Idee für neuartige Belüftung

[SiriusOne]

Der Spiegel hat unterschiedliche Dicken, außer, man würde auch die Rückseite parabolisch schleifen.

Ok, aber es dürfte doch ein Unterschied sein, ob ich einen Spiegel mit z.b. 4,5cm Dicke habe der hinten leicht uneben ist oder ob ich in diesem noch z.B. 1cm dicke Kanäle habe?

Professionelle Spiegel wurden schon vor Jahrzehnten gelegentlich mit (wabenförmigen) Aussparungen gegossen, haben also schon in kleinen Bereichen sehr unterschiedliche Dicken.

Trifft das auch auf die typischen Amateurgrößen bis vielleicht 20" zu oder nur für die richtig großen Spiegel?

 

[fquadrat]

Der Spiegel hat unterschiedliche Dicken, außer, man würde auch die Rückseite parabolisch schleifen.

Ok, aber es dürfte doch ein Unterschied sein, ob ich einen Spiegel mit z.b. 4,5cm Dicke habe der hinten leicht uneben ist oder ob ich in diesem noch z.B. 1cm dicke Kanäle habe?

Es kommt nicht darauf an, daß der Spiegel hinten leicht uneben sein könnte, sondern daß er vorne hohl und hinten plan ist. Dadurch ist der Rand dicker als die Mitte und kühlt somit langsamer aus. Wenn man die Kanäle im Randbereich platzieren würde, würde das die Auskühlung dort wieder beschleunigen.

Professionelle Spiegel wurden schon vor Jahrzehnten gelegentlich mit (wabenförmigen) Aussparungen gegossen, haben also schon in kleinen Bereichen sehr unterschiedliche Dicken.

Trifft das auch auf die typischen Amateurgrößen bis vielleicht 20" zu oder nur für die richtig großen Spiegel?

Bei fast allen Amateurspiegeln kann man davon ausgehen, daß sie keine Aussparungen aufweisen. Bei Dobsons kostet eine stabilere Montierung nicht viel mehr Material und Geld, bei parallaktisch montierten Teleskopen geringer Größe ist das Spiegelgewicht nur ein kleiner Teil des gesamten.

Grüße

fquadrat

 

[yukons]

Hallo Kollegen,
ich denke mit der Wasserkühlung wird mit Kanonen auf Spatzen geschossen.
Man versucht die Spiegeltemperatur der Aussentemperatur anzupassen um Konvektionsströme und damit Luftschlieren zu verhindern.
Dabei wird man aber zwangsläufig Temperaturunterschiede innerhalb des Glases verursachen
die wiederum zu Verspannungen des Glases jeglicher Art führen können.
Ich denke die passive Abkühlung des Glases per Ventilator ist die einfachste wie auch minimalst invasive Methode.
Hier geht es ja schließlich darum ein Gleichgewicht herzustellen.
Gleichgewichte sind von Natur aus sehr fragil und empfindlich gegen Einflüsse von aussen.
Mit dem Ventilator lässt sich der Spiegel an die Umgebungstemperatur anpassen ohne sich weitere Probleme einzuhandeln.
Danach sollte der Ventilator so langsam wie möglich weiterlaufen um die verbleibenden Luftschlieren zumindest zu "verschmieren",
um einen homogeneren Eindruck des verbleibenden Teleskopseeings zu erhalten.

 

[Hamma_Berlin]

Feste Körper berühren einander mikroskopisch gesehen nur an 3 Punkten, bis der obere Körper auf den anderen sackt.
Da Glas nachgibt, würde der Spiegel wie eine Pizza aufs Blech absacken, sich dabei verziehen und ein unscharfes Bild wäre die Folge (auch bei einem z.B. 5cm dicken 16" Spiegel).

Hi André,
macht die Befestigung zwischen Spiegel und Spiegelzelle, die Auflagepunkte nicht obsolet?
Oder anders gefragt: warum der Aufwand mit den Auflagepunkten, wenn flächig unter dem Spiegel das Alu als Auflage dient?

Hallo Sebastian und Chris

ich dachte, 0,4 mm Auminiumblech wären nachgiebiger als Glas. So kann man irren.

Ob so ein dünnes Alublech die Auflagepunkte überflüssig macht, weiß ich ehrlich gesagt nicht. Ich bin da eher von meinem Bauchgefühl ausgegangen und war der Meinung, dass so ein nachgiebiges Material den Druck nicht sehr weit verteilen würde. Aber wenn das Glas nachgibt, ist das Alublech sowieso fürn Eimer... Müssten dann aber nicht auch die Auflagepunkte der Spiegelzelle Druckstellen im Spiegel verursachen?

Gruß André

 

[SiriusOne]

Müssten dann aber nicht auch die Auflagepunkte der Spiegelzelle Druckstellen im Spiegel verursachen?

Ja, aber diese ist bei korrekter Berechung/Verteilung der Auflagepunkte so gering, dass sie keinen Einfluss auf die Beobachtung hat.
Im folgenden Bild sind die Auflagepunkte die blauen Bereiche.
Die Verformung des 16" Spiegels (GSO 16"/f4,5) wird hier von
rot nach blau dargestellt: rot=geringste Verformung, blau=stärkste Verformung.
Link zur Grafik: http://24.media.tumblr.com/tumblr_m6ozq40l1o1rwgpqjo1_1280.jpg

Man muss da sehr genau arbeiten.
Ich hab neulich eine Einschätzug gelesen, wonach eine Abweichung von 1-2mm in der Ausführung der Spiegelzelle bereits eine Verschlechterung um den Faktor 2 bis 4 bewirkt.

Viele Grüße,
Sebastian

 

[raziel28]

Hallo Andre,

Man kann Kühlfinger mit Wärmeleitkleber ans Blech kleben und die anderen Enden an alles Mögliche anschließen. Mir gings eigentlich eher um die Befestigung der Kühlung am Spiegel, ohne die Spiegelzelle verändern zu müssen.

Ein Spiegel wird ja lateral betrachtet am besten schwimmend, also mit so wenig Krafteinwirkung als irgend möglich gelagert, einfach, damit sich unterschiedliche Wärmeausdehnungen nicht auf die Abbildungsqualität auswirken. Klebst Du also irgendwas am Spiegel an, müsste entweder die Klebenfläche beliebig klein sein oder aber es müssten Materialien mit gleicher Wärmeausdehnung zum Einsatz kommen. Du siehst, das ist alles gar nicht so einfach.

 

[SiriusOne]

Ich hab eben in einem Interview mit dem Officina Stellare Gründer was sehr interessantes zum Thema gelesen. Es geht um deren Lüftersystem in den Refraktoren (ja, richtig gelesen), aber vielleicht kann man da ja auch was für die Reflektoren abschauen:

"Your Hiper APO 130 and larger refractors all have ventilation fans. This seems unusual – why do you use fans in your refractors?
The fans will guarantee two functions. The first is that the thermal equilibrium of the optics will be obtained faster, and this is a must in order to offer the best performance thanks to the airflow that guarantees a greater thermal exchange. The second is the elimination of the undesirable effect called “feather heat” or “chimney effect” which everyone knows. In other words, thanks to these small fans and thanks to the rolling airflow created along the walls of the tube (a fundamental characteristic is the use of special laser cut baffles which eliminate the turbulence inside the light path) it is possible to observe or take photographs immediately without the typical undesired light diffraction spikes perpendicular to the ground caused by the stable air convection inside the tube."
http://shareastronomy.com/2010/05/11/officina-stellare-interview-with-gino-bucciol/
Hier noch der Link zum Hiper-Apo:
http://www.officinastellare.com/products_scheda.php?idProd=20

 

[Stathis]

Lustige Unterhaltung hier!

die Frage ist halt, wie leistungsfähig die Wasserkühlung dimensioniert werden muß...

Warum nicht gleich den Spiegel als Verdampfer nutzen und das Kältemittel direkt durch die Kanäle pumpen. Z.B. mit so einer Amoniak Kältemaschine: http://www.berlin-eisfabrik.de/Geschichte/Borsig/Rixdorf.jpg

Der Spiegel hat unterschiedliche Dicken, außer, man würde auch die Rückseite parabolisch schleifen. Dadurch kühlt der Rand langsamer aus, weshalb Parabolspiegel aus normalem Glas beim Auskühlen nicht nur ihre Brennweite ändern, sondern auch gerne eine hyperbolische Form annehmen.

Bei den üblichen Spiegelgeometrien (z.B. 16-Zöller mit 4 cm Randdicke) kühlt der Rand schneller aus, nicht langsamer!

 

[yukons]

))))

 

[fquadrat]

Warum nicht gleich den Spiegel als Verdampfer nutzen und das Kältemittel direkt durch die Kanäle pumpen. Z.B. mit so einer Amoniak Kältemaschine: http://www.berlin-eisfabrik.de/Geschichte/Borsig/Rixdorf.jpg

Ich dachte ans Abkühlen, nicht ans Schockfrosten.

Bei den üblichen Spiegelgeometrien (z.B. 16-Zöller mit 4 cm Randdicke) kühlt der Rand schneller aus, nicht langsamer!

Verwunderlich, laut Hans Rohr tendieren Parabolspiegel beim Abkühlen zur Hyperbel, und das geht doch eigentlich nur, wenn der Rand langsamer abkühlt und somit dicker bleibt.

Grüße

fquadrat

 

[Stathis]

Hallo fquadrat,

irgendwie hast du gleich zwei Denkfehler:

1. Ein Glasstück weiter innen kann die Wärme nur über die Vorder- und Rückseite abgeben*. Ein Glasstück am Rand kann die Wärme auch über den Rand abgeben. Folglich hat das Randstück eine größere lokale Oberflache und kühlt schneller aus. Ist doch logisch oder?
Das kehrt sich erst bei sehr großen sehr dünnen Spiegeln um, wo die Mitte viel dünner als der Rand ist.

2. Ein kälterer Rand schrumpft stärker als der Rest. Spiegelschleifer sprechen vom abgesunkenem Rand = überkorrigiertem Rand. Bei kleinen dicken Spiegeln, wie sie zu Hans Rohrs Zeiten üblich waren, konnte man vereinfacht von globaler Überkorrektur = Hyperbel sprechen.

Würde der Rand wärmer und somit dicker bleiben, würde er hochstehen. Das würde sich als unterkorrigierter Rand zeigen.

*p.s. Die Wärmeabgabe über die Vorderseite erfolgt fast auschließlich über Konvektion, da die Abstrahlung durch die Spiegelschicht weitestgehend unterbunden wird.

 

[fquadrat]

Hallo Stathis,

daß der Rand die Wärme besser abgeben kann, ist klar, er sollte aber auch mehr davon haben, da er dicker ist und im größeren Volumen mehr Masse vorliegt. Dazu kommt, daß das Innere durch die eher schlechte Wärmeleitung des Glases gut gegen das Äußere isoliert ist, was die Wärmeabgabe wieder verringert.

Rohr schreibt ganz eindeutig, daß der Spiegel beim Abkühlen während der Beobachtungen zur Hyperbel neigt, von einem unabsichtlichen Hyperbelschliff ist nicht die Rede. Daher schlägt der Schweizer vor, einen Spiegel aus normalem Glas eventuell nicht ganz auszuparabolisieren, sofern man sich bereits im Toleranzbereich für eine beugungsbedingte Abbildung befindet.

Grüße

fquadrat

 

[Stathis]

Hallo fquadrat,

was Hans Rohr schreibt, ist (vereinfacht gesehen) völlig richtig. Genau das habe ich oben doch auch geschrieben. Daher verstehe ich deinen Einwand jetzt nicht.

von einem unabsichtlichen Hyperbelschliff ist nicht die Rede

Ehm, und wo habe ich so etwas behauptet?

Deine Annahme vom wäremerem Rand wird doch von der Beobachtung klar widerlegt. Wieso hälst du immer noch daran fest?
Nur ein kälterer und somit geschrumpfter Rand zeigt eine Überkorrektur = Hyperbel, wie oben bereits geschrieben.