08.08.2002 Ein 12-Zoll Discovery Newton-Spiegel

Ein zweiter Versuch Einzelgeräte bzw. Optiken mit ihren Test-Bildern zu veröffentlichen und 
damit die Qualität von Einzelgeräten transparenter zu machen. Dafür gibt es eine Reihe sinn-
voller Gründe:

Mit welcher im Labor gemessenen Qualität kommt eigentlich ein optisches System aus? Mit 
einfachen marktüblichen Teleskopen sind heutige Astro-Amateure in der Lage unter Nutzung
von CCD-Cameras und deren Computer-Software Ergebnisse zu erzielen, die den Aufnahmen
von Space Hubble den Rang ablaufen, wenn die Berichte stimmen, die ich vor einigen Tagen
gehört habe. 

Natürlich ist es für einen Neubesitzer, aber auch Verkäufer einer Optik, reizvoll, mal eben auf
dem Board nachzuschauen, wie gut denn die Optik sei, die er kaufen möchte, bzw. zeigen zu
können bei Verkauf, wie gut der Test ausgefallen sei.

Daß dies auch noch Rückwirkungen auf die Szene allgemein haben könnte, ist ein von mir
gehegter vielleicht erfüllbarer Wunsch. Es sind jedoch weiterhin immer nur Einzel-Geräte, die 
ich untersuchen soll im Auftrag von Sternfreunden. Eine generelle Würdigung meinerseits verbietet 
sich aus den unterschiedlichsten Gründen. Es werden also weiterhin besonders herausragende 
Geräte sein, oder besonders auffällige. Eine Zuordnung der Geräte zu bestimmten Händlern bzw. 
Sternfreunden verbietet sich ebenfalls. 

Prüfling: Newton Hauptspiegel 318/1588 von Discovery
Prüfaufbau: Autokollimation gegen 400 Flat Flächengenauigkeit mindestens L/10 PV wave
Wellenlänge: 632.8 nm HeNe, 

Einzeltests: 
- Sterntest
- Ronchi, 
- Foucault, 
- PhaseContrast Teil A/B/C
- Spalt-Test
- I_Gramme: quantitativ und 
- Messung der Rotations-Symmetrie

Der Test-Aufbau:

Aufbau in Autokollimation, laserjustiert, am künstlichen Stern nachjustiert, am Interferogramm 
feinjustiert. Wegen Luft-Turbulenzen anschließend mit Styropor-Platten "eingehaust"

Die Spiegel-Lagerung 

Die Spiege-Lagerung in einem Gurtband im Gleichgewicht, um Verformung durch Lagerung zu 
vermeiden. Auf diese Art kann Astigmatismus hinein oder heraus "gelagert" werden und damit 
die Fläche beeinflusst werden.

Ronchi-Test

Bereits der Ronchi-Gitter-Test am 0.01 mm künstlichen Stern, (Quelle: Melles Griot) zeigt ein 
nahezu perfektes Ronchigramm bei 10 lines per millimeter, das entspricht wegen der doppelten 
Genauigkeit in Autokollimation am Himmel 20 lines per millimeter und damit einigermaßen 
genau, um die wichtigsten Fehler erkennen zu können. Das Ronchi-Gramm zeigt außer einer 
minimalen Überkorrektur einen zonenfreien Spiegel, als wäre er für diesen Spiegeltest eigens 
hergestellt. Zonen wie Korrektur lassen sich auf diese Art bereits eindeutig darstellen.

Flächen-Beschaffenheit: Foucault 

Die Landschaft der Fläche wird über die nachfolgenden Tests untersucht in konrast-steigender 
Weise - beginnend mit dem traditionellen Foucault-Test bzw. Messerschneide-Test. Die 
Fläche macht einen sehr gleichmäßigen homogenen Eindruck, ähnlich gleichmäßig wie am Stern- 
scheibchen, wenn man ein Okular intra/extrafokal defokussiert. Die senkrechten Linien sind 
möglicherweise Beugungs-Effekte und haben keine Aussage-Kraft. Bei 0.95% vom Durchmesser 
wäre eine äußerst feine, flache Zone erkennbar. Trotzdem hat auch dieser Spiegel noch eine 
deutliche Topografie, wie man abschließend in der Auswertung erkennt.

Flächen-Beschaffenheit: Phasen Kontrast oder Schlieren-Messung

Die Glattheit bzw. Flächen-Feinstruktur bei einer Dichte von ca. 2 .
Auf einem Technical Pan 2415 Film-Negativ wurde fotografisch eine ca. 0.1 mm unscharfe Linie 
mit besagter Dichte aufgebracht auf die ein Lichtspalt abgebildet wird. Dieser Lichtspalt geht 
durch den Prüfaufbau und stellt die Rauheit der optischen Fläche dar, doppelt genau die vom 
Prüfling, und einfach genau die vom Referenz-Planspiegel, dessen Glattheit über eigene
Tests untersucht worden ist.

Bei einer höheren Dichte von ca. 3 läßt sich der Kontrast und damit die Flächen-Feinstruktur 
noch steigern. Die Schattierung bei 14.00 Uhr ist ein Artefakt.

Eine Kontroll-Messung mit einem abgewandelten Verfahren, bei dem ein 0.1 mm dicker 
Alu-Strich mit einer Dichte von 2 auf einer Glasplatte aufgedampft wurde, liefert nahezu 
identische Werte. Je nach Rauhheits-Struktur ist die "Film"-Version oder die Glasplattenversion
die bessere Lösung zur Untersuchung der Rauhheit.

Das Interferogramm 

Das Interferogramm bei 632.8 nm zeigt die bereits am Ronchi-Gitter erkannte leichte Über- 
korrektur im Bereich L/5 PV wave, also der gravierendste Fehler überhaupt. Wobei wenige 
Streifen den Sachverhalt nicht verschleiern, sondern klar herausheben. Umgekehrt können 
viele Interferenz-Streifen einen Sachverhalt verschleiern und einen Spiegel besser erscheinen 
lassen, als er ist. Damit ist ein Güte-Kriterium möglich: Wenig Streifen bedeutet, einen Hoch-
leistungs-Spiegel von den quantitativen Werten her vor sich zu haben.

Die Auswertung

Die Auswertung der Linien-Topografie als die Höhen-Linien einer Karte liefert die passablen 

Werte von L/5.5 PV wave, L/34 RMS wave und einem Strehl von 0.97. Ein ähnlich glatter 
Vergleichs-Spiegel mit nahezu gleichen optischen Daten eines anderen Herstellers verlor jedoch
über einen signifikanten Astigmatismus von ca. L/2 PV wave mit nur 0.72 Strehl bzw. 
Definitions-Helligkeit obwohl mit 0.95 Strehl garantiert. Selbstverständlich wurde die Spiegel in 
der gleichen Wellenlänge interferometriert.

Astigmatismus-Test

Die Untersuchung auf Astigmatismus ergibt eine geringfügige Verformung in Richtung Dreieck, 

das eine Entsprechung in der 3D-Darstellung hat und auch bereits im Ronchi-Gramm eingangs 
abgelesen werden kann.Trotzdem wird sich der künstige Besitzers an einem Spitzen-Spiegel 
erfreuen können, weil selbst ein Astigmatismus von L/3 PV innerhalb der Toleranzen liegt, wie 
mir ein Fein-Optiker einmal erklärte, weil er sich "fokussiert".

Gesamt-Würdigung:

Eine sehr glatte und homogene Fläche, nahezu perfekt retouchierte Parabel und den
quantitativen Werten von 0.97 Strehl bzw. Definitions-Helligkeit - wer ist der glückliche
Spiegel-Besitzer? Wird er uns einschlägige Berichte liefern, was er mit dem optimal
justierten Gerät alles anstellt? Vielleicht CCD-Fotografie ?

Wolfgang Rohr


 
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