Die Rohlinge: Ausgangspunkt waren grob behauene Glasklötzer wie dieser
Jörg Peters 28 Zoll f/4,8 Bino Teleskop
Text und Bilder von Jörg Peters Copyright ©
Herstellung der Optik:
Optischer Durchmesser: 708 mm. Brennweite: 3.425 mm. Randdicke ca. 38 mm
Die Rohlinge: Ausgangspunkt waren grob behauene Glasklötzer wie dieser
Rondieren: Hier beim Bearbeiten des Randes auf der selbst gebauten Maschine
Danach wurden die Rückseiten beider Rohlinge gegeneinander plan geschliffen
Kurve vorfräsen mit Diamantwerkzeug und Kühlschmierung.
Grobes Vorfräsen des Granittools. Geht schnell, wird aber sehr grob. Kühlschmierung ist beim Tool nicht erforderlich.
Feinschleifen des Granittools auf der Maschine.
Fertiges Tool (Durchmesser: 490mm) mit Fließkanälen für das Schleifmittel. Das verhindert das Ankleben des Tools am Rohling.
Nach dem Auspolieren mit dem großen Granittool kam die Parabolisierung mit kleinen und Minitools dran. Besonders möchte ich mich hier bei Alois Ortner bedanken, der immer ein offenes Ohr für mich hatte und mir seine äußerst erfolgreiche Minitool Poliermethode näher gebracht hat. Das kleinste verwendete Tool hatte einen Durchmesser von 23mm. Das Arbeiten mit Minitools ist zwar eine sehr zeitaufwendige Angelegenheit, jedoch sehr gut steuerbar.
Exemplarisch sieht man das Anzeichnen der notwendigen Abtragungsorte auf dem Rohling
Nach den Lokalretuschen wurde mit Hilfe eines Bath Interferometers die Topografie der Spiegeloberfläche ausgewertet. Kurz vor Fertigstellung war das Verhältnis zwischen Politur und Auswertung etwa 5 Minuten Politur zu einem Tag Auswerten und Planung wo die nächsten zu polierenden Zonen sind. Die Auswertung erfolgte mit dem genialen Programm "Open Fringe" von Dale Easen, bei dem ich mich für das zur Verfügung stellen sehr bedanke. Ohne dieses Auswertungsprogramm wäre es nicht möglich gewesen, Optiken dieser Güte herzustellen.
Die eingesetzten Messmittel: Bath Interferometer für die Oberflächenauswertung und der Foucaulttester zur Bestimmung des Krümmungsradius (ROC).
Der Teststand hält den Spiegel in senkrechter Position bei +/- 45° von der Senkrechten mit schmalen Auflagen genau in der Schwerelinie des Spiegels. Der Spiegel wird so aufgestellt, dass er fast frei schwebend steht, damit keinerlei Kräfteeinflüsse außer den Auflagepunkten auf ihn einwirken können. Das ist wichtig, um reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten.
Die lateralen Auflager am Teststand
Meine Spiegel haben eine Dicke von 38mm, da muss alles perfekt stimmen um sicher messen zu können. Die senkrechte Aufstellung erzeugt im Spiegel einen Knickastigmatismus und Trefoil an den Auflagepunkten. Je dünner der Spiegel ist, umso schlimmer wird es. Dies ist eine Folge der senkrechten Aufstellung und des Teststandeinflusses und ist nicht einer fehlerhaften Optik zuzuschreiben.
Abhilfe zur Unterscheidung zwischen Spiegelfehler und Teststandeinfluss schafft die Möglichkeit in Open Fringe mehrere Interferogramme zu mitteln. Durch Drehung des Spiegels im Prüfstand in verschiede Winkelpositionen und Zurückdrehen der gewonnenen Interferogramme mittels Bildbearbeitung, liegen alle Interferogramme bei der Mittelung wieder positionsrichtig übereinander. Da die Position des Teststandes sich beim Spiegeldrehen nicht verändert, aber dann beim richtigen Übereinanderlegen der Spiegelpositionen im Bildbearbeitungsprogramm verdreht wird, reduziert sich der Teststandeinfluss durch Verschmieren der Auflagepunkte.
Mehrere Versuche und interferometrische Messungen ergaben die besten Ergebnisse mit geringstem nötigen Zeitaufwand bei Aufstellung und Positionsdrehung des Spiegels alle 72°. Pro Winkelstellung des Spiegels wurden jeweils 4 Interferogramme mit verschiedenen Streifenorientierungen gemacht. Aus 5 Winkelstellungen mit je 4 Interferogrammen ergeben sich 20 Interferogramme pro Messung, die in Open Fringe ausgewertet wurden. Eine Erhöhung auf 10 Winkelstellungen (alle 36°) ergab keine Steigerung der Genauigkeit, bei weniger als 5 Winkelstellungen streute das Messergebnis bei Wiederholungsmessungen für meinen Geschmack zu stark.
Äußerst wichtig für reproduzierbare Messungen ist das Anwenden eines bis zum Interferometer geschlossenen Messtunnels.
Dass alle meine Überlegungen richtig waren, zeigen die Messergebnisse. Ich denke mit den Spiegeln kann ich sehr zufrieden sein:
Spiegel Nr. 1 fertig. nur X Y Coma deaktiviert
Spiegel Nr. 2 fertig, nur X Y Coma deaktiviert.
Für die Open Fringe Spezialisten: Die Auswertungen erfolgten mit der FFT, während der Politur mit LPF 0,06 kein Smoothing.Bei den oben abgebildeten Protokollen sind nur X und Y Coma in den WaveFront Zernikes deaktiv und der LPF ist auf 0,02 gesetzt, keinerlei Smoothing oder weitere Deaktivierungen.
Obwohl beim Newton die Coma wegjustierbar ist und deshalb bei der Endauswertung deaktiviert werden kann, habe ich trotzdem Wert darauf gelegt, die Spiegel möglichst comafrei herzustellen. Deshalb habe ich während des Polierens die Coma aktiv gelassen um zu sehen, ob auch diese zuverlässig eliminiert werden kann.
Hier die Auswertung ohne Deaktivierungen:
Spiegel Nr.1 fertig, keine Deaktivierung
Spiegel Nr.2 fertig, keine Deaktivierung