Schmidt Newtons

[Heidescoper]

hallo Leute,

Anfang der 80ziger Jahre schliff und baute ein GvA Mitglied
in HH so einen Wright-Väisala(dingens) mit optoelektronischer Nachführung sprich ur-Autoguiding !
300/1300mm. Er belichtete auf 6x6cm TP2415 mit Schmidtkamera ähnlich guter Abbildung...
Wie das System an heutigen hochauflösenden Chips abschneiden würde weiß ich allerdings nicht.

Gruß
Christian

 

[astro_ebi]

Hallo Leute!

Der SN hat mit Baader MPCC ein gut korrigiertes Feld für Astrofotografie!

Ich empfehle jedoch auch die Umbaumöglichkeit zur CCD-Schmidtkamera:
----> Umbau Schmidt-Newton zur CCD-Schmidtkamera...

Der Aufwand hält sich in Grenzen.

Eignet sich also doch sehr Gut für Deep-Sky Anwendungen. Die Einschränkungen mit der Schmidtplatte und dem laprigen Okularstutzen sind hinlänglich bekannt und behebbar. Man könnte das System beim Umbau dann auch gleich vernünftig belüften.

LG
Eberhard

 

[Steffen]

Hallo Eberhard, Gerd und alle anderen...

ich ziehe meinen Hut vor soviel Fachwissen auf der Optikseite. Mein Wissen beschränkt sich bisher hauptsächlich auf die Mechanik, aber man lernt ja gern dazu.

Deswegen habe ich gleich mal mehrere Fragen an euch. Bin selbst gerade dabei mich ein wenig mit Oslo zu beschäftigen und frage mich wie ihr z.B. auf den Deformationskoeffizienten für die Schmidtplatte kommt? Kann man das irgendwo nachschlagen? Dieser ist doch sicher für jedes Schmidtsystem, abhängig von Öffnung und Öffnungsverhältnis individuell, oder?

Desweiteren möchte ich mir gerne aus einem Meade SchmidtNewton 254/f4 eine Astrokamera nach dem obigen Link von Eberhard bauen.

----> Umbau Schmidt-Newton zur CCD-Schmidtkamera...

Vielleicht kann sich Gerd noch mal die Mühe machen und die Oslo Daten hier rein stellen? Als Korrektor wird dort ein Borg ED50/500 empfohlen. Aus Mangel an eben diesem würde ich einen vorhandenes CarlZeiss C50/540 verbauen. Hat dafür jemand die opt. Daten für Oslo? (eventuell Gerd? ) Bzw. könntest Du das bitte mal kurz durchrechnen? Im obigen Link wird ja als Abstand der Schmidtplatte vom Hauptspiegel die 1,3fache Brennweite angegeben und durch den Korrektor reduziert sich das Öffnungsverhältnis auf f3,6. Hört sich ja alles sehr gut an, aber ich kann mir gut vorstellen das mit dem C50/540 ganz andere optimale Werte rauskommen.

Wäre für jede Hilfe sehr dankbar!

 

[MountyPython]

Hallo Steffen,

es gibt bei Edmund Optics Achromate die sich für den Fall eignen dürften.

http://www.edmundoptics.com/product...ageNum=8&Sort=displayOrder&Order=asc#products
urchmesser (mm) 50.00
Toleranz Durchmesser (mm) +0.0/-0.10
freie Apertur CA (mm) 49.00
Brennweite EFL (mm) 500.00
hintere Brennweite BFL (mm) 494.50
Toleranz Brennweite (%) ±2
Randdicke ET (mm) 10.50
Mittendicke CT 1 (mm) 8.00
Mittendicke CT 2 (mm) 4.00
Toleranz Mittendicke (mm) ±0.2
Zentrierung (Bogenminuten) 3 - 5
Radius R1 (mm) 305.74
Radius R2 (mm) -223.20
Radius R3 (mm) -663.82
Oberflächenqualität 60-40
Fase Max = 0.3mm x 45°
Substrat N-BK7/N-SF5
Beschichtung MgF2

Vielleicht kann Gerd das ja mal mit diesem Objektiv berechnen?

Ich hatte Interesse an Eberhards SN, habe aber dann in Ermangelung an Zeit erstmal vom Kauf abstand genommen.
Dennoch werde ich den Gedanken nach Abschluss meiner SCT-Optimierung und anderen privaten Baustellen nochmal aufgreifen.

104,- Euro sind nicht all zu teuer und Du kannst Deinen C50/540 dann immernoch als Leitrohr verwenden.

Beste Grüße,
Gerrit

 

[Gerd_Duering]

Hallo Steffen, Gerrit,

nun da will ich mal schauen was mit dem Edmund Achromaten geht.
Ausgangsbasis ist ein Schmidtnewton 254 f/4

Deformationskoeffizienten für die Schmidtplatte

4. Ordnung………………………………5,75e-11
6. Ordnung……………………...……….4e-18

Diese sind für eine optimale Korrektur bei einem Abstand der Schmidtplatte vom HS von 780mm gerechnet.
Normalerweise würde ich die Korrektur bei veränderter Lage der Schmidtplatte anpassen.
Da es hier aber um den Umbau eines existierenden SN geht bleiben oben genannte Deformationskoeffizienten natürlich immer gleich und gelten für alle im Folgenden vorgestellten Designs.

Oben die Spots des unverändertem SN
Unten dann mit den Achromaten.

 

[Gerd_Duering]

Das Design soll natürlich auch nicht fehlen.

 

[Gerd_Duering]

Wichtig zur Beurteilung ist der polychromatische RMS Spot-Radius
Der unveränderte SN hat hier im Feld bei 16,2mm Achsabstand 0,033mm RMS Spot-Radius
Die Version mit Achromat als Korrektor kommt auf 0,0076mm also eine spürbare Verbesserung aber so richtig überzeugend ist das noch nicht.
Durch einfügen des Achromaten handelt man sich merklich SA ein und die Bildfeldwölbung wird überkompensiert so das jetzt eine mit umgekehrtem Vorzeichen zu Buche schlägt.

Man kann die SA deutlich verbessern wenn man den Achromat näher zum Fokus rückt, dann muss allerdings im Gegenzug die Schmidtplatte weiter vom HS weg um die Koma im Feld zu korrigieren.
Davon hab ich wegen der ohnehin schon sehr langen Bauweise abgesehen und den gezeigten Kompromiss gewählt.

Die ganze Aktion ist halt ein erheblicher Kompromiss zu Gunsten einer kürzerren Bauweise.
Mit einer echten Schmidt-Kamera mit einfacher Bildebnungslinse kann dieser Kompromiss oben bei weitem nicht mithalten.
Das soll jetzt gezeigt werden.

Zur Bildebnung reicht eine schlichte Plankonvex Linse die allerdings unmittelbar vor dem Fokus platziert werden muss (ich habe 5mm Abstand gewählt).
Das ist nötig da sich sonst ein deutlicher lateraler Farbfehler einstellt.
Der Radius dieser Linse lässt sich ganz simpel berechnen.

r= ((n-1) / n) * f
r……..Radius der Linse
n………Brechzahl (rund 1,52 bei BK7 und 546nm)
f... Brennweite.

Damit erhalten wir für das hier behandelte Design mit 1016mm Brennweite also 347,6mm
Die Schmidtplatte gehört bei einer echten Schmidt- Kamera in den ROC also die doppelte Brennweite des HS.
Mit Bildebnungslinse ergibt sich durch deren Einfluss allerdings ein geringfügig kürzerer Wert.
Hier sind es 1950mm.
Leider ein Betrag der eher nicht mehr praxistauglich ist, ich fürchte das tut sich keiner an.
Die optische Leistung ist aber traumhaft.

Grüße Gerd

 

[Arnold3]

Hallo Steffen,

irgendwie passen mir die Daten nicht so gut zusammen.

Tanaka Kazuyuki gibt auf seiner Homepage oben an, die optimale Brennweite der Sammellinse für die Bildebnung sei 666mm. Dafür scheinen seine Spots gerechnet zu sein. Darunter gibt er an, ein 500mm Objektiv zu verwenden, vermutlich mangels Linsendaten ohne Spots. Das Bild vom Orionnebel sieht aber gut korrigiert aus.

Ich hab mal versucht, schnell aus einem 250mm 1:4 Schmidt Newton mit dem von Gerrit angegebenen Achromaten so eine Flat Schmidt Kamera zu rechnen. Es geht zwar alles irgendwie in die richtige Richtung, aber ich muß dabei zwei Dinge korrigieren:
a.) Den Achromaten muß ich zu längerer Brennweite skalieren, damit die Bildfeldwölbung verschwindet.
b.) Nach Verschieben der Schmidtplatte bleibt mir beträchtliche sphärische Aberration übrig, da müßte ich die Stärke der Schmidtplatte um mehr als 10% ändern.

Wenn ich Hauptspiegel und Schmidtplatte gleich lassen will, darf der Achromat keine sphärische Aberration einführen, kann dann aber nach meinem Verständnis auch kaum Koma korrigieren. Oder es ist einfach ein Kompromiss zu finden zwischen leichter sphärischer Aberration und leichter Komakorrektur, ähnlich einem Ross Korrektor. Die nicht beugungsbegrenzten Spots auf der Homepage deuten darauf hin.

CS
Arnold

 

[Gerd_Duering]

Hallo Arnold,

Tanaka Kazuyuki gibt auf seiner Homepage oben an, die optimale Brennweite der Sammellinse für die Bildebnung sei 666mm.

ja das gilt aber nur für eine einzelne Linse mit der Brechzahl n = 1,5 welche man gerundet für BK7 annimmt.
Die Gleichung die Tanaka Kazuyuki zeigt gilt für die Petzval-Summe eines f1000mm Spiegels und einer BK7 Einzellinse.

http://de.wikipedia.org/wiki/Petzval-Summe

Dafür scheinen seine Spots gerechnet zu sein.

Mit Einzellinse würde sich bei 47mm Fokusabstand ein ausgeprägter lateraler Farbfehler ergeben und die Koma wäre bei einem Abstand der Schmidtplatte von 1300mm vom HS noch deutlich unterkorrigiert.

So eine Einzellinse gehört so wie im letzten Beispiel von mir gezeigt (ich habe mit n = 1,52 gerechnet weshalb meine Linse
1/f = (1,52-1) * (1/ 347,6mm)
f = 668,46mm
Brennweite hat unmittelbar vor den Fokus.

Dafür passen die von Tanaka Kazuyuki gezeigten Spots also nicht.

Die werden schon für ein Duplet mit 500mm Brennweite sein.
Das passt auch besser zur angegebenen effektiven Brennweite bei 47mm Fokusabstand der Linse(n) die Er mit 920mm angibt.
(666*1016) / (666+47) = 949mm
Eher passt es da schon mit 500mm
(500*1016) / (500+47) = 928mm

Bei einem Duplet mit 500mm Brennweite kann aber die Bildfeldwölbung bei so einem f=1016mm SN nicht völlig korrigiert sein.
Das passt einfachmit der Petzval-Summe nicht.

Ich vermute daher stark das die Bildfeldwölbung bei den von Tanaka Kazuyuki gezeigten Spots raus gerechnet ist.
Das ist ja kein Problem.
Wenn ich das bei dem hier gezeigtem Beispiel mit dem Achromat als Korrektor mache sieht das dann natürlich auch so aus wie bei Tanaka Kazuyuki.
Nur leider nützen diese dann im Feld durch das raus rechnen schöner aussehenden Spots dem Fotografen nichts.

 

[Gerd_Duering]

Die oben von mir gezeigten Spots inklusive der Bildfeldwölbung sind hier ehrlicher und passen durchaus gut zu den gezeigten Fotos im Vergleich mit und ohne Korrektor.
Der RMS Spot Radius wird ja immerhin von 33my ohne Korrektor auf 7,6my mit Achromat als Korrektor verkleinert.

Oder es ist einfach ein Kompromiss zu finden zwischen leichter sphärischer Aberration und leichter Komakorrektur, ähnlich einem Ross Korrektor. Die nicht beugungsbegrenzten Spots auf der Homepage deuten darauf hin.

Ja natürlich bei diesem Kompromiss mit dem Achromaten sind Abstriche bei der SA hinzunehmen wobei im von mir hier gewählten Kompromiss immerhin noch auf der Achse Strehl 0,87 bei 546nm drin ist.
Ich denke damit kann der Fotograf durchaus leben.


Grüße Gerd

 

[astro_ebi]

Hallo Astrogemeinde, hallo Gerd, hallo Gerrit!

Ich habe hier zufällig noch mal reingeschaut. Das ist ja mal richtig interessant und vor allem von Gerd professionell ausgearbeitet!!!!

Das Thema hatte mich auch ein wenig beschäftigt. Wenn ich doch jetzt die "Restaberration" beseitigen möchte, könnte man evtl. eine dünne Meniskuslinse etwa 35-50mm vor den Korrektor setzen. Dann wäre doch der Korrektor perfekt, oder?

Kannst du das evtl. auch noch mal rechnen,....ich bin gespannt???

LG
Eberhard

 

[Steffen]

Hallo Gerd und alle anderen,

danke für eure Mühe und besonders dir Gerd für die Spots. So schlecht sehen die doch für den Achromaten gar nicht aus. Aber ob sich dafür ein Umbau lohnt? Also Tubusverlängerung und Fangspiegelspinne? Für die Beseitigung der Restkoma und Bildfeldwölbung müßte doch theoretisch auch ein Newtonkorrektor geeignet sein? Da könnte man sich den ganzen Umbau sparen und hätte auch keine Spikes im Bild. Eventuell müßte man nur den Abstand zur Kamera verändern? Würde das mit dem Paracorr oder alternativ mit dem neuen Baader RCC I funktionieren? Gibt es zu diesen neuen Korrektor eigentlich schon irgendwelche Erfahrungen?

 

[Gerd_Duering]

Hallo Eberhard,

Wenn ich doch jetzt die "Restaberration" beseitigen möchte, könnte man evtl. eine dünne Meniskuslinse etwa 35-50mm vor den Korrektor setzen. Dann wäre doch der Korrektor perfekt, oder?

Kannst du das evtl. auch noch mal rechnen,....ich bin gespannt???

na ja völlig perfekt wäre übertrieben aber es ließe sich noch eine erhebliche Verbesserung der Feldabbildung erreichen.
Ich hab also mal zusätzlich eine Meniskuslinse verwendet.
Das Design ist ein Entwurf ohne Anspruch auf völlige Perfektion, alles muss schließlich optimal aufeinander abgestimmt werden.
Es geht auch nicht einfach irgendeine Meniskuslinse sondern es müssen beide Radien (die sind unterschiedlich) und die Linsenstärke exakt aufeinander angestimmt sein.
Sowas müsste man anfertigen lassen oder selbst schleifen.

Dann hätte man aber eine Fotooptik die einem klassischen Newton mit ASA Koma-Korrektor deutlich überlegen wäre.
Der Preis ist eben die mit 1,4m Abstand Schmidtplatte – HS sehr lange Bauweise, bei 1,47m wäre dann der optimale Abstand.
Da muss man halt entscheiden optimale Abbildung oder eine etwas kürzere Baulänge, immerhin bewegen wir uns hier ja schon bei recht großen Dimensionen und das Ganze soll natürlich gegenüber der Version mit der klassischen Bildebnungslinse noch deutlich kürzer bauen sonst mach das alles ja keinen Sinn und man kann gleich die ganz Lange Version mit der Bildebnungslinse realisieren.
Hier also die Spots und eine Zeichnung

 

[Gerd_Duering]

Der RMS Spot-Radius kann im Feld bei 16,2mm Achsabstand noch mal von 7,6my auf 3,6my verkleinert werden.
Die Bildfeldwölbung ist weitestgehend korrigiert.
Zum Vergleich ein Newton mit ASA Quattro 1.175x erreicht bei 15mm Achsabstand im auch hier gezeigtem Spektrum von 450 bis 650nm einen RMS Spot-Radius von 5,7my.


@ Steffen

Für die Beseitigung der Restkoma und Bildfeldwölbung müßte doch theoretisch auch ein Newtonkorrektor geeignet sein?

Etwas bringen wird das natürlich aber am SN ist ein für den klassischen Newton gerechneter Komakorrektor wie der Paracorr suboptimal.
Die Koma wird hier überkorrigiert sein, dem könnte man mit ran rücken der Schmidtplatte zum HS entgegenwirken.
Aber ob der Aufwand lohnt?
Wer SN und Paracorr schon hat kann es ja mal ausprobieren und schauen obs ihm so reicht.
Ansonsten würde ich da Nägel mit Köpfen machen und den Paracorr gleich am klassischen Newton betreiben.

Grüße Gerd

 

[astro_ebi]

Hallo Steffen,

Für die Beseitigung der Restkoma und Bildfeldwölbung müßte doch theoretisch auch ein Newtonkorrektor geeignet sein?

ich hatte es ja schon erwähnt, mit MPCC und deinem SN kannst Du schon gute Aufnahmen machen. Den Paracorr hatte ich nie benutzt, das mußt Du dann probieren wenn Du ihn ohnehin umbaust.

Ein aktuelles Beispiel mit MPCC sieht man auf der SuW Seite:

Komet Gerradd von Manfred Simon

Wir bewegen uns aber bei den hier gerechneten Beispielen in einer ganz anderen Abbildungsqualität!!

Ich finde es jedenfalls klasse, wenn man sich auch mal um vermeintlich veraltete Designs Gedanken macht. Es geht jedenfalls mit CCD und SN noch was.

@ Gerd, nochmals herzlichen Dank für Deine Mühen!

LG
Eberhard

Anlage zur Motivation....

Link zur Grafik: http://i131.photobucket.com/albums/p305/rcos_photos/DSCN4361.jpg


Dies ist eine 24 "Schmidt-Kamera. Dmitrij Maksutov hat sie Anfang der 1940er Jahre gebaut (Erfinder des Mak-Cass-Teleskop Designs). Maksutov hat es für mehrere Monate für seine Optik-Forschung benutzt und gab es an den russischen Astronomen Urasin ab.

Er hat Dutzende von Kometen mit dieser Schmidtkamera entdeckt!!

 

[MountyPython]

Hallo Gerd,

auch ich möchte mich für Deine Modellrechnungen bedanken. Wenn ich meine Selbstbauprojekte abgeschlossen habe, werde ich mir dieses Thema nochmal vorknöpfen.

LG & CS,
Gerrit

 

[Astro_Manni]

Hallo miteinander,

also ich fotografiere seit Jahren mit einer Canon am 8"-Schmidt-Newton, seit einiger Zeit allerdings mit einem MPCC-Komakorrektor (an der Canon 1000d) und Verwendng einer EQ6-Monti. Und bin damit recht zufrieden, auch in den Ecken.

Viele Grüße

 

[peterlink]

Hallo Gerd,

ich verfolge dieses Thema auch mit großem Interesse. Danke für Deine Berechnungen und Vorschläge. Ich habe da noch so einen Intes MK-69, sehr schöne fotografische Optik mit f6. Das optische Design entspricht dem Nachfolger Alter M606 ( vgl.). Nun kann es ja dem ambitionierten Astrofotografen nicht „schnell“ genug sein und f/6 ist ja nun nicht wirklich schnell. Daher kam mir der Gedanke eine CCD Kamera ala Starlight XPress im APS-C Format anstelle des Fangspeigels in den Primärfokus des Hauptspiegels zu setzten. Der Hauptspiegels dürfte so um f/2 haben. Abgesehen vom mechanischen Aufwand, macht es aus Deiner Sicht Sinn über solch eine Option nachzudenken? Sicherlich ist da auch noch ein Korrektor notwendig?

Danke!

Gruß,
Peter

 

[Gerd_Duering]

Hallo Peter,

Abgesehen vom mechanischen Aufwand, macht es aus Deiner Sicht Sinn über solch eine Option nachzudenken? Sicherlich ist da auch noch ein Korrektor notwendig?

na ja sagen wir mal so, mit dem passenden Korrektor sicher, aber sowas gibt es für den Mack meines Wissens nicht.

Das ganze ist ja praktisch das Hyperstar Konzept für den Mack.

http://starizona.com/acb/hyperstar/whatis.aspx

Wenn du den SP am Mack entfernen kannst ist sowas natürlich auch da denkbar.

Das Ganze ist aber nicht mit irgendwelchen Bastellein wie weiter oben mit dem Achromaten am SN diskutiert zu machen.
Der Korrektor ist sehr speziell und komplex.
Das kann man nicht eben mal so aus dem Ärmel schütteln, da steckt richtig Entwicklungsarbeit dahinter.
Und an Selbstbau ist da nicht zu denken.

Grüße Gerd

 

[peterlink]

Danke Gerd!
Gruß,
Peter

 

[blueplanet]

Hallo zusammen,

für alle Interessierten noch ein paar Infos zu den Wrights-Newtons.

Kommerzielles Produkt:
JSO (Japan special optics) Wright-astrograph
Instrument: d=4.9zoll f3.9 f=475mm
Man konnte wechseln zwischen visueller und photographischer Nutzung. Es gibt einige Bilder vom Instrument und auch damit gemachte Aufnahmen im web.
Beispielsweise Peter Wienerroither "PitWi" http://homepage.univie.ac.at/~pw/ hatte so einen.
Leider ist die Produktion seit min. 1996 eingestellt ...

Selbstschliff-Infos:
-Bratislav Curcic, A Wright Camera
(Stephen Tonkin, Amateur telescope making, Willman-Bell)
http://web.archive.org/web/19990424124837/http://www.atmpage.com/wright.html
Instrument: d=146mm f3.9 f=564mm für KB-Aufnahmen

Edgar Everhart, A visual Wright telescope
(Allan Mackintosh, Advanced Telescope Making Techniques, Springer)
Instrument: d=11.25zoll f5 f=56.25zoll und mit kleineren Öffnungen für visuelle Großfeldbeobachtungen.
Es wird auch ein Null-Testverfahren für den ellipsoiden Spiegel (oblate spheroid) beschrieben.

Nach obigen Autoren scheint es sehr schwierig zu sein das System auf einen "beugungsbegrenzten" Level zu bringen.

Ciao Werner