Spiegelmaterial - Spiegelschicht

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dobsonaut

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hi folks,
ich habe eine frage zum spiegelmaterial. keine panik, es geht nicht um den spiegelträger, sondern um die eigentliche
spiegelschicht. grund der frage ist die heutige galileo sendung mit einem beitrag zur spiegelherstellung.

dort wurde als reflexionsschicht silber aufgebracht. bisher
war mir von der teleskopseite her immer nur alu geläufig.
werden bei teleskopen auch silberbeschichtungen benutzt,
oder funzt das nicht???
danke für umfangreiche antworten sagt der dobsonaut
 
Hi Dobsonaut,


im Prinzip gibt es folgende Schichten:


- Chemische Versilberung: Hohe Reflektivitaet (ich denke so um 95%), aber nach einigen Wochen bereits stark zurueckgehend wegen Reaktion mit Schwefel aus Luft(-verschmutzung). Chemisches Versilbern ist relativ teuer und gefaehrlich wegen Bildung von Knallsilber.

- Versilberung im Hochvakuum: Aehnlich wie oben. Es gibt aber auch "protected silver", Reflektivitaet ueber weiten Bereich 97% und haltbar. Wahrscheinlich ebenfalls SiO2-Schicht. Fuer Grossteleskope hat Silber Vorteile wegen der generell hoeheren Reflektivitaet, wenn man viele Spiegel braucht.

- Aluminisierung: Im Hochvakuum aufgedampft.

-- Reine Aluschicht: Bildet nach einiger Zeit schuetzende Aluminiumoxidschicht. Reflektivitaet: Weiss nicht. Vorteil der fehlenden Quarzschicht: Polarisation wird nicht verfaelscht. Auch ist das Abloesen der Schicht mit weniger Risiken verbunden, deswegen bei grossen Observatorien, die eh turnusmaessig neu verspiegeln, vorzuziehen.

-- Alu + SiO2: Sehr stabile Schicht, haelt bei gelegentlicher sachgemaesser Reinigung viele Jahre (kenne 15 Jahre alte Schichten ...). Reflektivitaet moderat, so um 88 %.


- Gold: Gibts auch, fuer Infrarotteleskope. Ich kenne einen Amateurspiegel der vergoldet wurde, irrtuemlich (grummel ...)


 
Hallo Dobsonaut,

auf Astro-Optik.de.vu gibts was über Spiegelschichten zu lesen. Und zwar unter dem Menüpunkt "infos zu..." --> "Spiegelschichten". Dort werden verschiedene Materialien und ihr Anwendung behandelt. Man kann auch Metalle kombinieren, so z.B. erst eine Chromschicht aufdampfen auf die dann die Aluminiumschicht aufgetragen wird. Dadurch wird die Schicht stabieler und hält besser auf dem Glas.

Noch Fragen? Dann her damit!

Viele Grüße
Raphael
 
Hallo Jürgen,

ich plane irgendwann mal meine Spiegel neu beschichten zu lassen. Dann würde ich auch gerne was hochreflektierendes von 96% oder mehr haben. Schliesslich ist das ja so gut wie mehr Öffnung :-)

Kannst Du mir zuverlässige Firmen nennen, die sowas machen?
Welche Beschichtung würdest Du mir in dem Fall empfehlen?
Und für den FS dieselbe?

 
Hi dobsonaut.
Silber ist wegen seiner Langzeit-Instabilität schon lange nicht mehr "in". Nach spätestens 5 Jahren war eine neue Beschichtung fällig. Standard ist reines Alu, aufgedampft, mit ca. 92% Reflektivität, so wie professionelle Sternwarten das verwenden. Allerdings beschichten die etwa einmal im Jahr die Spiegel völlig neu, was für uns nicht in Frage kommen dürfte. Ich sehe Du bist in Bremen. Bei der aggressiven Seeluft empfiehlt sich noch eine Quarzschutzschicht auf das aufgedampfte Alu zum Schutz, und man kann auch mal etwas beruhigter mit Kollodium ran. Ist der Aufdampfer geschickt, macht er Dir eine Lambda/4 dicke Quarzschicht, die erhöht interferometrisch die Reflexion wieder etwas, auf max. 88-90%. Ansonsten landet man mit Standard-Quarzschutz auf Alu bei etwa 86%. Die optimale Quarzschicht-Dicke hängt ab vom Brechungsindex des Alu und des Quarz (genauer jeweils vom Imaginärteil), der schwankt aber bei dünnen Schichten leicht um einen Faktor 2-4, deshalb ist Lambda/4 ein guter praktischer Mittelwert.
Mehr als 94% bekommt man nur mit dielektrischen Mehrfachbeschichtungen aus diversen Metalloxid- und fluoridschichten, die sind aber reichlich teuer. Als gute Quelle hierfür kenne ich selber nur ICS in Augsburg, oder professionelle Anbieter, da ist man aber schnell mit Preisen über 5000 Euro für solche Flächen dabei. Beim Testen der verschiedenen Schichten habe ich aber ehrlich gesagt keinen Unterschied (visuell) zwischen 86% und 94% erkennen können.
Grüsse, Jürgen.
 
Hi Jochen,


ich kenne nur die Firma Ernst Befort in Wetzlar. Adresse muesste hier irgendwo im Forum stehen, ansonsten mal googlen.

Als ich dort vor ca. 10 Jahren meine Spiegel beschichten liess, boten sie 88% und 94% an, letzteres kostete 25% Aufpreis. Rechnest Du also in Photonen/Euro, lohnt sich das nicht <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/smile.gif" alt="" /> .


 
Hi Jürgen,

so weit meine Infos reichen wird bei Spiegeln nicht eine Lambda/4 Schicht aufgedampft sondern eine Lambda/2 Schicht. Denn Lambda/4 hin plus Lambda/4 zurück macht Lambda/2 optische Weglänge durch die Schicht. Somit würden sich die Wellen nicht verstärken sondern gegenseitig auslöschen.
Eiene Lambda/2 Schicht hingegen macht eine Weglänge von Lambda/1 und somit können die Wellen so interferieren, daß sich die Intensität steigert.

;-)

Viele Grüße
Raphael
 
hallo Raphael.
Richtig, nur kommt noch ein Phasensprung von etwa Lambda/2 an der Grenzfläche Luft/Quarz dazu, nicht aber am Metall. Drum Lambda/4.
P.S. Auch am Metall gibts einen kleinen Phasensprung, der hängt aber von etlichen Parametern ab, also eine Wissenschaft für sich......Wir mussten das mal genauer wissen und haben Messreihen durchgeturnt. Rein rechnerisch ist Lambda*0.4 optimal, zeigt aber starke Interferenzen in der Praxis (das Lehrbuch weiss halt net alles...). Das reale Optimum lag bei Lambda/4.
 
Man lernt nie aus :)

Hi Jürgen,

vielen Dank für die Erklärung! Man lernt nie aus ... <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/smile.gif" alt="" />
Wenn ihr das mal genauer untersucht habt wird's wohl stimmen!

Aufgekläre Grüße
Raphael
 
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