Koma am Refraktor wegjustieren

  • Hallo,


    Mir ist ein groβes Miβgeschick passiert. Deshalb hatte ich diesen Faden hier nicht mehr weitergeführt. Als ich nämlich den Abstand für die selbstgebaute 5x Barlow-Linse händisch ausmessen wollte, hatte ich die Schraube für die Höhenverstellung der alt-/azimutalen Montierung nicht genügend angezogen. Durch den Abbau von Zenitspiegel und 2 Zoll Adapter entstand ein Ungleichgewicht und das Teleskop kippte in genau dem Moment nach vorne, als ich die Barlowline (noch ungefasst) in den Okularauszug hielt. Diese Bewegung schlug mir die Linse aus der Hand und sie fiel in das Teleskop; genauer gesagt, sie schlug auf der hinteren Linse des neuen Objektivs auf - und produzierte einen dicken Sprung im Glas. ... Murphy’s Law, denn die einem alten russischen Okular entnommene (kurze und dicke) Barlowlinse, die als “Sprengranate” aufschlug, war gänzlich heile geblieben. (Das dünnere Glas der groβen Linse und vielleicht auch die neuen Glassorten sind natürlicher empfindlicher).


    Aber nach (relativ) kurzem Ärger fiel mir ein, daβ ich ja noch das alte astigmatische Objektiv hatte. Vielleicht war es ja die vordere Linse des alten Objektivs, welches den Asti im Glas (!) hatte und die hintere (konkave) Linse des alten war gut ?


    Also ausprobiert ! (Optik-Lernen macht ja auch Spaβ).


    Und ich hatte Glück, denn daβ der Versuch erfolgreich sein sollte, war - von vornherein gesehen - gar nicht so offensichtlich:


    - erstens hatte das alte Objektiv nämlich (insgesamt) 920 mm Brennweite und das neue (insgesamt) nur 900 mm Brennweite, also 20 mm Unterschied

    ..und

    - zweitens hatte das neue Objektiv einen Durchmesser von 100 mm und das alte einen solchen von 102 mm.


    Nachdem ich das alt-/neue Ojektiv zum ersten mal zusammengebaut hatte, gab es natürlich einige Probleme:


    (1) der Linsenabstand stimmte nicht (hatte einfach nur einen der Abstandsringe der Ringe wiederverwendet): intrafokal scharfe schwarze Ringe innen im Scheibchen und der äuβerste gelbe Ring war intrafokal viel heller, als extrafokal, wo innen im Scheibchen keinerlei Ringe sondern nur “Mist” zu sehen war, sogenannte Unterkorrektur. Die Linsen muβten also enger zusammen ;


    .. Bild 1 aus diesem Forum Sterntest, weil immer wieder angefragt wird


    ..


    .. Im Ronchi sieht das so aus (Bild von Wolfgang aus diesem Forum):


    .. Bild 2


    ..


    .. Zur über- / Unterkorrektur siehe auch noch hier (Beitrag 6) : https://www.cloudynights.com/t…correction-in-refractors/



    (2) ich hatte starken Verkippungs-Astigmatismus (intra- / extrafokal ; nahe am Fokus am besten zu sehen) ;


    .. Bild 3 (von Wolfgang aus diesem Forum)


    ..


    .. und


    (3)( da war Koma (im Fokus)

    (3) da war Koma (im Fokus zu sehen):



    ..Bild 4 (Wikipedia commons : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Koma_strangelove.jpg)


    ..



    Zum Glück war das Wetter die ganze Zeit hervorragend gut und ich konnte jeden Abend am Stern (Prokyon) testen. (Ich habe das Objektiv mindestens 30 mal tagsüber wieder aufgemacht, mit dem Cheshire justiert und am Abend wieder am Stern getestet).



    ad 1 : Linsenabstand


    Zunächst habe ich von einem Rest Kanten-Umleimer einen schmalen, 2-3 mm breiten Streifen abgeschnitten und diesen Streifen mit einem lauwarmen (!) Bügeleisen auf den Rand der kleineren Linse (100 mm) geklebt und dann mit einer neuen, scharfen “Cutter”-Klinge den Streifen so abgeschnitten, daβ garantiert nichts überstand, sodaβ beide Linsen dann 102 mm Durchmesser hatten.


    Dann habe ich mit Zirkel und Nagelschere aus schwarzem Karton (welcher ungefähr 1/3 der Dicke des alten Abstandsringes hatte) zwei neue Abstandsringe hergestellt. Nachdem der Versuch mit nur einem Ring die Situation in die andere Richtung gedreht hatte (“Überkorrektur”), passte es dann, nachdem ich die zwei neuen Ringe zusammengeklebt hatte (2/3 der Dicke des alten Abstandsringes). Die Bilder der Sternscheibchen sahen extrafokal und intrafokal schlieβlich einigermaβen gleichmäβig hell und gleichgut aus.


    Wenn perfekt, sollte das so aussehen : Bild 5 (von Wolfgang)



    (Aber Achtung, das Bild stammt von einem Apochromaten ; bei einem Achromaten wird man die Ringe innerhalb immer viel deutlicher sehen, und auch mehr Farbe auβen). Das folgende Bild stammt von einem (alten) Zeiss Achromaten (der aber offenbar nicht perfekt ist - siehe Ringe innen - , was die sphârische Aberration anbelangt):


    Bild 6 (von Wolfgang)





    ad 2 : Astigmatismus


    Der neue zusammengeklebte Abstandsring war aber natürlich nicht überall gleich dick. Auch die Dicke des Auftrags des Klebers kann eine Rolle gespielt haben. Also muβte ich erst mal den Verkippungs-Astigmatimus beseitigen. Dabei orientierte ich mich an der Helligkeitsverteilung im Sternscheibchen. Man sieht - bei Asti - am defokussierten Sternscheibchen ganz klar Unterschiede in der Helligkeitsverteilung im âuβersten hellen Ring. An einer Stelle fand sich sich sogar intrafokal ein heller Punkt im äuβersten Ring. Extrakokal ist der “violette” Punkt (violett kommt - bei Achromaten und von ontrafokal aus gesehen - als letzte Farbe in den Fokus, und ist daher erst dann im Fokus = im Zentrum des Sternscheibchens, wenn man schon wieder extrafokal ist), der stark “hervorleuchtet” und eigentlich im Zentrum sitzen sollte, ein guter Indikator (siehe Bild 6 oben).


    Ich muβte also jetzt den hellen Punkt (im äuβersten Rand des intrafokalen Sternscheibchens) und den - nicht zentrischen - violetten Punkt extrafokal irgendwie übereinanderbringen.


    Um das zu erreichen, stellte ich mir das Objektiv wie eine Uhr vor.


    Bild 7 (wikipedia : gemeinfrei : https://de.wikipedia.org/wiki/Zifferblatt)



    Allerdings muβ man da, wenn man einen Zenitspiegel verwendet (ging bei mir nicht anders, weil ich den Tubus gekürzt habe, um auch mit meinem 40 Jahre alten Sonnenprisma in den Fokus zu kommen) mehrfach umdenken. Der Zenitspiegel dreht die Bildumkehr im Fokus in der “oben / unten” Richtung wieder um, läβt aber die links-rechts Bildumkehr bestehen: 2 Uhr ist also 10 Uhr und 8 Uhr ist 4 Uhr.


    Dann habe ich auf die jeweilige Stelle (“umgedachte” Uhrzeit), wo intrafokal der Leuchtpunkt am Rande saβ, ein Stück Klebeband auf den Rand des Abstandsringes geklebt (ich hatte mir unterschiedliche Dicken von Klebeband rausgesucht, Tesaband hat ungefähr 0,15 mm Dicke, Elektrokabel-Klebeband ist viel dicker (0,5 mm ?) und Alufolie ist sehr dünn (zwischen 0,004 und 0.02 mm = 4 bis 20 μm). Aber Alufolie muβ man wieder kleben (habe Papierkleber genommen, den man aber nicht zu dick auftragen darf).


    Hier Interferogramm im Krümmungsmittelpunkt bei Wolfgang sieht man sehr schön, wie man vorgehen muβ (siehe auch Bild 3 oben).


    Also ich habe - in multiplen Versuchen - den Astigmatismus vollkommen wegbekommen.




    ad 3 : Koma


    Als ich mit dem Asti fertig war, kam das Sternabbild im Fokus dran. Ich sah zwar sehr schön die Beugungsringe, allerdings waren sie auf einer Seite stärker (Schwänzchen). Die Koma sieht man am besten im Fokus (hoch vergröβern, z.B. 2x Objektivdruchmesser).


    Bei genauem Hinsehen sah ich aber dann, daβ das Problem mit der helleren Stelle im âuβersten Ring intrafokal und der nicht 100%igen Zentrizität des violetten Punktes im Zentrum des extrafokalen Scheibchens immer noch vorhanden war. Also klebte ich neue “Pads” auf die mit der Ziffernblatt-Methode bestimmten Stellen.


    Aber es war zum Verzweifeln. Die Koma machte mich wirklich beinahe verrückt. Wenn ich entsprechend dem folgenden Bild von Wolfgang (Bild 8 )



    versuchte, diese (nach dem obigen Uhrenschema) zu beseitigen, enstand wieder Verkippungs-Astigmatismus ! Es war zum “Mäusemelken”. ich weiβ nicht wieviel mal ich das Objektiv auf und zu gemacht habe und - verschieden dicke - Mini Klebeband-Stückchen an der richtigen Stelle (Umdenken !) auf den Rand des Abstandsringes geklebt habe (und dann wieder mit dem Cheshire justiert und bis abends gewartet habe, um zu testen):


    Es ging einfach nicht den Asti und die Koma zu “harmonisieren. (Ich meine die Koma am Schluβ sogar im Cheshire gesehen zu haben).


    ... ... ...


    Nach langen Suchen im Internet, fand ich dann diesen Beitrag von Alois (Achtung: der Faden wird sehr traurig, es war wohl einer seiner letzten): http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=227745


    Unbedingt abspeichern, falls ihr mal euer Objektiv 100% justieren wollt ! Da geht es zwar um andere Teleskope (Cassegrain und Schiefspiegler), aber da steht (auβer dem mysteriösen Satz von Alois, daβ man, wenn man die Koma beseitigt hat, “nicht mehr nachjustieren” soll !) auch noch ein Satz in einem Beitrag von rainerl, (3. Beitrag) den ich am Anfang gar nicht, aber wirklich überhaupt nicht, verstand : “der Fokus verschiebt sich seitlich” !?.


    Was soll denn das heiβen ???.


    Und dann sagt Alois auch noch (weil es ein anderes Gerät als ein Refraktor ist) : “Die Koma beseitigt man über den Fangspiegel” !


    Also da haben meine kleinen grauen Zellen aber gearbeitet (und die Zahnrädchen gedreht) =O :


    Wie soll man denn bei einem zweilinsigen, achromatischen Objektiv so etwas ähnliches durchführen, daβ es einem “Fangspiegel verstellen” enstpricht.


    Und dann auch noch nicht mehr nachjustieren (mit dem Cheshire) ???


    ... ... ...


    Aber irgendwann kam mir die Erleuchtung :


    ... Man kann ja nicht nur die Dicke des Abstandsringes an verschieden Stellen auf dem Ring verändern, sondern man kann ja auch noch die beiden Linsen seitlich zueinander verschieben (der Satz von rainerl mit dem “Seitensprung” des Fokus). Und tatsächlich haben ja anscheinend gute 3- und mehrlinsige Apo-Objektive Schrauben links und rechts (und oben und unten) an der Objektivfassung, um die Linsen in waagrechter Richtung gegeneinander zu verschieben.


    Bild 9



    ... ... ...



    Also, langer Rede kurzer Sinn : es gibt zwei Möglichkeiten, die man manchmal kombinieren muβ, um Asti und Koma zu beseitigen. Man kann die Dicke des Abstandsringes "egalisieren" und an verschieden Stellen des Abstandsringes kleine “Pads” aufkleben oder aber die Linsen ganz leicht gegeneinander zu verschieben. Durch die Beseitigung des Asti ensteht, wie auch Alois sagt, Koma (im Fokus zu sehen). Wenn der Asti beseitigt ist, und man die Koma nicht wegbekommt (ohne sich wieder Asti einzufangen), bleibt noch die Möglichkeit, die Koma durch geringfügiges Verschieben der Linsen gegeneinander zu beseitigen !


    Ich habe das dadurch realisiert, daβ ich an einer Stelle der oberen Linse auf den Umleimer noch ein zweites kleines Stück Umleimer aufgeklebt habe. Dadurch verschiebt sich die obere Linse ganz leicht im Verhältnis zur unteren, wenn man sie in die Fassung einsetzt. Nach noch einigem Herumprobieren, hatte ich dann endlich :


    Bingo ! Perfekte Beugunsgscheibchen !


    ---


    Es gibt also 3 Arten der Dejustierung :


    (1) Verkippung der optischen Achse (Cheshire): Objektiv und Okularauszug fluchten nicht (auch der Zenitspiegel kann schief sitzen oder gebaut sein).


    (2) Verkippung der Linsen des Objektivs zueinander (Abstandsring nicht gleichmäβig dick), produziert meistens Astigmatismus


    (3) Verschiebung der Linsen zueinander (aber Verschiebung kann wieder Verkippung verursachen, weil die obere Linse ja auf einem “nach innen gewölbten Teller” sitzt, der unteren konkaven Linse).


    Und genau in der Reihenfolge sollte man wohl eine Dejustierung auch beseitigen.


    [Man findet noch eine weitere “Lösung” im Netz, um Asti zu beseitigen : das sogenannte “Linsendrehen”, d.h. die beiden Linsen eines Achromaten zueinander zu verdrehen. Aber diese Lösung scheint mir eher ein Glücksspiel” zu sein, die bei Asti “im Glas” wahrscheinlich helfen kann. Aber ich glaube, daβ, wenn man durch das "Drehen" dann die (oder besser eine) richtige / optimale Position der Linsen zueinander gefunden hat, das dann eher eine “Fehler-Kompensation” ist (Fehler in Linse 1 kompensiert Fehler in Linse 2), die in Wirklichkeit aber nie 100%ig sein kann].



    Uff !



    Und die Moral von der Geschicht ?: “Die Wiederkehr der Langsamkeit” ! (Ohne Ausgangssperre wegen Coronavirus und 30 Tage schönes Wetter hätte ich wahrscheinlich längst aufgegeben und das Ganze niemals geschafft).


    Clear Skies (und viele enge Doppelsterne ;) zum Knacken).