4 Zoll Apo - was empfiehlt sich?

[Quanten]

Hallo Thomas

Es bedeutet anderseits, dass beim Lufspalt-Apo die Fassung, wie die o.g. Zahlen zeigen viel kritischer ist. Das zulässige Spiel /die Toleranzen in axialer Richtung, die sicher stellen, dass sich die Linsen nicht verkippt und von denen am die Bildqualität stärksten abhängt, sind beim ölgefügten APO ganz klar größer.
Ölgefügte kommen daher mit einfacheren Fassungen aus. Deine Rechnungen lassen keinen anderen Schluß zu, auch wenn Sie hier bisher meist anders interpretiert wurden.

Es gibt auch das andere Problem eines zu "stark" angezogenen Vorschraubrings.

Im Jenaer Jahrbuch zur Technik und Industriegeschichte 2007 findest du folgenden Kommentar von Jürgen Pudenz zum Zeiss APQ Objektiv.

"Und noch etwas anderes lehrte uns der neue Objektivtyp seine Konstrukteure: Ein noch so leicht angezogener Vorschraubring, welcher auf einen geschlitzten Federring wirkt, dessen 3 Füßchen auf die 1. Fläche des Linsenpakets drücken und denen die drei Auflagefüschen der Fassung an der letzten Linsenfläche gegenüberstehen, stört die Abbildungsleistung erheblich. Der Grund liegt darin, dass es in den Flüssigkeitssplaten keine Abstandsplättchen wie in Luftspaltobjektiven gibt, so dass sich die Linsen an diesen drei Stelen durchdrücken, was sich als dreizählige Störung im Beugungsbild wiedefindet. Der Vorschraubring darf also keinerlei Kraft ausüben und das Linsenpaket muss bei diesem Fassungsprinziep ein kleines axiales Spiel haben."

"Zum Beispiel werden für das APQ-Objektiv 100/1000 zwei Tropfen Öl benötigt, die einem Volumen von 40mm³ entsprechen und einen parallelen Spalt von 5mü Breite erzeugen. Um das Problem mit der Andruckkraft des Vorschraubrings zu beheben, wurde eine spezielle Objektivfassung für das APQ-Objektiv konstruiert."

Gruß Uwe

 

[MLudes]

Hallo Thomas, Hallo Gerd

also so gut wie alle , auch high end Luftspaltapos haben , genauso wie Öloptiken axiales Spiel in der Fassung , müssen diese auch haben.

Alufassungen zum Bsp. bei einem 4" Objektiv ziehen sich bei einer Temperaturänderung von +20° zu 0° um 0.1 mm zusammen

Massimo hat für mich einen Computersimulation durchgefährt. Beim Bsp. unseres 107 mm F/700 mm Apo mit FPL53 und ZSL7 werden die Linsen mit einem Toleranzedurchmesser von 0.02 bis 0.06 mm gefertigt. Mit Diesen Angaben habe Massimo errechnet das die Fassung um 0.092 mm Größer sein muß im Durchmesser ausgehend von 110 mm Glasdurchmesser , sodaß kein merklicher Zentrierfehler aber auch keine Verspannung auftreten kann.Um Die mögliche Glastoeranz zu berücksichtigen , müssen die Fassungen mit der Toleranz von 110,100 -110,105 mm gefertigt werden.


Kürz zum geölten 3 Linsen block, diese Linsen kleben nicht aneinandern, sondern sie können sogar deutlich einfacher seitlich verrutschen als beim Luftspalt, da im Laufe der Zeit die Luftspaltblättchen mit den Linsen verkleben, jeder der mal einen Luftspalt zerlegt hat wird das merken.

Ich habe derzeit einen TSA 102 auf dem Tisch, auch hier haben die Linsen in der Fassung spiel, dennoch ist kein Zentrierfehler sichtbar , also hat es mir den Anschein das Praxis und Theorie sich irgentwie unterscheiden müssen, sonst hätte mein TSA und alle anderen Luftspaltlinsen stets Achskoma , haben Sie aber nicht, ausser wenn die Fassung deutlich zu groß gefertigt ist.

Nun erklärt mir mal mit euren Rechnungen wie sowas möglich ist ?

 

[MLudes]

Hallo Uwe

leider muss ich dir hier teilweise eines besseren belehren.

Beim Ölapo von AP und Zeiss hast du recht, der geringste Druck durch vorschraubring erzeugt verspannung.

Beim Luftapo ist es genau umgekehrt , habe ich nur allzuoft gesehen, auch gerade heute wieder bei einem TSA 102.

Ist der Vorschraubring zu lose , sehe ich leider sphärische Fehler. Drehe ich den Vorschraubring zu fest sehe ich Asti. Ich drehe den Vorschraubring nun unter Sterntestkontrolle auf ne gewisse mittelstellung zu, so wenig das ich keinen Asto sehe, aber dennoch solange bis die sphärische Korrektur sichtbar am besten wird.

Woran das liegt ? Weiss ich nicht , auf jeden Fall zeigt sich, das nur ein einfaches Aufliegen noch Fehler zeigt, die bei einem gewissen Grad von Druck durch den Vorschraubring verschwunden ist.

Wie gesagt das habe ich schon so gesehen

 

[Gerd_Duering]

Hallo Markus,

also so gut wie alle , auch high end Luftspaltapos haben , genauso wie Öloptiken axiales Spiel in der Fassung , müssen diese auch haben.

Alufassungen zum Bsp. bei einem 4" Objektiv ziehen sich bei einer Temperaturänderung von +20° zu 0° um 0.1 mm zusammen

Massimo hat für mich einen Computersimulation durchgefährt. Beim Bsp. unseres 107 mm F/700 mm Apo mit FPL53 und ZSL7 werden die Linsen mit einem Toleranzedurchmesser von 0.02 bis 0.06 mm gefertigt. Mit Diesen Angaben habe Massimo errechnet das die Fassung um 0.092 mm Größer sein muß im Durchmesser ausgehend von 110 mm Glasdurchmesser , sodaß kein merklicher Zentrierfehler aber auch keine Verspannung auftreten kann.Um Die mögliche Glastoeranz zu berücksichtigen , müssen die Fassungen mit der Toleranz von 110,100 -110,105 mm gefertigt werden.

Ich denke hier besteht ein Missverständnis Axial bedeutet längs zur Achse.
Wenn Thomas vom axialen Spiel schreibt meint Er eines längs der optischen Achse welches ja über den Schraubring eingestellt werden kann.
Wir sind darauf zu sprechen gekommen weil es um die zwangsläufige verkippung einer Linse bei seitlicher Verschiebung derselben ging die eben ein solches axiales Spiel erfordert wenn das möglich sein soll.
Deine Ausführungen beschreiben ja das Spiel quer zur Achse.


Es gibt im Maschinenbau 3 Arten von Passungen Spielpassung, Übergangspassung und Presspassung, selbstverständlich geht ein völlig spannungsfreier zusammenbau nur mit einer Spielpassung.
Das bedeutet wenn mindestens 0,092mm Spiel erforderlich ist und die obere Toleranz der Linse bei +0,06mm liegt muss die untere Toleranz der Fassung bei +0,152mm liegen.
Das gibt dann wenn eine +0,02mm Linse dort eingebaut wird bereits 0,132mm Spiehl
Man muss aber der Fassung auch einen Toleranzbereich also eine obere Toleranz zugestehen so das das maximal mögliche Spiel wenn also untere Toleranz der Linse und obere Toleranz der Fassung zufällig zusammenkommen auch über 0,132mm liegen kann.

Ich habe derzeit einen TSA 102 auf dem Tisch, auch hier haben die Linsen in der Fassung spiel, dennoch ist kein Zentrierfehler sichtbar , also hat es mir den Anschein das Praxis und Theorie sich irgentwie unterscheiden müssen, sonst hätte mein TSA und alle anderen Luftspaltlinsen stets Achskoma , haben Sie aber nicht, ausser wenn die Fassung deutlich zu groß gefertigt ist.

Nun erklärt mir mal mit euren Rechnungen wie sowas möglich ist ?

Aber genau das deckt sich doch hervorragend mit meiner Simulation wenn Du mit Spiel ein Seitliches also quer zur Optischen Achse meinst.
Es ist aber dann zwingend erforderlich das auch eine Verkippung entlang dem Radius so wie Du es bei dem Ölgefügten beschrieben hast stattfindet.
Diese findet aber auch bei einer Luftspaltoptik statt da die Linsen über die Abstandsplättchen in Kontakt stehen.
Es ist unerheblich ob dieser Kontakt vollflächig wie beim Ölgefügten oder nur am Rand über die Abstandsplättchen wie beim Luftspalt besteht.
Eine seitliche Verschiebung einer Linse hat immer auch eine Verkippung zur Folge.

Berücksichtigt man diese Verkippung hatte ich bereits am 8.6 in meiner Antwort an Dich (lies Dir doch bitte diese Antwort mal genau durch)
folgendes Ergebnis päsentiert.
Luftspalt Triplet 150 f/8
Linsen korrekte Stellung
Strehl 0,999
Um 0,1mm seitlich verschoben und 0,0209Grad verkippt
Strehl 0,992

Du siehst es besteht fast kein Unterschied.
Ein seitliches Spiel von 0,1mm ist also überhaupt kein Problem, was sich ja haargenau mit Deinen Aussagen und Zahlen deckt.
Sehr Problematisch ist hingegen der Kippwinkel, der muss exakt so sein das der Luftspalt weiterhin gleichmäßig ist und die Luftlinse keinen Keilfehler bekommt.

Grüße Gerd

 

[MLudes]

Hallo Gerd

sorry natürlich meinte ich das Querverschieben. Bei deiner Spaltberechnung hast du aber das Ausdehnen und zusammenziehen des Glases vergessen, daher passt Massimos Berechnung !


Apos haben einen irrsinningen Nachteil, den ich bei kaum einem anderen gerät noch finde :
Sie sind relativ klein, relativ Luftunempfindlich , knackscharf und somit ist es das System überhaupt das geübten Beobachter jede kleinste Abweichung zeigt :-(.

 

[Gerd_Duering]

Hallo Markus,

Bei deiner Spaltberechnung hast du aber das Ausdehnen und zusammenziehen des Glases vergessen, daher passt Massimos Berechnung !

selbstverständlich passt Massimos Berechnung, ich habe doch nirgends das Gegenteil behauptet sondern das von Ihm ermittelte Mindestspiel + die von Dir genannten Tollerranzen der Linsendurchmesser als Grundlage meiner Berechnung genutzt.
Maße werden prinzipiell immer für eine Temperatur von 20 Grad angegeben, selbstverständlich gilt das auch für die Toleranzen der Linsen und auch Massimo wird da mit Seiner Angabe nicht aus der Reihe tanzen, das von Ihm genannte Mindestspiel gilt davon gehe ich fest aus für eine Temperatur von 20 Grad.
Du kannst Ihm aber gerne noch mal fragen.

Auch meine Berechnungen gelten dann selbstverständlich für diese Temperatur und selbstverständlich ist das Spiel bei anderen Temperaturen ein anderes.
Um meine Rechnung komplett zu machen bräuchte ich aber noch die Toleranz bei der Herstellung der Fassung, vielleicht gibst Du diese ja auch noch mal an.
Bei 107mm Alu dürfte beim Innenausdrehen etwa ein Toleranzbereich ähnlich dem welchen Du für die Außendurchmesser der Linsen angibst realistisch sein.

Auch ich komme bei der Ermittlung des erforderlichen Mindestspieles auf ein ähnliches Ergebnis wie Massimo wobei ich ja nicht die Temperaturdifferenz kenne welche Seiner Rechnung zugrundeliegt.
Ausdehnungskoeffizient
Aluminium 23 *10^-6
N-ZK7 (das Ohara ZSL7 hab ich jetzt nicht gefunden weshalb ich das vergleichbare Schott Glas genommen habe) 4,5*10^-6
Temperaturdifferrenz 40 Grad

Delta L Alu = 23*10^-6 *107*40 = 0,098mm
Delta L N-ZK7 = 4,5*10^-6*107*40 = 0,019mm
Erforderliches Mindestspiel wenn es auch bei -20Grad zu keinen Verspannungen kommen soll.
0,098mm – 0,019mm = 0,079mm

Grüße Gerd

 

[Quanten]

Hallo Markus

Beim Ölapo von AP und Zeiss hast du recht, der geringste Druck durch vorschraubring erzeugt verspannung.

Beim Luftapo ist es genau umgekehrt , habe ich nur allzuoft gesehen, auch gerade heute wieder bei einem TSA 102.

Da sind wir einer Meinung, weshalb ich die Erfahrungen von Zeiss und Pudenz hier zitiert habe, welches sich ja ausschließlich auf die Öl-Technik bezeiht.

Was ich mich schon immer mal gefragt habe, wenn doch der ÖL-APO das Technologisch bzw. Fertigungstechnisch einfachere Objektivdesign ist, warum hat es sich dann nicht durchgesetzt, da es ja offensichtlich heute mehr Hersteller gibt, welche auf Luftspalt setzen anstatt auf ÖL.

Des weiteren frage ich mich, warum die ED oder SD Öl-APOs so teuer sind, wo sie doch eigentlich billiger sein müssten? Mann spart sich ja 4 MC-Verütungen und das einrichten der Distanzplättchen.

Gruß Uwe

 

[Gerd_Duering]

Hallo Markus,

kleiner Nachtrag.
Wie ich lese ist Massimo von 110mm Linsendurchmesser ausgegangen, ist ja auch logisch das die größer sein müssen wie die freie Öffnung.

Ich muss also meine angenommenen 107mm in meiner Rechnung ändern.
Wenn ich eine Temperaturdifferenz von 45 Grad der Rechnung zugrunde lege kann ich Massimos Ergebnis gut nachvollziehen.

Delta L Alu = 23*10^-6*110*45 = 0,1138mm
Delta L N-ZK7 = 4,5*10^-6*110*45 = 0,0222mm
0,1138 – 0,0222 = 0,0916 oder rund 0,092mm

Er hat also offenbar einen Temperatur von -25 Grad gewählt bis zu der die Optik spannungsfrei bleiben muss.
Frag ihn doch mal.

Grüße Gerd

 

[MLudes]

Gerd

ausgehend von 110 mm Glas mit Ihrer Toleranz hat Massimo die Fassungstoleranz erreicht mit minimum 110.10 to maximum 110.105

 

[MLudes]

Uwe

Roland Christen sagt bis zum heutigen Tag auch eine Öloptik muss auf den geölten Flächen perfekt poliert sein !!!! Somit erspart man nur 4 Vergütungen.

Lomo hatte zu Beginn die 80 mm Apos geölt ist dann aber aus Technoligiegründen zu Luftspalt übergewechselt da dies für LOMO einfacher zu beherrschen ist.

LZOS hat die Möglichkeit der Ölfügung geprüft und ebenfalls bestätigt, das für LZOS der Luftdspalt besser zu berherrschen ist.

Also scheint es bei der ölgefügten Technologie schwierigkeitsparameter zu geben die höher sind als bei Luftspaltapos ...frage mich jetzt aber nicht welche, diese müsste ich selbst erst hinterfragen

 

[Harald_M]

LZOS hat die Möglichkeit der Ölfügung geprüft und ebenfalls bestätigt, das für LZOS der Luftdspalt besser zu berherrschen ist.

Also scheint es bei der ölgefügten Technologie schwierigkeitsparameter zu geben die höher sind als bei Luftspaltapos

Kann sicherlich so sein. Ein anderer Grund, Luftspaltapos als Hersteller zu bevorzugen könnte auch folgender sein:


Ist es nicht auch so, dass ölgefügte Apos senkrecht gelagert werden müssen, weil sich ansonsten die Linsen zueinander verschieben? Ich habe sowas in einem anderen Forum gelesen.

Wenn das so ist, bestünde ja die Möglichkeit, dass Reklamationen vom Kunden kommen, weil der Apo irgendwelche Aberattionen zeigt. Und das ja evtl. nur, weil der Kunde nicht wusste, wie er das Gerät lagern muss, bzw. er es trotzdem falsch gemacht hat.
Für den Händler wäre es im Falle solcher Reklamationen immer schwierig zu überprüfen, ob der Kunde das Gerät auch korrekt senkrecht gelagert hat oder nicht. Gemäß dem anderen Forum muss man nach einer falschen Lagerung (horizontal) das Gerät erstmal wieder wochenlang richtig lagern (senkrecht), bis es wieder die optimale optische Qualität hat.
Für den Händler/Hersteller sicher nicht vorteilhaft, solche Reklamationen zu bearbeiten.

Beim Luftspaltapo hingegen einfach auf die optische Bank und testen - fertig.


Gruß Harald

 

[Quanten]

Hallo Harald

Ist es nicht auch so, dass ölgefügte Apos senkrecht gelagert werden müssen, weil sich ansonsten die Linsen zueinander verschieben? Ich habe sowas in einem anderen Forum gelesen.

Demnach, währen ölgefügte APOs nur für Zenitbeobachtungen, oder für beobachtungen in tiefe Täler und Schluchten geeigent

Mit verlaub Harald, aber ich halte diese Argumentation für hausgemachten Blödsinn und zwar aus dreierlei Gründen.

1. Eine solche Handhabung wurde bisher von keinem der Hersteller von Öl-APOs so empfohlen.
2. Währe das ein KO-Kriterium dieses Objektivtyps nicht nur für die Astronomiesche beobachtung.
3. Soll eine solche Äuserung wahrscheinlich nur über die Tatsache hinwegtäuschen, dass das Linsenpacket zu viel Spiel in der Fassung hat und sich so, die Linsen verschieben können. Woraus wiederum ein schlechtes Prüfergebnis resultiert.

Gerade die Letzten Beiträge von Gerd, Peter und Markus, haben gezeigt, wie gering die Toleranzen und wie empfindlich solche dreilinsigen APOs sind, egal ob Luft oder Öl.

Gruß Uwe

 

[Harald_M]

In besagtem Forum (ist hier nicht erlaubt, einen entsprechenden Link zu schreiben) wurde geschrieben, dass eine längerdauernde (!) horizontale Lagerung von Öl-Apos eine Verschlechterung der Abbildungsleistung bewirken soll. Über die Dauer einer Beobachtungsnacht anscheinend also nicht.
Es ist also gemäß der Aussage in diesem Forum natürlich sehr wohl möglich, horizontnahe Beobachtungen zu machen. Die Frage ist eben nur, wie man das Teleskop ausserhalb der Beobachtungen lagern sollte.

Gerade die Letzten Beiträge von Gerd, Peter und Markus, haben gezeigt, wie gering die Toleranzen und wie empfindlich solche dreilinsigen APOs sind, egal ob Luft oder Öl.

Das ist so. Daher sind auch Effekte zu berücksichtigen, die nur minimale Veränderungen der Positionen der Linsen zueinander bewirken. Die Quantifizierung und Bewertung solcher Effekte stellt wohl hier die Schwierigkeit dar.

Ob das mit der Lagerung stimmt, weiss ich nicht.
Daher schreibe ich das ja hier, damit sich die Profis mal dazu äußern.


Gruß Harald

 

[Gerd_Duering]

Hallo Markus,

ausgehend von 110 mm Glas mit Ihrer Toleranz hat Massimo die Fassungstoleranz erreicht mit minimum 110.10 to maximum 110.105

hatte ich im oberen Beitrag von Dir glatt übersehen.
Dann passt aber tatsächlich etwas nicht mit den Zahlen von Massimo.

Es ergibt sich folgendes Spiel.
minimales Spiel
Fassung untere Tollerranz – Linse obere Toleranz
110,10 – 110,06 = 0,04mm
maximales Spiel
Fassung obere Toleranz – Linse untere Toleranz
110,105 – 110,02 = 0,085mm

Du schreibst aber

Mit Diesen Angaben habe Massimo errechnet das die Fassung um 0.092 mm Größer sein muß

Alufassungen zum Bsp. bei einem 4" Objektiv ziehen sich bei einer Temperaturänderung von +20° zu 0° um 0.1 mm zusammen

Ich komme bei einer Temperaturdifferenz von 40° zu dem Ergebnis von rund 0,1mm
Delta L = 23*10^-6*110*40 = 0,1012mm
Damit ergibt sich ausgehend von +20° nicht bei 0° sondern bei -20° diese Differenz.

Noch was zu der Toleranz der Fassung.
Sind Deine Angaben richtig gesteht Massimo lediglich 110,105 – 110,1 = 0,005mm Toleranz zu.
Das ist ein extrem geringer Wert und auch mit modernsten CNC Drehmaschinen beim besten Willen nicht zu realisieren.
Selbst beim Schleifen muss man sich da große Mühe geben um diese Toleranz halten zu können.
Mal ein paar Fakten.
110mm Alu hat bei einer Temperaturdifferenz von gerademal 2° eine Längenänderung von 0,005mm
Selbst das kurzzeitige anfassen der Fassung könnte leicht diese Temperaturänderung bewirken und damit das Maß um 0,005mm verändern.
Sorry aber eine solch extrem niedrige Toleranz kann ich für den Einsatzzweck beim besten Willen nicht nachvollziehen, immerhin ändert sich das Maß beim Einsatz des Teleskopes um ein vielfaches dieser Toleranz und der Toleranzbereich der Linsen liegt mit 0,04mm auch um Faktor 8 höher.

Grüße Gerd

 

[Gerd_Duering]

Hallo Uwe,

wie Harald schon schrieb soll sich diese Änderung über Wochen oder Monate hinziehen, in einer Beobachtungsnacht kann man selbstverständlich die Optik in jeder Position nutzen.
Eine Theorie dazu besagt auch das das Öl im Laufe der Zeit bei senkrechter Lagerrung der Optik nach unten sackt und sich so ein unterschiedlich starker Ölfilm bildet.
Selbstverständlich ist dieser nur wenige Mikrometer stark so das sich dabei auch nur ein entsprechend winziger Keil zwischen den Linsen ergeben würde aber wie meine Simulationen zeigen reagiert eine Optik in der Beziehung sehr sensibel.

Das bereits kleine Kräfte ausreichen um den Ölfilm zu beeinflussen bestätigt das von Dir gebrachte Zitat.

"Und noch etwas anderes lehrte uns der neue Objektivtyp seine Konstrukteure: Ein noch so leicht angezogener Vorschraubring, welcher auf einen geschlitzten Federring wirkt, dessen 3 Füßchen auf die 1. Fläche des Linsenpakets drücken und denen die drei Auflagefüschen der Fassung an der letzten Linsenfläche gegenüberstehen, stört die Abbildungsleistung erheblich. Der Grund liegt darin, dass es in den Flüssigkeitssplaten keine Abstandsplättchen wie in Luftspaltobjektiven gibt, so dass sich die Linsen an diesen drei Stelen durchdrücken, was sich als dreizählige Störung im Beugungsbild wiedefindet. Der Vorschraubring darf also keinerlei Kraft ausüben und das Linsenpaket muss bei diesem Fassungsprinziep ein kleines axiales Spiel haben."

Es ist jetzt die große Frage ob auch die Schwerkraft zumindest über einen längeren Zeitraum hinweg einen Einfluss ausüben kann oder die Adhäsionskräfte dies nicht zulassen.
Entscheidend ist da sicher auch die Stärke des Ölfilmes, ein Tropfen zufiel und es könnte Probleme geben.

Ich möchte mangels Eigener Erfahrungen mit Ölgefügten Optiken jetzt aber nicht behaupten das es Tatsächlich so ist, es ist nur eine Theorie die ich zitiere.

Grüße Gerd

 

[tgmoeller]

Hallo zusammen,

vermutlich habe wir alle aus den vielen Fakten die hier zusammengetragen wurden und den Rechnungen von Gerd und Peter eine Menge gelernt.

Hier daher ein Zitat aus der Praxis, von jemanden der mit beiden Arten von APOs arbeitet, und sie auch (laut seiner Webseite) auch vertreibt:

Der Thread heisst

Apo´s in der Praxis – Betrachtung aus 14 Jahren Zusammenleben mit Apochromaten,


er stammt aus einem Nachbarforum, ist also leicht zu 'ergoogeln'. Hier einige zentrale Punkte im Hinblick auf die aktuelle Diskussion:


Zitat Beginn

In anderen Board´s und auch in der Werbung wird recht kontrovers über APO´s diskutiert. Da ich selber einige Voll-und Halbapo´s benutz(t)e, möchte ich aus der Praxissicht meine Erfahrung vorstellen.

….


Von der praktischen Seite ist noch die Langlebigkeit zu beachten.
Gefügte Objektive machen in der Regel keine Probleme und können bei Bedarf vom Fachmann zerlegt und neu gefügt werden. ( ich ließ einem Objektiv nach 10 Jahren einen Ölwechsel zukommen)
Die Objektive sind äußerst unempfindlich auf Dezentrierung.

Mit gekitteten Objektiven hatte ich schon schlechte Erfahrung gemacht. So kann durch Feuchtigkeit die Kittstelle bei bestimmten Kitten angegriffen und zerstört werden. Dann hilft nur Neupolieren oder das Objektiv aufgeben.

Mehr wie drei Einzellinsen möchte ich nicht im Kompaktobjektiv haben; Drei sind schwierig genug in der Fassung optimal zu halten. Das es geht , zeigen die funktionierenden TMB_Objektive.

So gesehen sollten Zweilinser einfach in der Fassung zu halten sein. Leider gilt das nicht allgemein; der Fassung wird oft zu wenig Aufmerksamkeit vom Hersteller gewidmet – der Einbau muss sachgerecht mit kontrollierter Zentrierung erfolgen.
So musste mein erster APO, ein Star 12 ED ( Starfire ), zerlegt, gereinigt und anschließend unter Verdrehung der Linsen mit angepasstem Luftspalt neu zusammengebaut werden um die Verspannung aufzuheben und das Optimum herauszuholen.

Unter dem Strich würde ich daraus schließen, dass bei ölgefügten APOs die erwartete geringe Empfindlichkeit gegenüber Justierfehlern, indem die sehr kritische Verkippung der Linsen durch den Kontakt der Linsen verhindert wird, in der Praxis auch gegeben ist. Koma auf der Bildachse sollte daher eher nicht ein Problem sein. Das schließt natürlich nicht aus, dass man bei ölgefügten Apos beim Bau der Fassung und dem Einbau sicherlich auch etwas falsch machen kann.





Beste Grüße

Thomas

 

[Quanten]

Hallo Gerd und Harald

Es ist jetzt die große Frage ob auch die Schwerkraft zumindest über einen längeren Zeitraum hinweg einen Einfluss ausüben kann oder die Adhäsionskräfte dies nicht zulassen.
Entscheidend ist da sicher auch die Stärke des Ölfilmes, ein Tropfen zufiel und es könnte Probleme geben.

Die Adhäsionskräfte reichen zwar aus um das Linsenpaket flächig anzuheben ohne das die Linsen auseinanderfallen, aber sie reicht nicht aus, so dass sich die Linsen nicht gegeneinander verschieben können.

Ich habe mal in einem Selbstversuch zwei Probegläser mit 110mm, mit unterschiedlichen Ölen zusammen gekittet. An einem Glasrand gehalten, rutschte das andere Glas mal schneller mal langsamer, aber eigentlich immer sofort weg.

Ich denke das muss auch so sein, da der Öl-Spalt durch Temperaturänderung auch eine Volumenänderung erfährt. Anders herum, wäre das Fügemedium so zäh, dass es sich nicht innerhalb von kurzer Zeit angleichen würde, liefe man Gefahr wieder Deformationen zu bekommen, welche die Abbildungsleistung stören würden.

Das einrichten eines solchen APOs wird eben die Kunst sein! Einmal darf kein Druck entstehen, andererseits dürfen die Linsen nur so viel Spiel haben, dass die Abbildungsleistung nur unwesentlich davon betroffen wird.

Vielleicht ist also eher die Toleranz der Stellschrauben, oder auch der Fassung die große Frage?

Eine Zeitliche Variabel kann ich mir aber beim besten willen nicht vorstellen und wie groß darf oder soll diese sein?!

Stellt euch doch nur mal vor, ihr fliegt zu einer Sonnenfinsternis oder nach Namibia zum Fotografieren und man müsste erst einmal eine Woche oder 1-2 Tage einplanen, damit die Linsen wieder an die richtige Stelle kommen ?)

Gruß Uwe

 

[Gerd_Duering]

Hallo Uwe,

die von Dir zitierte Aussage von mir bezieht sich auf die Theorie das Öl zwischen den Linsen nach unten sacken könnte und sich so ein ungleichmäßig sprich keilförmiger Ölfilm ergeben könnte.
Nicht auf seitliches Verschieben der Linsen.
Dieses kriechen des Öles könnte in der Tat länger dauern.
Das von Dir auch im Experiment bestätigte seitliche Verschieben der Gläser dürfte hingegen wesentlich schneller gehen.

Stellt euch doch nur mal vor, ihr fliegt zu einer Sonnenfinsternis oder nach Namibia zum Fotografieren und man müsste erst einmal eine Woche oder 1-2 Tage einplanen, damit die Linsen wieder an die richtige Stelle kommen.

Das wäre in der Tat nicht gerade schön und da hätte ich immer ein ungutes Gefühl wenn durch bloßes rumliegen etwas passieren würde.
Es finden sich da im Netz widersprüchliche Berichte, einige sagen auch nach 10 Jahren egal wie gelagert ist nix passiert und andere sprechen eben von einem Einfluss der Lagerrung.
Eventuell kommt es ja nur dort zu Problemen wo zufiel Öl verwendet wurde.
Wie gesagt Persönlich hab ich nie eine ölgefügte Optik besessen und kann da nur das nachplappern was anderswo geschrieben wurde.

Grüße Gerd

 

[Harald_M]

Hallo Uwe!

Stellt euch doch nur mal vor, ihr fliegt zu einer Sonnenfinsternis oder nach Namibia zum Fotografieren und man müsste erst einmal eine Woche oder 1-2 Tage einplanen, damit die Linsen wieder an die richtige Stelle kommen

Damit hast Du natürlich recht. Allerdings ist das kein stichhaltiges Argument gegen ein langsames Fliessen des Öls bei waagerechter Lagerung.

Für Namibia käme wohl eher ein kleines Teleskop in Frage. Hier ist die Auskühlproblematik bei Luftspaltapos eh gering und dann wäre eben so ein Apo zu bevorzugen.

Doch was ist mit mittelgroßen bis großen Apos, welche eh nicht mit auf Flugreisen gehen und in heimischen Gefilden zum Einsatz kommen? Die kann man zwischen den Beobachtungen ja lagern wie man will, z.b. senkrecht.



Gruß Harald

 

[Quanten]

Hallo Harald

Doch was ist mit mittelgroßen bis großen Apos, welche eh nicht mit auf Flugreisen gehen und in heimischen Gefilden zum Einsatz kommen? Die kann man zwischen den Beobachtungen ja lagern wie man will, z.b. senkrecht.

Das kommt darauf an!
Es gibt einige Sternwarten mit Rolldach, wo eine solche Lagerung von seitens des Gebäudes nicht möglich ist.

Ohne genaue Zeitangaben, wie lange ein solches Objektiv stabil bleibt, können wir noch lange darüber spekulieren, ob und wie sich das Öl-Design verhällt.
Ich gehe nach wie vor davon aus, dass es eher die Ausnahme ist und dass ein sich bewegen der Linsen auf ein zu großes Spiel der Fassung oder der Stellschrauben zurückzuführen ist. Also so, als ob beim Luftspalt die Linsen klappern würden.

Gruß Uwe

 

[Fankhauser]

...
Bei den Luftspaltoptiken in dieser Untersuchung waren nur der
Takahashi TSA sowie der Takahashi FCT 76 vergleichbar perfekt komafrei
und bei 555nm in Bezug auf sphärische Aberration korrigiert.

Der FSQ hatte etwas Koma und war in Bezug auf sphärische Aberration
nicht perfekt korrigiert, FCT 100 zeigte starke Koma,
der kleine 75mm Pentax hatte kaum Kom, aber sphärische Aberration
bei 555nm Wellenlänge.
...
Karsten

Hallo Karsten,

Laut Kurt hatte der gemessene FCT100 (gemäss Besitzer) einen Schlag erlitten. Nach Ausschalten von Koma war er auf demselben Niveau wie TSA-102 und FCT-76.
Ich darf anmerken, dass mein eigener FCT-100 keine komatöse Probleme hat.

Wegen der höheren Strehlwerte im blauen und roten Bereich zeigten alle drei getesteten luftspaltgetrennten Triplets einen wesentlich höheren Polystrehl als die getesteten ölgefügten Triplets. Grund: Bessere Korrekturmöglichkeit des Gaussfehlers aufgrund eines zusätzlichen Freiheitsgrades durch die "Luftlinsen".

Beat

 

[**DONOTDELETE**]

Hallo Beat,

Laut Kurt hatte der gemessene FCT100 (gemäss Besitzer) einen Schlag erlitten. Nach Ausschalten von Koma war er auf demselben Niveau wie TSA-102 und FCT-76.

ja, ich weis das. Es bleibt aber Tatsache, daß dieser FCT starke
Koma zeigte, da war mindestens 1 Linse dejentriert und oder verkippt.

M.L. tut so als sei achs-Koma bei den öfgefügten Apos ein
systembedingtes Problem.
Das ist es aber nicht, und die Ergebnisse von Kurt bestätigen dies.

Wegen der höheren Strehlwerte im blauen und roten Bereich zeigten alle drei getesteten luftspaltgetrennten Triplets einen wesentlich höheren Polystrehl als die getesteten ölgefügten Triplets.

Das ist unzutreffend. Kurt hat 2 FCT und einen TSA vermessen.
Der 100mm FCT hatte einen Polystrehl von 0.863
Die ölgefügten Apos hatten Polystrehl 0.86 / 0.87 und 0.90 und
nur die beiden TSA und FCT Luftspaltapos ohne individuelle Fehler
hatten mit 0.98 und 0.97 sehr hohe Polystrehlwerte.

Grund: Bessere Korrekturmöglichkeit des Gaussfehlers aufgrund eines zusätzlichen Freiheitsgrades durch die "Luftlinsen".

Ich weis nicht ob dies tatsächlich der einzige Grund ist.
Denn leider wissen wir nichts über die verwendeten Glaspaarungen.
Es kann sein daß dies ebenfalls ein Grund für den besseren Polystrehl
des komafreien FCT (mit echt-Fluorit-Kristal-Linse) sowie des TSA ist.
Es wäre interessant einen Zeiss APQ (öfgefügt, mit Fluorit-Kristallinse)
zum Vergleich zu testen.

CS,Karsten

 

[Fankhauser]

Hallo Karsten,

...Jedenfalls lässt sich Wesentliches ableiten zur Farbkorrektur dieser Apos. Hier noch der durch Kurt bestimmte Polystrehl nach Abzug des (beim FCT-100 stossbedingten) Asti:

Takahashi FCT-76 ~ 0.99; FCT-100 ~ 0.97 (beide trotz f/6,4!); TSA-102 ~ 0.97 (f/8)
AP-Starfire-155 ~ 0.87; AP-Traveler-105 ~ 0.91; TEC-140 ~ 0.88

Man stelle sich vor, Refraktoren, denen heute in gewissen Kreisen mit dem Term "Superapo" gehuldigt würde, bereits vor über 20 Jahren! (Ich spreche hier von den FCTs...)

Gruss: Beat

PS: Einen der durch Dich erwähnten APQ-100 habe ich parallel mit meinem FCT-100 vergleichen können. Letzterer war laut allen Beteiligten "eher besser" als APQ.
Ein (von zwei?) wahrscheinlicher Grund: APQ-100/640 litt unter ganz leichtem, aber extrafokal dennoch diagnostizierbarem Astigmatismus!!!
Jedenfalls denke ich, dass es einen Grund dafür gab, dass ZEISS auch noch einen f/10 100er-APQ gebaut hat...

 

[**DONOTDELETE**]

Hallo Beat,

Jedenfalls lässt sich Wesentliches ableiten zur Farbkorrektur dieser Apos

ja natürlich! Der Grund warum Kurt diese Apos getestet hat war ja:
1) kann mn eine Ausage zur Farbkorrektur von Apochromaten über das gesamte sichtbare Spektrum mit Hilfe von Amateurmitteln machen?
2) welche Methodik ist dafür geeignet?

http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=98314&whichpage=1

http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=95726
http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=91124&whichpage=4
http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=95328
http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=96854

Der Test sagt also etwas aus über die Farbkorrektur (Farblängsfehler
+ Sphärochromatismus) der Teleskope.

Er sagt aber auch etwas aus über die Epfindlichkeit gegenüber Achskoma.
Anders als es M.L. immer behauptet ist es nicht warscheinlicher
bei ölgefügten Apos Achskoma zu haben.
Von 3 getesteten ölgefügten Tripletts sind 3 frei von Achskoma gewesen,
während 1 von 3 getesteten Luftspalttrpletts Achskoma aufwies.

Darauf hinzuweisen habe ich mir die Freiheit erlaubt.

Es tut mir ja leid wenn ich dir als Besitzer eines FCT 100
damit zu nahe getreten bin.
Aber ich meine es geht aus dem was ich schrieb deutlich hervor,
daß ich mich auf die Frage der Achskoma beziehe, aber nicht
auf den Polystrehl der Teleskope.

Ob Achskoma auftritt oder nicht hängt vor allem davon ab ob
das Teleskop perfekt gebaut wurde oder nicht.
Die Fassungskonstruktion muß entsprechend ausgeführt werden.
Das bezieht sich vor allem auf die Ausdehnungkoeffizienten
der verwendeten Materialien. Gerd hat das hier ja schön ausgeführt
und das deckt sich mit dem was mir ein langjähriger Optikdesigner
dazu gesagt hat.
Wenn das Teleskop einen Unfall hatte (herber Schlag) kann es
aber trotzdem Koma zeigen. Das Beispiel des getesteten FCT 100
zeigt das ja auch sehr "schön".


Mal eine off-topic Frage (Antworten gerne als PM oder per Mail
damit das hier nicht den Thread stört):
Was kosten eigentlich gebrauchte FCT 100 oder AP Traveller 105 ?
Ich plane mittelfistig einen ausreichend farbreinen 4" f/6 bis
f/6,6 Apo zu als Ergänzung zu meinem 8" Planetenteleskop erwerben.

MfG,Karsten

 

[Fankhauser]

Hallo Karsten,

Zitat: "Anders als es M.L. immer behauptet ist es nicht warscheinlicher bei ölgefügten Apos Achskoma zu haben.
Von 3 getesteten ölgefügten Tripletts sind 3 frei von Achskoma gewesen, während 1 von 3 getesteten Luftspalttrpletts Achskoma aufwies."

=> Woraus schliesst Du das? 6 Stichproben liefern doch fürwahr kein statistisch relevantes Resultat betr. der Auftretens-Wahrscheinlichkeit von unfallbedingtem Achskoma...

Gruss: Beat

Zu den Preisen: Was ein Traveler heute kostet, weiss ich nicht. Wahrscheinlich weniger als neu, weil es heutzutage noch andere gleich gute oder sogar bessere Geräte gibt. Was FCT betrifft, so sind sie offensichtlich nach wie vor mit dem heutigen State of the Art vergleichbar, und das ist meines Erachtens TSA... Was mich selbst betrifft, weiss ich nur, dass ich meinen FCT nicht einmal zum Neupreis hergeben würde...

 

[palgyulai2009]

Hello Everyone!

Sorry, I did not know that there were so many people interested in the questions that we mentioned with Marcus in the beginning of this thread, but now one of my friends told me that I should look back here ... and now I see there are so many posts. I am really surprised ... but also happy to see that people are interested!

I try to quickly answer the questions that are connected to my posts (and I can remember after reading THIS length of text using goggle translate):

1. Yes, my simulation(s) were monochromatic.

2. Marcus is right, de-centering a single member of an oil spaced lens makes the lens "wedged" and this way, causes first order lateral color (on- and off axis) that decreases polychromatic Strehl.

3. Yes, the air spaced lenses that use little metal spacers (that keep the surfaces at 3 points around the perimeter in constant distance) have different (much lower) sensitivity for de-centering than air spaced lenses with using spacer rings. But unfortunately, both type has its own problems that we can discuss (if anyone is interested). But now let's look at oil spaced lenses.

4. Regarding the type of de-centering (the question whether the front member is also tilted when it is pushed out of center) the answer is that BOTH cases are possible for oil spaced lenses and the optician who adjusts the lens can freely use these parameters to remove astigmatism, coma and lateral color. If you only move the front member, then it will be (naturally) tilted, because the oil layer "glues" together the surfaces, so the facing surfaces remain in contact all the time. On the other hand, if you move the front member out of center, then you also move the middle member (until the front surface of the lens will again become parallel with the back surface) then the front member is moved WITHOUT any (final) tilting. The result is that the middle member will be slightly tilted, and this raises coma WITHOUT first order lateral color, so, this effect can be also used to remove ANY coma WITHOUT raising ANY first order lateral color. So, all in all we can say that if there are at least TWO members that can be moved independently inside the lens, then coma, first order lateral color and astigmatism can be ALL tuned INDEPENDENTLY (i.e. it is possible to raise or correct ANY of these aberrations without changing the value of the two other). No other aberration is affected, so, for oil spaced lenses with at least two movable members, coma, astigmatism and first order lateral color can ALL be considered as collimation questions (or how should we call an optical aberration that can be adjusted by screws??? SURELY not a problem of the glass ... in my opinion ... just like we do not care about the coma of a mis-adjusted Newton, because it can be removed by adjusting the main mirror ... anyway, maybe a correct DEFINITION (i.e. not "fairy tale") of "aberration" and "apochromatism" would make it much easier to talk about optics in mathematical precision .

So, these aberrations NEED NOT to be evaluated in the interferogram (lateral color is automatically out of question even for polychromatic interferograms, no software can currently handle this problem to my knowledge ... just as the common de-focus of different color channels is NOT handled ... so, calculating correct polychromatic Strehl is IMPOSSIBLE using today's software, what people measure is ONLY the spherochromatism, NOT the polychromatic Strehl, which SHOULD take into account the longitudinal false color too ... but it is NOT taken into account, the different de-focusing of color channels is removed by ALL fringe evaluation software ... or does anybody know one that can handle this task???), so, as lateral color is automatically out of question, we should only take care about ADJUSTING coma and astigmatism. If they are well adjusted, then they will NOT be present in the image formed by the lens, so, I consider them as collimation problems.

The comment about the tilted focal plane of tilted lenses (no matter if air- or oil spaced) is a simple urban legend, a triplet lens does NEVER even have a focal plane (without a focal plane corrector) it only has a "focal sphere", because the focal plane is ALWAYS curved (at least if the lenses are in one group). Tilting a sphere results in an identical sphere, so, tilting a lens (to adjust astigmatism) has ZERO effect on the off-axis corrections.

You can store an oil spaced lens in ANY ORIENTATION, this has zero effect on anything. The oil "glues" the surfaces together very strongly, you can only slide off the members from each other but you can only break the glass into pieces if you try to raise a member from the other. Also, if in a given position the oil layer would be thinner, then the cohesion forces would "suck" the oil from the thicker places to this place (as they are MUCH stronger than gravity) so, the oil layer automatically adjusts itself without any external help. So, the storing position has absolutely zero effect on the (well made oil spaced) lens. The oil layer can not break and can not become assymmetrical by itself, even if the lens is stored in ANY position for ANY long time.

It is a fact that an oil spaced lens MUST be held in the cell by gravity, the cell must NOT touch the upper optical surface (just as Zeiss has recognized: you MUST NOT apply any force on the optical surface!!!). For this reason, we apply a rubber o-ring under the lens that distributes the gravitational force evenly on the perimeter. On the upper side there is another rubber ring, but this only protects the lens while it is transported (i.e. it holds the lens "softly" so, the glass can not break so easily) but it does NOT even touch the surface (there is a minimal air space between the lens and the rubber o-ring). Also, NO FORCE must be applied on the retaining ring, because this would distort the glass. Literally, the retaining ring is only there to prevent the lens from falling out of the cell in case the scope is turned upside down. But during observation, the lens is held by gravity, the upper member freely floats on the oil layer. Ther result: you can do anything with the lens, shake it, beat it, if you do not break it into pieces, the optical performance will NOT be affected. I have tried this many times! No problem if you bump the scope into the door, the lens will NOT show coma, simply because the tolerance of the lens for de-centering is very good (when I adjust an air spaced lens with centering screws, I only "show" the screwdriver to the lens and there is already coma, while for oil spaced lenses I have to rotate the screws significantly to see anything in the auto-collimator) and also because there is no air space. Air spaces have two problems:

1. their refraction ratio (i.e. air v.s. glass) is significantly different. So, any difference in the air space thickness causes STRONG differences in optical performance: thicker or thinner air space will raise spherical aberration, and imperfect rotational symmetry will cause coma. The problem is that the air space is held by MECHANICALLY made metal spacers that have "mechanical tolerances" and the tolerance of the optical system is similar to the highest precision we can actually make today. So, making such precise mechanical air space holders is on the limit of technology.

2. the difference between the color correction of air spaced v.s. oil spaced lenses is because the air space can decrease the curvature of the internal surfaces, so, spherochromatism can be smaller. BUT only a wide air space will have significant effect, thin air spaces do practically NOTHING: if we choose good glasses and make a careful opical design, then oil spaced lenses can also be IDENTICALLY corrected for EVERY practical aberration (except for 5th order spherical aberration, which on the other hand can be easily removed by a slightly aspherical surface). So, with thin air spaces there is practically ZERO difference between an air spaced and an oil spaced lens in any respect. To make real advantage out of the air space, you have to make it wide (just like Astreya did for their 102mm lens with 12-14mm wide air spaces: THAT lens will NEVER be easy to beat for color correction) ... but wide air spaces make it necessary to use spacer rings (a 12mm tall air space holder would not stay on the glass surface ... so, I believe my original simulation is still right ... but maybe we should give it a more precise name: it was comparing air spaced lenses that make REAL ADVANTAGE of the air space to oil spaced lenses. And for lenses using spacer rings the simulation is still valid: they are 27x more sensitive for de-centering. Also, my practical experiences confirm this.

I will regularly look back to this forum in the future and try to answer any questions ... at least that are within the limits of my humble knowledge about lenses.

Thanks for reading!

Pal

 

[Fankhauser]

Hier noch, was Todd Gross (allerdings vor Jahren) auf seiner "Astro Equipment Rating Site" geschrieben hatte:

"The FCT-100 (triplet fluorite) is remarked to be the absolute finest 4-inch refractor ever built. It is also the rarest. According to many sources, only 20 or less were made available to the world! (I hear only 2 reside in the U.S.) The "new" price was $5,500. However, due to their insane rarity, they have appreciated to phenominal levels...and continue to do so."

Beat

 

[palgyulai2009]

Even if I really respect Mr. Todd Gross, I doubt that there would be a The One And Only "Finest" refractor. Different people have different preferences, so, what is the best for someone, may be not-so-perfect for someone else. For a photographer, maybe an F/5 Petzval is the best, while for a planetary observer, an F/10 oiled triplet is better. All optical systems have their advantages and disadvantages, so, ALL optical systems are just a set of compromises.

Also, older Takahashi triplets had an uncoated fluorite member that caused about 9% light loss. Add the reflections from the other 4 (coated) surfaces and take into account that the uncoated member is facing both air spaces, so, ghost images are at least 4x brighter than in fully multi coated air spaced triplets (while oil spaced triplets are totally free of ghost images by nature). This must have an effect on contrast. So, neither regarding light transmission nor regarding contrast I could consider a scope with an uncoated member as the best. I guess Todd Gross considered the FCT-100 as the best scope because this scope had excellent color correction BEFORE the advent of TMB triplets. These days common scopes were doublets that were inferior regarding color correction. But the situation is different now, even Chinese factories are producing triplet lenses.

Pal

 

[Fankhauser]

Pal,

According to "Telescope Optics" (1st edition p. 233) "the reflectivity of an uncoated lens surface depends on the refractive index of the glass..." (...and the angle of incidence, which can be neglected for comparing with other lens materials).

According to an article published in Sky & Telescope the reflection (%) = 100*[(n-1)/(n+1)]^2, plus the refractive index of fluorite being n = 1.43496 (green) =>
=> The reflection at each surface of fluorite amounts to 3.19% only which is 6.28% for both surfaces (and not 9% as you write and which would be the case with standard optical glass).
The interior transmission of fluorite is better than that of any optical glass.
So the lost of transmission of an uncoated fluorite lens which you describe does exist, but it is lower than you suggest.

By the way: I accept that today's LOMO and LZOS triplets can be on par with fluorite triplets and therefore have recommended to buy a LZOS 105/650 instead of a non-available FCT-100 to somebody very recently.

By the way-II: I personally would not buy a Chinese triplet for different reasons which I would not want to explain here.

Greetings: Beat

 

[**DONOTDELETE**]

Spruch des Monats

Hello Pal,

ALL optical systems are just a set of compromises.

best thing I did read here in the last month :super:

By the way, do you manufacture the 4" f/6.4 oiled tripletts at present?

Regards, Karsten