Superglatte Quarz-Spiegel

  • Superglatte Quarz-Spiegel bei ICS

    Bekanntermaßen trägt die Glätte eines Spiegels sehr zur Kontraststeigerung bei. Rauhe Spiegeloberflächen erzeugen viel Streulicht, das den dunklen Hintergrund
    aufhellt. Offenbar hat das verwendete Trägermaterial einen großen Einfluß auf die Oberflächen-Glätte. In vorliegendem Fall war es Quarz, ein sehr hartes Glas-
    material, das sehr schwer zu bearbeiten ist, das aber offenbar einmalig glatte Oberflächen ermöglicht. Je nach Qualitäts-Anspruch kann man hinsichtlich Spiegel-
    glätte ganz unterschiedliche Qualitäts-Stufen kaufen, was natürlich auch eine Preisfrage ist und die umsatz-orientierten von den qualitäts-orientierten Händlern
    unterscheidet.

    Eine Serie von acht Quarzspiegeln 200/1200 sollte hauptsächlich auf Rauhheit bzw. besser auf Glätte untersucht werden und das Ergebnis sollte in einer 3-D-Darstellung
    dargestellt werden. Was bei 10-inch Spiegeln in Autokollimation gegen einen Planspiegel mit 80 mm Bohrung noch möglich ist, würde bei einem 200 mm Durchmesser kleinen
    Newton-Spiegel zuviel von der Mitte abblenden, weshalb in diesem Fall eine Ross-Null-Test-Anordnung bei einfacher Genauigkeit der bessere Weg ist. Wegen der Farbdispersion
    der verwendeten BK7 Plan-konvex-Linse 165 mm f= 971.2 mm muß allerdings ein Interferenzfilter wie z.B. der Solar Continuum von Baader verwendet werden, der nur Grün
    bei ca. 550 nm wave durchläßt. Das ist der Grund für die grün eingefärbten "Rauhheits"-Bilder aus dem Lyot-Test.



    The Dall-Null-Test, der Ross-Null-Test, (Spiegel-Test-Verfahren+Ross-0-Test)
    Parabel-Kompensation über Kugelspiegel oder Sphäre
    Anders als beim Dall-Null-Test passiert der Lichtkegel die Kompensationslinse zweimal: auf dem Hin- und Rückweg, was eine entsprechende Genauigkeit dieser Einzel-Linse
    voraussetzt. Aus der Übersicht kann man die opt. Daten der verwendeten Plankonvexlinse ebenso erkennen, wie die Spiegeldaten des Prüflings. Bei diesem Setup muß man
    die Restfehler der Linse abziehen, ebenso den Einfluß des Seeings, was nicht unerheblich sein kann und beim Lyot-Test in Form von Schlieren sehr gut zu sehen und foto-
    grafieren ist. Manche Artefakte beruhen auf diesem Effekt.



    Bevor man die Glätte von Spiegeln beurteilt, sollte man sich vergewissern, wie "glatt" 16-Zoll Newtonspiegel eines bekannten Spiegelherstellers aus Fernost sein können.
    Diese Qualität ist nicht nur bei den 16-Zöllern weltweit verbreitet, was ich spätestens nach einem Email aus Australien weiß. Dieses Rauhigkeitsmerkmal ist das
    Erkennungsmerkmal aus dieser Spiegelschmiede. Anders als u.a. bei Lomo-Spiegel, die manchmal konzentrische Polierspuren zeigen, hat man es bei diesem
    Hersteller mit den typischen radialen Polierstrichen zu tun.



    Die einzelnen Interferogramme bei 532 nm wave beweisen die hohe quantitative Qualität zwischen Strehlwerten von 0.95 - 0.99.



    Die entscheidende Frage nach der Glätte beweisen diese Lyot-Test-Bilder, die wegen der besseren Darstellung in eine 3-D-Form umgewandelt worden sind. Aus diesem Grund
    verbleibt einer dieser Spiegel für weitere Untersuchungen am Himmel erst einmal bei mir.



    Diese 8-Zoll Spiegel sind das glatteste, was mit bisher untergekommen ist. Wie sich diese Oberfläche am Himmel auswirkt, muß ich im Detail noch untersuchen.

  • Hallo Wolfgang,


    eine Frage, die auch andere sicherlich interessieren könnte:
    Handelt es sich bei den Galaxy Spiegeln um diejenigen, die in den roten Röhren verbaut sind oder um diejenigen, die Martin in seinen eigenen ATD-Dobsons verwendet?


    Der Markenname Galaxy ließe ja beides zu.


    Liebe Grüße
    Winfried

  • Hallo Wolfgang,


    ah,...meiner seiner einer...
    Ja, die Spiegel sind top. Ich dachte nur daran, daß es in den USA zumindest früher eine Firma "Galaxy" gab, die Spiegel herstellte. Dort bezog Martin seine für die Eigenbauten. Aber meines Wissens nach hatte sich dieser Spiegelschleifer zur Ruhe gesetzt, was geblieben ist, ist der Markenname als Erinnerung an einen sehr netten Menschen.


    CS
    Winfried

  • Hallo (fast) Nachbar,


    hat die nahezu perfekte Oberfläche mit der Glassorte zu tun, oder hat Galaxy da eine hervorragende Schleif- oder Beschichtungsmethode gefunden?
    Ich habe hier einen nagelneuen Galaxy D8 mit BK7 Glas, wäre mal interessant zu erfahren ob der auch so glatt ist. Falls du Interesse an einer Vermessung hast, könnte ich mal vorbei kommen. Oder wenn du die Spiegel optisch am Sternenhimmel testest, könnte man mal meinen als Vergleichsgerät daneben stellen.

  • Hallo Pho,

    in der Regel legt ICS großen Wert auf glatte Spiegel. Trotzdem sind die Polierspuren bei BK7 Spiegeln deutlicher zu sehen als bei Pyrex-Spiegeln und ist offenbar
    beim harten Quarz noch mals ums Klassen besser. Bessere Qualität kostet bereits im Einkauf mehr, weshalb sich oft am Preis die Geister scheiden.

    Bei Deinem BK7 Spiegel wird man die radiale Politur besser sehen, aber ich vermute, daß er trotzdem sehr genau ist, sonst hättest Du es schon gemerkt. Gegen
    einen Besuch spricht ebenfalls nichts, dann kann ich es in Kompensation überprüfen.

  • Hallo photonenverwurster


    Quote

    hat die nahezu perfekte Oberfläche mit der Glassorte zu tun, oder hat Galaxy da eine hervorragende Schleif- oder Beschichtungsmethode gefunden?


    Weder noch! Im Grunde ist es egal was für einen Spiegelträger man verwendet, Duran50, Pyrex, BK7, Quarz oder Zerodur, man kann alle diese Materialien perfekt auspolieren oder auch mit ordentlicher Rauheit versehen, das ist alleinig eine Frage der Fertigungsqualität, der Zeit und selbstverständlich des Preises.


    Grundsätzlich wird das Thema Rauheit viel zu hoch gehängt, im Grunde braucht sich der Amateurastronom darüber keinen Kopf zu zerbrechen. Wichtig ist zuerst einmal die Parabel und wenn diese gut getroffen wurde, ist der Spiegel auch gut auspoliert.
    Danach kommen Fangspiegel, Okulare, Justage, Seeing usw. und irgend wo ganz hinten macht sich dann auch die Rauheit bemerkbar ;-)


    Hat hingegen ein Spiegel nur einen Strehl von 0,75, weil die Parabel makroskopisch nicht stimmt, braucht man sich über den Einfluß der "Mikrorauheit" nicht zu sorgen.
    Dann hat man nämlich ganz andere Probleme und ob die nicht berücksichtigte "Mikrorauheit" dann noch am Strehl irgendwo in der Größenordnung von +/- 0.04 verändert ist ziemlich Banane.
    Das gleiche gilt natürlich erst recht bei Strehl 0.999 ;-)


    Gruß Uwe

  • Hallo Uwe,


    dann kläre mich mal bitte auf.
    Es werden "Tests" durchgeführt, um z.B. die Rauhigkeit eines Spiegels von peak to valley zu definieren. - (Verzeihe bitte, ich bin Amateur, kein Profi in diesem Fach, daher meine holprige Fragestellung).
    Nehme ich zur Messung meinetwegen 6 Punkte auf einem Spiegel, so kann ich sowohl sehr gute als auch extrem schlechte Werte ermitteln.
    Habe ich per Zufall (oder weil ich es so will...) gute Werte ermittelt, so habe ich ein hervorragendes Ergebnis - mein Spiegel wird 50% teurer...


    Würde ich 500 Messpunkte anfahren, so hätte ich ggf. ein Ergebnis, das eine solche Rauhigkait aufweisen würde, daß ich als Laie den Spiegel lieber entsorgen würde.


    Frage nun: gibt es Kriterien, WIEVIELE Punkte ich ausmessen MUSS, um zu einem Ergebnis zu kommen, an dem ich ALLE Spiegel vergleichen kann?


    Diese Frage hat mich schon oft berührt und ich würde dazu auch gerne mal das Statement von Wolfgang hören. Ich weiß, daß gerade mit diesen, für den Laien nicht immer nachvollziehbaren "Werbeaussagen" ziemlich Schindluder getrieben wird.


    Liebe Grüße (und gespannt)
    Winfried

  • Hallo Uwe,

    1. Frage: Wieviel Spiegel hast Du schon geschliffen.
    2. Frage: Wieviel Spiegel hast Du über welchen Test auf Rauhheit überprüft.
    3. Frage: Hast Du irgendwann einmal einen Vergleich durchgezogen zwischen einem
    glatten und einen rauhen Spiegel.
    4.Frage: Warum glaubst Du, daß SC-Systeme visuell so einbrechen? Spiegel-Rauhheit im Vergleich - Übersicht von Newton-Spiegeln
    5. Frage: Warum prüft Texereau bzw. die französischen Spiegelschleifer auf Rauhheit? http://www.astro-foren.de/showpost.php?p=34596&postcount=2
    http://www.astrosurf.com/tests/artic...t/contrast.htm
    http://www.astrosurf.com/tests/defau...s.htm#rugosite
    http://www.astrosurf.com/tests/test460/test460.htm#haut
    http://www.astrosurf.com/tests/defauts/fig2b.htm
    Letzte Frage: Hast Du nachvollziehbare eigene Erfahrungen, oder verbreitest Du unbewiesene "Foren-Meinung"

    Wenn ICS seit Jahren großen Wert auf glatte Spiegel legt, dann steckt dahinter immerhin einiges an Erfahrung. Und wenn der David Verneth in Frankreich superglatte Spiegel schleift, Carl Zambuto übrigens auch, Intes-Spiegel auch sehr glatt sind, dann solltest Du denen schleunigst erklären, daß die sich die Mühe sparen können.
    Vielleicht liest Du dazu auch meinen Beitrag Nr. 3: http://www.astro-foren.de/showpost.php?p=35028&postcount=3

    Ich würde gerne mal Deinen Newton-Spiegel auf Glätte prüfen.

    Und was die Behauptung angeht, jedes Glas-Substrat läßt sich glatt polieren, es käme nur auf die richtige Bearbeitung an, siehe Frage 1-5

  • Hallo Winfried,

    http://www.astrosurf.com/tests/test460/test460.htm#haut

    Hinter diesem Link aus den Jahren 1998-2000 steckt eines von vielen Beispielen aus Frankreich:
    Dort in Puimichel hat der Belgier Dany Cardoen am Ortsrand eine Sternwarte gebaut mit einem 1 Meter Spiegel und einer Werkstatt, Atelier genannt, und schliff mehr oder weniger erfolgreich Spiegel unter freiem Himmel, ohne Wasseranschluß. Dazu habe ich genügend Bildmaterial, weil ich 1999 an Ostern und im August drüben war.
    Unabhängig von den vielen Geschichten, die bei mir drei Leitzordner füllen, schliff Cardoen den im Link gezeigten 460mm Durchmesser Newton-Spiegel mit der im Link gezeigten Rauhheit.
    Genau dies und andere Mängel waren der Grund, warum David Verneth später diesen Spiegel zur Nachbearbeitung bekam und daraus einen wunderbar glatten Spiegel ablieferte.
    Den französischen Spiegelschleifern kann man mangelndes Fachwissen wohl kaum unterstellen. Auch habe ich mir von diesen Seiten die Anregung für den Lyot-Test geholt. Manchmal sind wir Deutschen wirklich nicht die Gescheitesten.

    Wegen eines 840 mm Newton-Spiegels auf dem Cerro Armazones, aus dem Hause Cardoen, war ich drei Mal in der Atacama-Wüste. Dieser Spiegel wurde mittlerweile durch einen LOMO-Spiegel ersetzt. Dort soll das 42-Meter Durchmesser große E-ELT gebaut werden. Vermutlich wird man wie beim Parnal auch, die Bergkuppe abtragen. Bereits bei den 8-Meter Spiegeln war dieser Berg im Gespräch, wo derzeit das Hexapod der RUB-Universität steht.


  • Hallo Uwe,


    kannst Du mir anhand der angehängten Grafik nochmal den Unterschied zwischen gut getroffener Parabel mit und ohne Rauhigkeit erklären? Ist das untere Treppchenbild nicht eher ein Beugungsgitter anstelle eines Speigels?


    astro-foren.de/wcf/index.php?attachment/1477/


    Grüße


    Christoph

  • Hallo zusammen


    Ich verstehe diesen Vergleich nicht ganz, zwischen 16" F/4.5 und 8" F/6, was haben diese gemeinsam?


    Es gibt gute Qualität und es gibt schlechte Qualität, es gibt teure Optik und es gibt billige Optik, was bringt es, zwei Extreme zu vergleichen?


    Der 8" F/6 ICS-Premium kostet 599€, wenn überhaupt könnte man einen 8" F/6 GSO oder Skywatcher für 300€ vergleichen.


    Der Lyot-Test dient leider nur für eine subjektive Einschätzung, ohne einen Lamda/RMS- Wert kann man lange darüber spekulieren wie glatt, oder rauh eine Oberfläche ist.
    Den der Kontrast beim Lyot Test ändert sich mit:


    - der Offnung
    - der Größenordnung der Fehler
    - der Tiefe der Fehler
    - der Position des Abdeck-Streifens
    - der Dichte des Abdeck-Streifens
    - der Belichtungszeit der Aufnahme
    - der verwendeten Lichtquelle (Weißlicht/Monochromatisch)
    - der Rauheit der Referenz
    - der Bildbearbeitung


    Man kann also einen glatten Spiegel extrem rauh aussehen lassen und einen rauhen, glatt. Eine Angabe in Lamda/RMS währe da wesentlich aussagekräftiger!


    Warum Wolfgang die 16" Spiegel so extrem rauh darstellen tut, weiß ich nicht. Hier sahen sie noch etwas "normaler" aus.


    http://www.astro-foren.de/showthread.php?p=37905


    Ebenso wahren bisher die 8" GSO mit BK7 auch nicht so schlecht.


    http://www.astro-foren.de/showthread.php?p=34596


    Eine Fläche auf eine Güte von 1/40 RMS wavefront zu bekommen ist für Spiegelschleifer und die Industrie eigentlich kein Problem, außer man will es extrem billig und einfach haben.


    Schaut man sich dann einmal die MTF-Kurve von 1/40 RMS wavefront an da tut sich recht wenig am Kontrast, gegenüber dem Ideal.


    Nimmt man einmal das Extrem von 1/20 RMS als Oberfläche, so hat man eine MTF-Kurve ähnlich einer perfekten Optik mit ca. 25% Obstruktion.
    Wer von euch sieht bei 25% Obstruktion einen grauen Himmel, oder signifikante Streulichthöfe um Planeten?!


    Gruß Uwe

  • Hallo an alle!

    Nimmt man einmal das Extrem von 1/20 RMS als Oberfläche, so hat man eine MTF-Kurve ähnlich einer perfekten Optik mit ca. 25% Obstruktion.


    Die Beugungseffekte die am Fangspiegelrand und dessen Aufhängung entstehen sind meiner Meinung nach völlig andere, als sie an einer rauen Spiegeloberfläche entstehen. Die absoltuten Helligkeitswerte und auch die Strehlwerte bzw. RMS geben ja nur ein Maß für die im Beugungsscheibchen abgebildete Lichtmenge an. Nicht angegeben wird, wie das fehlende Licht sich auf das Umfeld des Beugungsscheibchens verteilt. Wenn man versucht, mittels unterschiedlicher Meßmethoden hier besser aufschlüsseln zu können, ist das denke ich schon gerechtfertigt. Mit der Obstruktion z.B. beim Newton muss ich leben, mit der Beugung an einer zu rauen Spiegeloberfläche muss ich nicht leben!


    Wer von euch sieht bei 25% Obstruktion einen grauen Himmel, oder signifikante Streulichthöfe um Planeten?!


    Reine Rhetorik! und Off-Topic! Das geht schon mal nicht wegen der Kontrastschärfungsfunktionen der Netzhaut des Auges. wenig Licht wird als eben als Schwarz empfunden, solange keine noch dunkleren Stellen im Blickfeld existieren. Das ist im Photographischen schon anders.


    Grüße


    Christoph

  • Der Nachweis praktischer Erfahrung bzw. ernsthafter Untersuchung unterbleibt jedes Mal bei Uwe. Das hätte z.B. was mit konstruktiver Kritik zu tun. Dabei wäre eine fachlich begründete Meinung durchaus willkommen..

    Schade für unser Forum

  • Hallo Wolfgang


    Du brauchst mich nicht zu diskeditieren, was ich schreibe ist allgemein bekannt und ist auch für jeden wirklich interessierten Sternfreund nach zu lesen in Suiter und Schröder.


    ich würde es nicht kritisieren, wenn du deine Arbeit richtig machen würdest und ein objektives Bild wiedergeben würdest.


    Die Lyot-Bilder zu den 16“ Spiegeln sind z.B. in Autokolimation gemacht worden , die Bilder zu den 8“ Quarzspiegeln nur im einfachen Strahlengang. Da steckt schon mal ein Schönungsfaktor 2 gegenüber den 16" Spiegeln drin.


    Würde man die 8" Spiegel ebenfalls in AC testen, so währen diese auch nicht mehr so super glatt, sondern man würde sehen können, dass auch dieser Spiegelhersteller nur mit Wasser kocht ;-)


    Das die Rauheit sich längst nicht so auswirkt, wie es bei den Lyot-Bildern in AC der Anschein hat, ist ja bei deinen Sterntestbildern in ROC bei den 16" zu erkennen.


    http://rohr.aiax.de/GSO-Vergl-02.jpg


    Was jedoch z.B. viel deutlicher in diesem Sterntest zu erkennen ist, ist das die Unterkorrektur und somit der schlechtere Strehl sich viel deutlicher auswirkt als die Radialen Polierstriche.
    Wo wir wieder bei der Parabel währen, welche viel wichtiger ist, als eine undefinierbare Rauheit.


    Gruß Uwe

  • Hi Christoph,


    eine interessante Diskussion.
    Habe ich das richtig verstanden, dass die Parabel im unteren Teil deines Bildes mit den Treppen, den gleichen Strehlwert hätte wie die obere?


    Viele Grüße
    Chris

  • Hallo Chris,

    der Strehlwert ist lediglich eine andere Darstellungsform für den RMS-Wert, der aus den Interferogrammen ermittelt wird. In diesen Interferogrammen bildet sich die Feinstruktur der hier diskutierten Flächenrauhheit nicht ab, folglich enthält der Strehlwert auch keine Aussage zur Rauhheit einer reflektierenden Spiegelfläche. Die Qualität bei reflektierenden Flächen soll um den Faktor 4 genauer sein als bei brechenden Linsenflächen, weshalb zunächst die Linsensysteme einen großen Vorteil haben.

    Allein der Vergleich unterschiedlicher Teleskop-Systeme offenbart das Dilemma:
    Weil Maksutov-Systeme mit glatten sphärischen Flächen hergestellt werden und nicht mehr retouchiert werden müssen, ist Auflösung und Kontrast bei diesem Typ bekanntermaßen gut bis sehr gut.

    Weil SC-Systeme eine Schmidtplatte aus Floatglas haben mit Schlieren und anderen Fehlern und weil die Fangspiegel-Retouche weitere Störungen in das System einführt, sind diese Systeme für die visuelle Beobachtung bei hohen Vergrößerungen stark begrenzt. Während bei APO's als Fausformel für Vergrößerung das 3-fache des Objektiv-Durchmessers angenommen wird, wäre bei SC-Systemen das Maximum an Vergrößerung gleich dem Objektiv-Durchmesser in Millimeter. SC-Systeme sind gut für die Fotografie, wenn man aus tausenden von Aufnahmen die besten davon aufaddiert. Ein direkter Beweis über den Einfluß der Rauhheit kann über meinen artificial Sky Test geführt werden.

    Damit wäre der Einfluß von rauhen Flächen aus der Praxis selbst bewiesen.
    Zusätzlich sind die besonders glatten Spiegel eines Zambuto oder anderer Spiegelschleifer nicht umsonst begehrt und auch teuer bezahlt. Weil die Praktiker unter den Sternfreunden ihre glatten Spiegel zu schätzen wissen. Dafür gibt es genügend Belege.

    Wer sich allerdings nur die billigen und deshalb auch rauhen China-Spiegel leisten kann, dem kann man nicht verübeln, daß er es nicht besser weiß.

    Quanten / http://rohr.aiax.de/GSO-Vergl-02.jpg
    Das ist kein intra/extrafokaler Vergleich! Was gezeigt werden soll, ist die Luftbewegung.
    Die Bilder entstanden in Radius of Curvature einer Parabel, und das geht nur extrafokal,
    da die Schnittweite der Randzone am größten ist und sie bildet den Astigmatismus zugleich
    am besten ab. Unterkorrektur kann man deshalb überhaupt nicht herauslesen, weil in
    dieser Testanordnung nur die Überkorrektur der Parabel zu sehen ist.

  • Hallo Christoff


    Quote


    kannst Du mir anhand der angehängten Grafik nochmal den Unterschied zwischen gut getroffener Parabel mit und ohne Rauhigkeit erklären?


    Ja, die erste Parabel entspricht dem theoretischen Ideal, die zweite der Praxis.


    Um über Unterschiede reden zu können, braucht man eine Kenngröße, wie ich schon sagte Wellenfront/RMS und man braucht Toleranzen, um Fehlergrößen richtig interpretieren zu können.


    Beides ist hier nicht gegeben, oder siehst du irgend wo einen Maßstab als Bezugspunkt?!


    Es gibt hier also nur "Meinungen" welche wie du siehst recht unterschiedlich ausfallen können.


    Das Thema "Rauheit" wurde schon zu genüge in den Foren diskutiert, einfach mal googeln, oder den Suiter, oder Schroeder lesen.


    Quote

    Die Beugungseffekte die am Fangspiegelrand und dessen Aufhängung entstehen sind meiner Meinung nach völlig andere, als sie an einer rauen Spiegeloberfläche entstehen.


    Letztendlich werden aber auch diese über die (Modulationsübertragungsfunktion) MÜF oder in Englisch MTF (Modulation Transfer Function) beschrieben und werden dadurch auch vergleichbar.
    Währe das anders, dann gäbe es auch unterschiedliche Definitionen zum Kontrast und Auflösung, also falsche Annahme.


    Quote

    Wenn man versucht, mittels unterschiedlicher Meßmethoden hier besser aufschlüsseln zu können, ist das denke ich schon gerechtfertigt.


    Schon, doch dann sollte man gleiches mit gleichem Vergleichen und Messen!
    Und nicht wie hier einmal im Weißlicht, einmal im Mono-Licht, oder einmal in Autocolimation und einmal im normalen Strahlengang, oder einmal bei F/6 und einmal mit F/4,5 und über die Bildbearbeitung kann man auch nur spekulieren.
    Wie kann man dann, bei so vielen Unterschieden, noch eine halbwegs vergleichbare Qualitätsaussage getroffen werden, wenn nicht einmal die Prüfbedingungen die gleichen sind?


    Gruß Uwe

  • Hallo Uwe,


    Much has been said about the effect of central obstruction in the amateurs circles, most of it being speculation.


    Dein Ansatz ist (soweit ich mich erinnere nicht das erste mal) der, dass man Problemen über einzelne Maßzahlen beikommen kann. Eine - oder wenige Parameter lösen das Problem (wieviele zernike-Koeffizienten gibt es gleich noch mal....).


    Wenn eine bestimmte Maßzahl nicht auf das gewünschte Problem anwendbar ist, heißt das leider nicht, dass das Problem nicht existiert. Es gibt nunmal rauhe und weniger raue Spiegel. Und hier gilt es zu differnzieren.


    Nochmal ein andere Ansatz: eine drei"strebige" Fangspinne erzeugt einen anderen Bildfehler als eine vier"strebige". siehe da Das ist nicht über die von Dir genannten Maßzahlen nachweisbar.


    Grüße


    Christoph.