Mein Bath I-Meter (Werdegang)

  • Hallo,



    Oh, ja, das habe ich bemerkt :-) Erst nach etlichen Versuchen habe
    ich ein bischen Intuition für den korrekten Verlauf und die Abstände
    der Streifen entwickelt, weil der Kontrast doch ziemlich schwach ist. Und siehe da, ich habe mich deinem Ergebnis immer mehr genähert. Hatte für den gesamten 6 Zollspiegel bei verschiedenen Versuchen Strehlwerte zwischen 95 und 99 herausbekommen, was also in etwa deinem Resultat entspricht.


    Wenn ich aber auf nur 4 Zoll "abgeblendet" habe, so wie ich es ja vorhabe,
    den Spiegel zu benutzen, dann bekomm ich, selbst wenn ich ALLE
    optischen Fehler NICHT herausrechnen lasse, Traumwerte für diesen
    Spiegel, was will man mehr :-)


    Hier ein Beispiel INKLUSIVE Koma, Astigmatismus und Sphärischer Aberration:




    Lasse ich die Koma weg, lande ich bei fantastischen Werten von 99,6 Strehl, einem RMS von über 1/100 bei einem P/V-Wert von 1/18!
    WAVES, wohlgemerkt, nicht Oberflächengenauigkeit,aber das ist eh schon alles theoretischer Natur...


    Bei 5 Zoll komme ich auch noch auf verdammt gute Werte, nur bei voller
    Öffnung ist der Spiegel nicht mehr ganz so brilliant, aber 6 Zoll Apos in
    Autokollimation will ich ja auch nicht testen :-)



    Schönen Gruss,


    Alfredo

  • Hmm, aber eines leuchtet mir noch nicht ein. Du schreibst, daß die
    Durchbiegung der Streifen wohl auf den Radius deiner Planplatte
    zurückzuführen ist. Dieser beträgt doch aber über 5 Kilometer (?) und
    sollte in Verbindung mit den wirklich hervorragenden RMS und P/V Werten
    deiner Planscheibe doch abolut ok sein. Kann so eine dann
    doch deutlich sichtbare Durchbiegung im Kontaktinterferogramm tatsächlich daher rühren?

  • Hallo Alfredo,

    mit einem perfekten Objektiv (Strehl = 1.000) wirst Du in Autokollimation gegen einen Flat nie dessen Power messen können, solange sich der Radius im Millionen-Millimeter-Bereich bewegt. Entscheidend ist die Regelmäßigkeit der Fläche und deren Glätte. Und deshalb weist man auch bei Planspiegeln die Power bzw. Abweichung von der absoluten Planität extra aus.

    Sehr viel wichtiger ist die Power, wenn der Spiegel im Winkel von 45° im Strahlengang steht. Dann führt man über eine zu große Power einen Astigmatismus ins System ein. Das betrifft alle Newton-Systeme.

    Nun könnte ich mit meiner TMB Referenz-Optik oder mit gleichwertigem HCQ APO den Flat von Dir prüfen. Aber auch in diesem Fall wäre das nur eine Prüfung auf Regelmäßigkeit, nicht auf Planität. Gegen eine Wasseroberfläche könnte man auf Planität messen, weil dort der Erdradius mit

    Quote

    Häufig verwendete Werte [Bearbeiten]

    • Äquatorradius R<SUB>A</SUB> = 6.378.137 m des mittleren Erdellipsoids (international festgelegter Wert der großen Halbachse a des GRS 80)
    • Äquatorradius R<SUB>A</SUB> = 6.378.388 m des (älteren) Hayford-Ellipsoids von 1924
    • Mittlerer Radius R<SUB>0</SUB> = 6.371.000,785 m (volumengleiche Kugel, Kubikwurzel aus a.a.b, den Halbachsen des GRS 80-Ellipsoids)
      • Gerundeter Wert R = 6.371,0 km zu oben, bzw.
      • der ältere Wert 6.371,2 km (Hayford-Ellipsoid 1924)


    • Arithmet. Mittel R = (2a+b)/3 = 6.371.008,767 m bzw.

      • flächengleiche Kugel 6.371.007,176 m (GRS 80-Ellipsoid)

    Und mein Referenz-Spiegel hätte etwa diesen Wert, wenn die Angabe im Zertifikat von Peter Rucks stimmt, wovon ich zunächst ausgehe.

    Solange von Deinem Planspiegel kein ZYGO-Certifikat von irgendeinem anerkannten Institut vorliegt, kann ein Lieferant viel behaupten. Trotzdem macht dieser Spiegel einen sehr guten Eindruck.

    Mein Referenz-Spiegel war eben deswegen so teuer, weil ich darüber ein exaktes Zertifikat wollte, sonst hätte ich soviel Geld gar nicht ausgegeben.

  • Hallo,


    Hmm, sehr interessant. Könnte das heißen, daß die hochpräzise
    Planplatte vielleicht unter Zuhilfenahme einer Flüssigkeitsoberfläche zum
    Testen hergestellt worden ist? Ich meine, weil der Krümmungsradius dieser
    Platte doch erstaunlich nahe am Erdradius liegt. Ein Zufall??


    Und jetzt aber die wohl entscheidende Frage in Sachen Auswertesoftware.
    Wenn ich ein Paraboloid teste, spielt der Fokus eigentlich keine
    Rolle, so daß man diesen durch das Anklicken von "Power" herausrechnen
    lässt. Die Verkippung (Tilt) braucht man ja, um überhaupt Interferenzstreifen
    zu erhalten. Wird aber dann natürlich bei der Auswertung in Atmosfringe
    oder FringeXP ebenfalls herausgerechnet.


    Darf man "Power" aber auch dann in Atmosfringe angeklickt lassen (also MIT Häkchen) und damit dieses herausrechnen, wenn man einen FLAT testet???
    Wenn ich "Power" MIT Häkchen angeklickt lasse, wird doch eine Brennweitenverändernde Krümmung des Spiegels komplett ignoriert (herausgerechnet), oder sehe ich da was falsch? Dann ist es aber eben kein PLANspiegel mehr mit den Traumwerten, die ich oben mal aufgezeigt habe bei einem 4-Zoll-Ausschnitt, sondern ich erhalte "katastrophal" schlechte Werte, die den Herstellerangaben überhaupt nicht mehr entsprechen, wenn ich dieses "Power" eben NICHT ANKLICKE (also KEIN Häkchen dran ist). Dann kommt nämlich anstatt eines Planspiegels folgende Form heraus:



    Auf gut deutsch: Entspricht nicht diese Wavefront der wahren Form meines Planspiegels?MUSS DAS HÄKCHEN ALSO NICHT ENTFERNT WERDEN VOR "POWER"???


    Bin mir jetzt nicht sicher, ob ich da einem Gedankenfehler aufsitze oder
    schlicht und einfach irgendwas mißverstehe?

  • Für gewöhnlich biegen sich die Interferenz-Streifen bei ungenauer Fouslage nach oben oder unten durch. Es entsteht also eine Art Power, die aber kein Fehler ist, und deswegen deaktiviert wird, also ein Häkchen bekommt.


    Wenn man dagegen Planplatten auf Kontakt prüft, dann entsteht eine Power entweder dadurch, dass beiden Platten noch nicht die gleiche Temperatur haben, oder eine der Platten ist nicht exakt plan, sondern ist konvex oder konkav. Wenn man das ganz genau wissen will, muß man also die Power bei der Auswertung zulassen.


    Nun spielt aber, wie Wolfgang schon schrieb, bei Doppelpaßmessungen, also in Autokollimation, ein großer Radius von mehreren Kilometern überhaupt keine Rolle. Entscheidend ist die Regelmäßigkeit und deren Genauigkeit in PV der Wellenfront oder der Oberfläche. Zonen oder Astigmatismus wären also sehr viel schlimmer, als die Frage, ob nun die absolute Planität erreicht ist oder nicht.


    Die beste Planität hat eine Flüssigkeitsoberfläche auf der Erde mit einem Krümmungsradius in der Gegend von 6.000 km. Für einen Planspiegel mit 150 mm Durchmesser wäre das wahnsinnig genau, etwa L/1000 und besser, also völlig an der Wirklichkeit vorbei.


    Jedenfalls vermittelt Dein Planspiegel den Eindruck, daß er wirklich die vom Hersteller genannten Genauigkeits Angaben hat. Falls Dir das nicht reicht, müßte man ein teures Zygo Zertifikat bemühen.


    Alois

  • Hallo Alois,


    danke für die Ausführung! Du schreibst, ebenso wie der Wolfgang, daß die Planität beim Vermessen in Autokollimation nicht so wichtig sei. Aber was ich hier nicht verstehe ist folgendes: Wolfgangs Planplatte hat beispielsweise tatsächlich so eine irre Genauigkeit (wovon ich tatsächlich ausgehe). Wenn man nun das Häkchen vor "Power" in Atmosfringe wegmacht, dann erhalte ich die oben im Report schön farbig dargestellte Quasikugelform der Wavefront. Astigmatismus und andere Fehler jetzt mal völlig außen vor gelassen.


    Wenn man die Prüfplatte also als fast perfekte Referenz annimmt, dann gelten doch folgende Werte, die ausgespuckt werden, allein für MEINEN Flat, oder?


    P/V = 1/1.8
    RMS= 1/9


    Also ziemlich miserabel. Und das soll NICHT schädlich sein in Sachen
    Genauigkeit beim Messen in Autokollimation? Was in meinen Schädel
    im Moment nicht reinwill, ist, daß ihr beide sagt, daß Astigmatismus beispielsweise schlimm wäre für solch einen Planspiegel, wenn man damit Refraktoren in Autokollimation testen will, aber eine -in meinen Augen- riesige Inplanität nicht? Was ja bedeuten
    würde, daß mein Spiegel gar kein Flat sondern eine Sphäre relativ
    KLEINEN Durchmessers wäre, oder sehe ich das auch falsch? (Wie könnte
    ich denn anhand obiger Werte in etwa den Radius bestimmen, gibt
    es da vielleicht eine Formel ähnlich der mit der Pfeilhöhe?)


    Also nochmals zusammengefasst: daß eine GROSSER Krümmungsradius
    wie bei Wolfgangs Platte nichts ausmacht, sehe ich ein, aber daß ein
    KLEINER wie in diesem Fall bei meinem Flat (oder sehe ich das falsch?)
    ebenfalls nix ausmachen soll, das leuchtet mir nicht ein.


    Oder mach ich einen Fehler, wenn ich sage, daß mein Flat so einen
    kleinen Krümmüngsradius hat? Kann man durch Defokussierung die
    Krümmung denn noch steigern (wie beim Defokussieren eines Interferogrammes
    eines Newtonspiegels?? Könnte Wolfgang ein weiteres Interferogramm herstellen, daß noch viel stärker durchgekrümmt ist?? Oder bleibt bei Kontaktinterferogrammen die Krümmung
    unabhängig von der Fokussierung konstant? Wenn eine stärkere Krümmung allein durch
    Defokussieren möglich wäre, dann wäre dieses doch komplett unabhängig von der wahren Oberfläche meines Flats! Die Werte, wenn ich "Power" wegklicke, wären ja dann NOCH schlechter, obwohl der Spiegel ja derselbe bleibt.


    Bin jetzt auf die Antwort gespannt, das könnte meine totale Verwirrung
    auflösen. Bitte um etwas Nachsicht, wenn mein Zweifel trivial erscheint,
    mir fehlt einfach noch jegliche Erfahrung beim Erstellen von Interferogrammen,
    was sich aber ja hoffentlich bald ändern wird :-)


    Schönen Gruss,


    Alfredo :-)

  • Hmm, hab mal schnell den Oberflächenfehler berechnet, den ein
    Krümmungsradius von 6000 Kilometern hervorrufen würde.
    Wenn ich folgende simple, allgemein bekannte mathematische Formel für die Höhe eines Segmentabschnittes hernehme, unter Annahme, das der Spiegel eine perfekte Sphäre wäre:


    h = r - [(r^2 - (s/2)^2)] ^0,5



    mit h = Segmenthöhe, was dem P/V Wert bei einer perfekten Sphäre
    entsprechen würde


    r = Krümmungsradius des Spiegels, also dieser Sphäre

    s = Segmentweite, in diesem Fall also unser Spiegeldurchmesser



    und folgende Werte einsetze: r = 6000km = 6000000m = 6x10^6m
    s = 0,15m für den 150mm Flat


    dann bekomme ich für den "Oberflächenfehler" h folgendes heraus:


    h = 4,6875 x 10^-10 m


    Die Wellenlänge des grünen Lichtes mal mit 550nm angenommen, also 550x10^-12 Entspricht also 5,5 x 10^-10 m


    Dann erhalte ich also ein Verhältnis von 4,6875 / 5,5 = 0,85227


    Das hieße, daß ein Krümmungsradius von 6000 Kilometern
    immernoch einen Oberflächenfehler von deutlich mehr als Lambda halbe
    hervorrufen würde? Demzufolge hätte selbst Wolfgangs Flat mit
    einer Planität von 5900 Kilometern immernoch eines so große
    Abweichung von der Mitte bis zum äußersten Rand?


    Alois, wie kommst du auf den Wert von Lambda/1000? Verwende
    ich eine falsche Formel?


    ------- ups, sorry, 1 Nanometer sind natürlich 1x10^-9 m nicht 1x10-12 m,
    damit komm ich natürlich ebenfalls auf ca. 1/1000 Lambda...


    Werde die Formel mal nach r auflösen bzw. den Gleichungslöser bemühen, um
    zu sehen, was für ein Radius für meinen Flat herauskommen würde...

  • Siehe dazu diesen Bericht: http://www.astro-foren.de/showthread.php?t=5821

    Hallo Alfredo,

    Wie berechnet man bei einer Sphäre/Parabel die Differenz, die entsteht zwischen Rand und Mitte, also die sogenannte Pfeilhöhe.
    Diesen Begriff findet man u.a. bei Kurt Wenske, SuW, Taschenbuch Nr. 7, "SpiegelOptik", 2. durchgesehene Ausgabe 1978, von mir gekauft April 1979.

    Auf Seite 119, Pfeilhöhe heißt es u.a.:

    Für einen Parabolspiegel: z = H^2/2*R; H=Einfallsshöhe, R=Krümmungsradius

    für einen Kugelspiegel: z = r- SQR(R^2-H^2)

    Die Ableitung geht sehr einfach über Pythagoras und bei solchen großen Radien nehme ich immer die Parabelgleichung.

    für meinen 165 mm Durchmesser Flat, Id.Nr. Planspiegel 165 bei 632.8 nm wave und einem Scale von 0.5 bei einer Camera Auflösung von 0.658 mm wird als Ergebnis ein
    PV von 0.047 wave
    rms von 0.008 wave und
    RadCrv von - 5 923 397 m angegeben was in der Nähe des Erdradius/Äquatorradius R<SUB>A</SUB> = 6.378.137 m liegt
    Geprüft Di. 23. Mai 1995 11:55:02 durch Peter Rucks im Optikzentrum NRW mit einem ZYGO damaliger technischer Ausstattung. Piston und Tilt waren deaktiviert, siehe Zernike Zoo auf der Index-Seite.

    Nimmt man die obere Parabel-Gleichung aus Wenske, so wäre "z" für meinen Spiegel = (165/2)^2/2*5.923.397.000 [mm] oder 0.000 000 575 mm

    Da die Wellenlänge für grün bei ca. 0.000550 mm liegt, teilt man diesen Betrag durch meine Höhen-Differenz also
    0.000550/0.000 000575 und erhält ungefähr den 956-ten Teil dieser Wellenlänge für die Oberfläche. Halbiert man das wegen der Wellenfront durch 2 dann wäre die Flächengenauigkeit meines Spiegels bei ca. Lambda/500 PV Wavefront anzusiedeln, also viel, viel genauer, als wir es brauchen.

    Weil aber in Deinem Fall nur 150 mm von meinem Referenz-Spiegel gebraucht werden, erhöht sich damit die Genauigkeit auf ca. L/579 der Wellenfront, die mein Referenzspiegel zu bieten hat.

    Was wir brauchen, ist lediglich die Differenz zwischen Mitte und Rand einer Sphäre oder Parabel, für die dann unser PV-Wert gilt - so keine anderen opt. Fehler eine Rolle spielen.

    Anhand des von mir ermittelten PV-Wertes läßt sich aber der Radius Deines Planspiegels berechnen:

    Laut meiner Messung liegt der PV bei ca. L/10 der Wellenfront oder L/20 der Oberfläche und mit der Formel

    R = H^2/2*z ergibt sich ein Radius von ca. 51, 136 363 km, auch das ein guter Wert, weil die Regelmäßigkeit zählt und nicht die Planität. Optisch wird der Spiegel in Total-Reflexion benutzt. Im 45° Winkel würde es ab eines bestimmten Radius einen Astigmatismus einführen.



    Zemax simuliert einen Kugelspiegel mit R = 51 000 000 mm, also Deinem sehr ähnlich. Die PV-Werte liegen ähnlich klein.

  • Guten Abend,


    wuuunderbar, sehr schöne Ausführung. Vielen Dank! Ich hatte ebenfalls
    mit Maple mal "meinen" Spiegelradius wie folgt berechnen lassen:


    > solve(x-((x^2)-0.005625)^0.5=5.5*10^(-8), x);


    51136.36364



    Also komme ich mit derselben Formel, die ich bereits oben benutzt hatte,
    also der Pfeilhöhenformel für eine Sphäre, auf exakt denselben Wert, wie du mit der Parabelformel. Einleuchtend, denn bei so großen Radien nähern sich Parabel und Kreis eh schon extrem an und man kann wohl mit hinreichender Genauigkeit beide verwenden.



    Demnach hat mein Spiegel also einen Radius von ca. 51 Km,
    dein hochpräziser Flat einen Radius von 5900 Km.


    Das würde mich auch nicht stören, aber jetzt kommen wir wieder zum Kern der Sache.


    Die 50Km kommen ja nur heraus, wenn man in obiger Formel
    die 5,5*10^-8 einsetzt, also die Oberflächengenauikeit von 1/20 lambda Oberfläche bzw. wegen doppelt durchlaufener Lichtwege bei einem reflektierenden Spiegel eben 1/10 lambda Wavefrontdeformation.


    Dieser geringe Fehler ist aber nur Zustandegekommen, wenn man "Power"
    eben MIT Häkchen lässt. Ohne Häkchen kommt ein Fehler von ca.
    1/2 Lambda heraus, mit dem Maple meinen Spiegelradius auf nur noch


    solve(x-((x^2)-0.005625)^0.5=2.75*10^(-7), x);
    10227.27273


    also auf nur noch ca. 10 Kilometer, berechnet.



    Jetzt beißt sich die Katze wieder in den Schwanz. Die Frage, die ich immernoch nicht verstehe: DARF MAN DIE POWER und damit DIE KRÜMMUNG
    tatsächlich einfach so wegklicken? Damit rechnet Atmosfringe doch eben GENAU DIESE KRÜMMUNG heraus, deren Größe ich ja durch ein Interferogramm
    herausbekommen will, oder? Mal angenommen, unsere beiden Spiegel
    hätten außer dieser, nennen wir sie mal "Krümmungsunebenheit",
    die sich von der Mitte des Spiegels bis zum Rand als Pfeilhöhe durch obige
    Formeln berechnen lässt, KEINE WEITEREN FEHLER, sie wären also
    beide ansonsten PERFEKT - bis auf diese Krümmung eben. Würde ein
    Hersteller dann 1/1000000000 Lambda oder besser angeben, weil der
    Spiegel ja dann bis auf diese Krümmung perfekt is? Wohl nicht, oder?


    Worauf bezieht sich jetzt denn die Aussage, ein Flat hätte einen
    1/10 Wavefront Fehler. Auf diese Pfeilhöhe? Oder wird diese Krümmung
    KOMPLETT außen vorgelassen und es wird mit dieser Angabe nur
    der ZUSÄTZLICHE Fehler angegeben, der durch Rauhheit, Astigmatismus
    usw. im Glas enthalten ist?


    Also mal ganz NAIV als Anfänger ausgedrückt: eine EBENE ist mathematisch
    doch ganz klipp und klar definiert. Die Fehlerangabe von 1/10 Lambda sollte
    doch wirklich ALLE (!) Abweichungen von diesem mathematisch perfekten
    FLAT enthalten. Wenn ich die "Power" herausrechnen lasse, tu ich das doch
    nicht mehr, oder?


    Die Genauigkeit von 1/10 Lambda Wavefront für meinen Spiegel enthält, so
    wie ich daß im Moment kapiere (also vielleicht gar nicht ;-) doch alle
    Fehler AUSSER der Krümmung! Nehme ich nun den "Krümmungsfehler" hinzu,
    komme ich auf nur noch 1/2 Lambda oder sogar noch schlechter.


    Hoffe, ich habe jetzt genau definiert,
    was ich einfach habe nicht kapiert :-)))

  • Hallo Alfredo,

    Wenn der Hersteller den PV-Wert nur auf die Regelmäßigkeit bezieht, dann stimmt die Angelegenheit, er müßte aber zur Planität eigentlich auch eine Angabe machen. Bezieht man aber die Power mit ein, dann stimmt es natürlich nicht.

    Bei Linsen kommt es u.U. sehr entscheidend darauf an, welchen Radius sie haben. Bei einem Parabolspiegel eher weniger, da mißt man nur die Fehler der Parabel in sich selbst, also nie auch noch bezogen auf den exakten Krümmungs-Radius. Beim Flat kommt eben noch die Planität (Power) hinzu.

    Andererseits spielt die Power nur !!!!!!!!!! dann eine Rolle, wie sie als Referenz für Kontakt-Messungen benutzt wird, wie in meinem Fall. Bei Autokollimations-Messungen - z.B. bei einem Tak-Objektiv - hast Du immer nur eine Messung auf die Regelmäßigkeit des Gesamt-Systems, incl. des Kollimations-Spiegels, und da ist es völlig wurscht, ob Dein Flat 51 km oder 6000 km Radius hat.

    Es kommt also entscheidend darauf an, was Du mit dem Flat anstellen willst.

  • Bonjour,


    ich weiß, daß ich eine harte Nuß bin wenn es darum geht, bei Sachen,
    die (mir) nicht ganz klar sind, Licht ins Dunkel zu bringen, aber wir sind ja schon gaaaanz gaaaanz nah dran ;-)) Es ist nämlich, nach den bisherigen
    Schilderungen eines noch nicht in sich schlüssig:


    was klar ist, daß man die Planität getrennt vom Wellenfrontfehler angibt,
    da diese für das Messen in Autokollimation keine Rolle spielt, solange der Radius etliche Kilometer beträgt. Da bist du und Alois euch einig.
    Das klingt auch plausibel. Aber wenn ich folgende drei Punkte richtig
    verstanden habe, dann lest euch mal die Schlussfolgerung durch...


    1.) Lasse ich "Power" angeklickt, mißt mir Atmosfringe NUR
    den Restfehler, es mißt also alle Fehler BIS AUF DIE KRÜMMUNG die
    durch diese Inplanität kommt.


    Ist das richtig?


    2.) Wenn du aber "Power" angeklickt lässt, es also herausrechnen lässt,
    und dann dabei ein Wert von 1/10 Lambda herauskommt, dann
    bezieht sich dieser Fehler eben NICHT auf die Krümmung, sondern
    auf den Restfehler wie Asti usw...


    Ist auch das korrekt?


    3.) Der GESAMTFEHLER, der sowohl die POWER ALS AUCH ALLE ANDEREN
    Fehler beinhaltet, beträgt, wenn ich mal das zweite Kontaktinterfero-
    gramm in Atmosfringe reinlade, ca. 1/3 Lambda, dazu muß ich
    "Power" wegklicken, damit es eben NICHT mehr herausgerechnet wird.


    Stimmt auch das?



    So, und jetzt kommt die logische Schlußfolgerung:


    Um den Krümmungsradius des zu testenden Spiegels zu berechnen,
    muß man doch denjenigen Anteil vom Fehler benutzen und in die
    Pfeilhöhenformel stecken, der AUSSCHLIESSLICH für die Power
    zuständig ist.


    Demnach wäre dieser der GESAMTFEHLER MINUS dem RESTFEHLER (Asti usw.)


    also: 1/3 Lambda - 1/10 Lambda = 0,23333 Lambda



    Und damit beträgt der Radius für den gestesteten Planspiegel eben
    nicht mehr 51 Km, sondern nicht mal mehr 20 Kilometer!


    Wenn man das jetzt in Zemax simuliert, ist das dann immernoch ein brauchbarer Wert? Wo liegt da die Grenze? Was für
    ein Mindestradius ist bei einem 150mm Flat noch sinnvoll, wenn
    man in Autokollimation messen will?

  • Ok, ein "kleiner" Fehler ist in obiger Ausführung, man darf
    die Fehler natürlich nicht einfach so voneinander abziehen,
    das muß natürlich auf Zernike-Polynom-Ebene gemacht werden,
    was ja Atmosfringe auch intern berechnet. Also nehme ich den von
    Atmosfringe für die Power berechneten Fehler. Dann liegt der
    Radius aber immernoch um die ca. 20 Kilometer und die Frage
    bleibt bestehen...

  • Alfreeeeeeeeeeeeeedo,

    Quote

    1.) Lasse ich "Power" angeklickt, mißt mir Atmosfringe NUR
    den Restfehler, es mißt also alle Fehler BIS AUF DIE KRÜMMUNG die
    durch diese Inplanität kommt.



    Je nach Fokussierung verbiegen sich die Streifen nach oben oder nach unten. Wenn man bei einem Kugelspiegel (oder in Autokollimation) im Krümmungsmittelpunkt zwei Kugelwellen erzeugt und hernach wieder überlagert, dann bekommt man nur dann parallele und gerade Streifen, wenn der Fokus exakt stimmt, oder der Radius im Unendlichen liegt. Diese Abweichung nach oben oder unten nennt man Power, hängt nur mit einer fehlerhaften Fokussierung zusammen, und muß deshalb herausgerechnet werden, was AtmosFringe natürlich macht. Es ist nämlich immer eine Relativ-Messung und nie eine AbsolutMessung wie bei einer Messung auf Kontakt, egal ob bei einem Flat oder einem Probeglas mit Radius, konkav oder konvex. Und weil dieser Fall fast immer vorkommt, ist AtmosFringe auf diese Situation eingestellt.

    Quote

    2.) Wenn du aber "Power" angeklickt lässt, es also herausrechnen lässt,
    und dann dabei ein Wert von 1/10 Lambda herauskommt, dann
    bezieht sich dieser Fehler eben NICHT auf die Krümmung, sondern
    auf den Restfehler wie Asti usw...



    Ja!

    Quote

    3.) Der GESAMTFEHLER, der sowohl die POWER ALS AUCH ALLE ANDEREN
    Fehler beinhaltet, beträgt, wenn ich mal das zweite Kontaktinterfero-
    gramm in Atmosfringe reinlade, ca. 1/3 Lambda, dazu muß ich
    "Power" wegklicken, damit es eben NICHT mehr herausgerechnet wird.



    Entscheidend für Deine Messung ist nicht die Power, sondern die Regelmäßigkeit der Fläche in sich, solange Du den Spiegel in Total-Reflexion benutzt, wie das bei der Autokollimation der Fall ist. Erst wenn der Spiegel mit 45° im Strahlengang steht, entsteht eine ganz andere Situation.

    Quote

    Um den Krümmungsradius des zu testenden Spiegels zu berechnen,
    muß man doch denjenigen Anteil vom Fehler benutzen und in die
    Pfeilhöhenformel stecken, der AUSSCHLIESSLICH für die Power
    zuständig ist.



    Meinst Du nun den Flat oder eine Sphäre oder ein Rotations-Paraboloid?

    Wenn man es ganz genau machen will, dann den PV-Wert, der über die Power abgezogen wird.

    Da aber das Interferogramm durch den starken KontrastVerlust sehr schwer auszuwerten ist, sind das alles nur sehr theoretische Überlegungen in einem GenauigkeitsBereich, den wir mit unseren Mitteln nicht messen können. Da müßte sich man sehr intensiv mit der erzielbaren Meßgenauigkeit unseres Equippements auseinandersetzen und der nachfolgenden Auswertung. Es kommen noch ein paar Einflüsse dazu, die ich hier noch gar nicht angesprochen habe.

  • Haaaaaaallo Wolfgang ;-)


    schön, daß du so geduldig bist und "noch am Ball" bist ;-) Mit dieser
    deiner letzten Antwort stellst du nun wirklich Vieles klar !!!


    Vor allem deine Antwort auf meinen folgenden Satz:
    >Um den Krümmungsradius des zu testenden Spiegels zu berechnen,
    >muß man doch denjenigen Anteil vom Fehler benutzen und in die
    >Pfeilhöhenformel stecken, der AUSSCHLIESSLICH für die Power
    >zuständig ist.


    Deine Antwort:
    --------------------------------------------------------------------------
    Wenn man es ganz genau machen will, dann den PV-Wert, der über die Power abgezogen wird.


    --------------------------------------------------------------------------


    Das ist exakt das, was ich die ganze Zeit versucht habe, auszudrücken! Mich hat anscheinend nur anfangs total durcheinandergebracht, daß wir den Krümmungsradius meines Spiegels zu Beginn auf ca. 51 Km berechnet haben,
    (woran -soooorry- du nicht ganz unschuldig bist ;) was wohl nicht richtig war und die ganze "Verwirrung" ausgelöst hat (oder ich verstehe immernoch was falsch und gehe lieber ins Kino und esse Popcorn anstatt mich für Interferometrie zu interessieren. :jerry:


    Als ich im letzten Posting schrieb, daß man die Fehler natürlich auf
    Zernike-Polynom Ebene berechnen muß, meinte ich eben genau diesen
    P/V Wert, den du jetzt (zum Glück, ufffff) ebenfalls oben beschreibst und
    den ich über Atmosfringe herausbekomme, indem ich einfach ALLE FEHLER
    durch Anklicken AUSSCHALTE bis auf die POWER. Damit berechnet
    Atmosfringe die von allen anderen Fehlern isolierte PFEILHÖHE von der Mitte meines Flats bis zum höchsten Punkt am Rand, also hier die bereits von mir erwähnten 1/3.1 Lambda, die ich dann in die Pfeilhöhenformel einsetze, um den Krümmungsradius zu erhalten:



    Maple spuckt mir dann anhand der Pfeilhöhenformel aus:


    solve(x-((x^2)-0.005625)^0.5=(1/3.1)*550*10^(-9), x);
    15852.27272


    Also knapp 16 Kilometer!


    Und nach vielen vielen Postings steht jetzt also nur noch die Frage
    im Raum, WIE klein ein Radius meines guten 1/10 Wavefront FLATS sein darf, um noch in Autokollimation richtig zu "funktionieren"? Beziehungsweise,
    um es einfacher zu gestalten und nicht den Umweg über den Radius
    gehen zu müssen: wie groß darf dieser Wavefrontfehler der POWER
    sein (der hier 1/3.1 Lambda beträgt)???


    Ich habe dir und Alois doch schon längst geglaubt, daß es nur auf
    die Regelmäßigkeit der Fläche ankommt, aber unendlich klein darf
    der Radius auch bei Autokollimationstests doch nicht werden, OOOODER?? Und genau das
    wollte ich eben wissen.


    Die Frage lautet also, wie klein? Habt ihr da irgendwelche Anhaltspunkte?


    Schönen Gruss,


    Alfredo :-)

  • Hallo Wolfgang,


    Um 6.17h bist du schon am Rechner?? Freiwillig???
    Uff, ein wahrer Frühaufsteher, Respekt :sleep:


    Jetzt bin ich aber gespannt, was du da herausbekommst.
    Ich kenne Zemax bisher überhaupt nicht, aber du
    scheinst immer wieder damit zu zaubern. Würde mich
    ja sofort einarbeiten damit, aber ich habe gerade
    gesehen, daß das Programm ein Heeeidengeld kostet,
    also vergess ich es mal gaaanz schnell :shutup:


    Gibt es vielleicht irgendeine Alternativsoftware
    dazu, die vielleicht nicht ganz soviel kann, aber
    im bezahlbaren Bereich liegt?


    Schönen Gruss,


    Alfredo :)

  • Hallooooo Alfredooooo,

    es gibt OSLO als Shareware und von Massimo ebenfalls ein Optic Design Programm.
    Nun die wichtigste Begründung, warum man die Power im Regelfall abziehen muß: Bei diesem RoC-IGramm läßt sich die
    genaue Fokussierung von Rand-Mitte-Rand nicht mehr überblicken, die man aber andererseits braucht, weil man damit
    in der 0.707 Zone ist, über die ich übrigens auch die Streifen bei der Messung des sekundären Spektrums einstelle. Die
    0.707 Zone halbiert die Kreisfläche und ist damit die Zone mit dem größten Flächenanteil. So eine ähnliche Situation
    hat man fast bei allen Test, weil Lichtquelle und deren Abbildung im Fokal-Bereich selten exakt übereinanderfallen,
    also meistens einen Längenversatz haben. Lediglich bei einem Flat in AbsolutMessung kommt die Power ins Spiel.



    Im Weiteren findest Du eine Autokollimations-Anordnung:
    OBJ = künstlicher Stern im Abstand 1500 mm eines 150/1500 perfekten Newton-Spiegels
    STO= Newton-Spiegel, Conic Constant -1 (Parabel) erzeugt ein paralleles Lichtbündel
    Surf2 = Flat mit Radius - 10 000 000, also dem von Dir diskutiertem Wert, der das parallele Bündel zurückwirft
    Surf3= Newton-Spiegel, der wieder zum Stern fokussiert.

    Obere Bildhälfte also die opt. Daten
    Untere Bildhälfte links der StrahlenGang, Mitte das Igramm, und rechts die Abweichungen:

    Mit einer PV-Abweichung von 0.000160 * Lambda wirst Du in diesem Fall "bedauerlicherweise" vorlieb nehmen müssen.
    Damit ist also auch rechnerisch der Beweis erbracht, daß 10 km Radius auf einem Flat überhaupt nicht stören.
    Nun welcher Radius stört denn dann?
    Bei Radius 1 000 000 mm .... Strehl = 0.999991 PV = 0.001604 * Lambda
    Bei Radius 0 100 000 mm .... Strehl = 0.998997 PV = 0.016913 * Lambda oder Lambda/59,126
    lediglich der Fokus verschiebt sich auf 1545.02 mm, weil der Minus-Radius eine Art vergrößerende Wirkung hat,
    also wie ein Telekonverter wirkt, ohne jedoch den Öffnungsfehler zu beeinflussen. Also keine falsche Panik.
    Völlig anders wird die Sache, wenn man die Sache im 45° Winkel simuliert, dann entsteht ein wunderbarer Astigmatismus.

  • Buenas noches, seññññooor Rohr,


    SA-GEN-HAFT! Du hast mich mit dieser Simulation in Zemax jetzt wirklich absolut und vollkommen überzeugt! Hätte nie im Leben gedacht, daß der Fehler selbst bei nur 100 Meter (!!) Radius dermaßen gering ausfällt. Bin ja richtig geschockt - im positiven Sinn! Und da ich den schönen Flat ja nicht im 45 Grad Winkel benutzen will sondern wirklich nur ausschliesslich für die Autokollimationstests mit dem Bath-Interferometer, ist er für mich
    ja sogar vieeeel besser als gut. Bei 10 Km Radius wäre der P/V-Wert rein infolge Inplanität also besser als 1/6000 Lambda - ich wäre ja schon froh, wenn ich ein Tausendstel dieser Genauigkeit beim Setzen der Fringepoints erzielen könnte :nerd:



    Mein ehemaliger Mathelehrer hätte am Schluss einer solch schönen Beweisführung übrigens noch hinzugefügt:



    Quod erat demonstrandum! :smartass:




    Also nochmals danke für diese schöne wissenschaftliche Ausführung!



    Saludos,



    Alfredo :laugh:

  • Hallo Alfredo,

    nun andersherum!

    Nun ist der Flat ähnlich groß (lange Achse Ellipse) und hat einen Radius von 5.5 km, sodaß ein Astigmatismus in der
    Größe von ca. L/4 der Wellenfront eingeführt wird. Wobei die simulierten IGramm einen Streifenabstand von 1 Lambda
    haben, also nicht mit Doppelpaß IGrammen verwechselt werden dürfen. Da müßten dann die Systemdaten ca. doppelt
    so groß sein.



    Es entsteht ein simliertes Igramm, das die Fangspiegel-Power ausdrückt von - 5.500.000 mm



    Mit AtmosFringe ausgewertet käme ein Strehl von 0.929 heraus, also etwas besser als bei ZEMAX. Die
    Differenz mag mathematische Gründe haben.



    Aber die 3-D-Darstellung wiederum zeigt wunderbar den eingeführten Astigmatismus, der durch die Power und den 45°
    Winkel eingeführt wird. Und jetzt stört die Power ungemein!



    Mal eine Simulation, wie der durch den Radius auf dem Flat von - 5.500.000 mm
    bei ansteigendem Kippwinkel verursachte Fehler von der sphärischen Aberration allmählich stark in den Astigmatismus übergeht und damit massiv auf den Strehl
    einwirkt: