40 Zoll Spiegel

[mlanzler]

Guten Tag zusammen, nun nach mehrjähriger erfahrung und auch nach mehreren selbstbau Optiken bis hin zu 650mm F/3 habe ich natürlich mit anfänger Fehlern doch schon alles hinbekommen. Nun wollte ich mal ein etwas größeres Projekt starten, entweder ein 40 Zoll F/2,5 spiegel oder ein 50 Zoll F/2 Spiegel für meine eigene Sternwarte. Ich habe daran gedacht den Spiegel nicht aus einem Teil zu schleifen, alleine schon aus gewichtsgründen, sondern aus vier einzelnen Teilen zu fertigen, dadurch könnte ich auch die halterung des Spiegels stabiler und genauer zum justieren machen. Zudem kann das Glas wesentlich dünner sein als wenn der spiegel aus einen stück wäre. An das Benötigte Glas mit der dicke von 40mm komme ich ran. Nun wollte ich fragen bzw meinungen einholen was ihr davon haltet. Ich wollte einen 40 oder 50 zöller selber schleifen( um genau zu sein schleift bis zur Politur die Spiegelschleifmaschine die ich selber gebaut habe alles) ich wollte den spiegel aus vier elementen schleifen, das heißt aus vier viereckigen elementen die ich rund schleifen und dann zusammen führen mit einem abstand von 1-2mm für die halterung und daraus dann mit der schleifapperatur den spiegel schleifen. Den größten den ich mit meiner Maschine hergestellt habe war 650 mm, hatte leider kein messgerät für das Zygo da, aber denke das der strehl wert mindestens 0.9 betragen hat. So was haltet ihr von dem projekt oder habt ihr tips?

 

[MiMeDo]

So was haltet ihr von dem projekt oder habt ihr tips?

Diese Frage kann ich zwar nicht beantworten, aber schon die einleitenden Sätze...

Nun wollte ich mal ein etwas größeres Projekt starten, entweder ein 40 Zoll [...] oder ein 50 Zoll [...] Spiegel...

... fand ich so lustig ("ach ja, so ein bisschen grösser mal zur Abwechslung als meine bisherigen Taschenspiegelchen..."), dass ich diesen Thread gleich mal auf die Liste der "beobachteten Threads" setze.
Wird bestimmt unterhaltsam, vor allem wenn du uns regelmässig mit Fortschrittsberichten und Fotos beglückst.

Das mit den vier viereckigen Elementen die dann rund werden habe ich noch nicht so richtig verstanden, aber sicher machst du auch mal Zeichnungen.

Ansonsten, cooles Projekt, viel Erfolg dabei!

Sonnige Grüsse vom MittelMeerDobservatorio
Thorsten

 

[VisuSCor]

Kühnes Projekt! Ob jemand hier aus Erfahrung etwas sagen kann, werden wir sehen.

Willst Du das Gerät nur visuell oder auch fotografisch nutzen?

Viel Erfolg in jedem Fall!

CS.Oli

 

[mlanzler]

Guten Tag, Die bilder der Planung kann ich gerne später hochladen

 

[Quanten]

Hallo,

schau mal hier:

Hauptspiegel aus mehreren Segmenten - Astrotreff - Die Astronomie und Raumfahrt Community

Hallo, jetzt bitte steinigt mich nicht, aber ich habe gerade beim Stöbern auf der E-ELT-Seite (http://www.eso.org/public/teles-instr/e-elt.html) folgenden Gedanken: Viele engagierte Amateure schleifen große Spiegel selbst, mit vielen Schwierigkeiten,…

www.astrotreff.de

Mal abgesehen von der Herstellung der Segmente ist deren spätere Ausrichtung zueinander nicht weniger trivial.

Ich denke da ist einfach eine Grenze für den Amateurbereich erreicht.

Wahrscheinlich ist es Sinnvoller über monolithische Lösungen wie Slumpen nachzudenken, so wie hier:

Mold Making for Slumping Mirrors in a Kiln

Describes how to create precision molds for slumped meniscus telescope mirrors.

www.bbastrodesigns.com

Oder über ein 25" Binokular?

CS

 

[mlanzler]

Servus und danke für deine Antwort, ich möchte nicht jedes Segment einzeln schleifen sondern, ich würde z.b. beim einem 1000 mm spiegel 4 500x500x40mm Vierecke in meine schleifhalterung geben, und würde dann anfangen lassen die maschine schleifen zu lassen, dadurch würden alle segmente gleichzeitig geschliffen und da die schleifhalterung ebenso die spätere spiegelhalterung wäre wäre alles eins zu eins angepasst. das mit den großen spiegel weiß ich ja grad mit demsteuern.


Hier auf dem Bild ist der Spiegel, sowie die Spiegel/schleifhalterung schon zu sehen, die schwarzen anteile sind dabei die metallahlterung sowie ein schwarzer zylinder in der Mitte, auf der rückseite ist eine metallplatte die alles fest miteinander verbindet. dadurch kann ich den spiegel schleifen und testen, parabolisieren ohne nur irgendwas zu verändern. Das einzige was ich machen müsste, die halterung lösen für die verspiegelung, wobei ich das theoretisch auch mit der Halterung machen könnte(nur finde jemanden mit so einer großen kammer . Also die probleme mit dem justieren bin ich damit schon ganz gut aus dem weg gegangen, da das teleskop am ende nach der justage eh nur am gleichen standort wäre ohen erschütterungen und wettergeschützt ergibt sich mir daraus jetzt kein nachteil. Bei einzelschleifungen von segmenten ist es unerlässlich mit sensoren und motoren zu arbeiten um die justage hinzubekommen. wobei die steuerung dann teurer als die spiegel selber sind.

 

[mlanzler]

bevor ich vergesse dir darauf zu antworten, das Teleskop soll nur mit einer Kamera betrieben werden, Also nicht zur direkten Visuellen Beobachtung.

 

[MiMeDo]

auf der rückseite ist eine metallplatte die alles fest miteinander verbindet

Mit nanometrischer Präzision?
Warum nicht vor dem Schleifen die Glasblöcke miteinander verschweißen (ggf. nur auf der Rückseite)?

Das einzige was ich machen müsste, die halterung lösen für die verspiegelung, wobei ich das theoretisch auch mit der Halterung machen könnte(nur finde jemanden mit so einer großen kammer

Ah ok.
Aber das müsste es doch geben.
Hier auf dem Calar Alto haben sie eine große Vakuumkammer zum Verspiegeln. (Für den 3,5m Spiegel.) Keine Ahnung was das kostet.

Gruss
Thorsten

 

[mlanzler]

Die Befestigung wäre ja bevor der Schleifprozess beginnt. Habe auch schon daran gedacht ihn komplett verspiegeln zu lassen, gibt ja auch in deutschland spiegel beschichtungs anlagen für Wonzimmer spiegel die auch weit größer als ein meter sind, wäre villeicht auch das sinnvollere damit wenn er geschliffen und getestet ist nicht auseinader gebaut werden müsste.zur justage ansich wären durch starke federn mit einer rückplatte und pro segment mehren justage schrauben möglich falls sich doch mal was verzieht(was passieren wird)

 

[MartinElsaesser]

Hallo,
Ich verstehe noch nicht, warum du nicht einfach einen ausreichend großen Rohling nehmen willst. Mit der Aufteilung in Segmente handelst du dir doch dramatische Probleme bei der Herstellung und dann im Betrieb ein. Wie willst du die verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten der Glasteile und der Halterungsteile über den Temperaturbereich von -10°C bis +20°C in den Griff bekommen?

Bevor ich sowas in der Größe versuchen würde, würde ich erstmal ein Experiment mit dem Konzept in deutlich kleiner machen. Durch alle Schritte von der Herstellung über Verspiegelung bis zu Tests bei verschiedenen Temperaturen.

Hat das wer anders so schon erfolgreich gemacht? Wenn nicht, ist das vielleicht schon ein wichtiger Hinweis.

Viel Erfolg,
Martin

 

[Martin_D1]

Ich habe zwar noch nie einen Spiegel geschliffen, steht noch auf meiner toDo-Liste, aber wer so etwas wagt hat meinen Respekt. Irgend jemand macht alles zu ersten Mal und wenn man es nicht versucht hat man schon verloren. Man sollte sich halt dabei bewusst sein, dass dabei durchaus die Gefahr besteht nicht wenig Geld zu versenken.

 

[Stathis]

Den größten den ich mit meiner Maschine hergestellt habe war 650 mm, hatte leider kein messgerät für das Zygo da, aber denke das der strehl wert mindestens 0.9 betragen hat.

Reden wir von einem Parabolspiegel?
Wie hast du ihn gemessen ohne Messgerät? Woraus schätzt du den Strehl von min. 0,9?
Womit möchtest du einen 1 m f/2,5 Parabolspiegel testen?

Wie willst du 4 Segmente reproduzierbar und spannungsfrei auf eine Trägerplatte befestigen und auf Nanometer Genauigkeit ausrichten?

 

[Heliklaus]

Guten Tag, Die bilder der Planung kann ich gerne später hochladen

Hallo,
Kannst du auch mal Bilder deiner Projekte und selbstgebauten Spiegel zeigen?
Gruß Klaus

 

[Jens]

...hatte leider kein messgerät für das Zygo da, aber denke das der strehl wert mindestens 0.9 betragen hat.

Glaube ich im Leben nicht und davon würde ich mich nur mit einem I-Gramm überzeugen lassen.

 

[MeisterDee]

Hallo ………….. (schön wäre, wenn da Dein Name stehen würde…)

Wie willst du 4 Segmente reproduzierbar und spannungsfrei auf eine Trägerplatte befestigen und auf Nanometer Genauigkeit ausrichten?

Diese Frage beschäftigt mich, seit ich Deinen ersten Beitrag gelesen habe.
Wobei das noch nicht einmal so schwer sein dürfte. Schließlich beabsichtigst Du, die Spiegelsegmente bereits vor dem Schleifen auf den Träger zu befestigen, und auch so verspiegeln zu lassen.

Wo wäre dann aber der Vorteil Deines geteilten Spiegels? So sehe ich nur die massiven Nachteile.

Du würdest nach Befestigen auf dem Träger so arbeiten, wie man an einem ungeteilten Spiegel arbeitet.
Er wäre lediglich deutlich schwerer, denn der Träger müsste schon ziemlich massiv sein.
Das Ausrichten vor dem Schleifen wäre also nicht das Problem, denn die Genauigkeit kommt schließlich durch das Schleifen.

Viel schwieriger erscheint es mir, die beim Schleifen erreichte Genauigkeit zu halten.
Bei sich ändernden Temperaturen und nach Lageänderungen.

Bei der Bewertung von Spiegelqualitäten geht es um Restrauhigkeiten und um Ungenauigkeiten, die von der höchsten bis zur tiefsten Stelle der Ungenauigkeit mit einem kleinen Bruchteil der Wellenlänge des Lichtes gemessen und angegeben werden (PV).
Selbst bei einem nur mäßigen Spiegel sind das immernoch sehr, sehr kleine Werte, wenn man die in Millimeter angibt.
Da passen irgendwelche Gewinde zur Einstellung für mich nicht ins Bild.
Du bräuchtest das Gewinde nicht einmal anzufassen. Lageänderung des Spiegels würdest Du vermutlich bereits durch Deine Körperwärme bei Annäherung erreichen……

Bei Deinen großen Vorbildern mag das funktionieren. Doch die kommen nicht mit Schraubenzieher und Gabelschlüssel zur Justage, sondern mit extrem aufwändigen Sensoren, Rechnern und einer Vielzahl von höchstpräzisen Akutatoren.
Ich glaube kaum, dass Du Dein Spiegelprojekt mit dem dafür nötigen Budget ausstatten möchtest.

Daher halte ich das, zumindest mit Amateurmitteln, für unmöglich.

Aber wie heißt es so schön: Vieles gilt als unmöglich, bis einer kommt, der das nicht weiß, und es einfach macht…….

Für den Fall, dass Du uns nicht an der Nase herumführen möchtest, wünsche ich Dir viel Spaß und Erfolg, und hoffe auf ausführliche Berichte mit vielen Bildern vom Fortschritt.

CS

Dietmar

 

[fuetti]

Warum unmöglich?

Die Dobsons sind längst an ihre Grenze gestoßen und sind langweilig! Denn sie werden ja ziemlich unhandlich und überproportional teuer, wenn man Spiegel größer als 50cm haben möchte. Der Fokus und die Leitern, um diesen zu erreichen, nähern sich langsam den Sternen ;-)

Ich finde segmentierte Spiegel eine tolle und durchaus realistische Idee, und wenn es funktioniert ist das die Zukunft in der Amateurastronomie. Es gibt inzwischen auch einen günstigen Feldrotator (~500€) einer griechischen Firma, dann kann man auf günstigere und stabilere azimutale Montierungen ausweichen und die Kamera direkt in den Fokus setzen. Die Profis haben diesen Weg ja nicht umsonst schon längst eingeschlagen.

Warum Segmente?
Die Spiegelsegmente könnten getrennt auf Kugelform gebracht werden, erst beim Parabolisieren muss man alle zusammensetzen.
Oder vielleicht auch nicht, denn wenn man eine automatische Schleifmaschine hat, kann man vielleicht auch die einzelnen Segmente getrennt auf entsprechend off-axiale parabolische Form bringen? Die Tangentialbewegung des Schleifkopfes müsste hierzu mit der Rotationsbewegung des Rohlings geschickt synchronisiert werden - mit heutiger Digitaltechnik kein echtes Problem, oder? Eine solche Schleifmaschine zu bauen ist doch ein tolles eigenes Projekt, nicht?

Weitere Vorteile der Segmente:
Die Beschichtung der Segmente ist desweiteren auch viel billiger und leichter zu bekommen. Die Steifigkeit der Spiegel-Halterung ist die Herausforderung, aber sicher machbar. Die Segmente können dünner und leichter sein als bei einem großen Monolithen.
Superidee! Ich bin gespannt, ob das interessante Projekt gelingt!

Claus