Newton - Coma kompensiert Astigmatismus

  • Etwas für Tüftler - ein Schiefspiegler dank Astigmatismus


    Nicht immer sind Newton-Spiegel perfekt. Da kann sich beispielsweise bei der Beschichtung ein Astigmatismus "einschleichen" und der Spiegel
    ist für immer ruiniert - wirklich? Und weil es eigentlich zu schade für diesen f6 8" NewtonSpiegel ist, erinnert man sich, wie das damals vor 30
    Jahren der Karl-Ludwig Bath gelöst hat. (Erinnert sei auch an den Bath-Interferometer.)


    Zunächst wurden ein paar Spiegel deswegen ausgemustert, weil sie nachweislich einen signifikanten Astigmatismus haben. Sag noch mal einer, es gäbe
    keine Produkt-Kontrolle bei Händlern. - Nimmt man also das linke RoC-Interferogramm, so wäre ohne Astigmatismus der Strehlwert bei 0.962, während
    mit Astigmatismus der Strehl auf ca. 0.055 absinkt bzw. der Astigmatismus bei PV = Lambda*1.1 ist. Das gleiche traurige Bild zeigt sich beim Sterntest
    unten links mit einer 5µ Pinhole extrafokal bei 600-facher Vergrößerung, und das Rotations-Interferogramm rechts daneben ist ebenfalls eindeutig.
    Zur Bestätigung oben Mitte nochmals der Sterntest auf der Achse.


    Nur wie kommt's, daß rechts daneben das Sternscheibchen plötzlich wieder rund ist?


    [IMG:http://rohr.aiax.de/@AstigmBeurteilungA.png]


    Dazu muß man sich den Astigmatismus der Grundordnung (Z4, Z5) @ Der Zernike Zoo mal etwas genauer betrachten. Dazu entstand auch die folgende
    Übersicht. Gehen wir mal vom Spiegel oben links aus (nächstes Bild), dann liegt der Astigm gewissermaßen waagrecht. Norden und Süden "springt" etwas
    vor und verformt intrafokal das Sternscheibchen zu einer waagrechten Ellipse. Extrafokal ist das umgekehrt.
    Nun ist aber auch bekannt, daß bei Verkippung eines Newton-Spiegels Koma entsteht, also eine Figur erzeugt, die dem Astigmatismus ähnlich ist und glück-
    licherweise auch noch um 90° gedreht erscheint.


    Wenn man also den Astigmatismus gegen die Koma ausspielen könnte, dann wäre das Problem doch gelöst!


    Und genau diese Situation entsteht, wenn man beim astigmatischen Spiegel den Astigmatismus waagrecht legt und durch eine Verkippung des Spiegels
    zwischen Pinhole und Okular einen Abstand von ca. 62 mm legt. In diesem Fall ist in RoC der Astigmatismus völlig kompensiert über die Coma bei 600-
    facher Vergrößerung. Im Tubus sollte das eigentlich genauso funktionieren, indem man einen Kippwinkel von inv tan(62/2400) = 1°28'47" einhält.
    Der Fangspiegel kann deshalb auch kleiner sein, weil man den Lichtkegel weiter oben anschneiden kann oder er fällt ganz weg. Im Ideal-Fall wäre der
    Hauptspiegel obstruktionsfrei. Dies gilt natürlich nur für visuelle Anwendung im achsnahen Bereich. Es läuft also in Richtung APO. Dem Fall werde ich
    natürlich in der Praxis noch nachgehen durch einen ProtoTyp.


    [IMG:http://rohr.aiax.de/@AstigmBeurteilung.png]


    Den Vorgang kann man sich so vorstellen: Extrafokal bekommt man eine vertikale Ellipse, wie in der linken Spalte dargestellt.
    Über die Verkippung wird diese Figur waagrecht "auseinandergezogen" wird, bis das Sternscheibchen wieder kreisförmig ist.
    Man muß also nur auf die Orientierung von Astigmatismus und Koma achten und schon ist das Newton-Teleskop perfekt und
    ein eventueller Astigmatismus Geschichte. In unserem Fall justiert man im ersten Schritt den Fangspiegel auf die Mitte des
    Hauptspiegels, im zweiten Schritt muß das Laserbündel ganze 31 mm zum Ursprung verkippt werden und könnte dann den
    Rand des elliptischen Fangspiegels treffen, statt den Ursprung des Lasers.