Beiträge zum Refraktorselbstbau
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Hier sind interessante Fragen
und Antworten aus dem Forum für Refraktorfreunde zusammengestellt.
1
Prüfung eines Refraktorobjektivs
Frage
von Stefan
..eine Frage, speziell an
die Schleifer des Busch-Objektivs: Mich würde interessieren, wie Ihr
das Objektiv testen wollt, bzw. welche Methode vorgesehen ist. Die Autokollimation
ist sicher sehr gut, aber man braucht einen guten Planspiegel. Kennt jemand
vielleicht noch Alternativen?
Antwort
von Rainer
..schleift ausser mir noch
jemand ein Busch-Objektiv? Hast Du auch was in Arbeit? Also, W. Busch schlägt
mehrere Methoden zur Prüfung vor: Zuerst natürlich in Autokollimation
mit einem Planspiegel. Alternativ mit einem Newton-Reflektor, bei
dem die Lichtquelle im Fokus angebracht wird. Macht auch paralleles Licht.
Objektiv davor und im Fokus mit Foucault-/Roncchi-Test begutachten. Eingeschränkt
sind die Prüfmöglichkeiten bei Einsatz eines Fraunhofer-Objektivs:
Lichtquelle (nur Grün) im Fokus des FH-Objektivs davor, und im Fokus
prüfen. Wer viel Platz hat (14m bei dem 130er Busch-Objektiv) kann
auch ohne Hilfsmittel messen. Dabei muss dann aber nicht der Öffnungsfehler
für grünes, sondern für blaues Licht gemessen werden. Scheint
ziemlich speziell für dieses Objektiv ausgelegt zu sein. Und natürlich
am Stern! Da die Oberflächen nicht beschichtet werden, kann man das
Objektiv immer noch mal "korrigieren". Ich werde mit dem Newton anfangen,
und sobald der Tubus fertig ist, am Stern testen.
Antwort
von Wolfgang
Zum Prüfen des HAB's
von Wolfgang Busch mit einem 10 lp/mm und mit Foucault gibt es eine Reihe
von Möglichkeiten. Ein Ronchi-Gitter, das man mit ca. 3-4 Linien über
die Fläche "laufen" läßt ohne eine Verformung der Streifen
intra/extra-fokal erreicht eine hohe Genauigkeit. Gegen einen bekannt guten
elliptischen Flat (Anmerkung: Planspiegel) von irgendeinem Dobson
z.B. dessen große Achse gegen 130 mm geht. (Entscheidend ist die
Homogenität der Flat-Fläche, nicht die Power) Vielleicht
hat M. Pieper (Anmerkung: www.astroselbstbau.de) einen Flat oder
ein belegtes Probeglas Durchmesser 120 mm. In manchen Schaer-Refraktoren
sind ebenfalls Flats drin, manche größer als 130 mm. Schließlich
sind die 14 Meter Distance mit dem künstlichen Stern im blauen Spektrum
auch eine Lösung, auch eine weit entfernte Straßen-Lampe tut
ihre Dienste. Das gilt sowohl für Ronchi wie für Foucault.
conclusio mit etwas Fantasie sollte sich doch eine Lösung finden?
2
Langzeiterfahrungen mit dem Busch-Objektiv
Frage
von Hubert an Wolfgang
...ich hatte das Busch-Objektiv
damals auch in die engere Wahl gezogen, habe mich aber letztlich auf Grund
meiner Unerfahrenheit "nicht getraut". Jetzt habe ich noch mal Deinen Erfahrungsbericht
in SuW 9/79 gelesen. Wie stellt sich die Sache nach mehr als 20 Jahren
"Betriebserfahrung" dar? Hat beispielsweise der Ölfilm die Erwartungen
erfüllt? Ist das Objektiv "dicht" geblieben?
Deine Erfahrungen würden
mich interessieren.
Antwort
von Wolfgang
..als Feinmechaniker, mein
erster Beruf, hatte ich mindestens eine Vorstellung von Flächengenauigkeiten
und Verhalten von Metall. Glas ist in dem von uns beanspruchten Genauigkeitsbereich
wie Gummi, geringste Drücke und Erwärmungen beeinflussen bereits
den Glaskörper, bereits die Strahlungswärme einer Hand 10 cm
über einer Planplatte beeinflußt die Planität dieser Platte
bereits erheblich.
Ich habe ca. 6-7 dieser
HAB-Optiken geschliffen und poliert, später 2 Astrokameras gebaut,
von der die kleinere in Freiburg ihren Dienst versieht und ab und zu in
SuW der A. M. seine Aufnahmen damit veröffentlicht.
Spätestens damals vor
20 Jahren begann der Start nicht nur der Glasschleiferei, sondern auch
der Meßtechnik, wobei ich mich mittlerweile auf die Meßtechnik
verlegt habe.
Damit habe ich aber Deine Frage noch nicht beantwortet:
Beim Busch Objektiv ist wichtig, daß man in keine der Linsen einen Keilfehler hat. Der kann
zwar über die mittlere Linse herausjustiert werden, aber besser ist,
wenn die Linsen erst gar keinen haben. Die Fassung selbst ist nicht mit
der nötigen Präzision gedreht, sondern damals in ein Dreibackenfutter
eingespannt worden, weshalb die Linsen strenggenommen nur an drei Stellen
fixiert sind mit dem nötigen Spiel. Deshalb auch die Sache mit der
Keilfehler-Verhinderung.
Die Ölung der Linsen
selbst ist erlernbar. Wichtiger ist, daß die Flächenradien möglichst
gut zueinander passen. Sonst entsteht nämlich eine Saugwirkung mit
der Zeit, und das bedeutet einen Astigmatismus. Egal ob die Mitte hohl
liegt, oder der Rand. Besser ist es die Hohlflächen zu polieren und
danach die Konvex-Flächen anzupassen, weil spätere Ölungen
viel problemloser vor sich gehen, sonst muß nämlich immer erst
noch einmal feinstgeschliffen werden, weil man sonst das Altöl nie
ganz rausbringt, auch nicht mit Azeton, dessen Rückstände auch
das Vergnügen stören. Retouchieren kann man das Objektiv an eine
der Außenflächen, weil es eine Linsenoptik ist, ist auch der
Anspruch an die Flächenglattheit nur 1/4 so groß, wie bei einem
Spiegel. Trotzdem empfiehlt es sich für den grünen Bereich eine
möglichst topfebene Fläche hinzukriegen und vor allem bis zum
Rand, weil sonst der Kontrast in den Keller geht.
Ruhe, Nachdenken, fragen,
Ruhe, Nachdenken, fragen, arbeiten,
Ruhe, Nachdenken, fragen,
Ruhe, Nachdenken, fragen, arbeiten
Ruhe, Nachdenken, fragen,
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sind so die Arbeitsschritte.
Auch sollte man sehr sorgfältig ein Protokollbuch führen wie
ich das jahrelang gemacht habe, man vergißt sonst alles wieder. Der
Polierer sollte keine Facetten haben(!), sondern nur Kreisringe mit ca.
1,5 cm Breite und ein asymetrisches Kreuz darüber. So machen es die
Optiker in der Industrie. Möglichst wenig mit Druck polieren, und
wenn, dann sehr zart und mitfühlend. Und ab und zu die Spiegelschleifer fragen.
Mehr zum HAB-Objektiv von Wolfgang Busch
3 Ideen zu Planspiegeln
Frage
von Stefan
Ich habe gestern die Brennweite
meines Objektivs "hochgerechnet" und werde wohl bei 1.800mm herauskommen.
Das sind dann 5"/f15. D.h. nur mit einem Schaer-Refraktor wird es einigermaßen
handlich. Bei www.apogeeinc.com habe ich ein optisches Fenster mit 1/8
Wellenlänge Genauigkeit gefunden (15,-US$). Könnte man so ein
Fenster verspiegeln lassen und als Umlenkspiegel nutzen?
Antwort
von Hubert
Hast Du eine Alternative?
Ich wüßte nicht, wo man heutzutage noch runde Umlenkspiegel
bekommt. Eine Frage, die mir noch wichtig wäre ist, hat das Glas möglicherweise
eine Oberflächenbeschichtung, die eine Verspiegelung nicht zuläßt?
Wird die entgültige Oberflächengenauigkeit erst durch die Verspiegelung
erreicht, vielleicht sogar noch verbessert?
Frage
von Wolfgang
Auf welchen Durchmesser
bezieht sich die L/8 Genauigkeit? Für große Durchmesser ein
sehr guter Wert. Wobei bei einem "Fenster" der Durchgang gemeint ist. In
diesem Fall würde das "Fenster" zweckentfremdet zum Spiegel. Ist Oberfläche
oder Wellenfront gemeint?
Antwort
von Stefan
Ich denke das mit dem Fenster
wird nichts, denn das Teil ist nur 6,4mm dick und damit etwas dünn.
Die Vergütung könnte man ggf. entfernen und dann verspiegeln.
Alternativen: AOK in der Schweiz hat Lichtenknecker Optiken, aber der 80mm Planspiegel käme
auf 200,- EUR plus Steuer. Bei BW-Optik gibt es vielleicht noch etwas,
aber ich habe noch keinen Katalog. Bei www.surplusshed.com habe ich eine
runde Platte aus optischem Glas gesehen mit 4,2" Durchmesser und 9mm Dicke
gesehen. Kostet pro Stück nur 3,- US$. Vielleicht könnte man
da einen Planspiegel daraus schleifen und polieren. Soll aber ziemlich
schwierig sein. Alternativ könnte man eine Plankonvexlinse nehmen
und die plane Seite verspiegeln lassen?
4
Urlaubstipp
Hinweis
von Hubert
wer auf seine Fahrt in den
Urlaub bei München vorbeikommt, dem möchte ich einen Besuch des
Benediktinerklosters in Benediktbeuren empfehlen. In diesem Kloster haben
Georg Reichenbach und J. Fraunhofer von 1807-1818 ihr mathematisch-optische
Institut mit einer Glashütte betrieben. Die kleine „Werkstatt“ und
einige Glasöfen sind dort zu besichtigen. Ich bin vor einigen Jahren
dort gewesen. Es war eine sehr interessanter Besuch.
Internetadresse der Glashütte
Benediktbeuren liegt südlich von München an der B11 zwischen Wolfratshausen und dem Kochelsee.
Ich wünsche eine gute Reise und einen interessanten Aufenthalt.
5 Alterung von Spiegeloberflächen
Beitrag
von Hubert
Die Frage um die Alterung
den Spiegelbeschichtungen in meinem Schaer-Refraktor beschäftigt mich
weiter.
Ich habe zu dieser Frage
mit der Fa. Befort in Wetzlar Kontakt aufgenommen und folgende Auskunft
bekommen:
-
Die Aluminiumschicht unterliegt
einer Alterung. Es ist aber nicht möglich, diese zu quantifizieren.
Außerdem können sich nach vielen Jahren Oxidationsflecken bilden,
die die Reflexion natürlich mindern.
-
Die Gesamtreflexion ist nicht messbar.
-
Die Spiegel kann man neu belegen.
Der alte Belag wird dann durch eine Lauge entfernt. Die ggf. vorhandenen
Oxidflecken können nicht restlos entfernt werden, sie sind auch unter
der neuen Beschichtung sichtbar.
-
Das erreichbare Reflexionsvermögen ist unterschiedlich, je nach Aufbau der Schutzschicht. Mit einer Schutzschicht aus Siliziumdioxid wird 88%, mit einer Magnesiumflourid-Schutzschicht wird
94 % Reflexion erreicht. Die Schutzsicht auf Siliziumdioxidbasis ist mechanisch
widerstandsfähiger, die andere 25% teurer. Sie sind 1/4 lamda dick.
-
Die Neuverspiegelung meiner beiden 60mm und 110mm Spiegel kosten ca. 40 EUR bzw. 90 EUR, incl. Ablaugen und Mwst. aber zuzügl. Versandkosten (Mai 2002).
-
Die Beschichtungen sind beständig gegen z. B. Aceton, Alkohole.
-
An das Trägerglas wird keine besondere Anforderung gestellt.
6 Überlegungen zum Linsenschleifen
Richard
schreibt:
Ich befasse mich gerade
mit dem Buch Astrooptik von Uwe Laux. Da ist mir das Design des APQ besonders
aufgefallen. Ist vielleicht unter den Lesern einer, der so etwas schon
mal im Selbstbau versucht hat? Ich habe selber schon einiges gebaut und
auch selber Spiegel bis 46cm geschliffen. Aber irgendwie wäre auch
mal eine Linsenoptik reizvoll selbst zu schleifen.
Hans
antwortet:
Ich bin ebenfalls Refraktorianer
- und beginne mit der "Lightversion", eines E-Typ Optik von den Russen.
Ich habe bei den Russen die Optik eines TAL-100 bestellt, um diese in meinen
MEADE einzubauen. Angeblich handelt es sich um eine sehr gute Optik, allerdings
ist es K5/F4 was gemäß der Datenbank Glassbank
ungefähr einem BK7/K4 entsprechen dürfte und daher an die auf
Seite 25, Astrooptik, Uwe Laux einem E-Typ nahekommen sollte. In diesem
Buch sind im Anhang auch Berechnungsformeln etc. angeführt.... Über
den oben angeführten Link dürfte man auch die Glassorten erhalten,
die Richard für seinen Refraktor braucht, allerdings muss man bei den
Russen mit langen Lieferzeiten rechnen.... Aber diese Woche sollte sie
noch aus Moskau per DHL abgehen - dann kann ich endlich die Naturmasse
erfassen und mir eine Linsenfassung (quasi Verlängerung von 920mm
des MEADE auf 1000mm) herstellen lassen. Ich habe mir den MEADE-Tubus quasi
als Testobjekt gekauft, um auszuprobieren, wie gut man Refraktoren zumindest
"umbauen", sprich eine gute Optik einbauen kann. Allerdings haben mich
dann die Preise für die TMB-Optiken abgeschreckt. Euro 2.000,-- auszugeben
und dann eine Gurke zu kriegen ist mir vorab zu kritisch. Übrigens
- die Russenoptik kostet mich 150,-- $, auch noch Geld aber - wer nicht
wagt, gewinnt nicht.
Die Russen haben übrigens
auf ihrer Homepage
einige Links zur Berechnungssoftware.
Linsenschleifen ist mir offengestanden zu kritisch, dazu fehlte es mir wahrscheinlich nicht an
Geschick, aber eher an der Zeit und vor allem an den Werkzeugen. Andere
Quellen waren noch Bill Burgess aus den USA und in Bälde (England)
werden ED-Optiken bis 4" hergestellt. Die großen Hersteller wie TeleVue und Vixen, aber auch Takahashi haben abgelehnt, als Ersatzteile ihre Optiken zu senden. Daher bin ich auf die Russen gekommen.
Wenn jemand von Euch also einmal in Richtung 100/1000er Objektiv an den Selbstbau inkl. Schleifen sich heranwagt (auch kürzere Brennweiten wären für mich ein Thema), dann wäre ich durchaus daran interessiert zumindest das Projekt mit zu finanzieren und an eine gute Optik heranzukommen (4" zwischen f/6 bis f/8) wären mein Traum. Aber die Themen Vergütung, Justage
etc. müsste man halt auch abdecken können.
Richard
schreibt:
Vielen Dank für Dein
ausführliches Mail und die Links. Sehr interessant ist vor allem die Glasdatenbank. Ich habe mir zwar schon vorher auf der Homepage von Schott die Gläser raus gesucht, aber diese Datenbank gefällt mir besser (übersichtlicher) als die von Schott!
Ich habe mir inzwischen auch das Buch bestellt und die Software dazu. Glassorten habe ich auch
schon ausgewählt. Ich probier es mal mit N-K5 und FK51. Aber jetzt brauche ich erst mal das Buch. Mit dem Oslo komme ich leider nicht so hin wie ich will. Mal sehen, ob es mit der anderen Software besser funktioniert. Leider lassen sich die Profis bei der Berechnung von Objektiven ungern über
die Schulter gucken.
Als Startobjekt wird es wahrscheinlich ein 10-12cm APQ Objektiv mit N=8 (ev. N=10). Das soll das Versuchskaninchen werden. Anscheinend soll mit so einer Optik und CCD eine astrometrische Positionsgenauigkeit von 0.1-0.2" möglich sein. Wenn ich mir dann meine Residuen anschaue bei der Kleinplanetenbeobachtung (mein MPC Stationscode ist 241), dann liege ich bei ca. 0.4-0.5". Allerdings mit einer 46cm Newtonoptik. Ich glaube, das spricht eher für die Linsenoptik:-)
Vielleicht läßt sich wirklich eine Sammelbestellung daraus machen, wenn sich einige finden
würden. Aber erst mal abwarten, was die Optikrechnung ergibt.
Martin
schreibt dazu:
Toll dein Enthusiasmus!
Ich würde allerdings lieber mit einem Fraunhofer f/15 anfangen, es entsteht nämlich bei solchen
Unternehmen eine Lernphase, die sich nicht einfach überbrücken läßt. Es ist auch bei Spiegeln so: Wer sich gleich auf einen 12 Zöller stürzt mit einer Brennweite von 120cm, der braucht länger als wenn er erst einen 6 Zoll Spiegel und danach einen 12 Zöller gemacht hätte.
Wenn Du den gut hin bekommst, dann ist das ein geniales Planetengerät. Die Positionsgenauigkeit
ist eigentlich eher ein Effekt der Mechanik als der Optik.
Bei einem Refraktor ist das entscheidende die richtige Glaskombination zu wählen.
Am besten geht eine Kombination von FK51 mit KZFSN2. Du wirst schon sehen warum es 400 Jahre gedauert hat, bis man die Optiken fabrikmäßig gut machen kann.
Richard
schreibt:
Dank für den Tip, zuerst
mit einem kleineren anzufangen. Bei den Spiegel habe ich inzwischen doch
einige Erfahrungen, nach Optiken von 14cm bis 46cm. Warum ich aber auch
auf das APQ gekommen bin, das ist nicht nur die Apochromasie, sondern daß
man die Linsen gegeneinander als Schleifschalen verwenden kann. Das Teil
wird ja mit Öl gefügt. Das heißt, die Flächen müssen die gleichen Radien haben. Wenn ich nur einen 2-Linser schleife, ist der Schleifaufwand genau so groß. Die Fluritlinse ist praktisch Schleifschale
für die Innenflächen der beiden äußeren Linsen. Ich hoffe, ich liege da nicht falsch :-). Zudem muß man die Politur und Korrektur der Innenflächen nicht übertreiben.
Das N-K5 und FK51 habe ich deswegen gewählt, weil es dem APQ Design im Laux'schen Buch von den
Brechzahlen am nächsten liegt. Aber die Rechnung muß dann noch
den endgültigen Segen dazu geben. Die Linsendicke wird auch noch eine
Probiererei :-(
Das Buch von Laux habe ich. Ich schiebe es fast seit einem Jahr von einem Eck ins andere;-) Die Seiten mit den Apo´s sind bereits am meisten vernudelt.
Die Positionsgenauigkeit liegt leider nicht nur in der Mechanik. Ich habe die Residuen von anderen Sternwarten verglichen, die mit den Riesenteleskopen. Die liegen auch in
meinem Genauigkeitsbereich. Irgendwie befriedigt das ungemein:-) Es liegt
eher wirklich an der Optik. Ein Spiegel hat einfach mehr außeraxiale
Bildfehler, und die Sternabbildung ist nie so scharf wie bei einem Astrographen
oder Apo. Das sind dann noch die Feinheiten, die die äußerste
Genauigkeit bringen. Das stößt man dann in Bereiche vor, die
bisher für Amateure unerreichbar waren.(Fixsternpositionsverschiebungen!!)
Marc
schreibt:
Mein Ultimeratium ist ein
FH 11" f20 von D&G. (www.dgoptical.com) Mein jetziges FH 5"f19 ist
schon nahe dem Traumrefraktor.
Richard
schreibt:
Ein FH 11" ist sicherlich
ein Trauminstrument. Aber die Montierung dafür ist auch schon gewaltig.
Als Schaerrefraktor würde ich es nicht ausführen. Die dafür
benötigten Planspiegel in der entsprechenden Qualität sind auch
fast unbezahlbar.
Ich glaube, die Radien kann man mit den entsprechenden Programmen schon so optimieren. Als Schleifmaschinen (oder Handschliff) kann man die herkömmlichen Methoden sicherlich
vergessen. Da wird halt die gute alte Pendelschleifmaschine
von Fraunhofer (Bild rechts) zum Einsatz kommen müssen. Da ergeben
sich zwangsläufig die richtigen Radien. Die Politur ist dann auch
wieder kein Problem. Man braucht nur ein viertel der Genauigkeit wie bei
einem Spiegel. Ich sehe da keine besonderen Probleme. Oder bin ich da etwa
zu blauäugig??;-)
Martin
schreibt:
Normalerweise macht man
wohl einen Radius nach dem anderen und paßt dann jeweils das Design
den tatsächlich erreichten Radien an. Zuletzt macht man die Oberfläche
mit der größten Toleranz.
Richard
schreibt:
Das ist ja ein großer
Vorteil des APQ in der Fertigung. Von den 4 Innenflächen sind je 2
gleich. Die Linsen passen ineinander und werden mit Öl gefügt.
Als Freiheitsgrade hat man dann noch die 2 Außenflächen des
Objektivs. Man muß sogar die Linsen gegeneinander schleifen, damit
man ja gleiche Radien erreicht.
Thomas
H. schreibt:
Um einen einfachen Achromaten
in seinen Grundparametern festzulegen, bedarf es keines Computers. Hatte
der gute Fraunhofer ja auch nicht. Für eine einfache Bikonvexlinse
berechnen sich die Brechkräfte D (in Dioptrien) der Flächen wie
folgt: D=(n-1)/r, wobei bei einer Bikonvexlinse die Brechkräfte positiv
sind. Die Gesamtbrechkraft berechnet sich dann: Dges.= D1+D2.
Läßt man die Linsendicke d mit einfließen ergibt sich:
Dges.= D1 + D2 - d/n x D1 x D2. Für die Plankonkavlinse
aus Flint läuft die Sache genauso.
Für einen Achromaten verhalten sich dann die Brennweiten von Flint- u. Kronglas wie ihre Abbeschen Zahlen. Macht man das Öffnungsverhältnis nicht zu groß
oder besser gesagt, sehr klein, ergibt das schon ein ganz brauchbares Fernrohr.
Man braucht auch keine Pendelschleifmaschine.
Man kann (und muß) den Krümmungsradius auch so sehr exakt einhalten.
So habe ich bei einem 14" Spiegel nur um 2,5 mm vom gewünschten Radius
daneben geschossen.
Gegenüber dem Spiegelschleifen gibt es aber bei der Linsenfertigung einiges zu beachten.
Sie sind oft sehr dünn und verspannen schnell. Darum sollte man sie spätestens ab dem Feinläppen auf einen geeigneten Tragkörper per Punktkittung aufkitten. So sind
sie auch nicht mehr der Handwärme ausgesetzt, was zu zusätzlichen
Verspannungen führen kann. Hat man keine Zentriermöglichkeit
(oder will man diesen Arbeitsschritt vermeiden), muß man auf die
Randdicke achten, muß aber gleichzeitig die Linsendicke im Auge behalten.
Beim Zusammenbau spielt auch der Luftspalt eine Rolle. Und ohne Planspiegel stelle ich mir die
Endkorrektur auch recht mühsam vor.
Also alles zusammen: viel Arbeit für wenig Öffnung. Aber wer Spaß an der Optikfertigung
hat, kann auch hier seine Freude haben.
Stefan
beschreibt das Schleifen eines Objektives auf seiner Homepage
Bericht
von Stefan vom Schleifen:
gestern war es nun endlich
soweit: Ich konnte meine Neugier nicht mehr bremsen und mußte mein
selbstgeschliffenes 5"/f15 Refraktorobjektiv ausprobieren. Der Mond stand
hoch am Himmel und kein Schleier war zu sehen. Also, um 22:30 Uhr das Polieren
einstweilen ausgesetzt, das Objektiv mit Salatöl gefügt und mit
Klebeband an einem 180cm langen KG-Rohr befestigt, Pappe drum´rum
und ab in den Garten. Den Tubus an der Kinderschaukel angelegt und den
Mond anvisiert. Mit dem Okular (30mm) in der Hand den Mond "scharfgestellt"
und: Ich glaub´es nicht! Ein knallscharfes Bild mit Super-Kontrast
wie ich es nicht erwartet hatte. Immerhin war das Objektiv noch nicht auspoliert
und noch ganz leicht milchig. Trotzdem diese Details. Im Vergleich zu meinem
6" Newton sieht es so aus, als ob jemand den Weichzeichner ´rausgenommen
hat. So eine "kalkige" Mondoberfläche bei 60x hatte ich noch nicht
gesehen ...
Damit scheint klar: Ich habe mich nicht total verrechnet und der Schliff scheint auch zu passen. Einen Sternentest habe ich nicht mehr geschafft, kann so schlecht aber
nicht sein. Einen Lichtsaum konnte ich am Mond nicht sehen. Falls doch
noch ein Fehler d´rin sein sollte, dann kann man den ja Gottseidank
beheben.
Ach ja, ich will nicht die alte Diskussion über Reflektor/Refraktor aufleben lassen. Ich habe
nur den Vergleich zu meinem Newton und der war mein Erstlingswerk. Dennoch:
Ich meine das Bild mit dem 5"/f15 Objektiv ist deutlich detailreicher und
Kontrast sowie Schärfe sind besser. Eines ist klar: Der Refraktor
Antwort
von Thomas M.
Ich freue mich mit Dir über
Deine Erfolge bei der Objektivfertigung. Ich kenne das Gefühl der
Freude beim ersten Schauen aber auch der Ernüchterung bei weiteren
Prüfungen. So ganz schlecht scheint es ja nicht geworden zu sein.
Richtig interessant wird dann aber erst der Sterntest bei hoher Vergrösserung
und die Tests am Planspiegel. Da Du von Öl sprichst, hast Du ein Immersionsobjektiv
gebaut? Ich habe zur Probefüllung immer Fahrradöl genommen.
Salatöl fing nach kurzer Zeit immer an, unangenehm zu duften.
Sende mir doch mal die Daten Deines Objektives zu (wenn`s kein Geheimnis ist) sowie Dein Rechenprogramm. Insgeheim juckt es bei mir schon lange, mal wieder ein richtig schönes
Objektiv zu machen.
7 Korrektur eines Linsenfehlers
Frage
von Stefan
Nun habe ich mein selbstgeschliffenes
Objektiv in einen Tubus gebaut, Okularauszug dran gebaut und mir einen
"künstlichen" Stern mit meinem Newton "gestrickt". D.h. eine kleine
Lochblende statt des Okulars in den Newton eingebaut und eine kleine Lichtquelle
dahinter gebaut. Den Refraktor davor gelegt und fokussiert. Das Ergebnis:
Intrafokal bekomme ich schöne Beugungsringe und Extrafokal "verlaufen"
sie. Müßte sich um sphärische Aberration handeln? Ok, es
ist nicht katastrophal schlimm, aber ich würde es gerne korrigieren.
Nur wie? Hat jemand eine Idee, wie man die Ursachen herausbekommen und
korrigieren kann. Beim Spiegel ist es ja einfach, da gibt es nur eine Fläche,
die in Frage kommt. Beim Achromat tue ich mich schwer :-) Die Daten waren:
R1=R2=R3=820mm und R4=15500mm, ölgefüllt. Wäre für
jeden Hinweis sehr dankbar.
Antworten
von Wolfgang
..."künstlichen"
Stern mit meinem Newton "gestrickt". D.h. eine kleine Lochblende statt
des Okulars in den Newton eingebaut und eine kleine Lichtquelle dahinter
gebaut.
Das geht zwar mit einfacher
Genauigkeit, ist aber riskant, weil Du die Qualität von Deinem NEWTON
nicht kennst. Wenn Du Deinen Stern in 50 Meter aufstellst, ginge das schon
besser. Auch eine weit entfernte punktförmige Lichtquelle tut ihren
Dienst. Am sichersten wäre die Messung auf Öffnungsfehler, wenn
Du ein Ronchi-Gitter mit 10 lp/mm verwenden könntest und intra-/extrafokal
auf Linearität untersuchst. Auch am Stern wäre diese Messung
sehr sinnvoll.
Das Ergebnis: Intrafokal
bekomme ich schöne Beugungsringe und Extrafokal "verlaufen" sie.
Wenn Du Dir die Geometrie
des Strahlenganges verdeutlichst, dann fallen bei einem perfekten Objektiv
alle Strahlen aus allen Zonen in einem Punkt zusammen. Würden die
Randstrahlen länger fallen, dann hätte man intrafokal eine unscharfe
Begrenzung des defokussierten Sternscheibchens, während extrafokal,
die Strahlen aus der Randzone eher die Mitte "versauen" bzw. stören.
Wenn Du also intrafokal
schöne Beugungsringe bekommst, dann könnte das bedeuten, daß
die Randstrahlen kürzer fallen und die Beugungsringe nicht stören.
Am Ronchi-Gitter müßte man dann intrafokal ein auseinanderklaffen
die Ronchi-Linien oben und unten beobachten.
Überprüfe mal bitte den Sachverhalt, ob meine Darstellung stimmt.
Eine Kugel aus einem Fahrradlager mit einem Laser-Pointer angestrahlt ist ein prima künstlicher Stern.
Bei Conrad Electronics gibt es für ca. 40.- Euro ein Laser Dioden
Modul, dessen Kollimations-Optik man einstellen bzw. abschrauben kann.
Dann hat man als Lichtquelle einen ziemlich exakt 0,01 mm großen
künstlichen Stern. Denn kannst Du mit insgesamt 3 Volt prima betreiben
auch noch in 300 Meter Entfernung, und dann solltest Du alle Versuche machen
können, die nur möglich sind.
Müßte sich um Sphärische Abberation handeln? Ok, es ist nicht katastrophal schlimm,
aber ich würde es gerne korrigieren. Nur wie?
Ist prinzipiell auch nicht schwerer. Korrigiere den Fehler an der 1. oder letzten Fläche. Muß
Dir aber überdimensioniert überlegen, was passiert, wenn Du an
einer bestimmten Stelle Glas wegnimmst (wegpolierst), was da mit den Lichtstrahlen
passiert. Auf der 1. Fläche führt eine stärkere Krümmung
am Rand zu einer Ablenkung der Randstrahlen hin zur Mitte. Auf der letzten
Fläche ist dies wahrscheinlich umgekehrt.
Kannste ganz einfach feststellen: Wärme mit dem Daumen etc. eine Stelle am Rande bei 12 Uhr etwas an, und versuche zu ermitteln, was unter Ronchi passiert. Damit müßte
man klären können, wo poliert werden muß.
Führe unbedingt peinlich exakt Protokoll, was Du tust, damit Du Deine Schritte genau kontrollieren kannst - ist äußerst wichtig ! ! !
Weiterhin viel Erfolg, vielleicht war ja meine Antwort erschöpfend.
8
Bezugsquelle für Aluminiumprofile
Hinweis
von Stefan
... Ich habe eine sehr gute
Bezugsquelle für Alu, Messing und Kupfer gefunden: www.herrmann-buntmetall.de
Sehr günstig (Alu ca. 5,- EUR/kg), keine Schneidekosten und Versenden können sie auch. Mindestauftragswert liegt bei 30,-EUR. Mein Tubus (130mm Durchmesser, 3mm Wandstärke)
mit Rohr für Taukappe und ein wenig Kleinkram lag bei 40,- EUR. Da kann man nichts gegen sagen ... (6/2002)
9
Blendenberechnung für den Refraktor
Thomas
M. beschreibt sehr ausführlich die Hintergründe zur Blendenbestimmung
im Refraktor:
Allgemein:
Blenden sollen Streulichtreflektionen
im Tubus verhindern. Es soll ausschließlich das vom Objektiv gesammelte
Licht zum Okular gelangen. Die Blenden werden so angeordnet und bemessen,
dass sie den Strahlengang des Objektivs nicht beschneiden, aber alles Streulicht
ausblenden. Dazu sind meist mehrere Blenden verschiedener Durchmesser notwendig,
die an bestimmten Stellen im Tubus angebracht werden. Man könnte aus
Angst vor Reflektionen den Tubus mit etlichen Blenden versehen. Dies wird
jedoch keine Verbesserung bringen und nur Mehrgewicht kosten. Also
muss man die minimale Anzahl von Blenden, deren Durchmesser und Örter
ermitteln.
Konstruktion:
Einen zeichnerischen Ansatz
hat Scott Berfield unter www.berfield.com/baffles.html beschrieben. Alle
vom Tubus ausgehende Reflektionen sollen ausgeblendet werden: In einer
1:1 Zeichnung wird ein Lichtkegel von den Objektivrändern zum gewünschten
Feld der 100%-Ausleuchtung in der Fokalebene gezeichnet. Dazu kommen noch
die Tubus-Innenwand und das Fokussier-Rohr. Von der Überlegung ausgehend,
dass kein einziges Stückchen reflektierende Tubuswand zu sehen sein
soll, wird ein "Sehstrahl" von einem Ende des Feldes in der Fokalebene
bis zum auf der gegenüberliegenden Seite befindlichen Schnittpunkt
Objektivkante/Tubuswand gezogen. Der Schnittpunkt zwischen Lichtkegel und
Sehstrahl ist der erste Blendenort und -Durchmesser. Dann kommt eine Hilfslinie
von der anderen Objektivseite durch den Blendenschnittpunkt zur Tubuswand.
Dies ist das Ziel für den nächsten Sehstrahl. Dieses Verfahren
wird so oft durchgeführt, bis der Tubus "ausgeblendet" ist. Möchte
man so konstruieren, dass überhaupt keine Tubuswand zu sehen ist,
liefert Scott auch noch eine Variante der zeichnerischen Konstruktion.
Rechnerisch kann natürlich auch vorgegangen werden: Im Buch „Tips und Tricks für Sternfreunde“
von Wolfgang Paech, Thomas Baader, Broschiert - 233 Seiten - Sterne u.
Weltr., München. Erscheinungsdatum: August 1999, ISBN: 3879739234,
wird ein interaktives Näherungsverfahren beschrieben, das in etwa
die oben beschriebene "Strahlenkonstruktion" simuliert. In ein Excel-Blatt
übersetzt könnt Ihr es herunterladen
und damit einige Varianten durchrechnen.
Ausführung:
Man muss sich nicht sklavisch
an die erhaltenen Ergebnisse halten....
Es kommt nicht auf einen
Millimeter an. Oft sind auch durch die konstruktive Ausführung der
Tubus und Fokussiers Grenzen gesetzt, die sich auf die Anbringung der Blenden
auswirken. Aber immerhin sind die o.a. Verfahren eine schöne Richtschnur.
Die
Blende:
Tja, was ist denn eine Blende?
Na, ein Loch eben.
Durch das Loch soll Licht, möglichst ohne negative Einflüsse wie z.B. Beugungen, fallen,
und ausserhalb vom Loch soll kein Licht durch. Man nehme also irgendwas
Flaches, loche es und baue es in den Tubus. Gegen die negativen Einflüssen
kann man folgendes tun: Die Lochkante soll scharfkantig und gleichmässig
sein. Also den Rand schön bearbeiten...
Gegen Streiflichtreflektion auf der Kante hilft: Schärfen. Schön
spitz zulaufen lassen, dass parallel zum Lichtkegel keine Fläche ausgebildet
wird. Nimmt man schwarzen Karton, schwarz lackiertes Blech oder Sperrholz,
dann fällt auch kein Licht durch.
Fertig - das wars!
Ort
im Tubus:
Da vor allem bei langbrennweitigen
Objektiven das direkte Einkleben/Einschrauben sehr umständlich wird,
kann man drei oder vier Leisten nehmen, die die Blenden im Umfangs-Abstand
von 120° oder 90° tragen. Die Leisten werden genau ausgemessen,
sodass sie zwischen Objektivfassung und Fokussiererflansch passen. Dann
werden Schlitze an den ermittelten Orten in die Leisten gesägt und
die Blenden eingesteckt. Dieses Leisten/Blendenpaket kann man leicht in
den Tubus einführen.
Verfeinerungen:
In meinem Tubus (http://www.iq-tm.de/astro/TMB/neuer_tubus.html)
konnte ich die Blenden direkt einklemmen. Nur habe ich in meiner Streulichtphobie
eine ziemlich aufwändige Blendenbauweise gewählt: In zahlreichen
Versuchen konnte ich keine Kombination Mattlack/Blendenmaterial finden,
die bei flachen Blendenscheiben kein Licht mehr zum Objektiv zurückwirft.
Meine Angst: Kontrastverlust!!!
Also baute ich eine "Lichtfalle".
Die drei Blenden werden kegelförmig ausgeführt, mit der schrägen Seite zum Objektiv
zeigend. Licht von dort wird also am Kegel nach außen zum Tubus reflektiert.
Die Kegelfläche ist schwarz, aber hochglänzend lackiert, um das
Albedo zu minimieren. Das Licht soll dorthin, wo es der Kegelwinkel schickt.
Die mit schwarzem Velours ausgekleidete Tubuswand schluckt dann den dorthin
reflektierten Anteil weg. Man kann es sehen, der Tubus ist ein schwarzes
Loch ;-))
Schluß:
Die endgültige Ausführung
der Blenden wurde leicht abgewandelt: Die zwei vorderen Blenden sind aus
einer Mischung von zeichnerischer und rechnerischer Lösung entstanden.
Die dritte Blende setzte ich in den 4" Schiebetubus, der zusätzlich
mit Velours ausgekleidet ist.
In jedem Fall war es gut
und lehrreich, zuerst einen "Kanalrohrapo" zubauen. So konnten leicht Änderungen
und Varianten getestet werden, deren optimale Kombination dann ich die
Konstruktion des Alu-Tubus einfließen konnten. (Beachte auch Beitrag
12)
Walter
nimmt
im Diskussionsforum von astronomie.de hierzu ausführlich Stellung:
.... Zur Ermittlung der
Zahl und Lage der Zwischenblenden („baffles“) kann ich noch ein paar Empfehlungen
beisteuern.
Zeichne verkleinert, aber möglichst groß und möglichst genau maßstäblich
den Aufbau des Teleskops, also erst die opt. Achse, dann den eff. Durchmesser
und Lage des Objektivs (das nur durch einen einfachen Strich senkrecht
zur opt. Achse symbolisiert wird), Durchmesser des Tubus (falls er sich
nach hinten zum Okular hin stufenweise verengt, muß auch das maßstäblich
gezeichnet sein, wobei es immer auf die Innendurchmesser und nicht auf
die Außendurchmesser ankommt). Zeichne die Lage der Fokusebene als
28 mm langen Strich (für 28 mm als max. Durchmesser des Gesichtsfelds)
an der richtigen Stelle ein. Die Okulare müssen nicht gezeichnet werden,
weil sie zur Bestimmung der Feldblenden nicht gebraucht werden.
2. Verbinde den obersten Punkt des Strichs, der das Objektiv repräsentiert, mit dem obersten
Punkt des Strichs, der die Bildfläche in der Fokusebene darstellt.
Verbinde ebenso die jeweils die unteren Enden dieser beiden Striche. Damit
bekommst Du einen „Kegelstumpf“, der genau den gesamten Raum umschließt,
innerhalb dessen Lichtstrahlen zur Erzeugung des sichtbaren Bildes verlaufen.
Alle Lichtstrahlen, die an irgendeiner Stelle aus diesem Kegelstumpf austreten,
tragen nichts zur Bilderzeugung, sondern nur zum unerwünschten Streulicht
bei. Daraus folgt zunächst, daß alle zu installierenden Blenden
von der Rohrwandung idealerweise bis genau an diese den Kegelstumpf als
sog. „Mantellinien“ begrenzenden Linien reichen müssen.
3. Nun zur Anordnung der Blenden. Die erste Blende sollte vor der Mitte der Tubuslänge bis
zur Fokusebene plaziert sein („plaziert“ = alte Recht- statt neuer Schlechtschreibung!).
Wenn die erste Blende weiter hinten angeordnet wird, könnte evtl.
ein auf die Tubus-Innenwand fallender heller Lichtstrahl (z.B. bei nahe
dem Gesichtsfeld, aber außerhalb davon stehendem Vollmond oder sehr
hellem Planeten oder Stern) direkt ins Gesichtsfeld in der Fokusebene reflektiert
werden. Wenn die erste Blende in der Mitte der Tubuslänge oder weiter
vorn plaziert wird, ist mindestens zweifache Reflexion nötigt, was
die Helligkeit der Störung so stark reduziert, daß sie nicht
mehr sichtbar wird.
Falls der Tubus sich nach hinten stufenweise verjüngt, sind die Stellen, an denen der Innendurchmesser enger wird, zur Befestigung von Innenblenden sowohl aus theoretischer Sicht
als auch aus praktischen Gründen (einfache Befestigungsmöglichkeit)
ideal. Hier sollten also gegebenenfalls zuerst Blenden angeordnet werden,
die - wie oben beschrieben - genau bis zum besagten Kegelstumpf reichen
und nur Strahlen innerhalb dieses Kegelstumpfs durchlassen.
4. Jetzt wird’s leider komplizierter,
wenn es mit Worten statt mit einer Zeichnung erkärt werden soll. Zeichne
nun vom unteren Ende des Strichs, der das Objektiv symbolisiert, eine geradlinige
Verbindung zur unteren Kante des oberen Teils der ersten Blende (dieser
Punkt liegt auf der oberen Mantellinie des Kegelstumpfs), verlängere
ihn geradlinig, bis er auf die Innenwand des Tubus fällt, und zeichne
von dort aus den an der Tubuswand reflektierten Strahl (nach dem Reflexionsgesetz
„Einfallswinkel = Ausfallswinkel“). Der reflektierte Strahl schneidet wieder
irgendwo die obere Kegelstumpf-Mantellinie. Dort oder sicherheitshalber
geringfügig davor muß die nächste Blende angeordnet sein,
deren innerer Öffnungsdurchmesser wieder dem des Kegelstumpfs an dieser
Stelle gleich ist. Diese zweite Blende fängt alle Strahlen ab, die
durch die erste Blende durchkamen und danach auf die Teleskoptubus-Innenwand
fielen und reflektiert wurden.
Aber auch die zweite Blende läßt ja noch in einem engeren Winkel Strahlen durch, die außerhalb
des Gesichtsfeldes landen. Also geht man nach dem gleichen Prinzip weiter
vor: Zeichne vom unteren Ende des Strichs, der das Objektiv darstellt,
eine gerade Linie zur unteren Kante des oberen Teils der zweiten Blende
(dieser Punkt liegt wieder auf dem Kegelmantel) und verlängere ihn,
bis er auf die Tubus-Innenwand fällt. Zeichne den dort reflektierten
Strahl, der wieder die obere Mantellinie des Kegelstumpfs schneidet. Dort
bzw. unmittelbar davor wird die nächste Blende angeordnet usw., bis
kein an der Innenwand reflektierter Strahl mehr vor der Fokusebene den
Kegelmantel trifft.
Auf diese Weise erhält man die minimal erforderlichen Innenblenden, die Streulicht durch Reflexion an der Tubus-Innenwand ausblenden. Wenn nun der Tubus eng gewählt
wird, also die Innenwand relativ nahe am gezeichneten Kegelstumpf liegt,
ergeben sich auf diese Weise evtl. sehr viele Innenblenden. Ist der Tubus
innen
weiter, kommt man mit viel weniger Blenden aus, und die Wirksamkeit der Blenden erhöht
sich zugleich ein wenig (aus Gründen, die hier zu weit führen
würden). Es kommt noch hinzu, daß die Blenden zwar über
ihre ringförmige Fläche Streulicht abschirmen, aber an der kreisförmigen
Innenkante selbst zur Reflexion beitragen. Aus diesem Grund ist eine möglichst
geringe Anzahl an Blenden vorteilhaft, und genau das erreicht man durch
einen größeren Tubus-Innendurchmesser.
5. Außerdem sollten die Blenden gut geschwärzt sein (beidseitig!) und innen eine
möglichst scharfe Kante haben, um die zuletzt angesprochene Reflexion
so gering wie möglich zu halten. Also dünnes Material nehmen,
die Innenkante ähnlich einer Messerklinge anschleifen und danach mattschwarz
streichen oder besprühen.
(Anmerkung: Zeichnerisch
wird das Thema hier
behandelt)
10
Hinweis
auf Refraktortestberichte
Wolfgang
gibt den Hinweis
das
er in dem Diskussionsforum vom Astrotreff Testberichte zu folgenden Optiken
dargestellt hat:
Eine Übersicht aller seiner
Testberichte und grundlegende Erklärungen befindet sich hier
11
Tubus aus CFK
Bericht
von Werner:
....Jetzt muß ich
auch mal meinen Betrag zur Gruppe leisten. Im Moment bin ich dabei mir
einen Kohlefasertubus für ein TMB FH 152mm f 15 zu erstellen. Ich muß schon sagen, daß ich von der Steifigkeit und dem geringen Gewicht des Tubus überzeugt bin. Ohne Okularauszug
wiegt er 3.500g bei 1.850 mm Länge und Durchmesser außen 180
mm, 175 mm, 157 mm bei drei Teilen von 220, 1000 und 750 mm. Die Einzelteile
sind noch nicht verbunden. Aufgebaut sind die Rohre aus je 2 bzw. 3 Lagen
Kohlefaser 200 g/m² mit Wabengewebe als Abstandshalter, dies ergibt
eine leichte Bauweise bei hoher Steifigkeit. Das Wabengewebe hat durch
das Epoxydharz eine enorme Druckfestigkeit die nicht mit Styropor zu vergleichen
ist.
Warum dieser Leichtbau:
Ich habe vor, den Refraktor (Gesamtlänge ca. 225 - 250 cm) im hinteren
Drittel zu montieren, damit ich nicht im liegen beobachten muß. Das
Gesamtgewicht mit Optik in justierbarer Fassung und Okularauszug dürfte
ca. 7 kg erreichen. Ausgetrimmt wird das Rohr ganz hinten vor dem Okularauszug
mit einigen kg Blei. Zur Zeit sehen die Rohre noch recht matt aus, dies
ist aber nach der Lackierung mit Klarlack nicht mehr so, dann kommt die
Kohlefaseroptik so richtig raus. So das war's für heute, in ein paar
Wochen kommt ein Bild vom fertigen Rohr auf der Montierung.
Frage
von Rainer:
..Erzähl' mal ein bißchen
mehr über Deine CFK-Röhren: Wie hast Du die laminiert? Über
Positiv- oder in Negativ-Formen? Hast Du die Formen extra gebaut, oder
konntest Du was fertiges "missbrauchen"? Was für Harz hast Du benutzt?
Und nicht zuletzt: hast Du eine günstige Quelle für kleine Mengen
an Kohlefaser, Wabengewebe und Harz?
Antwort
von Werner:
Also, ich habe sowohl Positiv-
wie Negativformen verwendet. Bei den Positivformen habe ich Alurohr ummantelt,
mit dieser transparenten Plexiglas ähnlichen Folie 0,5mm dick, Trennwachs drüber und dann gleich 2 bis 3 Lagen
CFK Gewebe darauf laminiert. Nach der Aushärtung Oberfläche verschliffen
und dann die ganze Röhre mit teilbaren Aluringen im Abstand von 10
cm stabilisiert, das heißt im Abstand von 10 cm Tesaband um die dünne
CFK Röhre gewickelt und dann die teilbaren Aluringe mit der Heißklebepistole
fixiert. Nach diesem Vorgang Alurohr und Plexiglas entfernt, CFK Röhre
innen angeschliffen und nun Wabengewebe + 2 Lagen Kohlefaser innen aufgebracht,
nicht ganz einfach !!! Aushärten lassen, fertig.
Bei der Negativform habe
ich KG-Rohr (Kanalrohr) der Länge nach aufgesägt, das ganze Rohr
wieder mit starkem Klebeband umwickelt, innen mit Trennwachs beschichtet
und dann laminiert. Ich muß allerdings sagen, das es je nach Durchmesser
und Länge eine nicht einfache Arbeit ist. Das Kohlefasergewebe und
Wabenmaterial muß ja faltenfrei und ohne Luftblasen laminiert werden.
Für Positivformen kann man auch Papprohre verwenden, Reste im Baumarkt.
Und nun zum Preis, für
5m² Kohlefaser, 200 g m², 2m² Wabengewebe und 4,2
kg Epoxydharz habe ich ca. 250 Euro bezahlt. Ich habe alles bei Bacuplast
(http://www.bacuplast.de/ep1-1.htm) bestellt. Bacuplast ist extrem schnell
in der Lieferung und sehr hilfsbereit. Es ist möglich, dass ich in
nächster Zeit Kohlefaser zu 20 Euro pro 200 gr/m² bekomme, solltest
Du welches benötigen melde Dich.
Werner
berichtet über Beobachtungen mit dem Teleskop
... Heute habe ich nochmal
am Mond, Saturn und Jupiter getestet, ich kann nur immer wieder staunen
was so ein Fraunhofer (TMB 6" f15) alles kann. Jupiter zeigte sich gestochen scharf, mit Zeiss 25mm Okular ein Traum und mit dem Bino (Lomo)
wunderbar und zum Greifen nahe, Saturn super! Scharf wie nie vorher beobachtet.
Zum Mond: Ein atemberaubender
Anblick im Bino (100 x), die 3 Kleinkrater im Plato und die Rinne im Alpental
sind sichtbar, das hatte ich noch nie mit dem ,Astro-Physics 6" f9 Starfire,
gesehen.
Und nun zum Farbfehler,
am Jupiter und Saturn kaum störend, am Mondrand im Vergleich zum Starfire
natürlich stark sichtbar aber noch zu verkraften, beim wandern über
die Kraterlandschaft sind keine Farbfehler festzustellen. ...
12
Brennweitenbestimmung bei Linsen
Frage
von Heiner:
Von welchem Punkt ausgehend
gibt man die Brennweite eines Objektivs an? Ich vermute mal, dass der Abstand
des Brennpunktes zur Mitte der vordersten Fläche gemeint ist. Liege
ich richtig? Zur Berechnung sehr genauer Blenden brauche ich doch eigentlich
eher den Durchmesser der 'Austrittspupille' aus dem Objektiv und den Abstand
von dort zum Brennpunkt.
Antwort
von Thomas M.:
So kann man das nicht definieren...
Der Ausgangspunkt liegt irgendwo zwischen den Linsen.... Die Brennweite
wird meist indirekt bestimmt: Man nehme eine genaue Messskala und lasse
einen Stern ohne Nachführung darüber laufen. Aus der Zeit, die
dazu benötigt wird und der Deklination des Sterns kann man sehr genau
die Brennweite berechnen! Das steht schön in der Anleitung
zum Baader Microguide (PDF 1,2 MB) Mess- und Nachführokular beschrieben,
mit den Berechnungen. Dazu gibt es auf meiner Homepage
eine Excel-Datei unter Baader MicroGuide. Du kannst aber auch z.B. transparentes
Millimeterpapier auf den OAZ (Okularauszug) kleben und den fokussierten
hellen Stern darauf abstoppen. Das Millimeterpapier wird reichen und weniger
aufwändig sein: Nehmen wir das MicroGuide und Dein 160/400 und einen
Stern in 0° Dek: in 206s wird der Stern die 6mm durchlaufen, Brennweite
ist 400,5mm, wenn Du 205,9s misst, dann sind es 400,7mm. Da Du mehrere
Zeitmessungen machen und den Mittelwert nehmen solltest, wird die Messmethode
recht genau sein.
Mach Dir mal wegen der Blenden keine Sorgen! Die kannst Du großzügig auslegen... So genau müssen die nicht sein! Zur Berechnung habe ich auch eine Excel-Datei erstellt
- auf der o. g. Homepage zu finden. Es geht aber auch zeichnerisch, wie
in den letzten VDS-Nachrichten oder unter http://www.berfield.com/baffles.html
(Anmerkung: Beachte auch Beitrag 9).
Alle Methoden ergeben etwas andere Ergebnisse und deshalb habe ich meinen Tubus auch erst zum Schluß vollständig mit Blenden versehen (gebaffled). Als Anfang hab ich das
Ergebnis des Excel-Blattes genommen und dann optimiert. Durch meinen Schiebefokussierer
musste ich das Optimum experimentell ermitteln.
Im Kanalrohr eben.... Achte aber auf scharfe Kanten an den Blenden, dass die Streu- und Beugungseffekte gering bleiben!
Wolfgang
schreibt:
Der Optiker Band 2 sagt
zur Bildbrennpunkt:
Der Bildbrennpunkt ist der Bildpunkt eines unendlichen fernen Achsenobjekt-Punktes. In ihm schneiden sich achsenparallel einfallende Streifen. Die Summe der Bild- und Objektbrennweite
einer brechenden Fläche ist gleich ihrem Krümmungsradius. Unabhängig
davon interessiert mich mehr die Schnittweite der letzten Fläche bis
zum Fokus. Die ist ein bißchen kürzer als die Brennweite, aber
die braucht man beim Bau von Teleskopen.
13
Einfluß des Tubusdurchmesser auf Streulicht
Heiner
schreibt:
..Thomas, beim Probieren
mit deiner Excel-Tabelle und dem anschließenden Zeichnen der Ergebnisse
auf eine große Rolle Geschenkpapier war mir sehr schnell klar, dass
ein großer Tubus entscheidende Vorteile hat. Mein Objektiv mit einer
freien Öffnung von ca. 105mm steckt jetzt auf einem Kanalrohr mit
einer Öffnung von ca. 104 mm. Es gibt jedenfalls keine Abschattung!
First Light mit dieser Kombination (ohne Schwärzung und Blenden) war
unerwartet gut. Aber man macht sich da ja evtl. auch etwas vor. Was meint
ihr, hat so was überhaupt grundsätzlich Aussicht auf Erfolg?
Thomas
antwortet:
Jo, hat er! Aber halte es
wie Fraunhofer oft zitiertes Zitat: Durchschaun, nicht raufschaun! Will
sagen:
Wenn Du sorgfältig
vorgehst, die Tubuswand mit Velours schwärzt und die Blenden so setzt,
dass die (zumindest die vordere) Tubuswand vom OAZ (Okularauszug) nicht
sichtbar wird - dann ist Dir der Erfolg sicher!
Den größeren Tubus wählt man u.a. aus folgenden Gründen:
a) Streulicht fällt in steilerem Winkel auf die Tubuswand und wird daher nicht so stark reflektiert. Velours ist aber bei flachem Lichteinfall kaum reflektierend.
b) Man braucht weniger Blenden, die Beugungserscheinungen an den Blendenkanten sind dann geringer.
Setze in dem engen Tubus ruhig eine oder zwei Blenden mehr ein, die dann aber ein etwas größeres Blendenloch haben, um den Lichtkegel des Objektivs weniger zu beschneiden
(dort, wo die Beugung entsteht).
c) Luftschlieren sind weiter weg vom Lichtkegel. Diese entstehen beim Abkühlen des Tubus. Mit Kunststoffrohr und Velours hast Du schon eine gute Isolation und mit mehr Blenden einen
hohen Strömungswiderstand.
Es gibt bestimmt noch mehr Gründe, die mir aber jetzt nicht einfallen. Ich denke, dass ein sorgfältig ausgeführter Tubusbau kaum Nachteile bringt und den Kontrast, wenn überhaupt, nur marginal verschlechtert. Um Dein Gewissen zu beruhigen,
kannst Du jedoch auch mal statt DN110-Rohr ein DN125 probieren... Den Tubus-Innenausbau
habe ich an einer hellen Halogenlampe von schwarzem Hintergrund und am
Mond getestet- um jedes Quäntchen Streulicht aufzuspüren und
zu tilgen.
14
Experimente
zur Reduzierung der chromatischen Aberration
Wolfgang
G. berichtet:
Die neuen FH Refraktoren
f 7 - 10, (Die klassischen f 15 sind leider ausgestorben) die mit Billiggläsern
ausgestattet sind, haben doch ziemlich hohe Farbfehler.
Auf der Optischen Bank untersuchte
ich ein Antares 812 mit RMS 0.023, PV 0.112, Strehl 0.980,
sowie ein FH-duplet-TMB
152/1200 mit RMS 0.022, PV 0.192, Strehl
0.981.
Als Vergleich ein TMB-Super
APQ 130/910 mit RMS 0.016, PV 0.103,
Strehl 0.990.
Auf die Idee brachte mich
DAS SCHUPMANN - MEDIAL. Er benutzte eine Kombination aus 2 Linsen die den
Farbfehler aufhoben.
Eben aus diesem Grund untersuchte
ich in vielen Experimenten mit Spezialgläsern den Strahlengang vor
dem Okular verkittete ACHROMATE was nach vielen Wochen zu einem guten Erfolg
führte. S. Bildreihe unten.
Es ist also nur ein Experiment
das auf der optischen Bank ausgeführt wurde aber noch nicht am Sternenhimmel.
15
Zur Funktion der Taukappe
Im Diskussionsforum von Astronomie.de habe ich folgende Frage gestellt:
Wenn man die Taukappe unter spreng physikalischen Gesichtspunkten betrachtet, was passiert da genau vor der Optik und welche Konsequenzen ergeben sich für die Gestaltung.
Die Beiträge zu der Frage sind hier
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