Schiefspiegler Bauart Yolo, 8" f/8,3 auf Herz und Nieren prüfen?!

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YoloTim

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Hallo Forum,

wie der Titel verrät geht es um einen Yolo-Schiefspiegler. Es handelt sich um einen Selbstbau, der aus nach einiger Zeit Dornröschenschlaf wieder hervorgekramt wurde. Um das Projekt etwas zu verstehen muss ich gut 22 Jahre ausholen:
Ich hatte Anfang der 2000er nach Lektüre von Martin Trittelvitz Buch Lust bekommen einen Spiegelteleskop selber zu schleifen. In - sagen wir mal jugendlichem Leichtsinn - habe ich mich damals nicht nur entschieden, mich in das Abendteuer des Spiegelschliffs zu wagen, es sollte dann auch gleich ein Yolo werden. Und weil ja Größer immer besser ist, sollte es ein 8" Instrument werden. Und zu allem Überfluss sollte der ganze Aufbau auch nicht so gewaltig lang werden, weshalb das optische Design bei f/8,3 gelandet ist. Ich hatte mich zum Thema Yolo damals auch nach Unterstützung umgesehen und bin dann bei den Schaffhausener-Astronomen gelandet. Daniel Steiner hatte mich ermutitg das Projekt weiter zu verfolgen und mich auch mit einigen Artikeln zu Yolos, hyperbolischen Spiegeln, toroidalen Spiegel, Justage, TCT-Rechenprogramme etc. versorgt. Die Fertigung der Optik ging dann so nach und nach weiter. Letzlich war das Instrument so zu 90% fertig (Politur, Gehäuse, Azimutale Montierung).
Wie das Leben so spielt: mein Studium wurde damals wichtiger, das Teleskop ist letzlich nie richtig fertig geworden und wurde auch nie richtig erprobt. Auch der Kontakt zu Daniel Steiner schlief dann ein. Das Teleskop landete in der Scheune der Schwiegereltern und stand dann fast 20 Jahr lang unbeachtet herum.
Seit einigen Wochen habe ich das Teleskop dann doch wieder hervorgeholt. 20 Jahre in der Scheune haben ihm nicht gut getan, alles was Holz war hat Aspergilus niger besiedelt, was nicht Edelstahl war hat kräftig vor sich hin korrodiert.
 
Zuletzt bearbeitet:
Sogar die Aluminium-Schicht auf den Spiegel sieht mäßig gut aus. Die fehlende Quarzschutzschicht hat sich hier bemerkbar gemacht (Ein Planspiegel MIT Schutzschicht sah dagegen noch 1a aus).
Also alles geschrubbt so gut es ging, verzinkte Eisenteile ersetzt, Spiegel gesäubert, die Fassungen in Ordnung gebracht und justierbar gemacht und einiges andere mehr.
Dann nach 20 Jahren "first light":
Erstmal die Feinjustage versucht: Hierzu verwende ich eine Maske mit vier 50mm Bohrungen (alle 90°). Im Extra / Intrafokalen Bild zeigt sich das Abbild der Maske und sollten Dejustierungen der Spiegel gut anzeigen. So richtig gut ging das schonmal nicht. Für mein Auge war keine Dejsutierung erkennbar, auch die Justierversuche zeigten keinen großen Effekt.
Fakt ist:
1) Das Teleskop liefert schon mal ein Bild, der Mond ist bei 40mm / 43x oder 20mm / 87x ganz okay, am Jupiter waren die breiten Wolkenbänder /Gürtel erkennbar.
2) Die Spiegel müssten drigend neu belegt werden. Ist aber ziemlich teuer (Ich hatte bei Befort aus Wetzlar schon gefragt, aber die wollen für den 210 / 155mm Spiegel in Standard-Alu fast 800€ haben, vermutlich auch noch +19%MwSt.)

Lange Rede kurzer Sinn:
Bevor ich weiter Geld in das Teleskop stecke, hätte ich gerne "Gewissheit", das die Optik das auch wert ist.
Gibt es jemanden im Kreis Darmstadt -Dieburg / Rhein-Main, der mir bei der Beurteilungen helfen kann?
 
20240206_151026[1].jpg
 
Zu den Impressionen:
Ersteres Bild zeigt die gereinigte Beschichtung des sekundären Spiegels nach 20 Jahren Scheune, der Hautspiegel sieht nicht viel besser aus.
Das zweite Bild zeigt das komplette Gerät im gegenwärtigen Zustand bei der Sonnenbeobachtung. Wie man sehen kann eine azimutale "dobson-like" Montierung. Die übliche "Teflon auf Küchenarbeitsplatten"-Gleitlager. Für die Höhenlager funktioniert es leider nur mäßig gut, bei 87x und mehr wird der stick-slip-Effekt ziemlich störend.
Weiterhin kann man die Justierschrauben des sek. Spiegels oben links sehen: anders als beim Newton habe ich nur zwei Justierschrauben, die 90° zueinander stehen. Beim Hauptspiegel sieht das ganz analog aus.
Der Hauptspiegel ist hyperbolisch korrigiert, der Sekundärspiegel zum Torrus poliert. - Bzw. das sollte laut den Rechenprogrammen alles so sein - wie gut oder schlecht ich das wirklich hinbekommen habe steht auf einem anderen Blatt oder anders: muss sich noch beweisen...
Der OAZ ist ein einfacher 2"-Helical-Fokusierer. Aufgrund des gewählten Designs ist der Fokus sehr knapp ausgelegt. Groß Zubehör (90° Spiegel o.ä.) bekommt man gegenwärtig nicht dran.

Gerne Kommentare, Tips, Hinweise ;)

Ostergrüße aus Groß-Umstadt,
Tim
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Tim,
was mir spontan dazu einfällt, die Halteklammern sind viel zu groß und sie haben gerade Kanten.
In der Summe wirst du evtl. mehr Obstruktion mit den Halteklammern haben als ein Planetennewton mit kleinem Fangspiegel?
Auch sollten die Klammern gebogene Radien haben, welche dann wiederum günstigere Beugungsmuster erzeugen.

Ob sich die Restauration für dich lohnt wirst nur du entscheiden können bzw. wieviel Herzblut da drinsteckt?
Allein für die Neubeschichtung wirst du einen neuen Newton kaufen können.
Die Beschichtung sieht auch sehr angegriffen aus, evtl. hat auch der Spiegelträger Schaden genommen?
Dazu müsste man die Spiegel aber ablaugen.

Dann wäre da noch die optische Qualität des Gesamtsystems?
Das Problem mit TCT sind ihre zum Teil exotischen Flächen, welche schwer herzustellen sind.
Erreicht man keinen hohen Gesamtstrehl, verliert man auch den Vorteil der Obstruktionslosigkeit.
Es ist heute leichter einen 8" Planetennewton mit kleiner Obstruktion und hochwertigen Spiegeln zu bekommen, welcher eine EER von über 0.90 erreichen kann.

Zitat von YoloTim:
Der Hauptspiegel ist hyperbolisch korrigiert, der Sekundärspiegel zum Torrus poliert. - Bzw. das sollte laut den Rechenprogrammen alles so sein - wie gut oder schlecht ich das wirklich hinbekommen habe steht auf einem anderen Blatt oder anders: muss sich noch beweisen...
Klicke in dieses Feld, um es in vollständiger Größe anzuzeigen.
Irgendwie musst du das ja mal getestet haben, oder wie hast du diese Flächen hergestellt?
LG
 
Hallo Quanten,
ganz sicher kann man die Halteklammern noch optimieren oder gleich ganz ohne auskommen.
Das mit dem Herzblut ist natürlich der Knackpunkt: Da ist verständlicher Weise einiges an Zeit reingeflossen, ich beschäftige mich ja immer noch damit und gehe mit der Kiste auch hier im Forum hausieren ;)
Und stimmt schon: für 1000€ könnte ich mit auch schon was schönes kaufen. Btw. die Sternwarte Hamburg-Bergedorf bedarmpft auch noch und das zu moderateren Preisen als Befort. Immerhin.

Die Spiegel sind damals natürlich mit Foucault-Test geprüft worden. Die optischen Parameter hat WIN-Spot geliefert. Die Parabolisierung des HS lief mit der üblichen Maske zur Schnittweitenmessung. Beim Torrus bin ich mir nicht mehr so sicher, ich glaube ich hatte einen +Spalt verwendet. Ist halt alles lange her und mit 20 Jahren Abstand beginne ich alles mögliche zu hinterfragen.
Heute würde ich das alles auch nicht mehr unbedingt so machen. f/8,3 ist deutlich schneller als anderen, bewährten Yolos. Für die Parabolisierung hatte ich vielleicht besser einen Dall-0-Test gemacht statt mit Schnittweiten / 2-Zonen-Maske gearbeitet und beim Torroid einen Ellipsoid-0-Test ?
Hilft aber alles nix, gegenwärtig ist die Kiste halt so wie sie ist.


Österliche Grüße,
Tim
 
Hallo Tim,
wie ist dein Plan?
Möchtest du den Yolo einfach nur restaurieren, oder geht es dir darum einen optisch guten Yolo zu haben, was evtl. eine Überarbeitung der Spiegel mit sich bringen würde?
Letzteres wäre vermutlich die deutlich aufwendigere Variante.
Wie sieht denn der Sterntest aus?
Evtl. kennst du jemand mit Planspiegel, der dir den Yolo mal testen kann, wenn nicht Kontakt zu einem Prüfer suchen?
Das wäre meiner Meinung nach die Herz- und Nierenprüfung;)
Der User BeatK im Astrotreff war/ist da sehr aktiv was Yolo betrifft, auch findet man dort einige ATM-Projekte, was du sicherlich schon wissen wirst.
LG
 
Hallo Tim,

aus meiner Sicht wäre es am besten, wenn du nochmals versuchst, die Justierung so gut wie möglich hinzukriegen. Mit den Spiegeln, so wie sie sind.
Die Feineinstellung der Justierung sollte am Stern erfolgen. Lass dir ruhig Zeit damit.

Wie fällt der finale Sterntest bei möglichst vollständig austemperiertem Teleskop aus?

Wenn er sehr gut ist, dh. sehr wenig sphärische Aberration, und vollständige Kompensation von Koma und Astigmatismus in der Bildmitte: Runter mit der alten Beschichtung, einen leistbaren Beschichter finden und neu beschichten lassen. Danach auch die Spiegelzellen optimieren.

Wenn der Sterntest nicht gut ausfällt, insbesonders wenn keine saubere Kompensation von Koma und Astigmatismus möglich ist: Nochmals die Spiegel überarbeiten. Der Belag muss ja ohnehin herunter. Für den sehr langsamen Hauptspiegel reichen zwei bis drei Zonen völlig aus!
Für das Toroid ist der Ellipsoid-Nulltest empfehlenswert.

Vielleicht kannst du uns die Winspot-Datei bereitstellen, oder die Konstruktionsdaten veröffentlichen.

Viel Erfolg!

Viele Grüße,
Guntram
 
Hallo Mike.

Eine größere Zahl an Zonen erscheint zunächst verlockend, kann man doch die Kurve des Spiegels feiner vermessen. Doch hängt die Zahl der wirklich notwendigen Zonen sehr vom Öffnungsverhältnis ab. Texereau geht in seinem Standardwerk kurz darauf ein.

Nils Olof Carlin hat auf seiner Webseite (die seit seinem Tod von jemand anderem gehostet wird) einen fundierten, von der Theorie her gut untermauerten interaktiven Rechner veröffentlicht, um die Zahl der notwendigen Zonen zu berechnen.
Link: Mirror Zone Calculator

Wenn wir für einen Yolo einen Primärspiegel von f/12 annehmen, kommt der Rechner auf 1,2 Zonen. Das geht natürlich nicht, also zwei Zonen. Mit den von mir genannten zwei bis drei Zonen ist man im sicheren Bereich.

Es ist einer der weniger bekannten Vorteile von Yolos und Schiefspieglern, dass die Anforderungen an die Messung der Spiegelkurve auf Grund der kleinen Öffnungsverhältnisse der verwendeten Spiegel deutlich weniger aufwendig sind, als bei den gewohnten lichtstärkeren Parabolspiegeln.

Wer mag, kann natürlich mehr Zonen verwenden. Notwendig sind sie jedoch nicht.

Für einen f/4 Spiegel gibt der Rechner sechs bis sieben Zonen aus.

Viele Grüße,
Guntram
 
Hallo Guntram,

den Texereau in optischen Belangen als Basis zu verwenden halte ich für eine gute Idee. Der gibt für seinen empfohlenen Standardspiegel für Anfänger mit 8" und f/6 bis f/8 vier Zonen vor.
Daran habe ich mich auch gehalten und bin damit gut gefahren, ich würde überhaupt nie unter 4 Zonen gehen bei 8", lieber zu viel als zuwenig.
Bei großen Spiegeln habe ich maximal 12 Zonen verwendet, da geht dann aber relativ viel Zeit für die Messungen drauf, da ich jede Messung 4x wiederhole und den Mittelwert bilde.
Bei einem 18" f/4.7 hatte ich 12 Zonen, das war schon arg viel, hat sich aber gelohnt.
Hier ein paar Beispiele von meinen Spiegeln:
24" f/4.2 10Z
18"f/4.7 12Z
12"f/6.0 6Z
8" f/9.0 4Z
8" f/7.0 4Z
Andererseits hast natürlich bei f12, schon fast einen Kugelspiegel, hab ich auch mal gemacht, das war ein 6", da hatte ich auch nur 3 Zonen, das war ausreichend.

Was ist dein Ziel bei deinem Projekt?
Das vorhandene, bereits gebaute Instrument zu optimieren koste es an Zeit und Geld was es wolle, damit es nun benutzbar wird,
oder willst du mit möglichst wenig Aufwand möglichst scharfe Bilder im Okular haben?
CS Mike
 
Danke erstmal allen für die Rückmeldungen!
Ich klappere sie mal grob der Reihe nach ab:
  1. Plan...
    Erstmal gehts darum rauszubekommen, ob die geschliffene Optik was taugt und die weiter Investitionen in Zeit / Geld rechtfertigt oder doch in die Kategorie Lehrgeld verbucht werden sollte. Ich seh da (genauso wie Guntram schreibt) zwei(~ish) denkbare Stoßrichtungen: (A) Die Optik ist generell in Ordnung / brauchbar, dann könnte man sich um Verspiegelung, optimale Justage und weitere Optimierungen bemühen oder (B) die Spiegel haben zu große Fehler, die nur durch Politur / Retusche zu beheben wären. Oder (B´): Wenn die Spiegel eh mumpitz sind, wäre eh die Frage was ich mit der 8" Glasscheibe machen könnte.
    (Hoffen tue ich natürlich auf (A), realistischer ist -fürchte ich- (B) wenn man im Hinterkopf hat, das es das Erstlingswerk eines Spiegelschleifer-Neulings war und das ganze mehr oder minder im Alleingang (optisches Design auf f/8,3...) entstanden ist.)
  2. Sterntest
    den werde ich definitiv nochmal wiederholen, dann aber nicht mehr im Garten zwischen den ganzen Dächern. Idealerweise auch mit Bildern.
  3. Spiegeltest
    Foucault-Tester bin ich grade am reaktivieren
    1. Schnittweiten HS
      Ich habe "damals" nur mit zwei Zonen-Maske gearbeitet, drei wären sicher auch nicht verkehrt gewesen, aber viel mehr macht wenig Sinn. Der HS hat f~6m, da kommt selbst bei einer Konuskonstanten von 4,3 nur kleine Schnittweiten raus, die schon schwierig genug sind zu messen. Bei sauberem Verlauf des "Donuts" sollte das nach meinem Verständnis schon passen.
    2. Ellipsiod-Test
      werde ich machen, bin ich sehr gespannt drauf
 
Hallo Tim

Das sieht nicht gerade berauschend aus. Diese Optik ist auf der Achse gerade so eben mal beugungsbegrenzt. Im Feld läßt die Abbildung doch reichlich nach. Das ist die Krucks wenn´s dann möglich schnell sein soll. Vergleiche das mal mit den Spots die Georg Dittie für seinen Schiefspiegler errechnet hat. Hier gibt es dazu die Spots und die Modulationstransferkurven im Vergleich auch zu einem Standard-Kutter. Spots und Modulationstransferkurven sind für die Achse und einen 45mm Bildkreis oder 0,5° Feld berechnet. Der Maßstab vom 100 my ist oben links mit eingeblendet. Bei der Bewertung ist hier zu berücksichtigen, daß es sich hier um eine F20-Optik mit 5000mm Brennweite handelt mit entsprechend großer Abbildung in der Bildebene. Die Sonne z. B. wird hier in der Bildebene ca. 50mm groß abgebildet!
Hier mal zum Vergleich ein 6"-F14 Yolo als Beispiel. Ich denke mit einem konservativen Öffnungsverhältnis geht es leichter. Hier sind die Spots im Feld noch brauchbar.

Screenshot 2024-04-02 224507.png
Screenshot 2024-04-02 225148.png


Gruß
Peter
 
Hallo Tim.

Danke für deine Systemdaten!
Ich habe den Astigmatismus durch Erhöhen des Kippwinkels des Primärspiegels auf 6,1 Grad noch weiter reduziert. Das würde beim Justieren ohnehin gemacht.
Dein System erreicht einen Strehlwert von etwa 95 bis 96%.
Man merkt hier schon etwas die Grenzen des Yolo, aber der Wert ist immer noch ausgezeichnet. Der Grund dafür ist ein exotischer Fehler namens Dreiblattfehler, mit dem man leben muss, weil er innerhalb des Entwurfs nicht korrigierbar ist.

Ein Stern sieht dann so aus:

Screenshot 2024-04-02 225318.png

Die Beugungsringe sind hier etwas überzeichnet. Es mag im Sterntest sein, dass du nur den ersten Beugungsring siehst.
Dies nur als Information, wie dein Sterntest aussehen kann.

Noch ein Ratschlag: Versuche auch, den Sterntest mit dem auf 190mm abgeblendeten Hauptspiegel durchzuführen. Der Strehlwert steigt dann auf etwa 98%, und du bist die Randdefekte, die die meisten Spiegel quälen, los.

Viel Glück,
Guntram
 
Hier noch der Vergleich zwischen der 210mm Version (links) und der 190mm Version (rechts). Der Kippwinkel des Hauptspiegels ist in beiden Fällen auf 6,1° optimiert worden.
Der Strehlwert des Originalentwurfes von Tim liegt übrigens bei 87%.

Screenshot 2024-04-02 231635.png

Viele Grüße,
Guntram
 
Hallo Guntram,
wo kann man den Strehl oder rms beim Spotplotter ablesen?
Oder berechnest du den mit einem anderen Programm?
LG
 
Hallo Zusammen,
super input von euch, ungeachtet was rauskommt dafür schon mal ein großes Danke!
Sterntest die zweite wird dringend nötig...
Ich habe die letzten Abende versucht, die Spiegel mittels Schneiden-Proben zu prüfen. Hat so leidlich geklappt mit fliegenden Aufbau auf dem Teppichboden hockend. Bild 1 vom hyperbolischer Hauptspiegel, Schnittweite müsste ich nochmal einmessen, aber seht selbst:
HS.JPG
 
Zuletzt bearbeitet:
Zweiter Versuch von gestern Abend dann der Torroid im Ellipsoid-Null-Test Anordnung. Wieder wilder Aufbau auf dem Fußboden - eine solide optische Bank wäre gut zu gebrauchen gewesen, da Lichtquelle und Schneide 1,78m Abstand voneinander haben sollten. Einerseits bestätigen sich die alten Radien in etwa (5310mm und 5460mm), andererseits habe ich immerhin dass folgende Bild machen können:
Sek.JPG

Ich hatte schlimmeres befürchtet, denn diesen Test hatte ich bislang nie gemacht! Wirkt etwas so, als würde die Halter den Spiegel verspannen.
 
Update zum Versuch des Sterntests:
Leider sehr durchwachsen, d.h. visuelle natürlich "erfolgreich": das Beugungsscheibchen ist intra und extrafokal schonmal nicht gleich, intrafokal undefiniertes geblubber, extrafokal erhält man das zielscheibenartige Beugungbild. Abblenden auf 170mm verbessert das Aussehen. Mehr habe ich erstmal nicht rauslesen können.
Fotografisch hab ich es nicht zufriedenstellend dokumentieren können. Mit meiner Dobson-Artige Montierung kann man den Stern kaum im Gesichtsfeld der Kamera halten. Ich habs nicht hinbekommen einen hellen Stern intra und extrafokal aufzunehmen. Extrafokal sah dann so aus.
Beugung.JPG

Test mit einem künstlichen Stern (superhelle LED mit Pinhole) im Freien: da ärgert man sich dran rum mit der Physik: entweder ist der Stern hell genug, aber zu nah zum Fokussieren oder aber so weit weg, das man ihn kaum mehr sehen kann. Vom Boden-Seeing ganz zu schweigen. Echt nicht so einfach, was beim lesen so einfach klang...

Schönen Sonntag,
Tim
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Tim,
hilft es dir wenn ich dir sage, dass intrafokal in etwa genauso aussehen sollte?;)

Hier vielleicht eine Hilfe für den Sterntest, H.R.Suiter gibt eine Formel für den Sterntest an:
Entfernung=D²/( 0.4xF²)
20²/(0.4x8.3²)=14,5m Abstand

Als Pinhole kannst du einen Aludeckel von einem Jogurt Becher verwenden, die haben ein etwas dickeres ALU als ALU-Folie.
Dann kann man mit einer "neuen" feinen Nähnadel ein Loch stechen, am besten auf einer Metallplatte evtl. auf dem Schraubstock.
Danach ist die Nadel meistens stumpf falls du ein neues Loch stechen möchtest.

Den Sterntest machst du dann nachts, oder auf einer Abgedunkelten Strecke evtl. mit ISO-Tunnel.
Das Teleskop muss dazu an die Temperatur angepasst und natürlich justiert sein.

LG
 
Hallo Tim.

Jetzt kommen wieder die guten Tips! ...
Der defokussierte Stern sieht ja mal nicht schlecht aus.

Quanten hat schon den Sterntest mit künstlicher Punktquelle geschildert. Der genannte Abstand ist der Mindestabstand. Weiter weg geht besser!

Im Yolo verändert sich die Korrektur, wenn die Lichtquelle in endlichem Abstand befindet. Das heißt, es tritt bei nahen künstlichen Sternen nicht nur sphärische Aberration auf, sondern auch Koma und Astigmatismus können entstehen. Die optische Rechnung und die Justierung ist ja auf unendlich weit entfernte Objekte ausgelegt.

Vielleicht probierst du deinen Yolo einmal am Reflex eines Hochspannungsisolators an einer Stromleitung aus. Diese Isolatoren machen schöne künstliche Sterne. Am besten sucht man sich einen sehr hohen Mast. So kommt man aus dem bodennahen Seeing raus. Das funktioniert an windstillen Nachmittagen ganz gut, wenn man die Sonne im Rücken hat. Dann ist auch das Seeing oft sehr gut.

Eventuell kennst du jemand, der eine Planetenkamera hat. Damit kann man defokussierte Sterne exzellent aufnehmen.

Weiterhin viel Glück,
Guntram
 
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