Fangspiegel-Dimensionierung

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Lorchi

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Hallo <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/cool.gif" alt="" />

Ich kann mich nicht für einen Fangspiegel entscheiden...

Die Teleskopdaten:
Spiegel 340mm, Brennweite 1515mm (f/4,46)
Das Ding hat einen Okularschlitten, und soll sowohl visuell als auch fotografisch betrieben werden.

Zur Erinnerung: der T2-Adapter für eine Spiegelreflex hat ca. 38mm Innendurchmesser, zusammen mit der Sensorlage gibt das bei f/4,46 ein 100%ig ausleuchtbares Sensorfeld von maximal 25,6mm.
Ein Negativ hat 43mm Diagonale, und der Sensor einer 10D 27mm.

Bei TS gibts zwei Fangspiegel im interessanten Bereich:

1.) 74mm Diagonale

Newt spuckt dazu folgendes aus (Okularschlitten in Kameraposition):
100%-Bildfeld: 14,6 mm
75%-Bildfeld: 46 mm
Obstruktion: linear 21,7%, Fläche 4,7%

2.) 81mm Diagonale

100%-Bildfeld: 23,2 mm
75%-Bildfeld: 54 mm
Obstruktion: linear 23,8%, Fläche 5,7%

---
Das ausgeleuchtete Bildfeld des 81mm-Spiegels gefällt mir viel besser. Wenn ich ein Mosaik machen würde, würde ich dunkle Ecken hassen (so wie ich sie im Moment noch habe).

Allerdings habe ich mal gelesen, dass Leute von einem "Kontrastsprung" geredet haben, als die Obstruktion die 20%-Marke unterschritt.

Wie sind Eure Erfahrungen?
Grüße, Henning
 
Hallo Henning ,

wichtig zu beachten scheint mir zu sein , daß diese
großen Planspiegel zumindest aus Pyrex sind . Die von
Dir genannten Größen sind aus Plate/Float-Glas .
C.S.
 
Hmm, da gibts noch einen Spiegel von Intes mit 79mm, aber der hat 5% weniger Reflektivität! Ob es das rechtfertigt...
 
Macht es denn bei einem FS so einen großen Unterschied, ob der aus Plate oder Pyrex ist?
Gruß, Henning
 
Hallo Lorchi,

wenn ein Spiegel auf Umgebungstemperatur ist, ist es wurst ob Pyrex, Plate, Quartz ... sofern die optische Qualität identisch ist. Ich denke hier liegt mehr der Punkt. Plate ist wesentlich weicher als z.B. Pyrex, Quarz und Zerodur ist nochmals viel härter. Das härtere Material kann man i.d.R. glatter polieren, die entsprechende Fertigungstechnik vorausgesetzt wird man auch weniger Gefahr auf Probleme am Randbereich haben.

Ein FS ist ja deutlich kleiner als der HS und auch i.d.r. wesentlich dünner. Bis der HS angepaßt ist, hat der FS die Temperatur schon lange erreicht. Bei gleicher optischer Qualität muß es am FS nicht unbedingt Pyrex oder Quarz sein.

Viele Grüße

Achim


p.s. Bei meinem 20" ist der FS immerhin 20mm dick (Pyrex), deshalb stelle ich den Hut auch eine Weile vor Beobachtungsstart ins freie.
p.p.s ich bin schon sehr aufs fertige Teleskop gespannt!
 
Hallo Achim ,

ist ja interessant ,
selbst hast Du Pyrex Planspiegel , kaufst sogar direkt in USA ein ,
und anderen räts du Plate Glas sei ausreichend , bzw.
Pyrex sei nicht nötig .

ein FS über 80mm kl Achse hat auch schon typischer Weise 15mm Dicke,

ich bleibe aus Erfahrung dabei : solch große u. dicke Planspiegel nicht aus Plateglas zu nehmen .
Punkt.


C.S.
 
Hallo,
Ich würde eher zum größeren Fangspiegel raten. Der Kontrast ist praktisch identisch , die Ausleuchtung besser. Der wahre Vorteil liegt darin, daß hier die Ränder des Fangspiegels nicht genutzt werden. Dadurch wird nur der bessere Anteil des Fangspiegels genutzt.
Grüße Martin
 
Hallo,

danke schonmal für die Antworten!

@Marty: interessanter Aspekt! <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/laugh.gif" alt="" />

Ich habe hier einen schönen gefunden: Reginato (82mm)

Schöne Grüße, Henning
 
Hallo Marty ,

ich wundere mich , daß Dir solch ein Denkfehler passiert.

Fangspiegel , die schon überdimensioniert sind für ein großes
fotografisches Feld , werden auf der optischen Achse sowieso
nicht bis zum Rand benutzt . Es ist unsinnig , dazu nochmals
einen " Sicherheitsaufschlag" zu nehmen.

Außerdem haben Qualitäts-Fangspiegel diesen Randabfall
gar nicht .
C.S.
 
Hallo,

vielleicht ist dieses Problem einfacher über das bei einer Sensordiagonalen von 27 mm bei 1515 mm Brennweite vorhandene Gesichtsfeld von knapp einem Grad zu lösen.

Auf der Seite von Stathis wird unter "Kyklopas 24" f/4.1, Dimensionierung der mechanischen Komponenten", eine Excel-Datei von Andy aus Australien vorgestellt.

http://www.stathis-firstlight.de/atm/index.htm

Für 1515 mm Brennweite, bei einem Gesichtsfeld von einem Grad, 400 mm Tubusaußendurchmesser und 280 mm Abstand vom Fangspiegel zur Brennebene ergeben sich am Bildrand folgende Helligkeiten:

66,0 mm Fangspiegel 82,6 %
74,0 mm Fangspiegel 92,3 %
78,7 mm Fangspiegel 96,8 %
82,0 mm Fangspiegel 99,1 %

Wenn diese Zahlen stimmen, sollte man sogar mit einem 66 mm Fangspiegel (19,4 % Obstruktion) noch brauchbare Ergebnisse erzielen.

CS

Roland Krebs


 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hallo Roland,

danke für den Tipp, das ist super!

Ein schönes Excel-Sheet, damit kann man ja prima spielen. Es hat teilweise nicht ganz saubere Formeln, was sich aber bei den verwendeten Größen nicht auswirkt (z.B. 100%FOV(°)=ARCTAN(FOV(mm)/F)*360/2/PI anstatt 100%FOV(°)=2*ARCTAN(FOV(mm)/(2*F))*360/2/PI). Fiel mir nur nebenbei auf, ich will aber nicht meckern <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />

Unter 90% Ausleuchtung ist mir definitv zu wenig. Wobei der Kontrast für visuell schon verlockend wäre.

Gruß, Henning
 
Hallo Quick.

Wie kommst du denn auf Qualitätsfangspiegel bei Fangspiegeln aus Plateglas ( Siehe http://www.teleskop-service.de/Selbstbau/Spiegel/spiegel.htm weiter unten) (wobei ich der Meinung bin daß die Qualität der hier gezeigten Fangspiegel absolut ausreichend ist.)
Zum zweiten geht es nicht um die Ausleuchtung auf der optischen Achse sondern um den Lichtabfall am Rand.
Grüße Martin

PS: Es wäre angenehm wenn du nicht mit einem Pseudonym hier auftreten würdest.
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hallo Henning,

du schreibst:
> (z.B. 100%FOV(°)=ARCTAN(FOV(mm)/F)*360/2/PI anstatt 100%FOV(°)=2*ARCTAN(FOV(mm)/(2*F))*360/2/PI).

Ich verstehe dich doch richtig, du hälst die erste Version
für falsch und die zweite für richtig, oder? Ich hatte vor
einigen Tagen mal angefangen meine gesammelten ATM-Formeln
in ein PHP-Skript zu verwurschteln und bin genau an dieser
Stelle hängen geblieben. Nach dem Umwandeln in Grad
und anschließendem Zurüchwandeln in mm kam ich nicht mehr
genau auf den Ausgangswert zurück.

Wenn's interessiert, das Skript liegt hier: http://www.otterstedt.de/atm/newton.php
Es ist noch nicht fertig, aber zur Fangspiegeldimensionierung
recht es ;-)

Ciao Heiner
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hallo Heiner,

ja genau.

Der Effekt macht sich hier zwar wirklich erst ein paar Stellen nach dem Komma bemerkbar, aber ich bin schon ein Fan davon, Formeln auch richtig aufzustellen (so rein aus Prinzip, z.B. aus Dokumentationsgründen im Sinne der Weiterverwendung). Wenn sie etwas vernachlässigt oder auslässt, dann ist das zu dokumentieren, aber eben etwas anderes als wenn sie in sich falsch ist.

In diesem Beispiel ist es nur folgendes Prinzip: die optische Achse trifft senkrecht auf das Bildfeld auf. Davon ausgehend hat man nur den Radius des FOV, bzw. die Hälfte seines Durchmessers (der hier die Gegenkathete bildet). Daher muss da FOV/2 innerhalb der tan-Klammern stehen. Der Winkel, der dabei rauskommt, wird dann mal 2 genommen (die 2 vor dem ganzen), weil die Symmetrie an der opt. Achse zur Verdopplung führt.

Grüße, Henning

Ps: Dein Skript sieht auf den ersten Blick ganz gut aus. Spitze wäre es, wenn es zwei Kurven malen oder zwei Wertetabellen liefern könnte, wie 1.) das 100%-FOV vom Fangspiegel abhängt, und 2.) wie bei gegebenen Abmessungen die Ausleuchtung zum Rand hin abfällt (das ist aber schwieriger zu berechnen).

PPs: bei meinem alten Brötchengeber nannte man das "Stretched-Goals", d.h. die Ziele immer höher stecken als man dazu gerade in der Lage ist <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/grin.gif" alt="" /> <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/confused.gif" alt="" />
 
Klasseteil, Heiner. Reschpekt <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />
Wo hast Du das Knöppke für die Fangspiegelberechnung versteckt?
*kopfkratz*
 
Moin Henning,

> Spitze wäre es, wenn es zwei Kurven malen oder zwei
> Wertetabellen liefern könnte, wie 1.) das 100%-FOV vom
> Fangspiegel abhängt, und 2.) wie bei gegebenen Abmessungen
> die Ausleuchtung zum Rand hin abfällt (das ist aber
> schwieriger zu berechnen).

Jo, ist geplant. Wenn man das Ganze allerdings richtig
angehen will, dann muss man auch noch zwei weitere begrenzende
Faktoren des voll ausgeleuchteten Feldes berücksichtigen,
nämlich die Vignettierungen an der vorderen Tubusöffnung und
an der Okularauszughülse - ich arbeite dran ;-)

Die große Schwester dieses Skriptes ( http://otterstedt.abflug.de/atm/mynewton.html )
kann das zumindest in Ansätzen. Richtig zufrieden bin ich
mit der Lösung aber auch noch nicht.

Auf alle Fälle schon mal herzlichen Dank für den Gedankenanstoß
bei der Umrechnung des ausgeleuchteten Feldes!

Ciao, Heiner

 
Moin Arno,

> Wo hast Du das Knöppke für die Fangspiegelberechnung versteckt?

Tja, das Problem ist, das die Größe des Fangspiegels von
massenweise Parametern abhängt. Du musst dich erst
durchklicken, bis das Skript den Tubusinnendurchmesser, Höhe
des Auszugs usw. kennt, dann schlägt es dir irgendwann
auch einen sinnvollen Wert für den Fangspiegel vor.
Versuch es am besten einfach erst mal indem du immer wieder
die vorgeschlagenen Werte mit "Ergebnisse berechnen"
bestätigst.

Ciao, Heiner
 
... und für Bino?

Hallo nochmal!

Jetzt habe ich noch eine Frage: wie dimensioniere ich denn für ein Bino?

Die normalen Binos haben ja einen 1 1/4"-Anschluss. Für ein typisches Bino mit 22mm Öffnung und ca. 115mm opt. Länge ergibt sich f/5.23, das bedeutet, nur 290mm von meinem 340mm-Hauptspiegel werden überhaupt genutzt (und nur für die Ausleuchtung des Zentrums mit Durchmesser Null), das entspräche im Zentrum einem Verlust von 27%.

Zwei andere Fälle:
1.) Das BW-Bino, opt. Länge 80mm, Öffnung 22mm, das entspricht maximal f/3,6. Wenn der Fangspiegel ausreicht (83mm, Abstand Hauptspiegelachse-Binoauflage 221,5mm), ist dann mit meinem f/4,45-Spiegel ein 100%-FOV von 19mm möglich (Annahme für ein Okular mit Fokuslage=0).

2.) Ein Großfeld-Bino, opt. Länge ca. 115mm, Öffnung 28mm, das entspricht f/4,1. Ergibt ein 100%-FOV von 8,3mm (FS 82mm).

Daraus schließe ich, dass nur ein Großfeld- oder das BW-Bino bei mir Sinn macht (wobei das BW einem Großfeld noch überlegen wäre). Mit einem von beiden bräuchte ich meine Auslegung des Okuschlittens für ein Bino aber nicht wegschmeißen.

Liege ich da richtig?
Danke und Gruß, Henning
 
Re: ... und für Bino?

Ich habe mich vertan - das BW hat nur einen Glasweg von 80mm, der Gesamtweg ist länger. Damit reduziert sich die Frage auf Großfeld-Binos, was mich aber schon noch interessieren würde!
Danke und Gruß
 
Re: ... und für Bino?

Habe gerade einen gravierenden Fehler im Excel-Sheet bei der Berechnung der Blende am Fokussierer entdeckt, denn es verwendet dazu das GEWÜNSCHTE Bildfeld für das extremste Okular, und nicht das 100%ig durch den Fangspiegel ausleuchtbare. Je nachdem, was man für ein Okular besitzt, gibt es einem also unabhängig vom Fangspiegeldurchmesser irgendeinen Wert vor.

Das macht nur einen Sinn, wenn das größte gewünschte Bildfeld kleiner als das vom Fangspiegel erlaubte ist. Normalerweise holt man sich aber Okulare zu einem Teleskop, und nicht umgekehrt.
Nach der Korrektur der Zellenformel von
=B5-B7*(B5-B15)/B6+1
zu
=B5-B7*(B5-B17)/B6 (B15 -> B17, die +1 war nur ein mm zur Sicherheit addiert)
erhalte ich folgendes (wenn ich den Fangspiegel so einstelle, dass die Fokussiererblende in der Tabelle der Bino-Öffnung entspricht):

ein Großfeld-Bino (123mm lang, 28mm Öffnung) erlaubt bei meinem f/4,455-Spiegel so gerade eben ein im Mittelpunkt 100%ig ausgeleuchtetes Bildfeld.

Gruß, Henning
 
... und noch eine Frage zur Fassung

Es wird gerade ein 76mm-Spiegel mit 96% Refl. angeboten, der gefasst ist. Lohnt es sich, den aus der Fassung zu befreien und zu kleben?
 
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