| Ungenaue Fangspiegel-Justage beim Newton
Wenn man es in der Praxis nicht erleben würde,
würde man es als Optiker gar nicht glauben
wollen.
Ganze Strehl-Schlachten haben sich die Zeitgenossen
schon auf Astronomie-Boards geleistet mit
einer Inbrunst an Überzeugungs-Kraft, daß
es einen schaudert. Newton-Spiegel werden nur unter
der Bedingung gekauft, daß der Strehl mindestens
0.95 beträgt. Daß die Flächenglattheit ebenfalls
ein wichtiger Faktor sein könnte, setzt
sich erst allmählich in den Köpfen fest. Da geht es dann um die
10.000 Meßpunkte, die ein ZYGO oder WYKO
Phasenshift-Interferometer beim Meßvorgang aus-
spielt, aber keiner sagt, daß das lediglich
wie bei einer normalen CCD-Camera die Pixel sind, die
das wie immer geartete Interferometer-Bild erfassen
und auswerten. Die Topografie wird damit
zwar genau erfaßt, die Feinstruktur der
Fläche jedenfalls nicht - sonst müßte man sich ja mit ihr
nicht
gesondert beschäftigen.
Erstaunt war ich, als ich in Südfrankreich
zum ersten Male erlebte, wie ein junger Astronom,
Terrence mit Namen, voller Überzeugung jeden
Justierlaser ablehnte, und erklärte, das ginge am
Stern sehr gut, solche Geräte brauche er
nicht. Zunächst ließ ich es gut sein, und beschloß,
darüber ein wenig nachzudenken, nachdem
es so gar nicht meine Erfahrung aus der Labor-Messung
war, die immerhin eines immer ganz deutlich zeigt,
wie empfindlich ein Newton bei Dejustage
mit Koma reagiert. Wäre nicht anschließend
in Pfünz/Eichstätt beim BTM derselbe Vorgang zu
beobachten gewesen, hätte ich das Beispiel
in Südfrankreich wohl wieder vergessen. Mehr noch, da
zettelte sich auf dem Astro-Board erneut eine
Diskussion darüber an, daß man die Fangspiegel-
Justage gar nicht so wichtig nehmen müsse
. . .
In diesem Fall ist es höchst
einfach, den Fall mit dem ZEMAX Strahlendurchrechnungs-
Programm zu simulieren:
Ausgehend von einem Standard-Newton, also ein
unkomplizierter 10-Zöller f/5 oder 250/1250, also
ein weitverbreitetes Gerät auch hinsichtlich
des Öffnungs-Verhältnisses, ist der Fangspiegel
dejustiert, weil ja nicht wichtig. Nicht viel,
gerade mal 3 mm von der idealen Mitte. Das heißt,
vom Okular-Auszug gesehen, schaut der Fangspiegel
nicht exakt auf die Spiegelmitte, sondern
um eben diese 3 mm neben die Spiegelmitte, und
der Hauptspiegel wird unter dieser Bedingung
am Stern justiert, sodaß das Sternscheibchen
im Okular rund erscheint.
3 mm daneben und nur noch 0.95
Strehl
Der Sternfreund hat sich geschunden, hat tatsächlich
einen 1.00 Strehl Spiegel geschliffen, oder
gekauft, und nun läßt er stolz jeden
durchschaun, erklärt das etwas schlechtere Bild als Einfluß
des
Seeings, man hat ja nicht immer Glück, und
hört einfach auf zu denken, obwohl vielleicht beim
Nachbarn eine erheblich bessere Auflösung
zu beoachten ist. Dann fängt er an zu justieren,
natürlich am Hauptspiegel, und auf die schüchterne
Frage, was denn mit dem Fangspiegel sei, ob
der nicht vielleicht vorher . . . bekommt man
einen verständnislosen Blick, als ob man von der
Sache nichts verstünde. Was sind schon 3
mm? Für ZEMAX sind das immerhin nur noch 0.95
Strehl, vorausgesetzt, man hatte den perfekten
"1.00"-Strehl-Spiegel. (Da wiederum muß man
sich schon wieder die Experten anhören,
die einem erzählen, daß es diesen Spiegel nie geben
kann.) Über ein Interferogramm sieht man
die Koma extrem genau, nicht aber über ein
defokussiertes Sternscheibchen.
10 mm daneben und nur noch 0.63
Strehl
Wenn also der Fangspiegel gar 10mm neben die opt.
Mitte des Hauptspiegels "guckt", besonders
wenn eine Mitten-Markierung fehlt, die man ja
auch gar nicht brauche, läßt sich ein Diskutant auf'm
Board vernehmen.Vielleicht ist ja der Haupt-Spiegel
verspannt in seiner Zelle.
Aus der Traum vom 0.95 Strehl-Spiegel, wenn allein
die Fangspiegel-Justage nicht stimmt.
Man kann also eine steigende Fehler-Hiearchie
aufmachen, die das Bild des Newton-Systems
beeinflussen.
a) die Fangspiegel-Qualität läßt
bis ca. L/2 PV wave noch ordentliche Ergebnisse zu
b) die Hauptspiegel-Qualität läßt
bis ca. L/3 PV wave von ordentliche Ergebnisse zu
c) die Fangspiegel-Dejustage toleriert noch Abweichungen
bis 3-4 mm bei einem f/5 System
d) die Hauptspiegel-Dejustage schlägt bereits
bei geringster Abweichung "Alarm"
Nur 3 mm Hauptspiegel-Dejustage
"ziehen" den Strehl in den Keller
In diesem simulierten Fall wäre zwar der
Fangspiegel exakt justiert, dafür aber "schaut" der
Hautpspiegel nur 3 mm neben die Achse im Okularauszug.
Die Perfektion eines 0.99 Strehl-
Newton-Spiegels schrumpft auf ganze 0.36 Strehl
, und die hohe Qualität der "scharfen"
Scherbe, wie es Stathis Kafalis unlängst
formulierte, sucht man vergeblich. Eine erhebliche Koma
stört das Vergnügen, und manche merken
dies noch nicht einmal. Fazit der ganzen Simulation:
Von Eurem Newton habt ihr dann seine Höchstleistung,
wenn erst der Fangspiegel exakt
justiert worden ist, und anschließend der
Hauptspiegel "zurück" Und erst dann ist ein Vergleich
der Newton-Spiegelwerte von PV wave, RMS wave
und Strehl überhaupt sinnvoll.
Wolfgang Rohr
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