IR-Beschichtung für Frontlinsen?

[Jan_Fremerey (verstorben)]

In einer parallel laufenden Diskussion kam die Idee auf, ob man nicht zur Vermeidung der Auskühlung von Frontlinsen, insbesondere der Korrekturlinsen von SC- und MAK-Systemen, eine IR-Sperrschicht (IR-Cut) aufbringen sollte, um Tubus-Seeing und Niederschläge zu vermeiden. Wer könnte ggf. eine solche Beschichtung herstellen?

Gruß, Jan

 

[P_E_T_E_R]

Hallo Jan,

Du meinst anscheinend sog. Hot Mirror Coatings, welche Infrarot reflektieren, Sichtbares Licht aber transmittieren. So etwas wird von zahlreichen Firmen entweder als fertiges Spiegelprodukt oder als individueller Beschichtungsservice angeboten. Siehe z.B.

Edmund

pgo

CVI-Melles-Griot -> Hot Mirror

optiforms

Das Problem für den angedachten Einsatzzweck ist aber, dass diese dielektischen IR-Spiegel nur von etwa 700 bis etwa 1150 nm gut reflektieren, das mittlere und langwellige IR aber bereits wieder durchlassen. Insofern würde ich bezweifeln, dass solche Filter die Wärmeabstrahlung von Frontlinsen oder Korrektorplatten wirklich effektiv reduzieren. Es gibt zwar auch IR-Spiegel, die bis zum mittleren und langen Infrarot reichen, z.B. Aluminium, Silber und Gold oder auch verschiedene Hybridtechnologien, die haben aber, soweit mit bekannt ist, entweder gar keine oder keine akzeptable Transmission im Sichtbaren.

Außerdem würde so ein Infrarotspiegel auf der Frontlinse natürlich nicht nur deren differenzielle Abkühlung reduzieren, sondern insgesamt auch die thermische Angleichung der Optik an die Umgebung verlangsamen. Insofern ist mir der potentielle Nutzen dieser Idee nicht ganz zweifelsfrei, aber Versuch macht klug.

Mit freundlichen Grüßen,
Peter

 

[Jan_Fremerey (verstorben)]

Das Problem für den angedachten Einsatzzweck ist aber, dass diese dielektischen IR-Spiegel nur von etwa 700 bis etwa 1150 nm gut reflektieren, das mittlere und langwellige IR aber bereits wieder durchlassen.

Hallo Peter,

vielen Dank für die hilfreichen Informationen und Links! Die von der Autoindustrie angekündigten Windschutzscheiben sollen wohl mit Zinn- und Magnesiumoxid beschichtet sein, um Tau- und Frostansatz zu vermeiden. Wie die Transmission solcher Schichten im Sichtbaren ist, müsste man mal genauer recherchieren.

Außerdem würde so ein Infrarotspiegel auf der Frontlinse natürlich nicht nur deren differenzielle Abkühlung reduzieren, sondern insgesamt auch die thermische Angleichung der Optik an die Umgebung verlangsamen.

Für die thermische Angleichung - insbesondere auch des Hauptspiegels - würde man bei geschlossenen Tuben wohl ohnehin einen Lüfter einsetzen müssen. Der hilft dann ggf. auch, die Temperatur der Frontlinse über dem Taupunkt zu halten. Insofern stimme ich zu, dass der Nutzen der angedachten IR-Beschichtung nicht sehr offensichtlich ist.

Dank und Gruß, Jan

 

[Jan_Fremerey (verstorben)]

Die von der Autoindustrie angekündigten Windschutzscheiben sollen wohl mit Zinn- und Magnesiumoxid beschichtet sein, um Tau- und Frostansatz zu vermeiden.

Die Beschichtungsmetalle hatte ich falsch in Erinnerung! Hier ein Zitat aus einem bereits drei Jahre alten Bericht auf der Titelseite des Bonner General-Anzeigers vom 29. September 2010 unter der Überschrift: "Die eisfreie Autoscheibe kommt":

"Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Schicht- und Oberflächentechnik in Braunschweig haben eine eisfreie Autoscheibe entwickelt. Auch bei minus 18 Grad versprechen die Forscher am nächsten Morgen eine unvereiste Scheibe. Dafür wird eine hauchdünne transparente Schicht aus Indiumzinnoxid auf das Glas gebracht. "Diese leitfähige Schicht schützt die Scheibe vor dem Auskühlen, so dass kein Wasser mehr auf der Außenseite kondensieren oder gefrieren kann", erläutert Experte Bernd Szyska."

Gruß, Jan

 

[fquadrat]

Beachten muß man allerdings, daß diese Schicht nicht aufgrund ihrer (IR-)optischen Eigenschaften beschlag- und eisfrei bleibt, sondern aufgrund ihrer Leitfähigkeit beheizbar ist.

 

[P_E_T_E_R]

Dafür wird eine hauchdünne transparente Schicht aus Indiumzinnoxid auf das Glas gebracht.

War vermutlich ein ähnlicher Artikel wie dieser hier: Fraunhofer

Eigentlich ist diese Technik schon seit längerem bekannt. Im Labor sind mir solche Gläser mit leitender Beschichtung schon vor Jahrzehnten begegnet. Aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit kann man die Scheibe durch Stromdurchfluss beheizen. Zusätzlich hilft dabei, dass die Schicht Infrarot reflektiert. Bei den Scheiben von Flugzeug-Cockpits wird die Technik auch schon eingesetzt.

Indiumzinnoxid

Dünne Schichten von typischerweise ca. 200 nm, abgeschieden auf Glas bei Temperaturen von ca. 400 °C, weisen eine hohe Transparenz bei einem Flächenwiderstand von ca. 6 Ω auf. Der Stoff wird für die Herstellung transparenter Elektroden in Flüssigkristallbildschirmen, organischen Leuchtdioden und Touchscreens eingesetzt. Weiterhin findet es Verwendung in Dünnschicht-Solarzellen wie auch in der Verdrahtung von Halbleitersensoren. Da ITO Infrarotstrahlung stark reflektiert, wird es vereinzelt als Wärmeschutz auf Fensterglasscheiben aufgebracht.

Indium Tin Oxide

Optical properties of indium tin oxide ...

PGO

BTE

Balzers

Image credit: wikipedia

 

[Jan_Fremerey (verstorben)]

Beachten muß man allerdings, daß diese Schicht nicht aufgrund ihrer (IR-)optischen Eigenschaften beschlag- und eisfrei bleibt, sondern aufgrund ihrer Leitfähigkeit beheizbar ist.

Die Autoscheiben sollen aber allein aufgrund ihrer IR-Reflektivität eisfrei bleiben und nicht beheizt werden, wie aus diesem Artikel hervorgeht.

Wie die Transmission solcher Schichten im Sichtbaren ist, müsste man mal genauer recherchieren.

Die Durchlässigkeit von Scheiben mit der hier diskutierten "ITO"-Beschichtung im Bereich des sichtbaren Lichts ist eingeschränkt, siehe die hier abgebildeten Transmissionsdiagramme. Aus diesem Grunde kommen zumindest solche Schichten für astronomische Optik wohl nicht in Betracht.

Dank an Peter für die hilfreichen Links, aus denen ich die oben genannten Informationen entnommen habe.

Gruß, Jan

 

[KPSprivat]

Also, wirklich weiter bringt eine solche Beschichtung bei Teleskopen wohl nicht, es sei dann, man will sie nie wieder außerhalb des sichtbaren Spektrums einsetzten --> Astrofotografie.

Dann doch lieber eine kurze Taukappe- ist wohl billiger und sinnvoller

cs
Peter