke

25 Ein SC-System mit einer Schmittplatte aus Floatglas?

Merkwürdig die linearen Strukturen über die ganze Fläche, als ob man bei der Schmittplatte Float-Glas
verwendet hätte.

26 Ein 300-Kugelspiegel aus dem Krümmungsmittelpunkt

und zugleich eine Möglichkeit, Planflächen auf Glattheit im doppelten Durchgang zu untersuchen.

Mit diesem Bericht dürfte der Wert der PhasenKontrast-Messung in Kombination mit dem Foucault-Test
deutlich geworden sein. In einer erheblich deutlicheren kontrastreicheren Weise lassen sich optische
Systeme untersuchen und vergleichen. Auch hat dieser Vergleich zugleich Rückwirkungen auf die anderen
Tests, weil damit klar wird, was man bei anderen Tests auch schon sieht, bzw. wo die Grenzen der anderen
Tests sind.

Mit diesem Bericht ist die "Höhe" der Mikrostruktur bzw. Flächenrauhheit in keiner Weise beantwortet.
Aber es wurde deutlich gemacht, daß die Interferometer-Messung herkömmlicher Art auch ihre Grenze hat,
die mit dieser Art Messung bis in den 1 Nanometer-Bereich verschoben werden kann, also dort, wo die
Atom-Schichten anfangen. Die genaue theoretische Durchdringung überlasse ich den Physikern - mir geht
es um das Werkzeug und seine Möglichkeiten.

[size=36]weitere Ergänzungs-Beispiele:

Dieses Beispiel ist nicht repräsentativ für dieses opt. System, zeigt aber deutlich die Feinheiten
des opt. Systems unter den jeweiligen Tests:

Die Optik unter Foucault gesehen: deutlich der Farblängsfehler resultierend aus der Schmidtplatte.

Sehr viel deutlicher die Flächenstruktur beim Lyot- oder PhasenKontrast-Test mit einer Einstellung,
die Foucault- und Lyot kombiniert.

Der I_Metertest mit dem Bath-Interferometer bei 532 nm. Damit sind die Flächenstrukturen
quantifizierbar, aber in einer 3-D-Darstellung bei dem derzeitigen Meß- und Auswert-Verfahren
nicht darstellbar. Das wird anders, wenn man sich näher mit dem PhasenShift-Interferometer
befaßt. Mit dieser Entwicklung experimentieren wir augenblicklich, weil es ein Problem beim
Phasenshifting ist und ein sich anschließendes Software-Problem. Lösungen gibt es und müssen
verifiziert werden.

Weder diese 3-D-Darstellung:

noch diese 3-D-Darstellung

noch die über das Bugiel-3-D-tool mögliche und an FringeXP angelehnte 3-D-Darstellung

lösen das Problem, diese noch grobe "Feinstruktur" der Fläche darzustellen. Was beim Lyot-
Test deutlich sichtbar wird, sucht man in den derzeitigen 3-D-Darstellungen vergeblich. Es ist
noch kein PhasenShift-Interferometer, wie ihn die Industrie benutzt. Aber die Chancen stehen
gut, daß es demnächst eine Möglichkeit gibt.

Weitere Beispiel:

15"-Spiegel einer Weltfirma. Nr. 5 ist der meinige.

Dazu im Vergleich der engl. Hersteller Orion Optics, UK

Die im Lyot-Test vorhandene Flächengüte eines Intes-Kugelspiegel hätte
etwa die wünschenswerte Flächenqualität, um die Rauhheit von Planflächen
prüfen zu können im doppelten Durchgang. Das Problem dabei ist, daß die
Rauhheit der Planfläche möglichst nicht vom Kugelspiegel verursacht wird.
Natürlich könnte man auch eine Subtraktion der Fehler im Rechner durch-
führen. Aber das wäre gerade für Kritiker eine gefundene Gelegenheit,
hier fachlich einzuhaken.

oder ein 12.5 Zöller von Birkmeier im Foucault-Test

oder im Lyot- oder Phasenkontrast-Test, wie hier.

Die Beispiele lassen sich beliebig verlängern und es gilt, je glatter die Fläche im Lyot-Test
umso kontrastreicher werden bereits alle Testaufnahmen, am Himmel sind solche Spiegel
aller erste Sahne!

Steck-Brief einer Optik

siehe auch http://home.t-online.de/home/wolfgang.rohr...hr/phaskont.htm

Der Steck-Brief einer Optik ist über den Phasen-Kontrast- oder LYOT-Test durchaus möglich.
Die Anregung holte ich mir vor vielen Jahren auf

http://www.astrosurf.com/tests/test460/tes...est460.htm#haut

Die genaue Erklärung der physikalischen Vorgänge kann man bei Zernike nachlesen, der ja dafür
den Nobelpreis bekommen hat. Was ich anbieten kann mit diesem Test ist die Möglichkeit, regelrechte
Steckbriefe von Optiken herstellen zu können. Wenn also bestimme Spiegel immer gleiche bis
ähnliche Merkmale aufweisen, dann muß es der gleiche Hersteller sein, auch wenn die Spiegel
(manchmal namentlich unbekannt) bei mir diesen Test durchlaufen.

Wie beim Sterntest auch, könnte sich also die Diskussion, auch durch Nachreichen weiterer Auf-
nahmen,
a) zur Diskussion und Bewertung der Merkmale entwickeln,
B) die Physiker unter uns den Vorgang erklären auch hinsichtlich eines quantifizierbaren Phasen
Kontrast-Testes

Wie Martin Trittelvitz im Sterntest-Thread sehr deutlich anmerkte, wurde noch jeder von mir freund-
lich und zuvorkommend behandelt, so er in friedlicher und sachlicher Absicht mit mir korrespondieren
wollte. Dies werde ich natürlich auch weiterhin so halten.

Bei der untersten, also dritten Reihe, ist das 1. Bild der Foucault-Test des TMB-Apochromaten, das
2. Bild die dazugehörige Phasenkontrast-Aufnahme, das 3. Bild ein nicht ganz so perfekter Synta FH

eine kurze Erläuterung der um den Faktor 2 verkleinerten Bilder:

Die 1. Reihe sind PhaseKontrast-Aufnahmen von SC-Systemen die Speichen rühren von den Verstär-
kungs-Rippen des Hauptspiegels, die auf irgendeinem Weg bei der Herstellung übertragen wurden.
Beim 2. Bild erkennt man die Fließ-Strukturen, weil die Schmittplatte aus Floatglas hergestellt worden
ist. Ist nicht bei allen SC's so, aber bei manchen Serien. Das 3. Bild dieser Reihe zeigt eine sehr unregel-
mäßigen Fläche. Bei SC-Systemen sieht man natürlich immer alle Flächen zusammen, also genaugenom-
men die Störung der Wellenfront.

Die 2. Reihe in der Mitte zeigt drei Spiegel eines bestimmten Herstellers aus Europa. Bei zwei Spiegeln
weiß ich es sicher, beim 3. Spiegel halte ich es für äußerst wahrscheinlich, daß es der gleiche Hersteller
ist: Die Flächen-Auffälligkeit stimmt und die Unterkorrektur auch. Bei anderen Herstellern gibt es andere
Merkmale, durch die man in änlicher Weise die Spiegel zurodnen kann.

Die 3. Reihe an einem APO soll die Farbreinheit des Systems zeigen im Vergleich zum Frauenhofer und
dessen Farblängsfehlers. Der Unterschied zwischen dem ersten Foucault-Bild und dem 2. PhaseKontrast-
Bild zeigt, wie sehr sich die Empfindlichkeit durch diesen speziellen Rauhheits- oder Streulicht-Test noch
steigern läßt.

Der Test kann fließend angewandt werden:
- als reiner Rauhheits-Test ohne die Foucault-typische Topografie
- als kombinierter Foucault/Rauhheits-Test, bei dem die Topografie noch deutlicher hervortritt, als bei
Foucault.

Unter dieser Adresse kann man die gesamte Diskussion auf A...de nachlesen:

http://forum.astronomie.de/phpapps/ubbthre...sb=5&o=&fpart=1

Aufbau/Funktion des Bath-Interferometers von links:


Ein justierfähiger Alu-Haltezylinder trägt eine handelsübliche Laser-Diode. Dessen paralleles
Lichtbündel trifft auf einen Strahlenteiler-Würfel 20x20x20 mm und wird in zwei 50% / 50%
Bündel geteilt. Teil-Bündel a) wird nun durch eine Bikonvex-Linse (10 mm Brennweite) ge-
schickt, fokussiert und so in einen Lichtkegel verwandelt, der die gesamte Optik einschließ-
lich deren Fehler erfaßt. Das zweite Teil-Bündel B) erreicht an der Linse vorbei unverändert
die Optik. Beide Bündel werden von der Optik (z.B. ein Kugelspiegel bzw. Autokollimations-
Spiegel) zurückgeschickt und vertauscht. Jetzt gelangt Teil-Bündel B) durch die Bikonvex-
Linse, wird fokussiert und bildet die Vergleichswelle, während das von der Optik fokussierte,
zurückkomende Teil-Bündel a) an der Bikonvex-Linse vorbei geht.



Im Teilerwürfel werden nach der Reflexion durch die Optik beide Teil-Bündel - sie sind mittler-
weile beide fokussiert - als "Lichtpunkte" räumlich wieder zusammengesetzt und interferieren
miteinander. Um die Interferenzen auch sehen bzw. fotografieren zu können, wird hinter dem Tei-
lerwürfel ein Auslenkspiegel angebracht. Zusätzlich erleichtert ein 3-fach-Kepler-Fernrohr, auf
die Spiegel-Optik fokussiert, die Beurteilung der Interferenzen. Im Logo der Homepage (siehe
unten) erkennen Sie rechts das Interferogramm eines Parabols-Spiegels aus dem Krümmungs-Mit-
telpunkt, Der Koordinaten-Messtisch sollte um 0.01 mm Beträge in allen drei Achsen bewegbar
sein. Ein Versatz dieser Lichtpunkte auf der optischen Achse erzeugt Newton-Ringe, die für die
Beurteilung des Astigmatismus bzw. der Roations-Symmetrie verwendet werden können.



Die Justierung der Bauteile
beginnt auf einem Träger mit der Befestigung der Laser-Diode. Der sich anschließende Teilerwür-
fel wird so eingestellt, daß beide Teilbündel möglichst parallel eine ca. 3-4 Meter entfernte Wand im
Abstand von ca.10 mm erreichen. In das Teil-Bündel a) wird die Bikonvex-Linse so eingeschoben,
daß Teil-Bündel B) möglichst konzentrisch im Lichtkegel von Teil-Bündel a) verläuft. Dieser Um-
stand erleichtert die spätere Handhabung enorm.

Justierung der Prüfanordnung:

Grundsätzlich wird das ganze System "Interferometer" über den Koordinaten-Meßtisch bewegt.
Vorrausgesetzt werden muß, daß die Prüfanordnung "auf der Achse" ist, also sorgfältig justiert
ist, da sonst keine zurückkommenden Lichtbündel zu erwarten sind, z.B. Beim Newton-Fernrohr,
zusammengebaut gegen einen Flat in Autokollimation gestellt. Das Interferometer wird so posi-
tioniert, daß beide zurückkomende Bündel-Scheibchen etwa gleiche Größe haben, wobei der
Fokus von Teil-Bündel a) hinter der Bikonvex-Linse liegen muß. Auch die Höhe der Bündel sollte
ziemlich stimmen. Zweckmäßig ist, diese Bündel auf die Halter-Scheibe der Bikonvex-Linse zu
projizieren und dann horizontal lediglich in die Linse hinein zu verschieben.

Justieren und Testen mit MicroStar

Wie kommt man an einen künstlichen Stern, womit justiere ich mein Teleskop? Diese Anfragen tauchen in den Foren
immer wieder auf, und werden mit unterschiedlichen z.B. verblüffend einfachen Lösungsvorschlägen beantwortet. Und
wenn dann einige Sternfreunde das Problem ernsthafter untersuchen, und auch noch überzeugende und preiswerte
Lösungen anzubieten haben, dann hat diese Diskussion einen Sinn und die Verbreitung über die Foren ebenfalls. Ein solches
positives Beispiel hat der Autor unlängst wieder erlebt.

Über astronomie.de startete ein Sternfreund eine diesbezügliche Anfrage, auf die der Verfasser mit einem in der
Amateuer-Branche übligen Verfahren zur Herstellung von Pinholes antwortete. Daraus entstand ein Kontakt mit dem
Sternfreund Raimund Hilz, Mering bei Augsburg, Raimund_Hilz@t-online.de, bei dem die verschiedenen Herstellungs-
möglichkeiten ebenso "durchgekaut" wurden, wie die Spezial-Wünsche des Autors nach einem "Doppelstern" zur
Prüfung der Auflösung einer Optik. Nur zwei Tage später lag also der MicroStar, der von den Sternfreunden aus Mering
entwickelte künstliche Stern vor mir, und ich begann damit zu "spielen". Konzipiert ist das Teil als Justierhilfe, indem man
sich einen langen Raum, z.B. Kirche, sucht, und das Gerät an einem Ende und das Teleskop ans andere Ende stellt.
Ohne Kollimations-Planspiegel oder Wasseroberfläche geht das nicht anders. Bei einer Wasseroberfläche, das hat
Tycho Brahe schon gewußt und wurde von vielen namhaften Astronomen immer wieder zu Testzwecken benutzt, man
müßte dann das Teleskop senkrecht stellen. In meinem Fall verfüge ich über genügend Planspiegel mit Certifikat von
Zeiss, daß ich ohne Probleme die jeweilige Optik gegen einen Planspiegel stellen kann.

Man erkennt links das kleine blaue Kästchen in der Größe einer Zigarettenschachtel mit Halter für ein Fotostativ und in
der Rückwand eine Öse zum Aufhängen(verdeckt). Für meine Zwecke oben auf ein Teilerwürfel, der den Lichtstrahl
um 90-Grad in Richtung Optik wirft. Im Falle einer Parabel wäre das der NEwton-Spiegel.

Nimmt man das Teil noch genauer in Augenschein, erkennt man ohne Mühe links neben der grünen Leuchtdiode die Öffnung
für den 0.07 mm Durchmesser künstlichen Stern - groß genug, um auch in größerer Entfernung noch gesehen zu werden.

Eingeschaltet verfügt man also über einen genau definierten und exakt runden künstlichen Stern, wie man gut erkennen
kann.

Zum Testen gegen einen Planspiegel oder eine Wasseroberfläche muß aber das divergende Lichtbündel um 90-Grad
umgelenkt werden, was ein Teilerwürfel mit einem Lichtverlust um den Faktor 4 gut ausführt. Damit läßt sich aber
zugleich dokumetieren, wie hell dieser künstliche Stern eigentlich ist. Der übliche Test wäre also der Sterntest bei
genügend Abstand von der Optik in einem langen Raum oder im Freien. (nächstes Bild) Die Sekundärinterferenzen
entstehen über Staubteilchen auf dem Teilerwürfel.)

Zum Testen nahm der Autor sein TMB-APO 100/800, das er hinreichend genau kennt und zu dem er genügend
Parallel-Beispiele hat. Der Ronchi-Test mit einem Gitter 13 lp/mm von Teleskop Service zeigt intrafokal einen zonen-
freien APO. Die gelblichen Farbfelder können von der Beleuchtung des künstlichen Sternes stammen, das habe ich
nicht eigens nachgeprüft. Trotz großen Pinhole-Durchmessers von 70 µm (ich verwende 12 µm) ist es also möglich,
auch andere Tests damit durchzuführen.

Auch der nachfolgende Foucault-Test entstand auf gleiche Art mit dem MicroStar-Gerät.

Obwohl dieses kleine nützliche Handwerkszeug, das mit viel Liebe und Überlegung zu einen Spottpreis entstanden ist,
zunächst für die Justage von Teleskopen entwickelt worden ist, eignet es sich ebenfalls für die Herstellung von
Newton-Spiegeln oder anderen Prüfeinrichtungen bei Verwendung einer Teilerfläche wie Würfel, Pellikel-Häutchen
oder Teilerplatte. Überzeugend ist der genau runde und im Durchmesser definierte Lochdurchmesser, der auf Anfrage
bei Raimund Hilz auch kleiner sein kann. Auch meinen Wunsch nach einem exakt definierten Doppelstern scheine ich
durch diesen Kontakt näher zu kommen. Einige andere Anregungen hinsichtlich der Helligkeits-Steuerung wird das
Team um Sternfreund Raimund Hilz im kommenden Jahr umsetzen.

Kleine Interferogramm-Typologie


Aus Interferogrammen kann man einige der optischen Fehler einer Optik "herauslesen".
Mit jedem guten Optical Design Program lassen sich derartige Streifenbilder simulieren.
In meinem Fall ist es ZEMAX. mit dem man die Standard-Fälle darstellen kann.
Mit den Streifenbildern hat man zu tun, wenn man täglich mit einem Interferometer ar-
beitet - in meinem Fall ist es der Bath-Interferometer mit einem Interferogramm bei
532 nm (grüne Laserdiode in Autokollimation erstellt)



Bei hochwertigen Industrie-Spiegel

kann man dann derartige Übersichten erstellen:
Nahezu alle Spiegel dieser Übersicht kann man als perfekte Parabol-Spiegel bezeich-
nen, zumal alle Bilder bei 532 nm erstellt worden sind und nicht bei der längeren
632.8 nm HeNe Wellenlänge.



Der Bath-Interferometer

wurde in der SuW-Ausgabe 6/73 vorgestellt und von mir
über viele Jahre weiterentwickelt und optimiert. Damit lassen sich für Astro-Optiken
ab einer Öffnung von F/4 sehr zuverlässige quantitative Messungen durchführen.
Entwickelt wurde dieser I_Meter zunächst als Weißlicht-Interferometer, sodaß im
gesamten Spektrum mit entsprechenden Interferenz-Filtern eine Optik untersucht
werden kann. Der Aufbau ist höchst einfach: Ein paralleles Laser-Lichtbündel wird
im Teilerwürfel in zwei Teil-Bündel zerlegt. Bündel (1) geht durch eine Bikonvex
Linse und wird zum Licht-Kegel der anschließend die gesamte Optik ausleuchtet.
Bündel (2), das spätere Referenz-Bündel, passiert das gesamte System weitest-
gehend unbeeinflußt und bildet erst auf dem Rückweg durch die Bikonve-Linse hin-
durch die Vergleichswelle, die auf dem Rückweg mit Bündel (1) wieder zusammen
gesetzt wird. Eine genaue Anleitung findet sich auf meiner Homepage.
Auf der SuW-Titelseite zeigen die ersten vier Bilder die sogenannte sphärische
Aberration (Bild 1-4), die zweite Reihe Formen von Astigmatismus (Bild 5-8)
Bild (9 und 10) Formen der Koma und die weiteren Bilder Mischformen zwischen
Koma und Astigmatismus, jedoch in sehr starker Form, die ganz selten vorkommen.

Eine genauere Typologisierung findet man auf den nachfolgenden Tafeln:



Als Grundschema mag folgende allgemeine Übersicht dienen: Wobei typische Fehler fast immer in Kombination mit anderen Fehlern auftauchen.



Etwas ausführlicher findet man den Sachverhalt auch auf den folgenden Tafeln:










Wie sieht die Unterkorrektur im Interferogramm aus? Überkorrektur entsprechend umgekehrt.



Bei Newton-Spiegeln interessiert besonders, wie exakt die Parabel ausgeführt
worden ist, entweder exakt bei 100% oder leicht unter- bzw. überkorrigiert.
Selbst bei Pyrex-Spiegel empfiehlt eine leichte ca. L/5 PV wave Unterkorrektur,
weil bereits eine Temperatur-Differenz von 1-3 Grad Celsius zwischen Vorder-
und Rückseite eines Spiegels einen unterkorrigierten Spiegel in die Überkorrektur
"ziehen" kann. Einschlägige Versuche habe ich veröffentlicht.

Weitere Informationen findet man sowohl in damaligen SuW Ausgabe und auch
auf der homepage von Raphael Bugiel.

Koma-Interferogramme von Alois Ortner erstellt:



Alois Ortner hat den beim Newton im Feld auftretenden Koma-Effekt dargestellt:
Links die Koma bei der Abbildung seines Lichtspaltes, rechts das dazu passende
Interferogramm. Bei der Messung wird die Koma entweder herausgerechnet oder
herausjustiert.

Ein göttliches Gerät

Immer wenn Sternfreunde unter einer längeren Schlechtwetter-Periode leiden, dann be-
helfen sich manch' "großartige" Experten mit Themen, die direkt mit der Sternguckerei
und ihrem wissenschaftlichen Hintergrund weniger zu tun haben. Es sind eher die nicht-
astronomischen Themen, die "sachkundig" in den Vordergrund gespült werden, oder
marginale Probleme, die auch einem Kaninchen-Züchterverein gut zu Gesicht stehen.
Mit solchen Einleitungen habe ich mir in der Vergangenheit manche "hochgelahrten"
Zeitgenossen vergräzt, weil sie mit Begriffen wie "Glosse", "Streiflicht" oder "Satire" eher
Majestäts-Beleidigung verbanden, als burleske Meinungs-Äußerung. Als Einleitung zu
sachlichen Themen hatte ich früher immer einen derartigen "Vorspann", der mindestens
auf diesem Board wieder aufleben soll - so bier-ernst kann unser Hobby doch gar nicht sein !

Heute servierte mir ein Sternfreund wieder ein Highlight Gerät in Form eines Celestron
C9, in München, Solalinden gekauft und von einer Qualität, mit der der Sternfreund rund-
um zufrieden sein kann, auch auf allen zukünftigen Teleskop-Treffen und ihren kritischen
Geistern.

Das handliche Teleskop setzt man zur genaueren Durchleuchtung vor einen Auotkollima-
tions-Planspiegel hoher Qualität und Glätte und kann, was nur im Falle der SC-Geräte von
Celestron geht, mit der Teleskop-Steuerung die Justage vor dem Planspiegel durchführen.

Im ersten Arbeits-Schritt überprüft man die Kollimation des opt. Systems, weil sich sonst
in allen nachfolgenden Tests, die Dejustage abbilden würde, und entsprechend schlecht
würden alle unterschiedlichen Tests abschneiden. Großen Wert lege ich darauf, daß bei
diesen Messungen der Besitzer dabei ist. Dann lassen sich alle Fragen direkt beantworten
und klären und man kann bei nachfolgenden "wissenschaftlichen" Beiträgen anderswo, den
Sternfreund als Kronzeugen zitieren, bzw. dieser kann dort einseitig geäußerte Darstellun-
gen berichtigen.

Sterntest

In unserem Fall mußte das Gerät im temperierten Zustand erst sorgfältig justiert werden,
was man abschließend mit einem Sterntest bei doppelter Genauigkeit dokumentieren
kann als Nachweis, daß dieses Gerät in einwandfreiem Zustand das Labor verlassen hat.
Natürlich hat sich der Sternfreund vorher von der Dejustage ebenfalls am Sterntest über-
zeugen können, und kann zukünftig vielleicht selbst die Justage am Stern durchführen.

Ronchigitter-Test 13 lp/mm intrafokal

Bei einem SC-System ist ein solches Testbild bereits ein deutlicher Hinweis auf hohe
Qualität: deutliche definierte Streifen, ohne besondere Verformungen. Damit kann man
bereits jetzt die bekannten Störungen über die Schmittplatte ebenso ausschließen, die
größere Fehler bei der sphärischen Aberration. Die Mittelstrahlen fallen etwas kürzer
mit einen relativ geringen Flächenanteil, der wichtige Rand scheint in Ordnung zu sein,
muß bei den folgenden Tests näher untersucht werden, die "Glätte" des gesamten
Systems verspricht einen hohen Kontrast.

Foucault- oder Messerschneidetest

Dieser Test zeigt die "Landschaft" der ankommenden Wellenfront. Diese erzeugt das
Bild und die Forderung lautet, daß 80% der durch die Teleskop-Öffnung eintretende
Licht sich innerhalb des Beugungs-Scheibchens versammeln soll. Der Strehl von 0.80
würde diesen 80% entsprechen bei einem Peak to Valley Wert von L/4 der Wellen-
front über die gesamte Fläche gemessen. Dieser quantitative Wert darf aber nicht ve-
absolutiert werden, wie es in manchen Foren passiert ist, ganz besonders nicht bei
SC-Systemen, bei denen andere Einflußgrößen über die opt. Qualität entscheiden.

Lyot- oder Phasenkontrast-Test zur Prüfung der "Rauhheit"

Dieser Test untersucht über den Foucault-Test hinaus, die "Rauhheit" eines opt. Systems:
Je rauher ein opt. System, umso stärker ist das kontrast-mindernde Streulicht, das den
Bildhintergrund aufhellt, während Zonen für die Unschärfe bei Kanten zuständig sind.
Bei einem 20-Zoll Spiegel wirkte sich das in der Form aus, daß seine Leistung auf die
eines 10-Zöllers zurück-fiel. Die Fläche wirkt ähnlich glatt, wie beim Foucault-Test.

Spalttest visuell

Da bei diesem Test die Vergrößerungen mit 1000- bis 2000-fach an die Grenze des opt.
Systems gehen durch Verwendung eines 2.5 mm Okulars von Vixen im doppelten Durch-
gang, ist dieser Test als einziger Test schwer zu fotografieren. Aber auch hier bestand
das Gerät diesen Auflösungstest mit Bravour.

Interferogramm bei 650 nm

Die quantitative Flächenauswertung - und nur dann ist eine quantitative Auswertung wirk-
lich sinnvoll, bezieht sich also wirklich auf die gesamte Fläche, und nicht auf eine Linie, wie
bei einem Schnittweiten-Test, wie das viele Spiegelschleifer machen. Denen dann klar zu
machen, daß man fast gar nicht von einer Linie auf eine Fläche schließen kann, ist ein fast
aussichtsloses Unternehmen. Auch an dieser Diskussion wird die "ideologische Verhärtung"
mancher Zeitgenossen deutlich. Die nächste Diskussion steht dann mit der Auswertung
dieser Interferogramme ins Haus. Ob denn auch exakt der Strehl mit WYKO- oder
ZYGO-Ergebnissen vergleichbar sei. Welche Toleranz-Breite das Meßergebnis habe mit
genauer Angabe, mit welchem Programm die Ergebnisse ermittelt wurden, ob alle Para-
meter richtig gesetzt seien, und alle weiteren spitzfindigen Einlassungen, die völlig vergessen
machen, daß bis zur Entwicklung meiner Interferometrie, die gesamte Szene nur in Aus-
nahmefällen ein Interferogramm zu Gesicht bekam, noch über andere Test so richtig von
der Qualität ihrer Geräte erfuhr und die Kaffee-Satz-Leserei fröhliche Urständ feierte.

FringeXP-Auswertung

Bei einer Meßwellenlänge von 650 nm, der Lieferanten-Angabe dieser Laserdioden,
und nicht allzuweit von der HeNe-Laser wave von 632.8 nm entfernt, wie sie in der
Industrie Verwendung findet, ergibt sich unter Abzug des geringen Komabetrages,
der aus dem Testaufbau resultiert ein sehr guter Strehl von fast 0.97 bei einen PV
Wert von fast L/7 der Wellenfront. Hervorragend, wenn man dies auf die ganze
Fläche beziehen kann.

Nach drei Stunden Meßtechnik-LIVE war der Sternfreund nicht unglücklich über dieses
Ergebnis. Geahnt hatte er es bereits, aber jetzt hatte er die Dokumente in Form einer
CD, die er sorgfältig einpackte und mitnahm für alle sich anschließenden Diskussionen
am Stammtisch. Nachdem ich gestern einen eher mäßigen 20-Zöller zu untersuchen
hatte, war dieses C9 auch für mich eine äußerst angenehme Abwechslung. Möge der
Sternfreund noch jahrelang an seinem C9 viel Freude haben und nie glauben, daß ein
anderes Gerät besser sei.