Skywatcher: Nicht genug Bildausleuchtung

[Martin_Raabe]

Hi zusammen,

wie machen wir denn jetzt weiter? ?)

Wenn es tatsächlich so ist, dass die Anforderung an die Flächenqualität linear zum Brennpunkt hin abnimmt, und somit die Lambda/soundsoviel's sich nicht einfach addieren, wäre jegliche Investition in teure Fangspiegel und -sehr viel mehr- teure Zenitspiegel reine Geldverschwendung.

Gerade beim ZS, wo für eine Sternabbildung auch nur noch ein kleiner Teil der Fläche überhaupt genutzt wird, sollte dann so ziemlich alles anstandslos funktionieren was halbwegs eben ist

Hat jemand eine Idee wie wir das rauskriegen? Ein systematischer Test mit nachgewiesen guten und schlechten FS oder ZS?
Oder z.B. künstliche Störungen an verschiedenen Stellen einbringen z.B. mit unverspiegelter Baader-Folie oder mit Fensterglas?

Und wie sieht's eigentlich aus mit Microripple und Streulicht?

Vielleicht kommen wir der Wahrheit ja noch auf die Spur...

cs
Martin

 

[Stefan1960]

Ja Martin, das würde mich auch sehr interessieren. Aber das ist eine andere Liga, in der ich nicht mitspielen und keine Ergebnisse beitragen kann. Da wäre ich nur am Ergebnis interessiert

Gruß,
Stefan.

 

[tommy_nawratil]

hallo,

Suiter macht auf Seite 290 der zweiten Auflage folgende Angaben: Der Newton FS kann weniger Fehler tolerieren als der ZS eines Refraktors, wegen der Grösse der ausgeleuchteten Stelle.

Ein noch tolerabler sphärischer Fehler wäre z.B. beim FS eines f/4,3 Newton eine Krümmungsradius von 1,4x10^6mm, bei einem f/12 wären es 13500mm. Er gibt die Formel für 0,8 Strehl:
R(diag)=842xD(spot)^2 (mm)

Für nicht sphärische Fehler, die nicht refokussiert werden können, sollte der Fehler über den Spot bei 1/5,4 Lambda liegen um über 0,8 Strehl zu liegen.

Der weitaus schlimmste und häufigste Fehler bei ZS ist aber Dejustage - Verkippung. Zeigt nicht auf die Mitte des Objektives, und zwar gar nicht. Sehe ich in der Praxis unheimlich häufig, auch bei teureren 99% Spiegeln.

lg Tommy

 

[Stefan1960]

Guten Morgen allerseits,

hab mal ein bißchen gestöbert. Vielleicht hilfts ja ein bißchen weiter:

Bei Antares I kommt der Autor zu dem Schluss, dass die Fangspiegelqualität keineswegs von untergeordneter Bedeutung ist.

Bei Antares II wird unter Punkt 7. als Richtlinie angegeben, dass der FS mindestens 2mal so gut sein sollte wie der HS.

Man kann das jetzt einfach als Werbeaussage abtun. Ich finde aber, dass diese Aussagen zumindest in Betracht gezogen und in der laufenden Diskussion berücksichtigt, ggf. relativiert werden sollten.

Gruß,
Stefan.

 

[Martin_Raabe]

Hallo Stefan,


auch Altmeister Texereau schreibt sinngemäß:

- da der FS nahe am Fokus sitzt (z.b. 1/10f vor dem Fokus), kann man zunächst mal 10x so große Formfehler der Fläche tolerieren

- Entscheidend sei aber (wie immer) der Einfluß auf die Wellenfront. Um das Rayleigh-Kriterium zu erfüllen, darf der Oberflächenfehler des FS lambda/12 nicht übersteigen (Faktor 1,4 wegen der 45°-Neigung!).

- da der FS geneigt ist, kann man nicht wie im Fall bei Fehlern auf dem HS eine andere optimale Referenzfläche wählen [d.h. auf eine minimal andere Brennweite nachfokussieren wo die Aberrationen am kleinsten werden] Die Krümmung beim FS muss exakt 0 sein damit kein Astigmatismus entsteht.

- A. Couder wird zitiert: für Astigmatismus < lambda/5.5 in der Wellenfront darf die Krümmung des FS lambda/8 nicht übersteigen. [damit muss dann aber lambda/8 Wave gemeint sein!??]


Demnach geht das in die gleiche Richtung wie in dem von dir angegebenen Link: die Fläche des FS muss besser sein als die des HS (um den Faktor 1.4 bzw. 2)

Zusammen mit der Tatsache dass eine lambda/4 Optik auch nur gerade so akzeptabel, aber keineswegs sonderlich gut ist, gilt dann natürlich (wie zu erwarten war):

--> jegliche Verbesserung des HS oder FS verbessert die Abbildung. Die Verbesserung ist aber nur dann merklich, wenn die andere Komponente nicht deutlich schlechter ist.


---> sehr guter FS ist Voraussetzung für ein sehr gutes Bild

cs
Martin

 

[Stefan1960]

... und das, Martin, führt offenbar zu folgender Konsequenz:

Wenn ich einen gerade eben tolerierbaren HS habe (was ich hier mangels besseren Wissens quasi als Arbeitshypothese annehme), dann muss wenigstens mein FS top sein, damit das gerade eben akzeptable Bild des HS nicht doch noch durch die Zusatzfehler des FS nach unten aus der Toleranz herausfällt.

Okay so?

cs
Stefan

 

[Martin_Raabe]

Hi Stefan,

Okay so?

Genau.

Der Faktor 2 von der Antares-Seite (statt 1,41) dürfte von der Überlegung kommen, dass beim FS eine bestimmte Verbesserung preiswerer zu haben ist als beim HS.

Also z.B.
HS mit lambda/8 & FS mit lambda/12 ist billiger als
HS mit lambda/12 & FS mit lambda/8


Hab jetzt mal das Pleiger/Rucks Interferogramm meines 39mm ICS Premium (149€) rausgesucht.
Die Kontur sieht aus wie ein "Pringles" Chip, also sattelförmig. Krümmungsradius -71 Kilometer.
Peak-Valley frontal ist lambda/15,6 wave @633nm
Unter 45° fügt er der Wellenfront des Selbstgeschliffenen demnach einen Fehler um lambda/9,5 bei 550nm hinzu.

Kombiniert mit z.B. einem lambda/8 wave @633nm Hauptspiegel (lambda/6,3 wave @ 550nm) wäre das System bei einfacher Addition der Werte mit lambda/3,8 schon nicht mehr im Rayleigh-Limit!

Wobei sich die Frage stellt ob einfaches Addieren der PV Werte wirklich aussagekräftig ist, oder nicht doch besser die geometrische Addition der RMS Werte...

cs
Martin

 

[**DONOTDELETE**]

Hallo Martin,

nein, die ptv Werte kann man nicht einfach addieren und dann behaupten,
daß das gesamt-Teleskop derart schlecht sei. Das wäre nur dann der Fall
wenn sich die Fehler tatsächlich addieren würden. Also Asti + Asti
in der gleichen Orientierung. Es könnte aber genau das Gegenteil einer Addition
der Fall sein, nämlich eine Subtraktion. Außerdem können ja die verschiedensten
Fehler vorliegen, mit den verschiedensten Anteilen an der Fläche des Spiegels.
Ein kleiner abgefallener Rand beim Fangspiegel (den hat mein ansonsten
extrem fehlerfreier FS) wird sich dann gar nicht auswirken wenn der Fangspiegel
dort gar nicht genutzt wird, weil er nicht auf das winzigste Maß reduziert ist.

Auch beim Hauptsiegel hat man praktisch immer einen zumindest kleinen Randabfall.
Der geht beim ptv arg stark ein, macht beim rms aber wenig und auch beim Strehl und der MTF nicht viel.

Was die Diskussion um die notwendige Fangspiegelgüte betrifft:
1) die insgesamt reultierende Wellenfrontabweichung zählt.
2) es ist egal an welcher Stelle diese verursacht wird
3) der Fangspiegel sollte nicht schlechter als der Hauptspiegel sein.
4) ein schlechter Fangspiegel kann mit einem guten Hauptspiegel zusammen
nur ein schlechtes Bild machen.
5) ein guter Fangspiegel kann mit einem schlechten Hauptspiegel zusammen
auch nur kein gutes Bild machen.

MfG,Karsten

 

[Martin_Raabe]

Hallo Karsten,

nein, die ptv Werte kann man nicht einfach addieren und dann behaupten, daß das gesamt-Teleskop derart schlecht sei. Das wäre nur dann der Fall wenn sich die Fehler tatsächlich addieren würden.

Eben, die Addition dürfte nur für RMS-Werte möglich sein (dann aber auch nur als Wurzel der Summe der Quadrate, wie für die Ermittlung der RMS der Einzelflächen).

Die Angabe des Systemfehlers aus zwei Flächen, von deren Fehlern man nur die Extremwerte kennt (eben das peak-to-valley), wäre also prinzipiell unmöglich. Man kann nur sagen: bei einer deutlich schlechteren Fläche wird auch der Systemfehler irgendwo in diesem Bereich liegen.

Deinen Punkt 3 würde ich nach den bisherigen Erkenntnissen umformulieren in: Der FS sollte etwa 1,4x so gut wie der HS sein.

cs
Martin

 

[Stefan1960]

5) ein guter Fangspiegel kann mit einem schlechten Hauptspiegel zusammen
auch nur kein gutes Bild machen.

Karsten, dieser Punkt ist längst verstanden und auch nicht bestritten. Aber er trifft den Kern meiner Anfrage nicht.

Die (für mich) wichtigere Aussage ist, dass der gute Fangspiegel nach obigen Überlegungen verhindern kann, dass ein (noch) gutes HS-Bild insgesamt nach unten aus der Toleranz rutscht.

Ich reite auf diesem Punkt immer wieder herum, weil mich eine ganz bestimmte Überlegung umtut:

Im Vorliegenden Fall strebe ich gar keinen Strehl von 95% an, weil mir das einfach zu teuer ist.
Mit der Erfüllung des Rayleigh Kriteriums insgesamt nach passieren beider Spiegel könnte ich ja leben. Das wäre ja schon mal was. Darüber hinaus sind nämlich keine nennenswerte Schärfeverbesserungen zu erwarten. Bessere Spiegelsets liefern allenfalls noch ein besseres Kontrastübertragungsverhalten. Aber das will auch bezahlt sein, was nicht mein Ziel ist.

Umgekehrt will ich mich aber auch nicht mit einem Gesamt-Strehl von <80% zufrieden geben. Beugungsbegrenzt sollte schon sein. Dazu muss ich den HS und den FS beide betrachten, nicht nur den HS alleine. Ich habe einen Asien-HS unbekannter Qualität. Von solchen Asien-Hauptspiegeln kenne ich keine Meßdaten als Anhaltswert. Es kursieren lediglich Gerüchte, dass diese Hauptspiegel für sich alleine genommen nicht viel besser als Rayleigh sind, wenn überhaupt.

Zu Fangspiegeln sind ebenfalls nur spärliche Angaben verfügbar. Antares als FS Hersteller bietet unterschiedliche Qualitäten mit Zertifikat an und gibt Qualitätsbereiche von 1/14 bis 1/30 wave p/v an. Auch wenn es nicht bekannt ist, darf man von den billigen Asien-Fangspiegeln annehmen, dass sie sich eher am unteren Ende dieser Qualitätsskala bewegen und möglicherweise diese Genauigkeiten nicht einmal erreichen.

Und jetzt kommt der Knackpunkt: Die Asien-Hersteller behaupten immer mal wieder für ihren HS, dass dieser beugungsbegrenzt sei. Das ist aber eine Aussage, die nur den HS und nicht die Gesamtoptik betrifft. So eben beugungsbegrenzter HS plus so eben beugungsbegrenzter FS macht ein Bild, was nicht mehr beugungsbegrenzt ist. Das muss ich quasi aus den herstellerseitigen Angaben ableiten.

Wenn ich jetzt aber mangels Meßdaten herstellervertrauend annehme, das mein HS tatsächlich beugungsbegrenzt (aber nicht viel besser als das) ist, dann muss wenigstens der FS top sein, damit ich mein angestrebtes Ziel von Strehl > 0,8 erreichen kann.

Bei Antares gibt's zertifizierte 2.14" FS ab 100,-$ aufwärts. Wenn ich damit erreichen kann, dass nicht nur der vorhandene HS, sondern das gesamte optische System in der Beugungsbegrenztheit bleibt, wäre das Ziel mit überschaubarem Geldeinsatz erreicht.

Nicht mehr und nicht weniger steckt hinter meiner Anfrage.

cs

Stefan.

 

[fraxinus]

Hallo,

...dann aber auch nur als Wurzel der Summe der Quadrate, wie für die Ermittlung der RMS der Einzelflächen)

Genau so, Martin :super:
Das läuft dann auf die *Multiplikation* der Strehlwerte hinaus.
Habe noch einiges gerrechnet, nur eben wenig Zeit um das vorzustellen, kommt aber noch.
Nur soviel:
Mit PV Werten ist kein Blumetopf zu gewinnen (war klar), die sind aber besser als nichts.
Wenn man es ganz genau wissen will, muss man den RMS (bzw Strehl) des FS in *Einbaulage* unter 45 Grad kennen bzw vermessen.
Weiterhin muss man nur den Strahlenkegel des Achsstrahls berücksichtigen, dessen Durchmesser ist oft nur 2/3 des Fangspiegels ist. (evtl plus das beugungsbegrenzte Feld des HS)

Ein FS muss nicht wirklich plan sein, um in 45 Grad einen niedriegen RMS zu haben. Und das ist die Crux, denn soviel mir bekannt ist, werden die FS frontal vermessen. Und dann müssen sie eben doch zwangsläufig plan sein um auch in 45 Grad zu funktionieren.

Viele Grüße
Kai

 

[tommy_nawratil]

hallo Stefan,

kurz zusammengefasst: Ja, den FS gegen was besseres zu ersetzen, zahlt sich aus - wenn er denn schlecht ist. Meine 3 ausgetauschten FS hatten allerdings keine offenbaren optischen Mängel, sondern ich wollte mehr Reflektivität.

Die 10" Skywatcher Spiegel die ich bis jetzt getestet habe (es waren etwa 6-8 im letzten Jahr, Sterntest und Ronchitest), waren alle deutlich besser als bloss beugungsbegrenzt - hoffen wir, dass sich die Serie bis zu deinem fortsetzt.

Es ist sehr gut sich über sein Instrument Gedanken zu machen, man lernt damit umgehen und es zu verbessern. Denke auch an die üblichen Tuningmassnahmen: Velour innen, saugender Lüfter, Isolierung aussen. Das kann mehr bringen als ein paar Strehl%. Und lerne auch die optische Qualität zu beurteilen, dann weisst du was du hast.

lg Tommy