Blenden im Refraktor

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R_Andreas

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Hi,

ich frage mich, welchen Feldblendendurchmesser ich bei meinem Refraktortubus zugrunde legen sollte, um die Durchmesser der Tubusblenden zu berechnen.

Es handelt sich um ein 125/1300 FH Objektiv, welches ich als Planeten- und Sonnengerät einsetzen will. Je kleiner ich die max. Feldblende wähle, desto enger werden die Tubusblenden und das müsste günstiger für hohe Vergrößerungen sein. Sehe ich das richtig?

R_Andreas



 
Hi Andreas,

wenn Du das Gerät als Planetengerät verwenden willst, dann wirst Du ja kaum 2" Okulare nutzen. Damit würde ich dann auf 28mm Feldlinse gehen. Die Einschränkung, auf z.B. 10mm Feldlinse würde das Teleskop ja geradezu kastrieren und ich bezweifle, daß damit wirklich viel Effekt herauszuholen ist. Dann lieber ein paar Blenden mehr.
Die Blenden ziehen ja eigentlich nur Streulicht aus dem Feld ab, so daß der Kontrast dadurch besser wird. Sobald das Streulicht aber unter eine gewisse Wahrnehmungsschwelle gelangt, ist nichts mehr zu holen. Auf einer hellen Planetenscheibe ist diese Wahrnehmungsschwelle recht hoch, nahe am Planeten, um z.B. schwache Saturnmonde zu sehen, ist sie schon empfindlicher. Am empfindlichsten dürfte es sein, wenn der Planet gerade aus dem Gesichtsfeld ist. Dann schickt der Planet sein Licht auf die Blenden und diese müssen richtig "arbeiten", um den Halo des Planeten einzudämmen.

Vielleicht meldet sich noch jemand, der mal derart extrem experimentiert hat.

Clear Skies
Sven
 
Hi Sven!

Ich hatte auch so an 26 mm gedacht und dabei mein Vixen Plössl im Hinterkopf gehabt als längstes Okular.

Vielleicht werde ich einfach den Tubusdurchmesser großzügig gestalten, das soll auch eine Menge Streulicht schlucken und die Blenden dann großzügiger dimensionieren.

Aber 2" Okulare werden definitiv nicht zu Einsatz gelangen, über 32 mm lohnt sich auf keinen Fall.

Ist halt schwer abzuschätzen, wie viel die Blenden überhaupt bringen, das ist für mich bisher alles nur Theorie und nicht praxiserprobt.
Viele Grüße

R_Andreas

 
Hi Andreas,

du schreibst:

Vielleicht werde ich einfach den Tubusdurchmesser großzügig gestalten, das soll auch eine Menge Streulicht schlucken und die Blenden dann großzügiger dimensionieren.
Wenn du die Möglichkeit dazu hast solltest du den Tubusdurchmesser unbedingt eine Nummer grösser wählen! Ich baue derzeit an einem Reiserefraktor, der narürlich einen möglichst kleinen Durchmesser haben soll und habe erhebliche Probleme das Streulicht unter Kontrolle zu bringen. Wenn du dir Strahlengang des Streulichtes mal aufzeichnest wird schnell deutlich wieso.
Ist halt schwer abzuschätzen, wie viel die Blenden überhaupt bringen, das ist für mich bisher alles nur Theorie und nicht praxiserprobt.
Wie Sven schon schreibt ist ein helles Objekt, dass sich gerade nicht mehr im Gesichtsfeld befindet eine ausgezeichnete Testmethode. Ich würde dem Mond nehmen, von ihm geht durch Albedo 'ne Menge Streulicht aus. Eine gute Alternative soll auch eine helle Halogenlampe vor einem dunklen Hintergrund sein, habe ich aber noch nicht ausprobiert.

BTW: Die folgenden beiden Links dürften dir vermutlich bekannt sein, nur noch mal der Vollständigkeit halber:

Die Execel-Tabelle von Thomas H. Meier - einem sehr kompetenten und hilfsbereiten Blendenfachmann:
http://www.iq-tm.de/astro/astro.html

Diese englische Seite von Scott Berfield geht das Problem zeichnerisch an:
http://www.berfield.com/baffles.html

Ciao, Heiner

 
Hallo,

ich kann alles unterschreiben, was Sven geschrieben hat. Zur Ermittlung der Zahl und Lage der Zwischenblenden („baffles“) kann ich noch ein paar Empfehlungen beisteuern.

1. 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. Ache 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 geebenenfalls 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 sicherheitshalben 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. Zeiche 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.

Gut Licht, aber wenig Streulicht!

MfG Walter E. Schön
 
P.S.

Man sollte auch die Links der vorausgehenden Texte anklicken, bevor man selbst etwas schreibt. Ich hab’s leider erst danach gemacht und somit erst jetzt festgestellt, daß genau das, was ich wortreich zu erklären versuchte, im zweiten Link von Heiner Otterstedt

http://www.berfield.com/baffles.html

als schöne Zeichnung zu finden ist. Da aber dort der Text englisch geschrieben ist, kann meine Erklärung wenigestens denen helfen, die mit Englisch nicht so gut vertraut sind. Also unbedingt den Link von Heiner anklicken!

MfG Walter E. Schön
 
Hi Walter,

ich fand deinen Artikel auf keinen Fall überflüssig, weil sehr schön draus hervorgeht, dass weder die Excel-Tabelle noch der zeichnerische Ansatz irgendeine Gesetzeskraft haben. Hier ist wirklich 'gesunder Menschenverstand' und testen, testen, testen angesagt. Insbesondere enge Tuben verhalten sich in der Praxis nicht zwangsläufig genauso wie man es vorher berechnet oder erzeichnet hat.

Am Ende noch ein Hinweis: Das Schwärzen des Tubus und die Blenden sind extrem wichtig! Man sollte es aber auch nicht übertreiben. Mein Kanalrohr zeigt auch ohne diese Massnahmen ein unerwartet gutes Bild, wenn es vernünftig kollmiert ist. Auf keinen Fall sollten die Blenden irgendwo den Lichtkegel zwischen Objektiv und Feldblende beschneiden!

Ciao, Heiner
 
Hallo,

der zeicherische Ansatz verdeutlicht (mir) die Logik der Blendenaunordung sehr schön. Auch das mit dem größeren Rohrdurchmesser wird sofort verständlich.

Eine letzte Anmerkung: Machts es evtl. auch Sinn, in die Taukappe Blende(n) zu setzen? Man könnte zumindest den Kegel des einfallenden Strahlenbündels eingrenzen. Oder wäre das zuviel des Guten?

Danke übrigens für die ausführlichen und hilfreichen Erklärungen!

R_Andreas
 
Hallo, Andreas,

Du hast absolut logisch weitergedacht: natürlich ist das zweckmäßig! Es wäre sogar die in der Wirkung absolut beste Lösung, sofern die Taukappe sehr lang ist. Denn Licht, das erst gar nicht ins Objektiv fällt, kann dahinter keinen Schaden mehr anrichten. Wäre die Taukappe so lang wie oder gar länger als das Teleskop, könnte man sogar auf die inneren Blenden im Teleskoprohr ganz oder zumindest weitgehend verzichten. Mit dem vor dem Objektiv ausgeblendeten Licht außerhalb des zur Bilderzeugung herangezogenen Strahlenkegels würde auch eine Menge zusätzlichen Streulichts entfernt werden, das an den Linsenoberflächen durch deren Rauhigkeit und oberflächliche Verschmutzung (im wesentlichen Verstaubung) erzeugt wird.

Wer schon mal eine professionelle Großformat-Studiokamera auf optischer Bank (Linhof, Sinar, Plaubel, Cambo usw.) gesehen hat, kennt vielleicht das vor dem Objektiv angebrachte, den Kameraverstellungen anpaßbare „Kompendium“, das im Grunde genau wie eine lange, mit Blenden versehene Taukappe wirkt. Nur spricht man in der Fotografie, wo die Bildung von Tau bei nächtlicher Kälte kein Thema ist, aufgrund der dort im Vordergrund stehenden Wirkung von „Streulichtblenden“ oder eigentlich fälschlich von „Gegenlichtblenden“ (eine echte „Gegenlichtblende“ ist nur der Objektivschutzdeckel, der aber zum Fotografieren tunlichst abgenommen werden sollte!).

Die Anordnung und Dimensionierung solcher Blenden in der Taukappe wird nach dem gleichen Konstruktionsprinzip bestimmt wie weiter oben diskutiert, also immer so, daß die einfache Reflexion an der Rohr-Innenwand bis zum Schnittpunkt mit der Mantellinie des Kegels verfolgt und an dieser Stelle bzw. kurz davor die nächste, etwas kleinere Blende eingefügt wird.

Warum das aber niemand macht, wenn es so wirksam ist? Nun, ganz einfach deshalb, weil das eine extrem lange Taukappe erfordern würde, die nicht nur sperrig ist, sondern auch aufgrund ihres großen Hebelarms zu den Drehachsen der parallaktischen oder der Dobson-Montierung das Gleichgewicht erheblich störte und das Gesamtsystem viel schwingungsanfälliger machte (inkl. Seitenwindempfindlichkeit!). Hinzu kommt noch, daß wegen der Aufweitung des „Beobachtungs-Kegels“ nach vorn der Durchmesser bei einer sehr langen Taukappe unverhältnismäßig dick wird.

Bei einem Dobson mit Rohrtubus (nicht Gitter) stellt dieser Tubus, der sich ja vor dem Hauptspiegel befindet, nicht nur für das vom Hauptspiegel reflektierte Licht das Teleskoprohr dar, sondern er bilder zugleich für das in den Hauptspiegel einfallende Licht eine sehr lange Taukappe. Deshalb sind entsprechende Blenden im Dobson-Rohr genau in diesem Sinne „vorbeugend“ wirksam, und um so erstaunlicher ist es, daß so wenige Dobsonauten davon Gebrauch machen.

MfG Walter E. Schön
 
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