Focault richtig verstanden?

[kleinerMUCK]

Für mein Schleifprojekt 250/1200 habe ich alles vorbereitet, auch einen Focaulttester habe ich gebaut, und nach Marty´s Anweisungen eine Tabelle für Spiegelsollwerte erstellt.

Meine Zonenmitten habe ich nach den Flächenverhältnissen ausgerechnet und mit Corel Draw in eine Maske überführt.

Mit dem Focaulttester mit mitwandernder Leuchtdiode ergeben sich danach Zielwerte für s von 0,382 für die erste Zone bei 42,8mm Radius und 2,889 für die letzte Zone bei 117,8mm.

Der Tester hat einen Kreuzschlitten mit 15mm Freiheit und ich lese die Position über eine Meßuhr ab, die 0,01mm genau sein will.

Ich habe aber Probleme mit der Interpretation dessen was ich sehe. Als Vorlage für die folgenden Foto´s diente der Spiegel aus einem 10" TS Newton.

Die angedeuteten Kreissegmente stellen die Zonenmitten dar.


Zone 1

Zone 2

Zone 3

Zone 4

Zone 5

Habe ich die Zonen richtig gelesen oder mache ich noch was falsch. Ich habe immer den Eindruck, das die Querposition der Klinge das Meßergebnis sehr stark beeinflußt und liege daher manchmal um mehrere zehntel neben dem zu erwartenden Wert.

Und wie soll das erst werden wenn der Selbstschliff noch nicht verspiegelt ist.

Im übrigen habe ich das Stück aus der Mitte hinter dem Fangspiegel einfach ausgelassen, nach dem Motto das seh ich sowieso nicht.

 

[Marty]

Hallo,
Wie hast Du die Maske denn gemacht? Die sieht am ehesten aus wie ein Pinstick. Am einfachsten ist es wenn man nur die Felder freilässt, die man beobachten will, und alles andere abgedeckt lässt. (Also nur da Löcher in die Pappe schneiden, wo du die Spiegelfläche sehen willst) Dann stört die restliche Oberfläche mit den unterschiedlichen Helligkeiten nicht bei der Beurteilung der Helligkeit der korrespondierenden Felder.
Wenn Du Probleme hast kannst du es auch mit einem Draht statt der Messerschneide versuchen. Als Draht bietet sich ein Haar oder Cu-Lackdraht aus einem alten Radio an.
Der Draht bildet sich als dunkler Kreis auf dem Spiegel ab. den legt man auf die Markierungen so wie du sie dargestellt hast.
Die Abweichungen von 1/10 mm so wie du es beschreibst sind normal und stellen die erreichbare Präzision dar. Wenn Du noch kleinere Abweichungen haben willst, dann mußt Du mehrere unabhängige Messungen durchführen und die Messwerte mitteln.
Grüße Martin

 

[Achim]

Hallo Norbert,

da hast Du ja einen wunderbaren Aufbau, von solch leicht erkennbaren Bildern träume ich bisher nur. Dafür bin aber mit meinen Spiegeln schon fertig <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />

Bei der Zone 1 bist Du m.E. etwas zu weit gefahren, der Schatten ist etwas über den Pinstick gefahren, bei der innersten Zone ist die Schattenkante jedoch auch sehr breit.
Bei Zone5 dagegen bist du nach meinem Geschmack schon ein bischen zu weit.

Frage: wie reproduzierbar sind deine Meßwerte, wenn Du 2 oder 3 mal mißt, wie groß sind die Unterschiede der Schnittweitendifferenzen?


Es gibt noch eine mögliche Ursache, warum du einige 1/10mm neben den errechneten Werten liegst: Der Spiegel ist nicht optimal korrigiert <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/grin.gif" alt="" /> .

Hast Du eine Auswertesoftware und mal mit den gemessenen Werten geschaut, was für ein Wellenfrontfehler sich ergäbe?

Neugierige Grüße

Achim

 

[kleinerMUCK]

Hier meine Meßwerte

Reihe 1 4,55 5,40 6,00 6,73 7,40
Reihe 2 5,15 5,81 6,75 7,45 7,90
Reihe 3 3,00 3,87 4,47 5,20 5,93
Reihe 4 3,30 4,10 4,80 5,70 6,15

Durchschnitt 4,00 4,80 5,51 6,27 6,85
Korr mit 3,885 0,12 0,91 1,62 2,39 2,96
Längsabbara -0,267 -0,124 -0,036 0,112 0,071
Querabbara -2,382 -1,821 -0,667 2,435 1,750
Quer/rBS -0,720 -0,551 -0,201 0,73 0,530

Das ganze habe ich mit Excel ermittelt.
Der Mittelwert der Messungen scheint richtige Ergebnisse zu bringen, die und die Querabbaration ist immer unter 1.

So weit hab ich es von Marty von S 108 abgekupfert.

b.t.w. Marty, danke für das schöne Buch, ich finde es toll.

Wie man den Wellenfrontfehler berechnet weiß ich nicht.

 

[kleinerMUCK]

Hallo Marty

Das mit dem Draht werde ich mal versuchen. Die Maskenkonstruktion habe ich von David Anthony Habour aus Understanding Focault for Beginners. Pinstrick passt als Name ganz gut. <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/laugh.gif" alt="" />

Ich werde auch mal mit Feldabdeckungsmasken experimentieren.

Danke und

 

[Achim]

Hallo Norbert,

ich habe eben ein bischen herumprobiert, mir fehlt jedoch die Brennweite des gemessenen Spiegels. Du schreibst, du hast mit beweglicher Lichtquelle gearbeitet, richtig? Mir erscheinen die Schrittweitendifferenzen recht gering, aber vielleicht ist es ja ein Spiegel mit langer Brennweite (wobei ich bei TS für 10" f/4,8 bzw. f/6,3 gefunden habe.

Viele Grüße

Achim

 

[kleinerMUCK]

Hallo Achim

250mm Öffnung und 1200mm Brennweite hat der TS10". Die Differenzen sind nach Marty gerechnet und halbiert, da sich bei mir die Lampe mitbewegt.

Die Leutchtdiode ist am unteren Ende der Rasierklinge und wird von dieser dort abgedeckt.

Ist natürlich auch meine Frage gewesen, stimmen meine Berechnungen in der Tabelle, ich meine Ja, zumindest kann ich mit meiner Tabelle die Daten von Matry´s Buch und die Daten vom Harbour nachvollziehen.

Kannst Du sie auch bestätigen?

Danke.

 

[Marty]

Hallo,
Sieh mal bei meiner Homepage rein, da ist unter Hotlist, Software, ziemlich weit unten das Programm "Parabel" Das ist ein Dos-Programm. Da füllst du alle Messwerte etc. rein und das rechnet dir alle Werte incl. Wellenfront aus. Außerdem kannst du dir alle Werte (Long. Aberration, Transversale Aberration, Wellenfront inclusive der Toleranzen) darstellen lassen. Es gibt noch eine Reihe anderer Programme die auch die Wellenfront berechnen. Die meisten hab ich auch auf meiner Softwareliste. (Figure 45, Sixtests, Foucault Test Analysis...)

Die Differenzen sind nach Marty gerechnet und halbiert, da sich bei mir die Lampe mitbewegt.

Hört sich gut an, Trotzdem rechne ich immer jedes Ergebnis mit mindestens zwei Programmen nach.
Grüße Martin

 

[Achim]

Hi Norbert,

meine Familie schläft noch, da habe ich Zeit am PC <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />

Ich habe nochmals rumgespielt, komme immer noch zu keinem befriedigenden Ergebnis. Deine Zonenradien habe ich am Bildschirm mit dem Lineal ausgemessen und bin auf folgende Werte gekommen:

Zone 1 42,9mm
Zone 2 70,0mm (Zonendifferenz von dir gemessen: 0,80mm)
Zone 3 88,8mm (Zonendifferenz von dir gemessen: 0,71mm)
Zone 4 104,2mm (Zonendifferenz von dir gemessen: 0,76mm)
Zone 5 117,5mm (Zonendifferenz von dir gemessen: 0,58mm)

Wenn ich mit diesen Daten auswerte (bei feststehender Lichtquelle), ergibt sich ein in Zone 1-2 um 26% überkorrigierter, in Zone 2-3 umd 14% überkorrigierter, in Zone 3-4 umd 23% überkorrigierter und in Zone 4-5 um 6% unterkorrigierter Spiegel.

Abweichungen in dieser Größenordnung wären bei einem f/6-Spiegel noch sehr gut, bei f/4,8 wie in deinem Fall jedoch nicht mehr ausreichend für das Raleigh-Kriterium. Die Toleranzen werden bei schnellen Spiegeln sehr schnell sehr klein (dies ist der Grund, warum Anfänger gut überlegen sollten, ob der erste Spiegel schneller als f/6 sein sollte). Es errechnet sich (ohne Berücksichtigung von evtl. Zonen ein Wert von peak-to-valley Wavefront von ca. Lamda/3; der Spiegel ist überkorrigiert (mit Ausnahme er äußersten Zone).

Gerechnet habe ich mit Stathis Excel-Tabelle, die auch eine grafische Auswertung beinhaltet. Ich bevorzuge diese, da man da auch gut die Entwicklung mit dokumentieren kann (sprich: an einem freien Platz notiere ich mir alle Messdaten in deren Entwicklung).

Du kannst ja mal mit Figure 45 etc. nachrechnen.

Viele Grüße

Achim

 

[kleinerMUCK]

Hallo Achim, Hallo Marty

Danke für Eure Anregungen zum Weiterprüfen. Ich habe mir die Weichwaren runtergeladen und werde jetzt erstmal nachdenken und arbeiten müssen.


Dem Achim einen Glückwunsch zum Kaffesatzlesen. Du hast die Zonenradien mit einem mittleren Fehler von 0,3mm vom Bildschirm abgemessen und das obwohl die Radienstücke 3mm dick sind.

Jetzt weiß ich auch wieso Deine Spiegel so gut sind, Du kannst die Parabel fühlen.

Daß der Spiegel überkorregiert ist scheint wohl zu stimmen. Das ist ja auch der Grund warum ich einen Besseren machen will.

Und daß f4,8 für einen Anfänger schwierig wird ist mir klar, aber ich habe Euch doch als gute Lehrer und Helfer.


Vielen Dank

 

[Marty]

Hallo,
Die Messwerte die du hier angegeben hast, sind das schon die verdoppelten Werte? Ich komme auf 1/3,7 lambda deutlich überkorrigiert.
Grüße Martin

 

[kleinerMUCK]

Hallo Martin

Die Werte sind nicht verdoppelt, ich kann sie so eingeben.
Deine Aussage deutlich überkorrigiert scheint zu stimmen.

Mit einer neuen Maske, die Deinem Tip entsprechend die zu bewertenden Zonen frei anzeigt, also nur die Ränder markiert komme ich mit Couder zu folgendem Ergebnis:

(Zone 1 ist nur künstlich, ist wie Zone 2)

Link zur Grafik: http://home.arcor.de/norbert.muck/couder.jpg

Das sagt ja wohl auch überkorrigiert?

Dein Dos Programm habe ich leider noch nicht zum laufen gebracht, bei meinem XP reagiert es nicht auf die Tastatur.

 

[Marty]

Hallo Ich würde es so machen:
Link zur Grafik: http://marty.t.bei.t-online.de/muck01.jpg
Die Zoneninnengrenze von der ersten Zone kann man als Z1 eingeben, dann braucht man nur 5 Zonen. Das Ergebnis ist gleich: der Spiegel ist überkorrigiert, allerdings beugungsbegrenzt. Ich würde ihn so lassen, falls nicht irgendwelche Fehler vorliegen, die in diesen Tests bislang nicht zum Vorschein gekommen sind. (Asti kann man so nicht prüfen)
Übrigens ist lediglich die erste Zone etwas zu tief geraten. Dabei mußt du berücksichtigen, daß du die am schlechtesten erkennen kannst. Ich denke daß der Spiegel beser ist als sein Testergebnis. Zudem ist er sehr glatt! Hast Du den denn schopn am Himmel getestet?
Ich würde statt "Couder" eher das Programm FigureXP benutzen. Da kann man als Option "effektive Zonenradien " Wählen. Dadurch ist man nicht dazu gezwungen irgendwelche fiktiven Zonenbegrenzungen zu berechnen. (Das programm macht das vermutlich selbst) Am Ergebnis dürfte sich nur wenig ändern.
Grüße Martin

 

[kleinerMUCK]

Hallo Martin

der Sterntest steht unter:

Optik Boad

Treffend wurde damals anhand der Beugungsscheibchen Überkorrektur und abgefallener Rand und knapp Beugungsbegrenzt diagnostiziert.

Ich hatte daraufhin auf 230mm abgeblendet und dann war er besser. Aber ich möchte den neuen Selbstschliff als Ersatz nutzen.

Danke nochmals für Deine und Achims Hilfe.
Ihr hört später über meine Fortschritte oder Frustartionen.