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Beiträge zum Refraktorselbstbau

Von März 2002 bis Juli 2003 gab es ein Diskussionsforum "Rund um den Refraktor". Das Forum wurde aus organisatorischen Gründen geschlossen, die Beiträge sind hier nachlesbar.
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Dialoge aus dem Forum

Hier sind interessante Fragen und Antworten aus dem Forum für Refraktorfreunde zusammengestellt.

 
Die Themen:
Prüfung eines Refraktorobjektivs Ideen zu Planspiegeln
Langzeiterfahrungen mit dem Busch-Objektiv Urlaubstipp
Alterung von Spiegeloberflächen Überlegungen zum Linsenschleifen und Schleifbericht
Korrektur eines Linsenfehlers Bezugsquelle für Aluminiumprofile
Refraktortestberichte Refraktor mit CFK-Tubus und TMB 6"f15-Objektiv
Blendenberechnung für den Refraktor Einfluß des Tubusdurchmesser auf Streulicht
Brennweitenbestimmung bei einem Objektiv Experimente zur Reduzierung der chrom. Aberration
Faltrefraktor als Schaer oder Newton Links zum Thema
Historisches zum Faltrefraktor

 

1 Prüfung eines Refraktorobjektivs

Frage von Stefan
..eine Frage, speziell an die Schleifer des Busch-Objektivs: Mich würde interessieren, wie Ihr das Objektiv testen wollt, bzw. welche Methode vorgesehen ist. Die Autokollimation ist sicher sehr gut, aber man braucht einen guten Planspiegel. Kennt jemand vielleicht noch Alternativen?

Antwort von Rainer
..schleift ausser mir noch jemand ein Busch-Objektiv? Hast Du auch was in Arbeit? Also, W. Busch schlägt mehrere Methoden zur Prüfung vor: Zuerst natürlich in Autokollimation mit einem Planspiegel.  Alternativ mit einem Newton-Reflektor, bei dem die Lichtquelle im Fokus angebracht wird. Macht auch paralleles Licht. Objektiv davor und im Fokus mit Foucault-/Roncchi-Test begutachten. Eingeschränkt sind die Prüfmöglichkeiten bei Einsatz eines Fraunhofer-Objektivs: Lichtquelle (nur Grün) im Fokus des FH-Objektivs davor, und im Fokus prüfen. Wer viel Platz hat (14m bei dem 130er Busch-Objektiv) kann auch ohne Hilfsmittel messen. Dabei muss dann aber nicht der Öffnungsfehler für grünes, sondern für blaues Licht gemessen werden. Scheint ziemlich speziell für dieses Objektiv ausgelegt zu sein. Und natürlich am Stern! Da die Oberflächen nicht beschichtet werden, kann man das Objektiv immer noch mal "korrigieren". Ich werde mit dem Newton anfangen, und sobald der Tubus fertig ist, am Stern testen.

Antwort von Wolfgang
Zum Prüfen des HAB's von Wolfgang Busch mit einem 10 lp/mm und mit Foucault gibt es eine Reihe von Möglichkeiten. Ein Ronchi-Gitter, das man mit ca. 3-4 Linien über die Fläche "laufen" läßt ohne eine Verformung der Streifen intra/extra-fokal erreicht eine hohe Genauigkeit. Gegen einen bekannt guten elliptischen Flat (Anmerkung: Planspiegel) von irgendeinem Dobson z.B. dessen große Achse gegen 130 mm geht. (Entscheidend ist die Homogenität der  Flat-Fläche, nicht die Power) Vielleicht hat M. Pieper (Anmerkung: www.astroselbstbau.de) einen Flat oder ein belegtes Probeglas Durchmesser 120 mm. In manchen Schaer-Refraktoren sind ebenfalls Flats drin, manche größer als 130 mm. Schließlich sind die 14 Meter Distance mit dem künstlichen Stern im blauen Spektrum auch eine Lösung, auch eine weit entfernte Straßen-Lampe tut ihre Dienste. Das gilt sowohl für Ronchi wie für Foucault.
conclusio mit etwas Fantasie sollte sich doch eine Lösung finden?


 

2 Langzeiterfahrungen mit dem Busch-Objektiv

Frage von Hubert an Wolfgang
...ich hatte das Busch-Objektiv damals auch in die engere Wahl gezogen, habe mich aber letztlich auf Grund meiner Unerfahrenheit "nicht getraut". Jetzt habe ich noch mal Deinen Erfahrungsbericht in SuW 9/79 gelesen. Wie stellt sich die Sache nach mehr als 20 Jahren "Betriebserfahrung" dar? Hat beispielsweise der Ölfilm die Erwartungen erfüllt? Ist das Objektiv "dicht" geblieben?
Deine Erfahrungen würden mich interessieren.

Antwort von Wolfgang
..als Feinmechaniker, mein erster Beruf, hatte ich mindestens eine Vorstellung von Flächengenauigkeiten und Verhalten von Metall. Glas ist in dem von uns beanspruchten Genauigkeitsbereich wie Gummi, geringste Drücke und Erwärmungen beeinflussen bereits den Glaskörper, bereits die Strahlungswärme einer Hand 10 cm über einer Planplatte beeinflußt die Planität dieser Platte bereits erheblich.
Ich habe ca. 6-7 dieser HAB-Optiken geschliffen und poliert, später 2 Astrokameras gebaut, von der die kleinere in Freiburg ihren Dienst versieht und ab und zu in SuW der A. M. seine Aufnahmen damit veröffentlicht. 
Spätestens damals vor 20 Jahren begann der Start nicht nur der Glasschleiferei, sondern auch der Meßtechnik, wobei ich mich mittlerweile auf die Meßtechnik verlegt habe.
Damit habe ich aber Deine Frage noch nicht beantwortet:
Beim Busch Objektiv ist wichtig, daß man in keine der Linsen einen Keilfehler hat. Der kann zwar über die mittlere Linse herausjustiert werden, aber besser ist, wenn die Linsen erst gar keinen haben. Die Fassung selbst ist nicht mit der nötigen Präzision gedreht, sondern damals in ein Dreibackenfutter eingespannt worden, weshalb die Linsen strenggenommen nur an drei Stellen fixiert sind mit dem nötigen Spiel. Deshalb auch die Sache mit der Keilfehler-Verhinderung.

Die Ölung der Linsen selbst ist erlernbar. Wichtiger ist, daß die Flächenradien möglichst gut zueinander passen. Sonst entsteht nämlich eine Saugwirkung mit der Zeit, und das bedeutet einen Astigmatismus. Egal ob die Mitte hohl liegt, oder der Rand. Besser ist es die Hohlflächen zu polieren und danach die Konvex-Flächen anzupassen, weil spätere Ölungen viel problemloser vor sich gehen, sonst muß nämlich immer erst noch einmal feinstgeschliffen werden, weil man sonst das Altöl nie ganz rausbringt, auch nicht mit Azeton, dessen Rückstände auch das Vergnügen stören. Retouchieren kann man das Objektiv an eine der Außenflächen, weil es eine Linsenoptik ist, ist auch der Anspruch an die Flächenglattheit nur 1/4 so groß, wie bei einem Spiegel. Trotzdem empfiehlt es sich für den grünen Bereich eine möglichst topfebene Fläche hinzukriegen und vor allem bis zum Rand, weil sonst der Kontrast in den Keller geht.
Ruhe, Nachdenken, fragen, Ruhe, Nachdenken, fragen, arbeiten,
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sind so die Arbeitsschritte. Auch sollte man sehr sorgfältig ein Protokollbuch führen wie ich das jahrelang gemacht habe, man vergißt sonst alles wieder. Der Polierer sollte keine Facetten haben(!), sondern nur Kreisringe mit ca. 1,5 cm Breite und ein asymetrisches Kreuz darüber. So machen es die Optiker in der Industrie. Möglichst wenig mit Druck polieren, und wenn, dann sehr zart und mitfühlend. Und ab und zu die Spiegelschleifer fragen.

Mehr zum HAB-Objektiv von Wolfgang Busch

 

3 Ideen zu Planspiegeln

Frage von Stefan
Ich habe gestern die Brennweite meines Objektivs "hochgerechnet" und werde wohl bei 1.800mm herauskommen. Das sind dann 5"/f15. D.h. nur mit einem Schaer-Refraktor wird es einigermaßen handlich. Bei www.apogeeinc.com habe ich ein optisches Fenster mit 1/8 Wellenlänge Genauigkeit gefunden (15,-US$). Könnte man so ein Fenster verspiegeln lassen und als Umlenkspiegel nutzen?

Antwort von Hubert
Hast Du eine Alternative? Ich wüßte nicht, wo man heutzutage noch runde Umlenkspiegel bekommt. Eine Frage, die mir noch wichtig wäre ist, hat das Glas möglicherweise eine Oberflächenbeschichtung, die eine Verspiegelung nicht zuläßt? Wird die entgültige Oberflächengenauigkeit erst durch die Verspiegelung erreicht, vielleicht sogar noch verbessert?

Frage von Wolfgang
Auf welchen Durchmesser bezieht sich die L/8 Genauigkeit? Für große Durchmesser ein sehr guter Wert. Wobei bei einem "Fenster" der Durchgang gemeint ist. In diesem Fall würde das "Fenster" zweckentfremdet zum Spiegel. Ist Oberfläche oder Wellenfront gemeint?

Antwort von Stefan
Ich denke das mit dem Fenster wird nichts, denn das Teil ist nur 6,4mm dick und damit etwas dünn. Die Vergütung könnte man ggf. entfernen und dann verspiegeln.
Alternativen: AOK in der Schweiz hat Lichtenknecker Optiken, aber der 80mm Planspiegel käme auf 200,- EUR plus Steuer. Bei BW-Optik gibt es vielleicht noch etwas, aber ich habe noch keinen Katalog. Bei www.surplusshed.com habe ich eine runde Platte aus optischem Glas gesehen mit 4,2" Durchmesser und 9mm Dicke gesehen. Kostet pro Stück nur 3,- US$. Vielleicht könnte man da einen Planspiegel daraus schleifen und polieren. Soll aber ziemlich schwierig sein. Alternativ könnte man eine Plankonvexlinse nehmen und die plane Seite verspiegeln lassen?


 

4 Urlaubstipp

Hinweis von Hubert
wer auf seine Fahrt in den Urlaub bei München vorbeikommt, dem möchte ich einen Besuch des Benediktinerklosters in Benediktbeuren empfehlen. In diesem Kloster haben Georg Reichenbach und J. Fraunhofer von 1807-1818 ihr mathematisch-optische Institut mit einer Glashütte betrieben. Die kleine „Werkstatt“ und einige Glasöfen sind dort zu besichtigen. Ich bin vor einigen Jahren dort gewesen. Es war eine sehr interessanter Besuch.
Internetadresse der Glashütte
Benediktbeuren liegt südlich von München an der B11 zwischen Wolfratshausen und dem Kochelsee.
Ich wünsche eine gute Reise und einen interessanten Aufenthalt.


 

5 Alterung von Spiegeloberflächen

Beitrag von Hubert
Die Frage um die Alterung den Spiegelbeschichtungen in meinem Schaer-Refraktor beschäftigt mich weiter.
Ich habe zu dieser Frage mit der Fa. Befort in Wetzlar Kontakt aufgenommen und folgende Auskunft bekommen:

  • Die Aluminiumschicht unterliegt einer Alterung. Es ist aber nicht möglich, diese zu quantifizieren. Außerdem können sich nach vielen Jahren Oxidationsflecken bilden, die die Reflexion natürlich mindern.

  • Die Gesamtreflexion ist nicht messbar.
  • Die Spiegel kann man neu belegen. Der alte Belag wird dann durch eine Lauge entfernt. Die ggf. vorhandenen Oxidflecken können nicht restlos entfernt werden, sie sind auch unter der neuen Beschichtung sichtbar.

  • Das erreichbare Reflexionsvermögen ist unterschiedlich, je nach Aufbau der Schutzschicht. Mit einer Schutzschicht aus Siliziumdioxid wird 88%, mit einer Magnesiumflourid-Schutzschicht wird 94 % Reflexion erreicht. Die Schutzsicht auf Siliziumdioxidbasis ist mechanisch widerstandsfähiger, die andere 25% teurer. Sie sind 1/4 lamda dick.

  • Die Neuverspiegelung meiner beiden 60mm und 110mm Spiegel  kosten ca. 40 EUR bzw. 90 EUR, incl. Ablaugen und Mwst. aber zuzügl. Versandkosten (Mai 2002).

  • Die Beschichtungen sind beständig gegen z. B. Aceton, Alkohole.
  • An das Trägerglas wird keine besondere Anforderung gestellt.

     

6 Überlegungen zum Linsenschleifen

Richard schreibt:
Ich befasse mich gerade mit dem Buch Astrooptik von Uwe Laux. Da ist mir das Design des APQ besonders aufgefallen. Ist vielleicht unter den Lesern einer, der so etwas schon mal im Selbstbau versucht hat? Ich habe selber schon einiges gebaut und auch selber Spiegel bis 46cm geschliffen. Aber irgendwie wäre auch mal eine Linsenoptik reizvoll selbst zu schleifen.

Hans antwortet:
Ich bin ebenfalls Refraktorianer - und beginne mit der "Lightversion", eines E-Typ Optik von den Russen. Ich habe bei den Russen die Optik eines TAL-100 bestellt, um diese in meinen MEADE einzubauen. Angeblich handelt es sich um eine sehr gute Optik, allerdings ist es K5/F4 was gemäß der Datenbank Glassbank ungefähr einem BK7/K4 entsprechen dürfte und daher an die auf Seite 25, Astrooptik, Uwe Laux einem E-Typ nahekommen sollte. In diesem Buch sind im Anhang auch Berechnungsformeln etc. angeführt.... Über den oben angeführten Link dürfte man auch die Glassorten erhalten, die Richard für seinen Refraktor braucht, allerdings muss man bei den Russen mit langen Lieferzeiten rechnen.... Aber diese Woche sollte sie noch aus Moskau per DHL abgehen - dann kann ich endlich die Naturmasse erfassen und mir eine Linsenfassung (quasi Verlängerung von 920mm des MEADE auf 1000mm) herstellen lassen. Ich habe mir den MEADE-Tubus quasi als Testobjekt gekauft, um auszuprobieren, wie gut man Refraktoren zumindest "umbauen", sprich eine gute Optik einbauen kann. Allerdings haben mich dann die Preise für die TMB-Optiken abgeschreckt. Euro 2.000,-- auszugeben und dann eine Gurke zu kriegen ist mir vorab zu kritisch. Übrigens - die Russenoptik kostet mich 150,-- $, auch noch Geld aber - wer nicht wagt, gewinnt nicht.
Die Russen haben übrigens auf ihrer Homepage einige Links zur Berechnungssoftware.
Linsenschleifen ist mir offengestanden zu kritisch, dazu fehlte es mir wahrscheinlich nicht an Geschick, aber eher an der Zeit und vor allem an den Werkzeugen. Andere Quellen waren noch Bill Burgess aus den USA und in Bälde (England) werden ED-Optiken bis 4" hergestellt. Die großen Hersteller wie TeleVue und Vixen, aber auch Takahashi haben abgelehnt, als Ersatzteile ihre Optiken zu senden. Daher bin ich auf die Russen gekommen.
Wenn jemand von Euch also einmal in Richtung 100/1000er Objektiv an den Selbstbau inkl. Schleifen sich heranwagt (auch kürzere Brennweiten wären für mich ein Thema), dann wäre ich durchaus daran interessiert zumindest das Projekt mit zu finanzieren und an eine gute Optik heranzukommen (4" zwischen f/6 bis f/8) wären mein Traum. Aber die Themen Vergütung, Justage etc. müsste man halt auch abdecken können.

Richard schreibt:
Vielen Dank für Dein ausführliches Mail und die Links. Sehr interessant ist vor allem die Glasdatenbank. Ich habe mir zwar schon vorher auf der Homepage von Schott die Gläser raus gesucht, aber diese Datenbank gefällt mir besser (übersichtlicher) als die von Schott!
Ich habe mir inzwischen auch das Buch bestellt und die Software dazu. Glassorten habe ich auch schon ausgewählt. Ich probier es mal mit N-K5 und FK51. Aber jetzt brauche ich erst mal das Buch. Mit dem Oslo komme ich leider nicht so hin wie ich will. Mal sehen, ob es mit der anderen Software besser funktioniert. Leider lassen sich die Profis bei der Berechnung von Objektiven ungern über die Schulter gucken.
Als Startobjekt wird es wahrscheinlich ein 10-12cm APQ Objektiv mit N=8 (ev. N=10). Das soll das Versuchskaninchen werden. Anscheinend soll mit so einer Optik und CCD eine astrometrische Positionsgenauigkeit von 0.1-0.2" möglich sein. Wenn ich mir dann meine Residuen anschaue bei der Kleinplanetenbeobachtung (mein MPC Stationscode ist 241), dann liege ich bei ca. 0.4-0.5". Allerdings mit einer 46cm Newtonoptik. Ich glaube, das spricht eher für die Linsenoptik:-)
Vielleicht läßt sich wirklich eine Sammelbestellung daraus machen, wenn sich einige finden würden. Aber erst mal abwarten, was die Optikrechnung ergibt.

Martin schreibt dazu:
Toll dein Enthusiasmus! Ich würde allerdings lieber mit einem Fraunhofer f/15 anfangen, es entsteht nämlich bei solchen Unternehmen eine Lernphase, die sich nicht einfach überbrücken läßt. Es ist auch bei Spiegeln so: Wer sich gleich auf einen 12 Zöller stürzt mit einer Brennweite von 120cm, der braucht länger als wenn er erst einen 6 Zoll Spiegel und danach einen 12 Zöller gemacht hätte.
Wenn Du den gut hin bekommst, dann ist das ein geniales Planetengerät. Die Positionsgenauigkeit ist eigentlich eher ein Effekt der Mechanik als der Optik.
Bei einem Refraktor ist das entscheidende die richtige Glaskombination zu wählen.
Am besten geht eine Kombination von FK51 mit KZFSN2. Du wirst schon sehen warum es 400 Jahre gedauert hat, bis man die Optiken fabrikmäßig gut machen kann.

Richard schreibt:
Dank für den Tip, zuerst mit einem kleineren anzufangen. Bei den Spiegel habe ich inzwischen doch einige Erfahrungen, nach Optiken von 14cm bis 46cm. Warum ich aber auch auf das APQ gekommen bin, das ist nicht nur die Apochromasie, sondern daß man die Linsen gegeneinander als Schleifschalen verwenden kann. Das Teil wird ja mit Öl gefügt. Das heißt, die Flächen müssen die gleichen Radien haben. Wenn ich nur einen 2-Linser schleife, ist der Schleifaufwand genau so groß. Die Fluritlinse ist praktisch Schleifschale für die Innenflächen der beiden äußeren Linsen. Ich hoffe, ich liege da nicht falsch :-). Zudem muß man die Politur und Korrektur der Innenflächen nicht übertreiben.
Das N-K5 und FK51 habe ich deswegen gewählt, weil es dem APQ Design im Laux'schen Buch von den Brechzahlen am nächsten liegt. Aber die Rechnung muß dann noch den endgültigen Segen dazu geben. Die Linsendicke wird auch noch eine Probiererei :-(
Das Buch von Laux habe ich. Ich schiebe es fast seit einem Jahr von einem Eck ins andere;-) Die Seiten mit den Apo´s sind bereits am meisten vernudelt.
Die Positionsgenauigkeit liegt leider nicht nur in der Mechanik. Ich habe die Residuen von anderen Sternwarten verglichen, die mit den Riesenteleskopen. Die liegen auch in meinem Genauigkeitsbereich. Irgendwie befriedigt das ungemein:-) Es liegt eher wirklich an der Optik. Ein Spiegel hat einfach mehr außeraxiale Bildfehler, und die Sternabbildung ist nie so scharf wie bei einem Astrographen oder Apo. Das sind dann noch die Feinheiten, die die äußerste Genauigkeit bringen. Das stößt man dann in Bereiche vor, die bisher für Amateure unerreichbar waren.(Fixsternpositionsverschiebungen!!)

Marc schreibt:
Mein Ultimeratium ist ein FH 11" f20 von D&G. (www.dgoptical.com) Mein jetziges FH 5"f19 ist schon nahe dem Traumrefraktor.Pendelschleifmaschine von Fraunhofer, mit freundlicher Genehmigung der Fa. Zeiss

Richard schreibt:
Ein FH 11" ist sicherlich ein Trauminstrument. Aber die Montierung dafür ist auch schon gewaltig. Als Schaerrefraktor würde ich es nicht ausführen. Die dafür benötigten Planspiegel in der entsprechenden Qualität sind auch fast unbezahlbar.
Ich glaube, die Radien kann man mit den entsprechenden Programmen schon so optimieren. Als Schleifmaschinen (oder Handschliff) kann man die herkömmlichen Methoden sicherlich vergessen. Da wird halt die gute alte Pendelschleifmaschine von Fraunhofer (Bild rechts) zum Einsatz kommen müssen. Da ergeben sich zwangsläufig die richtigen Radien. Die Politur ist dann auch wieder kein Problem. Man braucht nur ein viertel der Genauigkeit wie bei einem Spiegel. Ich sehe da keine besonderen Probleme. Oder bin ich da etwa zu blauäugig??;-)

Martin schreibt:
Normalerweise macht man wohl einen Radius nach dem anderen und paßt dann jeweils das Design den tatsächlich erreichten Radien an. Zuletzt macht man die Oberfläche mit der größten Toleranz.

Richard schreibt:
Das ist ja ein großer Vorteil des APQ in der Fertigung. Von den 4 Innenflächen sind je 2 gleich. Die Linsen passen ineinander und werden mit Öl gefügt. Als Freiheitsgrade hat man dann noch die 2 Außenflächen des Objektivs. Man muß sogar die Linsen gegeneinander schleifen, damit man ja gleiche Radien erreicht.

Thomas H. schreibt:
Um einen einfachen Achromaten in seinen Grundparametern festzulegen, bedarf es keines Computers. Hatte der gute Fraunhofer ja auch nicht. Für eine einfache Bikonvexlinse berechnen sich die Brechkräfte D (in Dioptrien) der Flächen wie folgt: D=(n-1)/r, wobei bei einer Bikonvexlinse die Brechkräfte positiv sind. Die Gesamtbrechkraft berechnet sich dann: Dges.= D1+D2. Läßt man die Linsendicke d mit einfließen ergibt sich: Dges.= D1 + D2 - d/n x D1 x D2. Für die Plankonkavlinse aus Flint läuft die Sache genauso.
Für einen Achromaten verhalten sich dann die Brennweiten von Flint- u. Kronglas wie ihre Abbeschen Zahlen. Macht man das Öffnungsverhältnis nicht zu groß oder besser gesagt, sehr klein, ergibt das schon ein ganz brauchbares Fernrohr.
Man braucht auch keine Pendelschleifmaschine. Man kann (und muß) den Krümmungsradius auch so sehr exakt einhalten. So habe ich bei einem 14" Spiegel nur um 2,5 mm vom gewünschten Radius daneben geschossen.
Gegenüber dem Spiegelschleifen gibt es aber bei der Linsenfertigung einiges zu beachten.
Sie sind oft sehr dünn und verspannen schnell. Darum sollte man sie spätestens ab dem Feinläppen auf einen geeigneten Tragkörper per Punktkittung aufkitten. So sind sie auch nicht mehr der Handwärme ausgesetzt, was zu zusätzlichen Verspannungen führen kann. Hat man keine Zentriermöglichkeit (oder will man diesen Arbeitsschritt vermeiden), muß man auf die Randdicke achten, muß aber gleichzeitig die Linsendicke im Auge behalten.
Beim Zusammenbau spielt auch der Luftspalt eine Rolle. Und ohne Planspiegel stelle ich mir die Endkorrektur auch recht mühsam vor.
Also alles zusammen: viel Arbeit für wenig Öffnung. Aber wer Spaß an der Optikfertigung hat, kann auch hier seine Freude haben.

Bericht von Stefan vom Schleifen:
gestern war es nun endlich soweit: Ich konnte meine Neugier nicht mehr bremsen und mußte mein selbstgeschliffenes 5"/f15 Refraktorobjektiv ausprobieren. Der Mond stand hoch am Himmel und kein Schleier war zu sehen. Also, um 22:30 Uhr das Polieren einstweilen ausgesetzt, das Objektiv mit Salatöl gefügt und mit Klebeband an einem 180cm langen KG-Rohr befestigt, Pappe drum´rum und ab in den Garten. Den Tubus an der Kinderschaukel angelegt und den Mond anvisiert. Mit dem Okular (30mm) in der Hand den Mond "scharfgestellt" und: Ich glaub´es nicht! Ein knallscharfes Bild mit Super-Kontrast wie ich es nicht erwartet hatte. Immerhin war das Objektiv noch nicht auspoliert und noch ganz leicht milchig. Trotzdem diese Details. Im Vergleich zu meinem 6" Newton sieht es so aus, als ob jemand den Weichzeichner ´rausgenommen hat. So eine "kalkige" Mondoberfläche bei 60x hatte ich noch nicht gesehen ...
Damit scheint klar: Ich habe mich nicht total verrechnet und der Schliff scheint auch zu passen. Einen Sternentest habe ich nicht mehr geschafft, kann so schlecht aber nicht sein. Einen Lichtsaum konnte ich am Mond nicht sehen. Falls doch noch ein Fehler d´rin sein sollte, dann kann man den ja Gottseidank beheben.
Ach ja, ich will nicht die alte Diskussion über Reflektor/Refraktor aufleben lassen. Ich habe nur den Vergleich zu meinem Newton und der war mein Erstlingswerk. Dennoch: Ich meine das Bild mit dem 5"/f15 Objektiv ist deutlich detailreicher und Kontrast sowie Schärfe sind besser. Eines ist klar: Der Refraktor

Antwort von Thomas M.
Ich freue mich mit Dir über Deine Erfolge bei der Objektivfertigung. Ich kenne das Gefühl der Freude beim ersten Schauen aber auch der Ernüchterung bei weiteren Prüfungen. So ganz schlecht scheint es ja nicht geworden zu sein. Richtig interessant wird dann aber erst der Sterntest bei hoher Vergrösserung und die Tests am Planspiegel. Da Du von Öl sprichst, hast Du ein Immersionsobjektiv gebaut? Ich habe zur Probefüllung  immer Fahrradöl genommen. Salatöl fing nach kurzer Zeit immer an, unangenehm zu duften.
Sende mir doch mal die Daten Deines Objektives zu (wenn`s kein Geheimnis ist) sowie Dein Rechenprogramm. Insgeheim juckt es bei mir schon lange, mal wieder ein richtig schönes Objektiv zu machen.

 

7 Korrektur eines Linsenfehlers Frage von Stefan
Nun habe ich mein selbstgeschliffenes Objektiv in einen Tubus gebaut, Okularauszug dran gebaut und mir einen "künstlichen" Stern mit meinem Newton "gestrickt". D.h. eine kleine Lochblende statt des Okulars in den Newton eingebaut und eine kleine Lichtquelle dahinter gebaut. Den Refraktor davor gelegt und fokussiert. Das Ergebnis: Intrafokal bekomme ich schöne Beugungsringe und Extrafokal "verlaufen" sie. Müßte sich um sphärische Aberration handeln? Ok, es ist nicht katastrophal schlimm, aber ich würde es gerne korrigieren. Nur wie? Hat jemand eine Idee, wie man die Ursachen herausbekommen und korrigieren kann. Beim Spiegel ist es ja einfach, da gibt es nur eine Fläche, die in Frage kommt. Beim Achromat tue ich mich schwer :-) Die Daten waren: R1=R2=R3=820mm und R4=15500mm, ölgefüllt. Wäre für jeden Hinweis sehr dankbar.

Antworten von Wolfgang
..."künstlichen" Stern mit meinem Newton "gestrickt". D.h. eine kleine Lochblende statt des Okulars in den Newton eingebaut und eine kleine Lichtquelle dahinter gebaut.
Das geht zwar mit einfacher Genauigkeit, ist aber riskant, weil Du die Qualität von Deinem NEWTON nicht kennst. Wenn Du Deinen Stern in 50 Meter aufstellst, ginge das schon besser. Auch eine weit entfernte punktförmige Lichtquelle tut ihren Dienst. Am sichersten wäre die Messung auf Öffnungsfehler, wenn Du ein Ronchi-Gitter mit 10 lp/mm verwenden könntest und intra-/extrafokal auf Linearität untersuchst. Auch am Stern wäre diese Messung sehr sinnvoll.
Das Ergebnis: Intrafokal bekomme ich schöne Beugungsringe und Extrafokal "verlaufen" sie.
Wenn Du Dir die Geometrie des Strahlenganges verdeutlichst, dann fallen bei einem perfekten Objektiv alle Strahlen aus allen Zonen in einem Punkt zusammen. Würden die Randstrahlen länger fallen, dann hätte man intrafokal eine unscharfe Begrenzung des defokussierten Sternscheibchens, während extrafokal, die Strahlen aus der Randzone eher die Mitte "versauen" bzw. stören.
Wenn Du also intrafokal schöne Beugungsringe bekommst, dann könnte das bedeuten, daß die Randstrahlen kürzer fallen und die Beugungsringe nicht stören. Am Ronchi-Gitter müßte man dann intrafokal ein auseinanderklaffen die Ronchi-Linien oben und unten beobachten.
Überprüfe mal bitte den Sachverhalt, ob meine Darstellung stimmt.
Eine Kugel aus einem Fahrradlager mit einem Laser-Pointer angestrahlt ist ein prima künstlicher Stern. Bei Conrad Electronics gibt es für ca. 40.- Euro ein Laser Dioden Modul, dessen Kollimations-Optik man einstellen bzw. abschrauben kann. Dann hat man als Lichtquelle einen ziemlich exakt 0,01 mm großen künstlichen Stern. Denn kannst Du mit insgesamt 3 Volt prima betreiben auch noch in 300 Meter Entfernung, und dann solltest Du alle Versuche machen können, die nur möglich sind.
Müßte sich um Sphärische Abberation handeln? Ok, es ist nicht katastrophal schlimm, aber ich würde es gerne korrigieren. Nur wie?
Ist prinzipiell auch nicht schwerer. Korrigiere den Fehler an der 1. oder letzten Fläche. Muß Dir aber überdimensioniert überlegen, was passiert, wenn Du an einer bestimmten Stelle Glas wegnimmst (wegpolierst), was da mit den Lichtstrahlen passiert. Auf der 1. Fläche führt eine stärkere Krümmung am Rand zu einer Ablenkung der Randstrahlen hin zur Mitte. Auf der letzten Fläche ist dies wahrscheinlich umgekehrt.
Kannste ganz einfach feststellen: Wärme mit dem Daumen etc. eine Stelle am Rande bei 12 Uhr etwas an, und versuche zu ermitteln, was unter Ronchi passiert. Damit müßte man klären können, wo poliert werden muß.
Führe unbedingt peinlich exakt Protokoll, was Du tust, damit Du Deine Schritte genau kontrollieren kannst - ist äußerst wichtig ! ! !
Weiterhin viel Erfolg, vielleicht war ja meine Antwort erschöpfend.

 
 

8 Bezugsquelle für Aluminiumprofile

Hinweis von Stefan
... Ich habe eine sehr gute Bezugsquelle für Alu, Messing und Kupfer gefunden: www.herrmann-buntmetall.de
Sehr günstig (Alu ca. 5,- EUR/kg), keine Schneidekosten und Versenden können sie auch. Mindestauftragswert liegt bei 30,-EUR. Mein Tubus (130mm Durchmesser, 3mm Wandstärke) mit Rohr für Taukappe und ein wenig Kleinkram lag bei 40,- EUR. Da kann man nichts gegen sagen ... (6/2002)


 

9 Blendenberechnung für den Refraktor

Thomas M. beschreibt sehr ausführlich die Hintergründe zur Blendenbestimmung im Refraktor:

Allgemein:
Blenden sollen Streulichtreflektionen im Tubus verhindern. Es soll ausschließlich das vom Objektiv gesammelte Licht zum Okular gelangen. Die Blenden werden so angeordnet und bemessen, dass sie den Strahlengang des Objektivs nicht beschneiden, aber alles Streulicht ausblenden. Dazu sind meist mehrere Blenden verschiedener Durchmesser notwendig, die an bestimmten Stellen im Tubus angebracht werden. Man könnte aus Angst vor Reflektionen den Tubus mit etlichen Blenden versehen. Dies wird jedoch keine Verbesserung bringen und nur  Mehrgewicht kosten. Also muss man die minimale Anzahl von Blenden, deren Durchmesser und Örter ermitteln.

Konstruktion:
Einen zeichnerischen Ansatz hat Scott Berfield unter www.berfield.com/baffles.html beschrieben. Alle vom Tubus ausgehende Reflektionen sollen ausgeblendet werden: In einer 1:1 Zeichnung wird ein Lichtkegel von den Objektivrändern zum gewünschten Feld der 100%-Ausleuchtung in der Fokalebene gezeichnet. Dazu kommen noch die Tubus-Innenwand und das Fokussier-Rohr. Von der Überlegung ausgehend, dass kein einziges Stückchen reflektierende Tubuswand zu sehen sein soll, wird ein "Sehstrahl" von einem Ende des Feldes in der Fokalebene bis zum auf der gegenüberliegenden Seite befindlichen Schnittpunkt Objektivkante/Tubuswand gezogen. Der Schnittpunkt zwischen Lichtkegel und Sehstrahl ist der erste Blendenort und -Durchmesser. Dann kommt eine Hilfslinie von der anderen Objektivseite durch den Blendenschnittpunkt zur Tubuswand. Dies ist das Ziel für den nächsten Sehstrahl. Dieses Verfahren wird so oft durchgeführt, bis der Tubus "ausgeblendet" ist. Möchte man so konstruieren, dass überhaupt keine Tubuswand zu sehen ist, liefert Scott auch noch eine Variante der zeichnerischen Konstruktion.
Rechnerisch kann natürlich auch vorgegangen werden: Im Buch „Tips und Tricks für Sternfreunde“ von Wolfgang Paech, Thomas Baader, Broschiert - 233 Seiten - Sterne u. Weltr., München. Erscheinungsdatum: August 1999, ISBN: 3879739234, wird ein interaktives Näherungsverfahren beschrieben, das in etwa die oben beschriebene "Strahlenkonstruktion" simuliert. In ein Excel-Blatt übersetzt könnt Ihr es herunterladen und damit einige Varianten durchrechnen.

Ausführung:
Man muss sich nicht sklavisch an die erhaltenen Ergebnisse halten....
Es kommt nicht auf einen Millimeter an. Oft sind auch durch die konstruktive Ausführung der Tubus und Fokussiers Grenzen gesetzt, die sich auf die Anbringung der Blenden auswirken. Aber immerhin sind die o.a. Verfahren eine schöne Richtschnur.

Die Blende:
Tja, was ist denn eine Blende?
Na, ein Loch eben. 
Durch das Loch soll Licht, möglichst ohne negative Einflüsse wie z.B. Beugungen, fallen, und ausserhalb vom Loch soll kein Licht durch. Man nehme also irgendwas Flaches, loche es und baue es in den Tubus. Gegen die negativen Einflüssen kann man folgendes tun: Die Lochkante soll scharfkantig und gleichmässig sein. Also den Rand schön bearbeiten... Gegen Streiflichtreflektion auf der Kante hilft: Schärfen. Schön spitz zulaufen lassen, dass parallel zum Lichtkegel keine Fläche ausgebildet wird. Nimmt man schwarzen Karton, schwarz lackiertes Blech oder Sperrholz, dann fällt auch kein Licht durch.
Fertig - das wars!

Ort im Tubus:
Da vor allem bei langbrennweitigen Objektiven das direkte Einkleben/Einschrauben sehr umständlich wird, kann man drei oder vier Leisten nehmen, die die Blenden im Umfangs-Abstand von 120° oder 90° tragen. Die Leisten werden genau ausgemessen, sodass sie zwischen Objektivfassung und Fokussiererflansch passen. Dann werden Schlitze an den ermittelten Orten in die Leisten gesägt und die Blenden eingesteckt. Dieses Leisten/Blendenpaket kann man leicht in den Tubus einführen.

Verfeinerungen:
In meinem Tubus (http://www.iq-tm.de/astro/TMB/neuer_tubus.html) konnte ich die Blenden direkt einklemmen. Nur habe ich in meiner Streulichtphobie eine ziemlich aufwändige Blendenbauweise gewählt: In zahlreichen Versuchen konnte ich keine Kombination Mattlack/Blendenmaterial  finden, die bei flachen Blendenscheiben kein Licht mehr zum Objektiv zurückwirft. Meine Angst: Kontrastverlust!!!
Also baute ich eine "Lichtfalle".
Die drei Blenden werden kegelförmig ausgeführt, mit der schrägen Seite zum Objektiv zeigend. Licht von dort wird also am Kegel nach außen zum Tubus reflektiert. Die Kegelfläche ist schwarz, aber hochglänzend lackiert, um das Albedo zu minimieren. Das Licht soll dorthin, wo es der Kegelwinkel schickt. Die mit schwarzem Velours ausgekleidete Tubuswand schluckt dann den dorthin reflektierten Anteil weg. Man kann es sehen, der Tubus ist ein schwarzes Loch ;-))

Schluß:
Die endgültige Ausführung der Blenden wurde leicht abgewandelt: Die zwei vorderen Blenden sind aus einer Mischung von zeichnerischer und rechnerischer Lösung entstanden. Die dritte Blende setzte ich in den 4" Schiebetubus, der zusätzlich mit Velours ausgekleidet ist.
In jedem Fall war es gut und lehrreich, zuerst einen "Kanalrohrapo" zubauen. So konnten leicht Änderungen und Varianten getestet werden, deren optimale Kombination dann ich die Konstruktion des Alu-Tubus einfließen konnten. (Beachte auch Beitrag 12)

Walter nimmt im Diskussionsforum von astronomie.de hierzu ausführlich Stellung:
.... Zur Ermittlung der Zahl und Lage der Zwischenblenden („baffles“) kann ich noch ein paar Empfehlungen beisteuern.
Zeichne verkleinert, aber möglichst groß und möglichst genau maßstäblich den Aufbau des Teleskops, also erst die opt. Achse, dann den eff. Durchmesser und Lage des Objektivs (das nur durch einen einfachen Strich senkrecht zur opt. Achse symbolisiert wird), Durchmesser des Tubus (falls er sich nach hinten zum Okular hin stufenweise verengt, muß auch das maßstäblich gezeichnet sein, wobei es immer auf die Innendurchmesser und nicht auf die Außendurchmesser ankommt). Zeichne die Lage der Fokusebene als 28 mm langen Strich (für 28 mm als max. Durchmesser des Gesichtsfelds) an der richtigen Stelle ein. Die Okulare müssen nicht gezeichnet werden, weil sie zur Bestimmung der Feldblenden nicht gebraucht werden.
2. Verbinde den obersten Punkt des Strichs, der das Objektiv repräsentiert, mit dem obersten Punkt des Strichs, der die Bildfläche in der Fokusebene darstellt. Verbinde ebenso die jeweils die unteren Enden dieser beiden Striche. Damit bekommst Du einen „Kegelstumpf“, der genau den gesamten Raum umschließt, innerhalb dessen Lichtstrahlen zur Erzeugung des sichtbaren Bildes verlaufen. Alle Lichtstrahlen, die an irgendeiner Stelle aus diesem Kegelstumpf austreten, tragen nichts zur Bilderzeugung, sondern nur zum unerwünschten Streulicht bei. Daraus folgt zunächst, daß alle zu installierenden Blenden von der Rohrwandung idealerweise bis genau an diese den Kegelstumpf als sog. „Mantellinien“ begrenzenden Linien reichen müssen.
3. Nun zur Anordnung der Blenden. Die erste Blende sollte vor der Mitte der Tubuslänge bis zur Fokusebene plaziert sein („plaziert“ = alte Recht- statt neuer Schlechtschreibung!). Wenn die erste Blende weiter hinten angeordnet wird, könnte evtl. ein auf die Tubus-Innenwand fallender heller Lichtstrahl (z.B. bei nahe dem Gesichtsfeld, aber außerhalb davon stehendem Vollmond oder sehr hellem Planeten oder Stern) direkt ins Gesichtsfeld in der Fokusebene reflektiert werden. Wenn die erste Blende in der Mitte der Tubuslänge oder weiter vorn plaziert wird, ist mindestens zweifache Reflexion nötigt, was die Helligkeit der Störung so stark reduziert, daß sie nicht mehr sichtbar wird.
Falls der Tubus sich nach hinten stufenweise verjüngt, sind die Stellen, an denen der Innendurchmesser enger wird, zur Befestigung von Innenblenden sowohl aus theoretischer Sicht als auch aus praktischen Gründen (einfache Befestigungsmöglichkeit) ideal. Hier sollten also gegebenenfalls zuerst Blenden angeordnet werden, die - wie oben beschrieben - genau bis zum besagten Kegelstumpf reichen und nur Strahlen innerhalb dieses Kegelstumpfs durchlassen.
4. Jetzt wird’s leider komplizierter, wenn es mit Worten statt mit einer Zeichnung erkärt werden soll. Zeichne nun vom unteren Ende des Strichs, der das Objektiv symbolisiert, eine geradlinige Verbindung zur unteren Kante des oberen Teils der ersten Blende (dieser Punkt liegt auf der oberen Mantellinie des Kegelstumpfs), verlängere ihn geradlinig, bis er auf die Innenwand des Tubus fällt, und zeichne von dort aus den an der Tubuswand reflektierten Strahl (nach dem Reflexionsgesetz „Einfallswinkel = Ausfallswinkel“). Der reflektierte Strahl schneidet wieder irgendwo die obere Kegelstumpf-Mantellinie. Dort oder sicherheitshalber geringfügig davor muß die nächste Blende angeordnet sein, deren innerer Öffnungsdurchmesser wieder dem des Kegelstumpfs an dieser Stelle gleich ist. Diese zweite Blende fängt alle Strahlen ab, die durch die erste Blende durchkamen und danach auf die Teleskoptubus-Innenwand fielen und reflektiert wurden.
Aber auch die zweite Blende läßt ja noch in einem engeren Winkel Strahlen durch, die außerhalb des Gesichtsfeldes landen. Also geht man nach dem gleichen Prinzip weiter vor: Zeichne vom unteren Ende des Strichs, der das Objektiv darstellt, eine gerade Linie zur unteren Kante des oberen Teils der zweiten Blende (dieser Punkt liegt wieder auf dem Kegelmantel) und verlängere ihn, bis er auf die Tubus-Innenwand fällt. Zeichne den dort reflektierten Strahl, der wieder die obere Mantellinie des Kegelstumpfs schneidet. Dort bzw. unmittelbar davor wird die nächste Blende angeordnet usw., bis kein an der Innenwand reflektierter Strahl mehr vor der Fokusebene den Kegelmantel trifft.
Auf diese Weise erhält man die minimal erforderlichen Innenblenden, die Streulicht durch Reflexion an der Tubus-Innenwand ausblenden. Wenn nun der Tubus eng gewählt wird, also die Innenwand relativ nahe am gezeichneten Kegelstumpf liegt, ergeben sich auf diese Weise evtl. sehr viele Innenblenden. Ist der Tubus innen
weiter, kommt man mit viel weniger Blenden aus, und die Wirksamkeit der Blenden erhöht sich zugleich ein wenig (aus Gründen, die hier zu weit führen würden). Es kommt noch hinzu, daß die Blenden zwar über ihre ringförmige Fläche Streulicht abschirmen, aber an der kreisförmigen Innenkante selbst zur Reflexion beitragen. Aus diesem Grund ist eine möglichst geringe Anzahl an Blenden vorteilhaft, und genau das erreicht man durch einen größeren Tubus-Innendurchmesser.
5. Außerdem sollten die Blenden gut geschwärzt sein (beidseitig!) und innen eine möglichst scharfe Kante haben, um die zuletzt angesprochene Reflexion so gering wie möglich zu halten. Also dünnes Material nehmen, die Innenkante ähnlich einer Messerklinge anschleifen und danach mattschwarz streichen oder besprühen.


(Anmerkung: Zeichnerisch wird das Thema hier behandelt)


 

10 Hinweis auf Refraktortestberichte

Wolfgang gibt den Hinweis
das er in dem Diskussionsforum vom Astrotreff Testberichte zu folgenden Optiken dargestellt hat:

Eine Übersicht aller seiner Testberichte und grundlegende Erklärungen befindet sich hier


 

11 Tubus aus CFK

Bericht von Werner:
....Jetzt muß ich auch mal meinen Betrag zur Gruppe leisten. Im Moment bin ich dabei mir einen Kohlefasertubus für ein TMB FH 152mm f 15 zu erstellen. Ich muß schon sagen, daß ich von der Steifigkeit und dem geringen Gewicht des Tubus überzeugt bin. Ohne Okularauszug wiegt er 3.500g bei 1.850 mm Länge und Durchmesser außen 180 mm, 175 mm, 157 mm bei drei Teilen von 220, 1000 und 750 mm. Die Einzelteile sind noch nicht verbunden. Aufgebaut sind die Rohre aus je 2 bzw. 3 Lagen Kohlefaser 200 g/m² mit Wabengewebe als Abstandshalter, dies ergibt eine leichte Bauweise bei hoher Steifigkeit. Das Wabengewebe hat durch das Epoxydharz eine enorme Druckfestigkeit die nicht mit Styropor zu vergleichen ist.
Warum dieser Leichtbau: Ich habe vor, den Refraktor (Gesamtlänge ca. 225 - 250 cm) im hinteren Drittel zu montieren, damit ich nicht im liegen beobachten muß. Das Gesamtgewicht mit Optik in justierbarer Fassung und Okularauszug dürfte ca. 7 kg erreichen. Ausgetrimmt wird das Rohr ganz hinten vor dem Okularauszug mit einigen kg Blei. Zur Zeit sehen die Rohre noch recht matt aus, dies ist aber nach der Lackierung mit Klarlack nicht mehr so, dann kommt die Kohlefaseroptik so richtig raus. So das war's für heute, in ein paar Wochen kommt ein Bild vom fertigen Rohr auf der Montierung.

Frage von Rainer:
..Erzähl' mal ein bißchen mehr über Deine CFK-Röhren: Wie hast Du die laminiert? Über Positiv- oder in Negativ-Formen? Hast Du die Formen extra gebaut, oder konntest Du was fertiges "missbrauchen"? Was für Harz hast Du benutzt? Und nicht zuletzt: hast Du eine günstige Quelle für kleine Mengen an Kohlefaser, Wabengewebe und Harz?

Antwort von Werner:
Also, ich habe sowohl Positiv- wie Negativformen verwendet. Bei den Positivformen habe ich Alurohr ummantelt, mit dieser transparenten Refr. mit CFK-TubusPlexiglas Refr. mit CFK-Tubusähnlichen Folie 0,5mm dick, Trennwachs drüber und dann gleich 2 bis 3 Lagen CFK Gewebe darauf laminiert. Nach der Aushärtung Oberfläche verschliffen und dann die ganze Röhre mit teilbaren Aluringen im Abstand von 10 cm stabilisiert, das heißt im Abstand von 10 cm Tesaband um die dünne CFK Röhre gewickelt und dann die teilbaren Aluringe mit der Heißklebepistole fixiert. Nach diesem Vorgang Alurohr und Plexiglas entfernt, CFK Röhre innen angeschliffen und nun Wabengewebe + 2 Lagen Kohlefaser innen aufgebracht, nicht ganz einfach !!! Aushärten lassen, fertig.
Bei der Negativform habe ich KG-Rohr (Kanalrohr) der Länge nach aufgesägt, das ganze Rohr wieder mit starkem Klebeband umwickelt, innen mit Trennwachs beschichtet und dann laminiert. Ich muß allerdings sagen, das es je nach Durchmesser und Länge eine nicht einfache Arbeit ist. Das Kohlefasergewebe und Wabenmaterial muß ja faltenfrei und ohne Luftblasen laminiert werden. Für Positivformen kann man auch Papprohre verwenden, Reste im Baumarkt.  Und nun zum Preis, für 5m² Kohlefaser, 200 g m²,  2m² Wabengewebe und 4,2 kg Epoxydharz habe ich ca. 250 Euro bezahlt. Ich habe alles bei Bacuplast (http://www.bacuplast.de/ep1-1.htm) bestellt. Bacuplast ist extrem schnell in der Lieferung und sehr hilfsbereit. Es ist möglich, dass ich in nächster Zeit Kohlefaser zu 20 Euro pro 200 gr/m² bekomme, solltest Du welches benötigen melde Dich.

Werner berichtet über Beobachtungen mit dem Teleskop
... Heute habe ich nochmal am Mond, Saturn und Jupiter getestet, ich kann nur immer wieder staunen was so ein Fraunhofer (TMB 6" f15) alles kann. Jupiter zeigte sich gestochen scharf, mit Zeiss 25mm Okular ein Traum und mit dem Bino (Lomo) wunderbar und zum Greifen nahe, Saturn super! Scharf wie nie vorher beobachtet.
Zum Mond: Ein atemberaubender Anblick im Bino (100 x), die 3 Kleinkrater im Plato und die Rinne im Alpental sind sichtbar, das hatte ich noch nie mit dem ,Astro-Physics 6" f9 Starfire, gesehen.
Und nun zum Farbfehler, am Jupiter und Saturn kaum störend, am Mondrand im Vergleich zum Starfire natürlich stark sichtbar aber noch zu verkraften, beim wandern über die Kraterlandschaft sind keine Farbfehler festzustellen. ...


 

12 Brennweitenbestimmung bei Linsen

Frage von Heiner:
Von welchem Punkt ausgehend gibt man die Brennweite eines Objektivs an? Ich vermute mal, dass der Abstand des Brennpunktes zur Mitte der vordersten Fläche gemeint ist. Liege ich richtig? Zur Berechnung sehr genauer Blenden brauche ich doch eigentlich eher den Durchmesser der 'Austrittspupille' aus dem Objektiv und den Abstand von dort zum Brennpunkt.

Antwort von Thomas M.:
So kann man das nicht definieren... Der Ausgangspunkt liegt irgendwo zwischen den Linsen.... Die Brennweite wird meist indirekt bestimmt: Man nehme eine genaue Messskala und lasse einen Stern ohne Nachführung darüber laufen. Aus der Zeit, die dazu benötigt wird und der Deklination des Sterns kann man sehr genau die Brennweite berechnen! Das steht schön in der Anleitung zum Baader Microguide (PDF 1,2 MB) Mess- und Nachführokular beschrieben, mit den Berechnungen.  Dazu gibt es auf meiner Homepage eine Excel-Datei unter Baader MicroGuide. Du kannst aber auch z.B. transparentes Millimeterpapier auf den OAZ (Okularauszug) kleben und den fokussierten hellen Stern darauf abstoppen. Das Millimeterpapier wird reichen und weniger aufwändig sein: Nehmen wir das MicroGuide und Dein 160/400 und einen Stern in 0° Dek: in 206s wird der Stern die 6mm durchlaufen, Brennweite ist 400,5mm, wenn Du 205,9s misst, dann sind es 400,7mm. Da Du mehrere Zeitmessungen machen und den Mittelwert nehmen solltest, wird die Messmethode recht genau sein.
Mach Dir mal wegen der Blenden keine Sorgen! Die kannst Du großzügig auslegen... So genau müssen die nicht sein! Zur Berechnung habe ich auch eine Excel-Datei erstellt - auf der o. g. Homepage zu finden. Es geht aber auch zeichnerisch, wie in den letzten VDS-Nachrichten oder unter http://www.berfield.com/baffles.html (Anmerkung: Beachte auch Beitrag 9).
Alle Methoden ergeben etwas andere Ergebnisse und deshalb habe ich meinen Tubus auch erst zum Schluß vollständig mit Blenden versehen (gebaffled). Als Anfang hab ich das Ergebnis des Excel-Blattes genommen und dann optimiert. Durch meinen Schiebefokussierer musste ich das Optimum experimentell ermitteln.
Im Kanalrohr eben.... Achte aber auf scharfe Kanten an den Blenden, dass die Streu- und Beugungseffekte gering bleiben!

Wolfgang schreibt:
Der Optiker Band 2 sagt zur Bildbrennpunkt:
Der Bildbrennpunkt ist der Bildpunkt eines unendlichen fernen Achsenobjekt-Punktes. In ihm schneiden sich achsenparallel einfallende Streifen. Die Summe der Bild- und Objektbrennweite einer brechenden Fläche ist gleich ihrem Krümmungsradius. Unabhängig davon interessiert mich mehr die Schnittweite der letzten Fläche bis zum Fokus. Die ist ein bißchen kürzer als die Brennweite, aber die braucht man beim Bau von Teleskopen.


 

13 Einfluß des Tubusdurchmesser auf Streulicht

Heiner schreibt:
..Thomas, beim Probieren mit deiner Excel-Tabelle und dem anschließenden Zeichnen der Ergebnisse auf eine große Rolle Geschenkpapier war mir sehr schnell klar, dass ein großer Tubus entscheidende Vorteile hat. Mein Objektiv mit einer freien Öffnung von ca. 105mm steckt jetzt auf einem Kanalrohr mit einer Öffnung von ca. 104 mm. Es gibt jedenfalls keine Abschattung! First Light mit dieser Kombination (ohne Schwärzung und Blenden) war unerwartet gut. Aber man macht sich da ja evtl. auch etwas vor. Was meint ihr, hat so was überhaupt grundsätzlich Aussicht auf Erfolg?

Thomas antwortet:
Jo, hat er! Aber halte es wie Fraunhofer oft zitiertes Zitat: Durchschaun, nicht raufschaun! Will sagen:
Wenn Du sorgfältig vorgehst, die Tubuswand mit Velours schwärzt und die Blenden so setzt, dass die (zumindest die vordere) Tubuswand vom OAZ (Okularauszug) nicht sichtbar wird - dann ist Dir der Erfolg sicher!
Den größeren Tubus wählt man u.a. aus folgenden Gründen:
a) Streulicht fällt in steilerem Winkel auf die Tubuswand und wird daher nicht so stark reflektiert. Velours ist aber bei flachem Lichteinfall kaum reflektierend.
b) Man braucht weniger Blenden, die Beugungserscheinungen an den Blendenkanten sind dann geringer.
Setze in dem engen Tubus ruhig eine oder zwei Blenden mehr ein, die dann aber ein etwas größeres Blendenloch haben, um den Lichtkegel des Objektivs weniger zu beschneiden (dort, wo die Beugung entsteht).
c) Luftschlieren sind weiter weg vom Lichtkegel. Diese entstehen beim Abkühlen des Tubus. Mit Kunststoffrohr und Velours hast Du schon eine gute Isolation und mit mehr Blenden einen hohen Strömungswiderstand.
Es gibt bestimmt noch mehr Gründe, die mir aber jetzt nicht einfallen. Ich denke, dass ein sorgfältig ausgeführter Tubusbau kaum Nachteile bringt und den Kontrast, wenn überhaupt, nur marginal verschlechtert. Um Dein Gewissen zu beruhigen, kannst Du jedoch auch mal statt DN110-Rohr ein DN125 probieren... Den Tubus-Innenausbau habe ich an einer hellen Halogenlampe von schwarzem Hintergrund und am Mond getestet- um jedes Quäntchen Streulicht aufzuspüren und zu tilgen.


 
 
14 Experimente zur Reduzierung der chromatischen Aberration

Wolfgang G. berichtet:
Die neuen FH Refraktoren f 7 - 10, (Die klassischen f 15 sind leider ausgestorben) die mit Billiggläsern ausgestattet sind, haben doch ziemlich hohe Farbfehler.
Auf der Optischen Bank untersuchte ich ein Antares 812 mit  RMS 0.023,  PV 0.112,  Strehl 0.980, 
sowie ein  FH-duplet-TMB 152/1200 mit  RMS 0.022,   PV  0.192,   Strehl 0.981. 
Als Vergleich ein TMB-Super APQ  130/910 mit  RMS  0.016,   PV 0.103,  Strehl 0.990.
Auf die Idee brachte mich  DAS SCHUPMANN - MEDIAL. Er benutzte eine Kombination aus 2 Linsen die den Farbfehler aufhoben.
Eben aus diesem Grund untersuchte ich in vielen Experimenten mit Spezialgläsern den Strahlengang vor dem Okular verkittete ACHROMATE was nach vielen Wochen zu einem guten Erfolg führte. S. Bildreihe unten.
Es ist also nur ein Experiment das auf der optischen Bank ausgeführt wurde aber noch nicht am Sternenhimmel.

Testreihe zur chromatischen Aberration


 

15 Faltrefraktor als Schaer oder Newton

Max fragt:
Ich habe die optischen Bauteile für einen Faltrefaktor erworben. Welche Bauweise ist günstiger, Schaer oder Netwton?


Hubert antwortet:
Das kommt wie immer darauf an…
Beim Newton hat man einen bis zwei Spiegel weniger, was sicherlich vorteilhaft ist. Wenn das Teleskop allerdings nicht drehbar in der Wiege liegt, ist der Okularauszug oft schwierig zu erreichen.
Folgende Aspekte sprechen für einen Schaer: Ich beobachte mit einem Bino (Lichtweg 90mm), Zenitprisma, (Lichtwege 110 mm und ca. 80mm) H-alpha-Ansatz (im Zenitprisma integriert) und in Projektion (bei der Sonne). Wenn es mir um die genaue Orientierung im Gesichtsfeld geht, lasse ich alle die Zusätze weg und setzte die Okulare direkt in den Auszug. Dazu kommt, dass die lange Brennweite des Objektivs den Einsatz langbrennweitiger Großfeldokulare erfordert. (60mm, Eigeng. 42°, wahres G. 1,1° und 38mm, Eigeng.70°, wahres G. 1,16°) Diese Okulare kann ich beim Newtonspiegel oft nicht einsetzen, wie sich bei Beobachtungstreffs mit anderen Sternfreunden gezeigt hat. Der OKZ hat eine Länge von 180 mm. Ich habe damit eine hohe Flexibilität. Den OKZ habe ich außerdem mit einer Pappröhre verlängert und Blenden eingebaut. Das klappt alles sehr gut.
In der Handhabung ist das Teleskop mit dem SC oder Macsutow zu vergleichen.
Ich hoffe, diese Gedanken helfen etwas weiter.