Refraktor-Selbstbau - wo gibt es Anleitungen?

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VisuSCor

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Hallo Forengemeinde,

ich überlege, ob ich mir einen Refraktor selbst baue, sprich: APO-Objektiv mit Fassung kaufen und den Rest nach eigenem Bedarf dazubauen. Hintergrund ist, dass ich ein möglichst leichtes Gerät mit einer guten Optik bauen will.

Die Frage ist jetzt, wie ich die Länge des Tubus berechnen kann in Abhängigkeit meiner teils Vorhandenen Bauteile, wie ich den Strahlengang einschätzen kann, um Blendringe zu berechnen etc.

Wenn man nach Teleskop Selbstbau im Netz sucht, dann gibts viel zu Newton und irgendwelche Basteltipps für 5-Eur-Refraktoren, mit denen man 200fach vergrößern können soll :rolleyes: aber was Gescheites mit Tipps zum Bau hochwertiger APOs hab ich nicht gefunden.

Kann jemand helfen?

CS.Oli
 
Hallo Oli,

Beim Willman Bell Verlag findest du eine ganze Reihe von zum Teil ausgezeichneten Büchern über Teleskopbau in englischer Sprache, eines davon von Remer befasst sich mit dem Bau von Refraktoren.

CS Mike
 
Hallo Oli,

schau mal hier:

Für ein paar Euro kann man alte Ausgaben vom "Telescope Making"-Magazin bei astronomy.com im Online-Shop bekommen. Die Ausgaben sind aus den 80er- und 90er-Jahren. Ich selbst habe mir dort mal eine Ausgabe geholt in der
ein Koma-Korrektor zum Selbstbau beschrieben wurde.

Verschiedenste Linsen für Dein Projekt gibt es übrigens bei Thorlabs oder bei Edmund Scientific zu kaufen.

CS
Sven
 
Hallo Oli,

und natürlich nicht die deuschen Anleitungen vergessen:

Hans Rohr, Das Fernrohr für Jedermann, Orell-Füssli 1972, 1983
Refraktor Selbstbau, Günter D. Roth, UNI-Verlag, 1979

Dazu dann noch (in Englisch):

Sam Brown, All about Telescopes, Edmund Scientific, 1987
Allan Mackintosh, Advanced Telescope Making Techniques, Willmann-Bell, 1986

Gruß,
Peter
 
Danke für die Rückmeldungen - das schau ich mir die Tage an!

Peter: die InternetSeite ist leider nur in Italienisch und mit google Translate verlinkt. Das ist mir, ehrlich gesagt, zu mühsam und Italienisch spreche ich leider nur rudimentär. Die Bücher zu bekommen würde wohl nicht einfach - entweder ne Bibliothek finden wo mans über Fernleihe bekommt oder über Antiquariat. Aber die Preise sind recht heftig finde ich.

Sven: danke für die Beschaffungstipps. Ich hatte bisher nur TS und APM gefunden. Der Link ist super - da sind die Tipps drin, die ich gesucht hatte - DANKE!

CS.Oli
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Sven,

Verschiedenste Linsen für Dein Projekt gibt es übrigens bei Thorlabs oder bei Edmund Scientific zu kaufen.

sprich: APO-Objektiv mit Fassung kaufen u

Da werde ich bei den beiden genannten Quellen nicht fündig - hab ich was übersehen oder kannst Du mir einen direkten Link senden? Ich plane eigentlich ein 80 mm Triplet APO Objektiv in Fassung zu kaufen...

Danke Oli
 
Verschiedenste Linsen für Dein Projekt gibt es übrigens bei Thorlabs oder bei Edmund Scientific zu kaufen.
Da werde ich bei den beiden genannten Quellen nicht fündig - hab ich was übersehen oder kannst Du mir einen direkten Link senden? Ich plane eigentlich ein 80 mm Triplet APO Objektiv in Fassung zu kaufen...
Also, Triplet APO Objektive mit langen Brennweiten für Astronomie wirst Du bei Thorlabs und bei Edmund vergeblich suchen. Eher schon kurzbrennweitige Kameraobjektive für industrielle "machine vision" Anwendungen, Mikroskopie und Laseroptik. Und natürlich ein großes Sortiment an einfachen Mehrzwecklinsen für experimentelle Testaufbauten. Aber keine ausgewiesenen Astro-Objektive.
 
Danke. So arg experimentell werde ich das Ganze nicht angehen... ich denke ich hole mir die Optik von TS oder falls jemand eine gebraucht hat über den Marktplatz.

CS.Oli
 
Hallo Oli,


ich habe es bisher immer andersherum gemacht: Ich hatte ein Objektiv, habe überlegt, was ich damit mache und habe angefangen zu bauen.
Du musst doch genau wissen, was Du machen möchtest. Das kannst Du doch nicht in einem Buch nachlesen?
Der große Vorteil beim Selbstbau ist doch, dass man sein Gerät genau so baut, wie man es nachher benötigt. Ich habe mir schon als Kind / Jugendlicher die ersten Refraktoren gebaut. Eben weil es so einfach ist. Objektiv, Okular und ein Rohr, das sind die Komponenten. Möchtest Du ev. eine Kamera, 90° Prisma, Bino nutzen? Dann muss man das in die Längen / OAZ mit berücksichtigen. Um nur mal eine Optik zu Testen nehme ich meistens meine "Klo-Rohr" Bauweise (KG160 Rohr). Da kostet der Meter im Baumarkt ca. 6€... meistens habe ich aber immer Reststücke hier und könnte gleich anfangen. Dazu gibt es passende Deckel und Muffen... ein richtiger Astro-Baukasten :).
Wenn dann alles passt kann man die Feinabstimmung machen und "richtig" bauen. Im Gegensatz zu früher gibt es heute alles, was das Bastlerherz benötigt, fertig zu kaufen. Angefangen von den Tuben, die man "auf Maß" in verschiedenen Materialien bekommt, weiter zu den OAZ und den ganzen anderen mechanischen Kram bis zu elektrischem Zubehör (Fokus-Motor). Dann hast Du das Internet und Astro-Foren, wo man sich informieren kann... mir scheint es manchmal, viele Leute sehen den Wald vor lauter Bäumen nicht :oops:
Zurück zu meinen Anfängen: Ich hatte noch alles mit Rechenschieber und Logarithmentafeln gemacht. Taschenrechner wäre ein Traum gewesen bzw. gab es noch nicht und Bücher waren absolut außerhalb meiner finanziellen Reichweite.

CS *entfernt*
 
Hallo Oli,

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Produkte
und


lg
Niki
 
Hallo Bernd,

ich weiß prinzipiell schon was ich will, nur fehlt mir die Erfahrung im Fernrohrbau - das wird mein erstes ;) und da kann es nur sinnvoll sein, wenn man ein bissl quer liest was man vielleicht wie machen könnte und was man beachten muss. Ich verspreche mir davon, dass ich das Teil eventuell weniger oft bauen muss :)

Das mit den KG Rohren ist mir schon geläufig und auch ein Ansatz.

Materialien wie Auszüge und das normale Zubehör habe ich natürlich, um sicherzustellen, dass ich dann auch in den Fokus komme. Nur weiß ich nicht wie ich den Strahlengang einschätzen kann, um die Öffnungen der Blendringe zu bestimmen, die dann später nicht vignettieren. Schließlich sehe ich dem Objektiv ja nicht an wie genau die das Licht gebündelt wird und wieviel von der Objektiv-Fassung nach innen ich abziehen kann, um den maximal nötigen Durchlass zu bestimmen.

ApoEigenbau80f6_01k.jpg


So wirds vermutlich nicht aussehen da hier die Fassung der Optik noch abgezogen werden kann, aber wie es dann konkret aussieht ist mir nicht ganz klar. Die Blendringe kann ich auch nicht experimentell bestimmen - bin nämlich Nichtraucher und der Optik täte es sicher nicht gut, wenn man sie mit teerhaltiger Atemluft anhaucht.

Solche Sachen würde ich halt gern mal nachlesen - vielleicht finde ich ja einen guten Tipp.

CS.Oli
 
Ok, ich habe das 20 Jahre lang beruflich gemacht. Wenn Du Hilfe benötigst.... gerne :).

Die Blenden im Tubus werden gerechnet... man kann es auch grafisch machen... aber es gibt genaue Abhandlungen darüber und es wird wesentlich genauer. Mehr als 3 Blenden sind aber nie nötig, liegt aber zum großen Teil an dem Tubusdurchmesser. Dabei gilt: Je größer der Tubusdurchmesser, je weniger Blenden werden benötigt. Bei dem Objektiv nimmst Du den kleinsten Durchmesser, den Du messen kannst. Meistens ist das am Objektiv hinten die letzte Ringöffnung. Brennweite spielt für die Konstruktion keine Rolle, für Dich wichtig ist die Schnittweite. Die kannst Du auch direkt messen: Das ist der Abstand vom letzten Linsenscheitel bis zur Bildebene. Da Du den Refraktor bestimmt astronomisch nutzen möchtest rechnest Du mit der Schnittweite bei Objektabstand unendlich. Sehr hilfreich ist es natürlich, wenn die Schnittweite bei dem Objektiv gleich mit angegeben ist. Auf der optischen Bank mit Kollimator kann man es aber auch schnell genau genug messen.
Um bei den Abständen zu bleiben... nutzt Du den Refraktor nur fotografisch? oder auch visuell? mit Bino? oder Zenitprisma?
Du wirst wahrscheinlich Kompromisse machen müssen, da Du keinen OAZ mit so einem großen Auszugbereich finden wirst, um alle Anforderungen zu bedienen (ok... der 3,5" Feather Touch kann das).

Du kannst ja mal anfangen und wenn Fragen auftauchen, kann ich helfen :)(y)

CS *entfernt*
 
Hallo Oli,

das kann man alles mit Schulgeometrie rechnen, für den Hausgebrauch ist es aber einfacher und schneller, wenn man das zeichnerisch löst. Dazu musst du die Schnittweite des Objektivs messen (oder du nimmst die BW und misst ab der Mitte des Linsenstapels des Objektivs, das ist hinreichend genau), dir überlegen, wie groß dein zu 100% ausgeleuchtetes Bildfeld sein soll und wie groß der Innendurchmesser des verwendeten Tubus ist. Jetzt zeichnest du das alles Maßstabsgerecht auf (muss nicht 1:1 sein), und legst einmal den Schnittpunkt des Strahlbündels auf die optische Achse, und jeweils an den Rand deines zu 100% ausgeleuchteten Bildfeldes. Die jeweils äußersten Strahlen der verschiedenen Strahlbündel geben den Mindestdurchlass der Blende an entsprechender Stelle an. Nun musst du die Blenden so platzieren, dass du von keinem Punkt deines zu 100% ausgeleuchteten Bildfeldes die Tubusinnenwand sehen kannst. In der Praxis wirst du da Kompromisse machen müssen, was Anzahl der Blenden, Bildfeld und Sichtbarkeit des Tubus angeht, da die Anzahl der benötigten Blenden mit größer werdendem, zu 100% ausgeleuchteten Bildfeld und kleiner werdendem Tubusinnendurchmesser sonst sehr schnell steigt. Insgesamt sind aber ein paar Kompromisse kein Problem und weniger tragisch, als es sich anhört. Daher bin ich der selben Ansicht wie Bernd, dass du mit drei bis vier Blenden wohl gut hinkommen wirst...

Grüße Markus
 
Hallo Oli,

so weit ich weiß, gibt es für die Positionierung von Blenden im Tubus keine allgemein gültigen Regeln. Das macht wohl jeder Konstrukteur und Hersteller nach seiner eigenen Fasson. Und das betrifft nicht nur die Position der Blenden, sondern auch ihre Zahl.

Wichtiger als die genaue Position der Blenden ist allerdings ihre Öffnung, weil diese dann die Feldausleuchtung bestimmen, und dabei spielt dann auch die Öffnung und die Länge vom OAZ eine wichtige Rolle.

Im Prinzip kann man den Grad der Ausleuchtung oder die Abschattung für nahezu beliebige geometrische Konfigurationen mit optischer Software wie OSLO oder Zemax untersuchen. Für Abschätzungen reichen aber auch simple Formeln, die man sich mit Hilfe des Strahlensatzes erstellen kann.

Dabei sind zwei Fälle von besonderem Interesse, das zu 100% voll ausgeleuchtete Feld, und das an seinem Rand zu 50% ausgeleuchtete Feld. Für ersteres gibt es eine exakte Formel, für letzteres immerhin noch eine recht einfache Näherungsformel.

Zwischen diesen beiden Spezialfällen sollte eine vernünftige Konfiguration der Blenden ausgelegt werden. Ich hoffe, dass die folgenden Erläuterungen und Links dafür nützlich sind.

Gruß, Peter

(1) Ausleuchtung am Refraktor (100%)

Die Definition der verwendeten Parameter geht aus der angehängten schematischen Zeichnung hervor. D und f sind die Öffnung und die Brennweite der Optik. B und f' sind die Öffnung und der Abstand einer beliebigen Blende zwischen Objektiv und Brennebene. Das voll ausgeleuchtete Feld hat den Durchmesser d.

(a) Zunächst betrachten wir den speziellen Fall d = 0, bei dem volle Ausleuchtung nur auf der optischen Achse existiert. Für diesen restriktiven Fall existiert eine sehr einfache Beziehung zwischen der minimalen Öffnung der Blende B_0 und ihrer Position f':

B_0 = (f'/f) D

(b) Der allgemeine Fall ist etwas komplizierter in der Herleitung, führt aber gleichwohl zu einer ziemlich einfachen funktionalen Beziehung:

B = B_0 + (1 - f'/f) d

oder nach d aufgelöst:

d = (B - B_0)/(1 - f'/f)

Mit diesen Beziehungen lassen sich dann die erforderlichen Blendenöffnungen für beliebige Positionen f' im Tubus berechnen. Oder umgekehrt lässt sich für beliebige Blenden die Größe d des voll ausgeleuchteten Feldes berechnen. Gewöhnlich hat eine Optik mehrere solcher Blenden. In diesem Fall wird das Feld natürlich durch die restriktivste dieser Blenden mit dem kleinsten zugehörigen Felddurchmesser bestimmt.

(2) Ausleuchtung am Refraktor (50%)

Eine geringfügige Abschattung von ca. 30% wird visuell von den meisten gar nicht bewusst wahrgenommen und ist auch bei kommerziellen Optiken völlig normal. Erst wenn die Ausleuchtung am Feldrand auf etwa 50% abfällt, wird der Effekt merklich. Wenn die Blenden im System entsprechend ausgelegt werden, bilden sie maximalen Schutz gegen Streulicht bei noch tolerabler Abschattung am Feldrand:

d_1/2 = B f / (f - f ')

dabei ist

d_1/2 = Felddurchmesser, bei dem die Feldausleuchtung am Rand auf etwa die Hälfte abgefallen ist
B = Durchmesser der Aperturblende
f ' = Abstand der Blende vom Fokus
f = Brennweite des Objektivs

Refractor.jpg
 
so weit ich weiß, gibt es für die Positionierung von Blenden im Tubus keine allgemein gültigen Regeln. Das macht wohl jeder Konstrukteur und Hersteller nach seiner eigenen Fasson. Und das betrifft nicht nur die Position der Blenden, sondern auch ihre Zahl.
Das ist natürlich komplett falsch. Anzahl, Position, Öffnung und Abstand sind sehr wohl genau definiert. Wenn einige Hersteller das anders machen, liegen sie genauso falsch.

Ich habe doch geschrieben, das ich das 20 Jahre lang bei einem weltberühmten Optik Betrieb beruflich gemacht habe.
Aber, macht mal ruhig weiter... ich tue mich da mal raus.
CS *entfernt*
 
und ich dachte, ich hätte eine einfache Frage gestellt...

erstmal danke für die Antworten! Mein Ziel war, etwas Streulich zu vermeiden ohne dabei einen groben Fehler zu machen. Ich baue mit Sicherheit keine so hochfeine Optik, dass ich daraus ne Wissenschaft machen will.

Peter: ich dachte die Brennweite ist die Entfernung zum Brennpunkt?

Bernd: kann man das denn nicht irgendwo nachlesen oder ist das sowas wie das Geheimrezept der jeweiligen Hersteller?

CS.Oli
bitte nicht streiten!
 
Peter: ich dachte die Brennweite ist die Entfernung zum Brennpunkt?
Richtig, bzw. zur Brennebene. Die roten Bildstrahlen in der Zeichnung enden jeweils an gegenüberliegenden Bildpunkten am Rande des Bildfeldes mit Durchmesser d. Der Schnittpunkt dieser Lichtstrahlen auf der optischen Achse ist nicht der Brennpunkt. Der Brennpunkt liegt weiter hinten im Zentrum der Brennebene.
 
und wo liegt nun der Brennpunkt wirklich??? Weiter hinten? Wie viel weiter hinten?
Wo hat eine Ebene ein Zentrum?
CS Dietrich
 
Ich ahne schon, dass dieses Projekt für mich sehr lehrreich sein wird!

Zurück zu den Streulichtblenden: mein limitietender Faktor ist ja der Auszug. Der ist nämlich vorhanden und hat eine Öffnung von 2", also ca 51 mm. Nutzen werde ich das Teleskop sowohl visuell als auch für eine CMOS Kamera mit kleinem Sensor fotografisch.

Wenn ich nun eine Fassung am Objektiv mit Adapter von ca 85 mm Innendurchmesser habe, einen Tubus von ca 400 mm Länge und einen Auszug mit 51 mm Öffnung, dann kann ich ja eine Linie zwischen Fassung und Auszug zeichnen. Die Öffnungen der Blendringe sollten so groß sein, dass dieser gedachte Lichtstrahl nicht gestört wird - oder ist das wieder zu naiv gedacht?

Bin leider unterwegs und kanns grad nicht grafisch untermalen.

CS.Oli
 
Hallo Oli,

nur ganz grob zum Verständnis: Der Achssymmetrische Strahlengang, den man sich meistens zuerst skizziert, gilt nur für einen Stern, der genau auf der optischen Achse der Optik steht und daher hinterher exakt in der Mitte des Okulares erscheint (sofern Objektiv und Okularauszug dieselbe optische Achse haben, wie es sein sollte). Für einen weiter außen abgebildeten Stern gibt es einen anderen Strahlengang, der dazu leicht, wie soll man sagen, gedreht(?) ist. Berücksichtigst du nur den achssymmetrische Strahlengang für deine Blenden, erhältst du daher eine 100% Feldausleuchtung von ca 0mm. Der Bereich mit 100% Feldausleuchtung ist der Bereich des vom Objektiv erzeugten Bildes, in dem dessen volle Öffnung zum Bild beiträgt. Und den will man in der Regel nicht ganz so klein machen.

Ich hoffe ich habe keinen Quatsch erzählt, so habe ich es jedenfalls immer verstanden.

VG Klaus
 
Wir können die oben angegebenen Formeln für die Feldausleuchtung ja mal für einen 80 mm f/6 Refraktor mit einem fiktiven 2" OAZ wie unten skizziert durchspielen. Dabei wirkt der Eingang des OAZ als Blende mit einer Öffnung von B = 50 mm, und diese Blende befindet sich bei maximal eingefahrenem OAZ im Abstand f' = 250 mm vor der Bildebene.

(1) Das zu 100% ausgeleuchtete Feld berechnet sich dann zu

d = (B - B_0) (1 - f'/f) = (50 - 41,7) (1 - 250/480) = 4,0 mm

mit B_0 = (f'/f) D = (250 / 480) 80 = 41,7 mm

(2) Das am Feldrand zu etwa 50% ausgeleuchtete Feld ist sehr viel größer:

d_1/2 = B f / (f - f') = 50 * 480 / (480 - 250) = 104 mm

Wohlgemerkt ohne zusätzliche Streulichtblenden, also nur der Abschattungseffekt vom voll eingefahrenen OAZ.

Refraktor.jpg
 
Danke Peter, vor allem auch für die Zeichnung.

Das heißt für mich, dass eigentlich kaum Platz für Streulichtblenden bleibt...

Sind diese zwingend notwendig bzw bringen sie so viele Vorteile dass sich der Aufwand lohnt?

CS.Oli
 
Hier ein Artikel zu diesem Thema:


Klaus: So wie in Abb. 3, 4 und 5 dargestellt hätte ich das zeichnerisch ermittelt. Also Rand Objektivfassung innen zu Durchlass des ausgefahrenen Okularauszugs.

CS.Oli
 
Hat jemand zufällig das VdS Journal 2/2002 oder einen Tipp wie ich dran komme? Da soll auf Seite 35 ein guter Artikel zu diesem Thema sein.

CS.Oli
 
Hallo Oli,

was ich oben noch vergessen habe:
Vergiss nicht, in deinen Betrachtungen auch die Länge und den Durchmesser der Taukappe zu berücksichtigen. Diese bestimmt maßgeblich die Lage der Blenden mit.

Grüße Markus
 
Hat jemand zufällig das VdS Journal 2/2002 oder einen Tipp wie ich dran komme? Da soll auf Seite 35 ein guter Artikel zu diesem Thema sein.

CS.Oli

Hallo Oli,

wenn Du VdS-Mitglied bist, dann kannst Du Dich mit Deiner Mitglieds-Nr. und dem Kennwort auf Deinem VdS-Ausweis bei
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Gruß,
Jürgen
 
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