Interferogramm - Deutung 8" f/6 Quartzhauptspiegel

Gerd_Duering

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Hallo Kurt,

hihi, nee, sorry, nix mit Zahlendreher. Das war viel "besser". Die Auswertung beruhte auf einem einzigen I-Gramm, welches der Prüfer aus einer Serie von 11 Stück aus seinem I-meter nach Augenschein ausgesucht hatte. Er hatte durchaus den Blick für des „beste“ Igramm, welches dann nach seiner und später meiner eigenen Auswertung zu Strehl = 0,99 führte.
auch so war das, ja das erklärt natürlich einiges.
Das erinnert mich etwas an eine Vorgehensweise die mir an anderer Stelle mal begegnet war.
Da war man nicht mehr wirklich in der Toleranz aber gut man kann ja mehrmals messen und jede Messung hat natürlich auch ihren Fehler, man wird also immer ein etwas anderes Messergebnis erhalten.
Mann misst dann einfach so lange bis mal eine Messung ein Ergebnis bringt das noch in der Toleranz liegt und das nimmt man dann und sagt das Teil ist gut.
Genial nicht wahr. ;) :mauer:

Grüße Gerd
 

Pejoerg

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Hallo Gerd,
Ja Ja wenn man dafür dann auch bezahlen muss dann ist das plötzlich nicht mehr ganz so wichtig mit der absoluten Perfektion und dann tut es auch Strehl 0,95, nur wenn man die Perfektion geschenkt bekommt nimmt man sie natürlich gerne klar.
Man kann aber nicht erwarten dass einem Jemand etwas schenkt.
nicht immer :smiley47:, aber hier bin ich ganz deiner Meinung. :smiley61: Außer vielleicht eine Ergänzung zum letzten Satz, denn ich kann mich des Eindrucks nicht erwehren, dass doch einige Zeitgenossen erwarten, dass was verschenkt wird, obwohl sie es selber nicht tun würden. :smiley47:
Viele Grüße
Jörg
 

Kurt

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Hallo Gerd,

...Mann misst dann einfach so lange bis mal eine Messung ein Ergebnis bringt das noch in der Toleranz liegt und das nimmt man dann und sagt das Teil ist gut.
Genial nicht wahr...
dazu muss man gar nicht vielfach messen, dh. I-gramme aufnehmen und einzeln auswerten. Es reicht, wenn man sich das "schönste" I-gramm aussucht. Das ist bei I-grammen von Parabolspiegeln aufgenommen im AC- Modus kein großer Aufwand. Mit etwas Übung und Geschicklichkeit kann man bereits am Kamera-oder parallel geschalteten Bildschirm erkennen wann sich das I-gramm zum "guten" verändert und in passenden Moment auf den Auslöser drücken.

Ich muss dir ja nicht erklären dass ein derartiges Selektionsverfahren nix mehr mit solider Messtechnik zu tun hat. Aber messtechnisch unbedarften Laien könnte man vorgaukeln auf diese Weise würden die Störungen durch Luftschlieren eliminiert und das ausgesuchte I-gramm sei das einzig Wahre :cool:.

Gruß Kurt
 
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Gerd_Duering

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Hallo Kurt,

dazu muss man gar nicht vielfach messen, dh. I-gramme aufnehmen und einzeln auswerten. Es reicht, wenn man sich das "schönste" I-gramm aussucht.
ja ich weiß ich bezog mich im letzten Beitrag auf eine Parallele die mir in einem anderen Bereich begegnet war.
Aber zurück zu Interferometrie.
Im Grunde genommen ist ja das I-Gramm auch ohne Auswertung schon ein Test der eine qualitative Beurteilung erlaubt, nur hat man eben ohne Auswertung noch keine konkreten Zahlenwerte und damit noch keine quantitative Beurteilung.
Die bekommt man eben erst nach der Auswertung.
Das I-Gramm ohne Auswertung ist damit vergleichbar mit anderen qualitativen Tests.

Das ist bei I-grammen von Parabolspiegeln aufgenommen im AC- Modus kein großer Aufwand. Mit etwas Übung und Geschicklichkeit kann man bereits am Kamera-oder parallel geschalteten Bildschirm erkennen wann sich das I-gramm zum "guten" verändert und in passenden Moment auf den Auslöser drücken.
Ja das sollte natürlich kein Problem sein ist auch keine große Kunst wenn man weiß wie ein I-Gramm für eine gute Optik aussehen muss.

Ich muss dir ja nicht erklären dass ein derartiges Selektionsverfahren nix mehr mit solider Messtechnik zu tun hat. Aber messtechnisch unbedarften Laien könnte man vorgaukeln auf diese Weise würden die Störungen durch Luftschlieren eliminiert und das ausgesuchte I-gramm sei das einzig Wahre
Mir drängt sich da der Verdacht auf das auch der Prüfer diesen Trugschluss unterliegen könnte.
Da scheint wohl irgendwie ein fundamentales Prinzip in der Optik nicht verstanden worden zu sein.
Fehler können durch entgegengesetzt orientierte Fehler kompensiert werden!
So funktioniert jeder Korrektor.
Auch die Koma-korrigierende Barlow von mir zb.
Sie zeigt eine der Newtonkoma entgegengesetzte Koma und kompensiert so die Koma des Newton.

Hab ich nun Luftschlieren in der Prüfstrecke so können die dadurch bewirkten Fehler selbstverständlich auch mal den Fehlern des Prüflings entgegenwirken und diese damit mindern.
Ich muss also einfach nur warten bis so ein Moment eintritt und dann auf den Auslöser drücken.
Na ja wem das Spaß macht, ist vielleicht ja auch ein ganz nettes Hobby. ;)
Man könnte da ja sogar einen Wettbewerb draus machen.
Wer schießt das Bild mit dem I-Gramm das die geringsten optischen Fehler zeigt.
Das wär doch mal ein netter Zeitvertreib. ;) :totlach:

Grüße Gerd
 

marcus_z

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Aber dieser Logik folgend kann man ja sagen, dass ein gerade mal beugungsbegrenzter Spiegel irgendwann dann doch für einen kurzen Augenblick das zeigt, was ein Spiegel mit z.B. 96% Strehl zeigt - oder täusche ich mich?
 

Gerd_Duering

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Hallo Marcus,

Aber dieser Logik folgend kann man ja sagen, dass ein gerade mal beugungsbegrenzter Spiegel irgendwann dann doch für einen kurzen Augenblick das zeigt, was ein Spiegel mit z.B. 96% Strehl zeigt - oder täusche ich mich?
na ja die Wahrscheinlichkeit das eine so deutliche Verbesserung eintritt ist schon sehr gering aber prinzipiell ja das wäre möglich.
Es ist aber dennoch kein Argument gegen einen qualitativ hochwertigen Spiegel mit 0,96 echt Strehl frei nach dem Motto das Seeing wird’s schon richten und irgendwann ist auch der Spiegel mit Strehl 0,8 zumindest für einen kurzen Augenblich so gut.
Es loht in jedem Fall der gute Spiegel da er im Durchschnitt dann doch die bessere Abbildung zeigt.
Denn es ist viel wahrscheinlicher das Seeing zu einer Verschlechterung führt als das es zu einer Verbesserung führt.
Das heißt aber eben nicht das es keine Momente gibt wo es auch mal zur Verbesserung führt.
Hier mal eine kleine Simulation mit Aberrator.
 

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Gerd_Duering

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Die Optik hat hier einen reinen Asti mit RMS 0,04 (Strehl 0,939) den ich eingestellt habe.
Darüber müssen wir also nicht streiten sondern das wissen wir.
Dann habe ich den Seeingeinfluss simuliert.
Wie man sieht führte das in den meisten Fällen zur Verschlechterung aber bei dem 8. Versuch zeigte sich eine Verbesserung auf RMS 0,026 (Strehl 0,974).
Wenn man in der Praxis diese Optik testen würde und so einen Moment abpasst und genau dann auf den Auslöser drückt und das I-Gramm aufnimmt so wird die Auswertung eben einen kleineren Fehler ergeben als tatsächlich vorliegt.

Grüße Gerd
 

Kurt

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Hallo Gerd,
...Na ja wem das Spaß macht, ist vielleicht ja auch ein ganz nettes Hobby. zwinker
Man könnte da ja sogar einen Wettbewerb draus machen.
Wer schießt das Bild mit dem I-Gramm das die geringsten optischen Fehler zeigt.
Das wär doch mal ein netter Zeitvertreib. :zwinker: :totlach:
du darfst weiter lachen. Diesen Versuch hab ich vor einigen Jahren tatsächlich gemacht und auch irgendwo dokumentiert. Leider find ich das nicht so schnell wieder.

@ all,
Noch mal etwas zur Prüfkunst des Prüfers. Ich hab keine Ahnung was er seit meinem letzten Besuch bei ihm vor mehr als 10 Jahren dazugelernt hat.

Aus eigener Erfahrung kann ich sagen dass es bei den hier diskutierten 8" Quarzpspiegeln keine Probleme wie Prüfstandasti durch Lagerung oder Interferometer gibt. Da bleibt nur noch die Störung durch Luftschlieren im Strahlengang übrig. Diese Störung kann man durch Aufbau der Prüfstrecke in einem Iso- Tunnel und einige Stunden Temperaturanpassung hinreichend eliminieren. Diese Wartezeit lässt such ja anderweitig produktiv nutzen, wäre kein kostentreibender Faktor.

Wenn man sich aber aus Zeitgründen Mehrfachmessungen sparen will wäre das auch noch akzeptabel, müsste aber eine größere Messunsicherheit des Strehl-Ergebnisses in Kauf nehmen und eben nicht Zernike-Koeffizienten nach Gutdünken desaktivieren. So etwas verursacht bei Sachkundigen Lesern nur Kopfschütteln.

Eine Abschätzung der Messunsicherheit bei gegebenem Versuchsaufbau wäre nach den Regeln des Statistik durch eine einmalige Auswertung einer Messreihe in der Größenordnung von 10 bis 20 Einzelmessungen OK. Bisher hab ich aber bei dem Prüfer noch nichts in der Art gefunden...

Noch etwas zu den 8" f/6 Quarzspiegelchen selbst und deren Nutzung. Gleichartige, vielleicht sogar aus derselben Werkstatt werden auch von Teleskop- Service Ransburg angeboten. Vor ca. 18 Monaten hatte ich mal die Gelegenheit im Zuge einer Reklamation 3 Exemplare davon interferometrisch zu prüfen. Das Ergebnis war in allen 3 Fällen sehr positiv: dh. weit besser als von TS garantiert "beugungsbegrenzt", entsprechend > Strehl 0,80. Daraufhin hab ich ein Exemplar davon gekauft.

Aus meiner Praxis als Spiegelschleifer weiß ich dass sich Quarzglas als Substrat sehr gut schleifen (die Profis sagen Läppen) und ebenso gut polieren lässt. Der Grund dafür liegt u. a. bei dem sehr geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Quarzglas. Falls ich nochmals den Rappel zum Selbstchliff eines sehr guten Spiegels bekommen sollte würde ich Quarz oder Glaskeramik bevorzugen. Wahrscheinliche ist bei mir aber eher der Kauf von fertigen Spiegeln dieser Art.

Der WA.- Koeff. macht sich auch vorteilhaft bei der Nutzung am Himmel bemerkbar. Dazu sollte man den Spiegel in einen richtig dimensionierten Tubus mit Zwangsbelüftung einbauen. Wird er dagegen in eine enge Blechröhre eingesperrt dann ist der Vorteil dahin. Das gilt übrigens auch für gute Parabolspiegel aus Pyrex. Letztere haben nur den kleinen Nachteil dass sie merklich länger zur inneren Temperaturanpassung brauchen. Das soll heißen dass eine gegebene Temperaturdifferenz innerhalb des Substrates zur wesentlich größerer Deformation der Spiegelfläche führt als bei einem gleichartigen Spiegel aus Quarz oder Glaskeramik. Diese Geschichte kann bei Pyrexspiegeln auf dem Prüfstand echt lästig werden wenn man im Prüfraum mit einem merklichen Temperaturgradienten der Luft zu kämpfen hat. Dann reicht der Aufbau der Prüfstecke im Isotunnel allein nicht aus.

Gruß Kurt
 
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Gerd_Duering

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Hallo Kurt,

du darfst weiter lachen. Diesen Versuch hab ich vor einigen Jahren tatsächlich gemacht und auch irgendwo dokumentiert. Leider find ich das nicht so schnell wieder.
na es gibt wohl nichts was du noch nicht untersucht hast.
Ja um mal zu schauen welche Unterschiede sich da ergeben können ist das sicher interessant.
Beim Erstellen „offizieller“ Prüfprotokolle die ein zugesichertes Qualitätsniveau garantiehren sollen wäre diese „Sportart“ aber fehl am Platz.

Übrigens auch der Prüfstand Asti könnte ja dem Spiegel Asti entgegenwirken und diesen mindern.
Man kann ja auch etwas nachhelfen und den Spiegel so drehen das Spiegel Asti und Prüfstand Asti entgegenstehen wenn der Zufall hier nicht mitspielt.
Auch deshalb ist es eigentlich ein schlechter Scherz mit einem Einzigen Test einen nennenswerten Asti ausschließen zu wollen und den dann mit dieser Argumentation beim eigentlichem Test ganz unter den Tisch fallen zu lassen.

Grüße Gerd
 
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Kurt

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Hallo Gerd,

Übrigens auch der Prüfstand Asti könnte ja dem Spiegel Asti entgegenwirken und diesen mindern.
Man kann ja auch etwas nachhelfen und den Spiegel so drehen das Spiegel Asti und Prüfstand Asti entgegenstehen wenn der Zufall hier nicht mitspielt...
prinzipiell könnte man hier tatsächlich über die Laterallagerung nachhelfen um echten Spiegelasti wegzutrixen. Das wäre aber ziemlich umständlich und zeitraubend. Das bereits beschriebene "automatische Kompensationsverfahren" mittels Luftschlieren und Schnappschuss im rechten Augenblick funktioniert doch viel einfacher :cool:. Das wird ja auch durch deine Simulation bestätigt :super:

Nach meiner Erfahrung fängt das mit dem Prüfstandasti durch falsche Lagerung erst bei ca. 12" Öffnung und mehr an. Aber merklichen Lagerungsasti kann man hier durch geeignete Rollenlagerung weitgehend vermeiden. Ich hab mal bei einem Freund messtechnisch ausgeholfen. Der hatte einen 24" mit ca. 45 mm Randdicke erfolgreich geschliffen und parabolisiert. Nach Aufhängung in lateraler Rollenlagerung war hier das Problem Prüfstandsasti wegen Lagerung erledigt. Dagegen gab es da einen recht kuriosen Temperatureffekt. Siehe dazu:
http://www.astrotreff.de/topic.asp?ARCHIVE=true&TOPIC_ID=17555

Gruß Kurt
 
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Kurt

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Hallo Miteinander,

...Noch etwas zu den 8" f/6 Quarzspiegelchen selbst und deren Nutzung. Gleichartige, vielleicht sogar aus derselben Werkstatt werden auch von Teleskop- Service Ransburg angeboten. Vor ca. 18 Monaten hatte ich mal die Gelegenheit im Zuge einer Reklamation 3 Exemplare davon interferometrisch zu prüfen. Das Ergebnis war in allen 3 Fällen sehr positiv: dh. weit besser als von TS garantiert "beugungsbegrenzt", entsprechend > Strehl 0,80. Daraufhin hab ich ein Exemplar davon gekauft...
Inzwischen bin ich einen Schritt weiter gegangen und habe in der vergangenen Woche auch noch einen 250 - f/5 Quarzspiegel bei Teleskop Service gekauft und inzwischen fast vollständig geprüft. Das mit angebotene Zertifikat wollte ich nicht unbedingt haben. Zu dem gelieferten Exemplar war auch noch gar keins verfügbar.

Nach meiner Standardmethode mit je 4 I-Grammen in Spiegelposition 0° bzw. 90 ° sowie bei Wiederholung der gesamten Messprozedur kam in beiden Fällen heraus :

Strehl = 0,97, gleichbedeutend 97%!

Dieses Ergebnis hat mich dann doch recht positiv erschüttert. Weitere Messung bzw. Tests zur Reflexionsgrad und Oberflächenqualität folgen noch. Die Ergebnisse werde ich voraussichtlich bald in einem ausführlichen Bericht vorstellen können.

Nun hat mich aber doch die Beschreibung des verpassten Zertifikats gejuckt und ebenso die hier vorgestellten mehrfach Zertifikate mit S = 99,x % o. ä. Könnte es nicht sein, dass zumindest einer meiner neuen Quarzspiegel der erste ist der irgendwie die Marke S = 100% geknackt hat? :smiley47: Das wäre natürlich echt sensationell, wenn auch physikalisch unmöglich.:neinnein:

Da der bereits seit 18 Monaten bei mir ruhende 8“ f/8 bei der gestern durchgezogenen gründlichen Wiederholmessung auf glatte S = 98 % kam schien er mir besonders sensationsverdächtig zu sein. Also hab ich die Beschreibung des Zertifikates von TS auf deren Homepage* sowie die einschlägigen Erläuterungen des in dieser Angelegenheit agierenden Prüfers (censored) gründlich durchgelesen:cool:. Letztere findet man in seinen Werken unter dem Titel „Testing Mirrors in two steps- 10. Okt.2016“.

OK, danach geht es eigentlich ganz einfach. Man erstelle ein L-gramm des Spiegels in Kringelform und entscheide nach Augenmaß ob diese Kringel kreisrund sind oder nicht. Das hab ich gemäß meinem anhängigem Bild 1 gemacht und auf kreisrund entschieden. Dann ist lt. Prüfer (zensored) kein am Himmel erkennbarer Spiegelasti vorhanden und darf deshalb bei der weiteren Auswertung abgezogen werden. Soll heißen, die entsprechenden Zernike- Therme in der Auswertesoftware werden desaktiviert, disabled, ausgeknipst.

Über die Möglichkeit dass ich hier zufällig eine Fehlernimierung durch vektorielle Addition von echtem Spiegelasti mit Asti infolge von Luftschlieren erwischt habe will ich mich nicht weiter verbreiten. Mir ist natürlich klar dass ich damit den Pfad solider Messtätigkeit verlasse. Aber was solls, ich bin doch auf Rekordjagd nach S > = 100%!!! :mauer: Also erst mal weiter sehen was die Anleitung hergibt. Wen kümmert es denn dass man den Grad von Asti in einem I-grammm viel zuverlässiger per Auswertesoftware bestimmen könnte?

Als nächstes untersucht der Prüfer in Autokollimation oder in Kompensation nur die sphärische Aberration als die wichtigere Information. Damit hab ich aber ein erhebliches Problem, weil keine Lust extra für diesen Zweck den Planspiegel einnorden oder eine passende Kompensationslinse suchen und selbige in den Setup kollimieren :schwitz: . Deshalb hab ich mich zu dem bei Spiegelschleifern und auch bei mir etablierten Verfahren entschieden, nämlich Zitat Prüfer (zensored) :

„Einen Newton-Spiegel kann man auch ….messen
- im Krümmungsmittelpunkt (RoC) und auf Null zurückrechnen (ein sehr unsicheres Verfahren)...“
Mir ist bisher noch nicht richtig klargeworden wo dieses Verfahren unsicherer ist als die Messung in AC oder mittels Kompensationslinse. ?) Daher hab ich weitergemacht und mir eines der bereits vorhandenen ROC – Interferogramme zu dem Spiegelchen vorgeknöpft, siehe Bild 2. Es schadet hoffentlich nix dass hier mein Twyman Green Interferometer mit Raumfilter und He-Ne Laser eingesetzt wurde. Jedenfalls bekomme ich damit wesentlich sauberere Interferogramme als mit dem Bath- Interferometer. :augenrubbel:

Jetzt kommt aber ganz schnell der größte Schritt aller Schritte, nämlich die Reduzierung des Restfehlers ausschließlich auf sphärische Aberration und die entsprechende Ermittlung der Strehlzahl :/ :super: :/ . Gemäß dem Musterbild in der Beschreibung des Zertifikates bleibt noch genau dieser Fehler übrig: „Spherical Ab. (low order)“. Das zu tun kostet zwei Klicks in openFringe, nämlich :

1. Alle Zernike.- Terme deaktivieren (Disabled).
2. „Spherical“ aktivieren.

Das Ergebnis zeigt Bild 3.

Strehl = 0,998. :totlach: :totlach: :totlach:

Ich muss nicht betonen dass derartige „Stehlitis“ ganz und gar nicht im Sinne es Erfinders Prof . Strehl war. Immerhin, es sind ja noch 2 Promille Luft nach oben :/ . Man sollte generell die Ausgabe der 3. Dezimalen eher als überflüssig denn als real annehmen. Die Ermittlung der MTF sowie die Darstellung des synth. Sterntests in flach und 3D farbig hab ich mir geschenkt.

Mit 2. ist die sphärische Aberration der Grundordnung gemeint. Insgesamt sind in „openFringe“ aber u.a. 7 Sphericals (Sph. 2nd , Sph. third usw.) bis zur 7. Ordnung installiert. Das gilt für den prinzipiell „schönenden“ Zernike- Auswertemodus. Bei Umschaltung auf den FTT-Modus wird das Auflösungsvermögen von Fehlerdetails noch drastisch gesteigert, sofern man zahlreiche artefaktarme Interferogamme verfügbar hat. Dieser Aufwand ist aber hier im Sinne einer vertrauenswürdigen Zertifizierung nicht erforderlich. Mit dem Komfort des schnellen Einlesemodus unter FFT und automatisch parallel laufender Zernike- Auswertung ließe sich aber auch eine Zertifizierung von Optiken an Hand mehrerer Interferogramme besser sichern rationalisieren. Diese Option fehlt z. B. bei der Auswertesoftware „Atmosfringe“.

Noch eine Kleinigkeit sei angemeckert. Mit dem „Synthetic Interferogramm“ kann kein Mensch irgendetwas anfangen. Aber dekorativ ist es schon...

Gruß Kurt


*Sehr wahrscheinlich ist das noch nicht die endgültige Fassung der Zertifikat- Beschreibung seitens TS.
 

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portaball

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Hallo Kurt,

vielen Dank für den Bericht, das ist ja eine spannende Geschichte.
Ich bin mir sicher, dass die letzten 2 Promille auch bald gefunden werden, ach was rede ich, demnächst sehen wir Spiegel mit Strehl > 1,0
Der Bedarf ist vorhanden und die Händler / Tester werden liefern :)

Grüße Jochen
 

Nachtschwalbe

Mitglied
Hallo Kurt,
sehr interessante Ausführung, da lernt man doch gleich was fürs Leben :smiley47:
Hab Bild 2 mal spaßeshalber durch mein OF genudelt und komme
leider nur auf solide 0,84 Strehlis ; ich glaube das mit dem disablen muß ich noch üben....
:huhu:
Grüße Alex
 

Gerd_Duering

Mitglied
Hallo Kurt,

wie ich sehe hast du dich mal an der hohen Kunst des „schön Testens“ versucht. ;)
Alle Achtung das du dich da als Neuling in diesem Sport so gut schlägst, Strehl 0,998 Respekt das ist schon ne steile Vorlage. :smiley60:

Nur beim erklären des Deaktivierens aller Zernikes außer der SA musst du noch etwas üben. ;)

Also ganz ganz wichtig.
Immer das Krigelgamm in dem Moment aufnehmen wo die Luftschlieren den Spiegelasti so gut wie möglich mindern und dann immer schön auf die runden Kringel verweisen und sagen Asti gibt’s hier nicht und darum darf der dann deaktiviert werden. :mauer:

Aber mal im Ernst.
Das einzige was tatsächlich deaktiviert werden kann ist Defokus und Koma.
Bei Koma aber auch nur die Grundordnung denn Koma höherer Ordnung lässt sich auch beim Newton nicht einfach so wegjustieren.

Grüße Gerd
 

Ehemaliger Benutzer (6068)

Hallo Tommy,

ein sehr schönes Beispiel dafür, wo eine raue Oberfläche tauglich und wünschenswert ist. :smiley61:

Zugleich auch, anders betrachtet, eine Steilvorlage für "Schönstrehler".
So ein Guglhupf-Mittenloch findet man sehr häufig auch in Newtonspiegel-Mess-Auswertungsbildchen, ist oft genug auch in Ordnung, weil durch den Messaufbau vorgegeben, hat aber sehr häufig auch einen viel größeren Durchmesser als als eben die Vorgabe des aufbaus erfordert bzw für die Messung wünschenswert.
Nimmt man also z.B. einen 8" f/6 HS und spendiert dem ~200er Spiegel ein Mittenloch von etwa einem Drittel des Durchmessers, also knapp 67 mm Durchmesser, so verschwindet darin ein häufig vorhandener Zentralberg oder eine entsprechende Senke mitsamt ihrer ganz erheblichen Strehlminderung völlig.
Der geneigte Planetenbeobachter mit seinem sündteuren, ultraplanen 36 mm bis 40 mm Fangspiegel, passend zum 0,98976er Hauptspiegelstrehl, wundert sich dann recht lange darüber, dass der Fokus nicht wirklich so knackig einrastet wie erhofft und schon anderweitig mal gesehen. :smiley60:

Also Schöntester, nochmal ran, da geht noch was! :smiley47:

Gruß
*entfernt*
 
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alois

Mitglied
Hallo Matthl

Da ich mich nur recht oberflächlich mit Interferometrie und kaum viel mehr mit Optik auskenne ist mir unklar,
was "Ausschluss Astigmatismus" heißt. Heißt das in dem Fall, dass dieser bei der Auswertung der Fringes in die Ermittlung
des Strehl Wertes mit einfloss? Oder eben nicht?
Wie ist der Strehl Wert einzuschätzen? Mir fehlen da Erfahrung und Vergleichsmöglichkeit.
RMS und PV verstehe ich soweit. Ist das vernünftig?


Leider habe ich erst jetzt von deiner Frage erfahren und habe den ganzen nicht immer freundlichen Thread durchgelesen.
Jetzt versuche ich dir deine Fragen aus meiner Sicht zu beantworten.
Das Interferogramm mit den Ringen zeigt nur, dass kein auffälliger Astigmatismus vorhanden ist.
Wären die Ringe oval, so dass der Unterschied der engsten Stelle zur Weitesten so groß ist wie deren Abstand,
dann wäre der Astigmatismus 1 Lambda der Wellenfront groß. So kann man den Astigmatismus schnell
aber noch nicht genau abschätzen. Das ist genau so viel Wert als würde man dir von dem Auto das du kaufen möchtest,
beweisen dass die Räder tatsächlich rund sind. Mehr nicht !
Die nachgereichte Auswertung von ICS mit den abgezogenen Werten ist halt leider keine vollständige Aussage.
Deshalb versuche ich dir aus dem von dir gefundenen und hochgeladen Interferogramm den Sinn der Auswertung zu erklären.
„Ausschluss Astigmatismus“ heißt dass der Astigmatismus nicht in die Rechnung eingeht und im Strehlwert nicht vorhanden ist.
Das ist genau so viel als würde man dir beim Auto die Kraftübertragung ohne die Reibungswiederstände angeben.
Es ist keine Lüge aber eine starke Täuschung die das Vertrauen zerstört.
Leider sind bei dieser Auswertung auch noch andere Abzüge gemacht worden
die den Strehlwert verbessern und ihn daher ungültig machen.
Deshalb habe ich aus dem von dir hochgeladenen Interferogramm, mit Open Fringe 12_3 von Dale Eason eine Auswertung gemacht
die man mit der Vorhandenen vergleichen kann.
Aber vorerst noch die Begriffserklärungen.
„Removed oder Disabled“ bedeutet, deaktiviert oder entfernt. Geht also nicht in die Berechnung ein.
„Low Order“ sind die 8 Zernikes erster Ordnung und sie sind auch die wichtigsten.
„High Order“ sind die Zernikes ab Z9. Sie sind auf kleinere Flächen verteilt und können nicht wegjustiert werden.
Z_ 0 = Piston, sie ist die gesamthöhe des Messbereichs und der Grafik.
Z_ 1und 2 = Tilt. Es ist die Neigung des interferogramms die man machen muss damit die Streifen sichtbar werden.
Z_3 = Defokus. Es ist die Abweichung vom Fokus die man getroffen hat. Sie wird auch von Vielen fälschlicher Weise „ Power“ genannt.
Das stimmt leider nicht, weil im „Power“ ist mehr enthalten. Das weiß ich vom Zygo Interferometer.
Z_4 und 5= Astig. Es sind die 2 Achsen des Astigmatismus
Z_6 und 7=Coma. Das sind die 2 Achsen der Koma.
Z_8 Spherical. Das ist die Abweichung der Parabel von der idealen Form.
Die Koma erster Ordnung kann man nur bei der Parabel abziehen, weil man kann sie beim Kollimieren am Stern beheben.
Bei Objektiven und Kssegrains ist das nicht mehr gültig.

Nun komme ich zur Beschreibung des von dir hochgeladenen Interferogramms mit den Streifen.
Leider hat der Herr Wolfgang Rohr nicht nur den Astigmatismus und die Koma erster Ordnung,
sondern auch noch den Astigmatismus und die Koma höher Ordnung abgezogen , damit er den Strehl 0,979 erreicht.
Siehe die Pfeile an diesem Bild.



Wenn deine von ICS nachgereichte Auswertung mit dem Streifen Interferogramm auch diese Abzüge hat ist es völlig bis total
Wertlos, weil die abgezogenen Werte nirgends sichtbar sind und keine Abschätzung möglich ist.
Nicht so wie bei meiner Auswertung auf der nächsten Seite.
Hallo Matthl
 

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alois

Mitglied
Hallo Matthl

Hier der Bericht zu meiner Auswertung wo nur die Koma abgezogen ist.
Jetzt ist der Strehl nicht mehr 0,979 sondern 0,929.
Aber ein Spiegel mit Strehl 0,93 ohne Abzüge ist immer noch ein sehr guter Spiegel.
Bei diesem Programm hat man den Vorteil dass man auch die Höhe der abgezogenen Werte sieht und daher trotz Abzug eine Abschätzung möglich ist.
Den Gesamtwert von Astigmatismus und Koma als „Seidel Aberration“ habe ich separat mit der Formel vom Zygo Interferometer berechnet
und unter das Foukault Bild geschrieben. Diese Werte sind hier sehr klein und gut tollerierbar. Weil sie in der Praxis kaum sichtbar sind und
von der Luftturbulenz weit übertroffen werden.
Habe zur Ansicht eine Auswertung gemacht, wo Koma und Astigmatismus abgezogen ist und siehe da ist der Strehl wieder auf 0,970 gestiegen.
Allerdings ist eine Auswertung aus einem Interferogramm noch nicht ganz genau und kann ungefähr +- 0.03 schwanken.
Deutlich sicherer wäre eine Auswertung wo der Spiegel um 90° gedreht ist, deren Interferogram zurückgedreht wird
und dann mit dem 0° Interferogramm gemittelt ist. Dann wäre der Prüfstandastigmatismus auch aufgehoben.
Mit mehr Interferogrammen dieser Art wird die Messung natürlich noch sicherer.
Hoffe dass bei deinen nachgereichten Interferogramm die Streifen auch so parallel und mit dem gleichmäßigen Abstand sind,
dann kannst du zufrieden sein.
Das einzige was mich stört ist dass der Rand ein wenig abgesunken ist und den Spiegel überkorrigiert macht.
Wie der hinzugefügte Sterntest zeigt. Umgekehrt were besser, weil dann würde er beim Beobachten durch das ständige
Abkühlen besser. Aber dass wird bei einen Quarzspiegel keine große Rolle mehr spielen.

Viele Grüße
Alois
 

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Matthl

Mitglied
Vielen Dank Alois für die Mühe die Du Dir gemacht hast, das alles so ausführlich auszuwerten und zu erklären!
 

Kurt

Mitglied
Hallo Alois, liebe Mitleser,

herzlichen Dank, lieber Alois für deinen Kompakt- Lehrgang in Sachen interferometrischer Auswertung. :super:

...Wären die Ringe oval, so dass der Unterschied der engsten Stelle zur Weitesten so groß ist wie deren Abstand,
dann wäre der Astigmatismus 1 Lambda der Wellenfront groß. So kann man den Astigmatismus schnell
aber noch nicht genau abschätzen. Das ist genau so viel Wert als würde man dir von dem Auto das du kaufen möchtest,
beweisen dass die Räder tatsächlich rund sind. Mehr nicht !
… Aber runde Räder sind doch wichtig für das Auto. :smiley63:

Mal ernsthafter, derartige mehr oder weniger "ovale Ringe" (Kringelgramme) hab ich mir schon öfters mit "openFringe" generiert und anschließend spaßeshalber auswertet und mit der ensprechenden Auswertung von Streifen-Interferogrammem verglichen. Bei Herrn Rohr ist ja ganz offensichtlich die Auswertung von Kringelgrammen Bestandteil seiner Zertifikate. Siehe z. B. Matthl´s Bilder in den Beiträgen vom 11/18/16 05:54 PM bzw. vom 11/18/16 05:54 PM. Das dumme dabei ist nur, die derart gewonnenen Strehlzahlen sind prinzipiell falsch oder günstigstenfalls mal zufällig richtig.

Begründung: Kringelgramme liefern im Randbereich viel zu wenig bis gar keine Stützstellen zur richtigen Berechnung der Zernike- Koeffizienten und damit der Strehlzahl. Das gilt insbesondere dann, wenn man Kringelgramme mit ganz wenigen Kringeln auswertet.

Gruß Kurt
 
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Tassilo_Privat

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Hallo Gerd und alle,

Zitat von Gerd_Duering ... Rechnet man beide separat ausgewiesene Fehler zusammen dann ergibt sich ein Strehl von. Strehl gesamt = 0:
ist das so? Nach meinem Verständniss müsste man bei voneinander unabhängigen Fehlern (und dass die Zernikes linear unabhängig sind macht ja deren Charme aus) doch eine Gaussche Fehlerfortpflanzung auf die rms-Wellenfrontfehler anwenden, und dann den Summenwert in die Strehlformel einsetzen, oder?
Also Wurzel (rmsAsti^2+rmsSphäre^2) in den Strehl umrechnen?
Es ist schon spät - vieleicht schläft mein Hirn schon - aber mir fällt im Moment kein Grund ein, warum man das nicht so machen sollte...
(Prinzipielle Frage - mir ist klar, dass das numerische Ergebnis trotzdem ganz dicht an Gerds Wert oben liegen wird...)

Clear skies

Tassilo
 

alois

Mitglied
Hallo Kurt

Das dumme dabei ist nur, die derart gewonnenen Strehlzahlen sind prinzipiell falsch oder günstigstenfalls mal zufällig richtig.
Da hast du schon recht.
Eigentlich dürften diese Ringe gar nicht rund sein. Weil in diesem Bild ist immer noch der
lagerungsbedingte Knickastigmatismus und der vom Interferometer durch den Bündelabstand
entstandene Astigmatismus dabei.
Bei 8“ ist der Lagerungsastigmatismus nicht so stark und wenn der Bündelabstand waagrecht ist, wirkt er entgegen
und kann ihn zufällig aufheben. Aber wenn die Spiegelauflage 90° hat dann wird der der Astigmatismus noch weniger
und die Kraft verlagert sich mehr in die Trefoil Zernike.
Also kann dieses Kringelbild niemals eine genaue Aussage sein.
Eine genaue Aussage ist erst jetzt dank dem Programm „ Openfringe 12_3“ von Dale Eason durch die 90° Zurückdrehung möglich.
Dieses Programm hat sehr viele Möglichkeiten die das Zygo Interferometer hat. Da bin ich Dale Eason, sehr sehr dankbar dafür.
Da hat Dale Eason großartiges geleistet für uns, weil er hat an Alles gedacht was man braucht.
Zur Interferogramm Zurückdreheung haben wir beim Zygo Interferometer auch nichts gefunden. Wahrscheinlich wird man dort
ein spezielles Pogramm anfordern müssen. Das Programm „Atmos Fringe“ und alle Anderen können das auch nicht.
Also freuen wir uns über dieses Programm dass Dale Eason uns geschenkt hat.

Viele Grüße
Alois
 

Gerd_Duering

Mitglied
Hallo Tassilo,

ist das so? Nach meinem Verständniss müsste man bei voneinander unabhängigen Fehlern (und dass die Zernikes linear unabhängig sind macht ja deren Charme aus) doch eine Gaussche Fehlerfortpflanzung auf die rms-Wellenfrontfehler anwenden, und dann den Summenwert in die Strehlformel einsetzen, oder?
Also Wurzel (rmsAsti^2+rmsSphäre^2) in den Strehl umrechnen?
man kann den von dir beschriebenen Weg natürlich auch gehen.
Aber er ist halt deutlich aufwendiger und man bekommt letztlich auch kein anderes Ergebnis.
Warum sollte man dann also im hier vorliegenden Fall den Mehraufwand treiben?
Mir ging es hier darum einen möglichst einfachen Weg aufzuzeigen der es auch Leuten die nicht so tief in der Materie stecken und denen die Strehlformel vielleicht nicht allzu viel sagt ermöglicht aus separat ausgewiesenen Fehlern einen Gesamtfehler zu bilden.

Rechnen wir das hier vorliegende Beispiel doch einfach mal durch.
Ergebnisse der Messungen
Asti
RMS 0,023
Strehl 0,979

SA
RMS 0,018
Strehl 0,987

RMS gesamt nach Wurzel (rmsAsti^2+rmsSphäre^2) = 0,0292
Berechnet man daraus nach der Formel SR = exp( -(2 Pi RMS)^2) den Strehl kommt man auf einen Wert von 0,9669
Rechnet man ganz einfach 0,979*0,987 = 0,9663 kommt man also faktisch zum gleichen Ergebnis.
Das hier in der 4. Nachkommastelle eine Diskrepanz entsteht ergibt sich ja schon allein aus der Tatsache das die Ausgangswerte sowohl beim RMS als auch beim Strehl auf die 3. Nachkommastelle gerundet wurden.
Da kann natürlich eine Berechnung auf Basis dieser Ausgangswerte nicht bis auf die 4. Nachkommastelle stimmen.
Bedenke das auch die Strehlformel ja nur eine Näherungsformel ist!
Wo ist also das Problem?

Grüße Gerd
 

Tassilo_Privat

Mitglied
Hallo Gerd et al,

vielen Dank für deine Mühe.

Zitat von Gerd_Duering:
...man kann den von dir beschriebenen Weg natürlich auch gehen....
Nein, kann man nicht. Die Gaussche Fehlerfortpflanzung gilt für normalverteilte Messwerte. Hier haben wir aber zwei Komponenten ein und derselben Messung. Die Addition mit Gauss ist also Unsinn.


Zitat von Gerd_Duering:
Das Problem war, dass ich nach Mitternacht nicht mehr klar denken kann. Einfach ignorieren.

Clear skies
Tassilo
 

P_E_T_E_R

Mitglied
Zitat von Tassilo_Privat:
Nach meinem Verständniss müsste man bei voneinander unabhängigen Fehlern (und dass die Zernikes linear unabhängig sind macht ja deren Charme aus) doch eine Gaussche Fehlerfortpflanzung auf die rms-Wellenfrontfehler anwenden, und dann den Summenwert in die Strehlformel einsetzen, oder? Also Wurzel (rmsAsti^2+rmsSphäre^2) in den Strehl umrechnen?
Solange die verschiedenen RMS-Fehler voneinander unabhängig sind, addieren sie sich quadratisch und der Gesamt-Strehl ergibt sich dann als Produkt:

σ² = (σ_1)² + (σ_2)² + ...

S_1 = exp -4π²(σ_1)²

S_2 = exp -4π²(σ_2)²

S = S_1 * S_2 * ... = exp -4π²[(σ_1)² + (σ_2)² + ...] = exp -4π²σ²

Siehe dazu auch Kap. 6.6.1 in Amateur Telescope Optics von Vladimir Sacek, zusammen mit den dort angegebenen qualifizierenden Anmerkungen.


 

Gerd_Duering

Mitglied
Hallo Tassilo,

Nein, kann man nicht. Die Gaussche Fehlerfortpflanzung gilt für normalverteilte Messwerte. Hier haben wir aber zwei Komponenten ein und derselben Messung. Die Addition mit Gauss ist also Unsinn.
beide Komponenten sind aber wie du ja auch schon völlig richtig angemerkt hattest fein säuberlich voneinander getrennt.
Und das Entscheidende ist sie sind völlig unabhängig voneinander.
Die sphärische Aberration hat nichts mit dem Astigmatismus zu tun und beeinflusst ihn nicht, das Gleiche gilt natürlich auch anders rum.
Man kann hier also sehr wohl nach Wurzel (rmsAsti^2+rmsSphäre^2) addieren.

Grüße Gerd
 
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