Die Oberfläche eines Wafers ist über die ganze Fläche (!) des Wavers atomar glatt und nicht nur über die kleinen Flächen der Chips auf dem Wafer.
Übrigens ist es sogar schwieriger ebene Flächen zu schleifen als kugelförmige.
Also, warum sind diese Spiegel von so unterschiedlicher Qualität, wenn sie doch in großen Stückzahlen automatisch hergestellt werden?
Woher kommen die Schwankungen? Wenn man 2 gleiche Schleifmaschinen mit gleichen Bedingungen und gleichem Ausgangsmaterial laufen lässt, müsste doch ziemlich exakt gleiche Spiegel am Ende rauskommen, denn der Schleifprozess scheint mir sehr reproduzierbar und gutmütig zu sein.
Hallo Claus,Ich bin nicht der Meinung, dass gute Optik teuer sein muss. Automatisierung ist der Schlüssel. Wenn Massenprodukte hoch automatisiert professionell hergestellt werden, sollte die Qualität gut sein und keinen großen Schwankungen mehr unterworfen sein.
Das ist doch die Frage. Warum gelingt das denn nicht, wenn es in der Halbleiterindustrie mit sehr viel höheren Anforderungen ganz gut funktioniert?Das stimmt so nicht denn es sind üblicherweise ja 50% der Fläche Ausschuss.
Damit ein Chip „gelingt“ reicht es wenn die Fläche des Chips von hinreichender Qualität ist, ist die benachbarte Fläche minderwertig dann ist eben nur der benachbarte Chip Ausschuss und nicht der ganze Wafer mit allen Chips darauf.
So viel Ausschussfläche kann man sich in der Optik aber nicht erlauben.
Wären die Qualitätsanforderrungen an den gesamten Wafer so hoch wie die an einen Spiegel müsste jeder Wafer mit weniger als 90% Yield komplett im Müll landen.
Stellt sich nur die Frage wie hoch die Anforderung an die Planheit über die gesamte Fläche beim Wafer wirklich ist.
Die Anforderungen die Oberflächenrauheit sind zweifellos sehr hoch aber das muss nicht bedeuten das der Wafer deswegen über seine gesamte Fläche absolut perfekt Plan sein muss.
Damit ein Chip gelingt reicht es ja wenn dessen kleine Fläche ausreichend Plan ist.
Der FS eines Newton muss aber über eine viel größere Fläche als die eines Chips sehr Plan sein da selbst sehr große Krümmungsradien wegen der 45° Stellung Asti erzeugen würden.
Bereits ein Krümmungsradius von 1 Kilometer erzeugt einen so heftigen Asti das der Strehl im Keller ist.
Das wäre beim schleifen einer Sphäre so und das ist ja auch einfach aber nicht bei einer Parabel.
Eine Parabel erfordert eine anspruchsvolle Retusche der Sphäre und das gelingt rein maschinell eben längst nicht immer so zuverlässig.
Das ist abweichend vom Thema. Schön, dass Du dich so gut auskennst ;-)Und Optiken mit Sphären sind deutlich Komplexer und es müssen hier dann nicht nur die Oberflächen stimmen, sondern auch die Krümmungsradien, Linsendicken und Abstände.
Es darf keinen Keilfehler geben, es muss ordentlich zentriert und justiert werden usw.
Außerdem hat man dann ja auch mehrere optische Flächen und es zählt ja die Summe aller Fehler.
Ein MAK hat zb. 4 optische Flächen.
Die exakte Einhaltung der Krümmungsradien des Meniskus sowie dessen Dicke ist extrem wichtig, weil damit die sphärische Korrektur erreicht wird.
Stimmt da etwas nicht exakt dann zeigt der MAK sphärische Aberration.
Auch dann wenn alle 4 Sphären absolut perfekt wären.
Hallo Claus,
meiner Meinung nach ist das auch so.
Ich finde die Chinesen haben ihre Prozesse ganz gut im Griff, Strehls von 0.90/+ sind fast Standard und das auch bei größeren Teleskopen.
Die Qualität lässt eher bei der Montage und der Mechanik zu wünschen übrig, da währen vielleicht hervorzuheben, Dejustierte und verspannte APO-Dreilinser oder fehlkonstruierte MC/SC und Newtons.
Wer mehr will als der Konsumentenmarkt hergibt, für den gibt es ATM, High End- oder Manufakturmärkte.
LG
Hallo Claus, ich habe ein gutes halbes Dutzend Spiegel mit der Hand geschliffen( 6" bis 24")
Ich denke, du stellst dir das zu einfach vor.
Bei meinem 18" f/4.7 brauchte ich achtzig Korrekturen bis der Spiegel fertig war.
CS Mike
Wenn ich mir die Berichte von Wolfgang Rohr anschaue, finde ich nicht, dass die Chinesen die Optik im Griff haben und ich verstehe nicht warum. Machen die am Ende doch Handarbeit, da ja Arbeitskräfte dorf vielleicht billig sind?
Da es ja immer mehr Möglichkeiten gibt, die Qualität unserer Optiken zu quantifizieren, werden wir auch immer Details selbst messen können auch ohne optische Bank.
Ich gehe davon aus, dass ein gut designter und professionell geführter automatischer Herstellungsprozess hohe Qualität entsprechend der vor zu definierenden Spezifikation und geringen Ausschuss hat.
Da die Teleskopspiegelherstellung primitiv im Vergleich zur Waferherstellung ist, bin ich um so mehr darüber erstaunt.
Freilich kann man in eine Teleskopspiegelfabrik keine halbe Milliarde investieren, doch die Waferherstellung umfasst ja noch sehr viel mehr, als der reinen Schleif und Läppprozess, was für Optikherstellung nicht nötig ist, insbesondere scheint man keinen Reinraum höchster Stufe zu benötigen. Letztendlich sind diese Maschinen doch ganz ähnlich zu den Spiegelschleifmaschinen.
Wie viele Teleskopspiegel werden denn weltweit pro Jahr überhaupt verkauft?
Claus
Also, was ich höre stimme ich Quanten eher zu. Die reinen Linsen und auch Spiegel aus China fallen vielleicht in Serie sehr ordentlich vom Band. Aber gerade bei Tripletts ist wohl die temperaturkompensierende Fassung kein Kinderspiel.Claus, die Berichte von Herrn Rohr sind wie alt? Das ist eine Dekade und länger her. Da hat sich ne Menge getan, wie in anderen Technik- und Industriezweigen auch.
Selbst als Besitzer eines TOA von Takahashi muss ich zu geben, dass die Lücke sehr eng geworden ist, wenn überhaupt (fotografische Nutzung) noch vorhanden.
Zudem gibt es eine große Vielfalt an Instrumenten, welche die bekannten Marken teils nicht abdecken oder bei deren Markteinführung selbst Probleme haben, siehe den 65er von TAK mit dem Reducer.
Astroreflect (Bulgarien) schleift Spiegel maschinell in sehr hoher Güte, habe das selber mal kurz sehen können. Aber das ist auch kein Hexenwerk oder andere Technik.
Grüße,
Alex
Hallo Claus, beim Parabolspiegelschleifen ist es genau andersrum: Mit der Maschine kommt nicht automatisch ein perfekter Spiegel heraus und es muss mit der Hand nachgearbeitet werden.Hallo Mike, es geht ja hier um Automatisierung. Hast Du auch Erfahrung mit einem Schleifautomaten, sei es selbst gebaut oder gekauft?
Handarbeit erlaubt einfach keine reproduzierbare Prozessführung. Die Arbeit hängt hier zu sehr von nicht kontrollierten Parametern ab, da muss man dann halt nacharbeiten.
Grüße, Claus
Ich weiss persönlich von zwei Händlern, die sich dieser Problematik annehmen. Bei dem einen werden z.B. die Oberklasse Chinaapos Esprit optimiert und zwar sehr aufwändig und das kostet auch nicht wenig. Der andere macht auch alle anderen Marken und optimiert die Linsen in der Fassung. Nach seiner Aussage muss er bei 8 von 10 Apos aus China etwas optimieren bis er zufrieden ist.
Hallo Claus,
die Veröffentlichungen von Wolfgang sind meiner Meinung nach nur ein Ausschnitt und daher wenig repräsentativ.
Auch gab es in der Vergangenheit immer mal wieder Kritik an seinen Methoden, was eine objektive Beurteilung der Messergebnisse ebenfalls nicht zulässt bzw. erschwert.
Anhand dessen Aussagen über die Prozessqualität von Herstellern machen zu wollen halte ich für etwas zu weit hergeholt.
Da fehlt schon mal eine große Komponente nämlich die Händler und die Branchen üblichen Geschäftspraktiken.
Auch verschiebt sich gerade letzteres durch China Direktimporte, wo man später im Gebrauchtmarkt die Gurken nicht mehr ohne weiteres erkennen bzw. einem Händler zuordnen kann.
LG
Danke für diese wertvolle handfeste Info. Die Frage ist, könnte man eine Maschine so bauen, dass die Spiegel bis auf lambda/8 reproduzierbar sind? Vielleicht sind die bisherigen Maschinen oder Verfahren zu ungenau? Man kann sich ja mal die Waferproduktion als Maßstab herannehmen, dort wird die Temperatur, Feuchtigkeit und Staubanteil der Luft genauestens kontrolliert und dennoch gibt es Ausschuss. Freilich sind dort die Anforderungen weit anspruchsvoller, das brauchen Teleskopspiegelschleifer natürlich nicht alles. Könnte man aber bei genau kontrollierten Bedingungen nicht Teleskopspiegel auf lambda/8 oder besser und zwar ohne nachträgliche Korrekturen (!) herstellen?Hallo Claus, beim Parabolspiegelschleifen ist es genau andersrum: Mit der Maschine kommt nicht automatisch ein perfekter Spiegel heraus und es muss mit der Hand nachgearbeitet werden.
CS Mike
Messungen sind immer objektiv und absolute Wahrheit. Gegen eine Messung ist keine Diskussion möglich, sie ist seit Galilei der Imperativ aller Naturwissenschaften schlechthin.
Na klar, gibt es schon, wie wäre es mit lambda/10 globaler Formfehler und lambda/20 rms über 420 mm Durchmesser: https://www.asphericon.com/loesungen/produkte/spiegel/asphaerische-spiegel/Die Frage ist, könnte man eine Maschine so bauen, dass die Spiegel bis auf lambda/8 reproduzierbar sind?
Messungen sind kontextgebunden, sie beruhen auf Modellen und Konventionen, weshalb die Wahrheit relativ zur Messmethode steht.Messungen sind immer objektiv und absolute Wahrheit. Gegen eine Messung ist keine Diskussion möglich, sie ist seit Galilei der Imperativ aller Naturwissenschaften schlechthin.
Du stellst ebenso Behauptungen in den Raum, mit welchen Beweisen?Kann sein, dass die Hersteller seitdem Forschritte gemacht haben, das bleibt jedoch eine Vermutung, die erst bewiesen werden muss.
Statistik kannst du nur machen wenn du alle Informationen hast, oder die Rahmenbedingungen kennst, wie z.B. Lieferbedingungen, Stückzahlen und die bestellte o. garantierte Qualität usw.Die Statistik hat dazu handfeste Methoden entwickelt.
Du vergleichst hier zweierlei Qualitäten High End mit Konsumer Produkten, dass wäre gerade so, als ob man einen Mercedes zum Preis eines Ford haben möchte.Die Hoffnung von uns, die wir keine optische Bank mit Interferometer im Keller rumstehen haben, ist ja, dass ein renommierter Hersteller aus Ehrgefühl und des Rufs wegen keine schlechten Produkte aus dem Hause entlässt. Das trifft wohl sicher auf Takahashi, Zeiss u.a. zu, bei GSO und Skywatcher aber wohl eher nicht, wenn man hier die Foren studiert.
Messungen sind immer objektiv und absolute Wahrheit. Gegen eine Messung ist keine Diskussion möglich,
Da kannst ja mal aus Jux und Dollerei "Mirror Round Robin" bei Tante Google eingeben...Seine Daten sind dennoch besser als Meinungen oder ungeprüfte Versprechungen, findest Du das nicht auch? Mangels Daten der Hersteller und Händler ist er nach wie vor die beste Quelle, die ich kenne, auch nach 10 Jahren.

Das ist doch die Frage. Warum gelingt das denn nicht, wenn es in der Halbleiterindustrie mit sehr viel höheren Anforderungen ganz gut funktioniert?
Das ist abweichend vom Thema. Schön, dass Du dich so gut auskennst ;-)
Der Aufwand ist doch etwas mehr, um Wafers in Form zu bringen, als bei der Teleskopspiegelherstellung, oder bist Du damit nicht einverstanden?
Warum aber liefern GSO, Skywatcher etc. kein Protokoll mit ihren Optiken, wenn sie doch so gut sind, wie es in der Elektronik auch gemacht wird?
Wie hoch die Anforderungen an die Planheit eines Wafers sind darüber hat sich von euch hier noch keiner ausgelassen.
Ich vermute mal die ist bei weiten nicht so hoch wie ihr euch das vielleicht denkt.
Dazu ist der Wafer viel zu dünn und er biegt sich eh.
Eine Parabel muss für Lambda 1/8 auf 34,4 Nanometer genau getroffen werden und das über den gesamten Durchmesser des Spiegels.
Ein dünner Wafer biegt sich hier einfach passend, wenn der um 34 Nanometer von der perfekten Planheit abweicht.
Man kann auch gute Optik günstig massenweise herstellen.
Man kann auch gute Optik günstig massenweise herstellen. Warum aber liefern GSO, Skywatcher etc. kein Protokoll mit ihren Optiken, wenn sie doch so gut sind, wie es in der Elektronik auch gemacht wird?
Sicher, aber der Rest mechanisch gesehen wie gefertigt sind wir noch weit ab.Noch nie war gute Optik so günstig wie heute.