China-Refraktor 120/600mm

China-Refraktor 120/600mm


Fünfter Labor-Bericht: Ein SYNTA 120/600 auf dem Weg zum Takahashi Vorbemerkung: Ein Frauenhofer von SYNTA mit einer Öffnung von f/5 ist eigentlich schon ein gewagtes Experiment, weil Frauenhofer überlicherweise mit kleineren Öffnungen hergestellt werden. Auch ist es besonders kühn von mir, einen SYNTA mit einem Takahashi vergleichen zu wollen, nachdem ich die hohe optische Qualität der Takahashi Teleskope ja kenne. "Auf dem Weg zum Takahashi" soll also nur ausdrücken, daß man diese recht preiswerten SYNTA-Geräte durchaus sinnvoll optimieren kann, obwohl sie natürlich nie an die Qualität des anderen Herstellers heranreichen werden.


Bei der Optimierung des Synta 120/600 habe ich heute einige Male zuerst den Mülleimer gesucht, in den ich das Gerät vielleicht versenken könnte - nur gehört es leider einem Sternfreund, und der möchte noch durchschaun, und vertraut auf meine Künste. Es beginnt damit, daß die Optik als Ganzes zum Tubus nicht justierbar ist, und man sieht deutliche Kollimations-Fehler der Optik selbst. Da hilft auch nicht, daß das Gewinde-Spiel, mit dem man Objektiv-Fassung auf das Tubus-Rohr aufschraubt, dermaßen groß ist, daß man das Objektiv auch schief aufschrauben könnte. Es ist also bereits eine Kunst, dieses ausgeschlagene Gewinde wieder richtig zu treffen. Eine weitere Besonderheit ist das zu große Spiel der beiden Frauenhofer-Linsen in der Fassung. Die Linsen liegen nach zwei Seiten auf einem O-Ring auf, der zu kurz abgeschnitten ist, und demzufolge offen für "Sickerwässer" ist. Somit hatte ich es heute mit einer miserablen mechanischen Qualität zu tun, die einem als Feinmechaniker (als erstem Beruf) besonders ins Auge sticht.

00. Grundlage der Optimierung

Grundlage


Es beginnt also damit, daß man in Autokollimation die Farb-Korrektur des Einzel-Gerätes mit einem stufenlosen Interferenz-Filter bei F-Linie=486.1 nm, bei e-Linie=546.1 nm und bei C-Linie=656.3 nm untersucht und feststellt, daß die Optimierung für die C-Linie erfüllt ist, während der grüne Bereich bereits unter erheblicher Überkorrektur leidet in einem Bereich von mindestens L/2 PV wave und mehr, also auch der Strehl erheblich "in den Keller" gehen würde für diesen Spektral-Bereich der aber für unser Auge eigentlich das Optimum ist, und weswegen der Sternfreund die Optimierung wollte. Korrigieren läßt sich das also, indem man den Linsen-Abstand bei den drei Abstands-Plättchen vergrößert.

01. Der Meßaufbau in Autokollimation

Optimierung


Von links nach rechts erkennt man zuerst meinen künstlichen Stern, 0.01 mm Durchmesser, der über ein kleines 5x5x5 Dachkant-Prima bzw. dessen Hypothenuse als Planspiegel in die Waagrechte gespiegelt wird. Das Dachkant-Prisma läßt sich leicht und exakt montieren. Danach der SYNTA in einer Wiege, gut gepolstert, damit der Lack keine Schrammen kriegt, am Tubus-Ende die nicht justierbare Objektiv-Fassung und schließlich der Zeiss-Planspiegel in einem Stahlring mit einem genauen Meßprotokoll, um auch die kritschen Argumente noch beantworten zu können. Damit ist sichergestellt, daß ich doppelt so genau messe, wie der Sternfreund am Himmel beobachten kann.

02. Der farbabhängige Öffnungsfehler vor der Behandlung "blau"


Ronchi vorher Blau


Das Ronchi-Gramm 10 lp/mm zeigt intrafokal eine ausgeprägte Überkorrektur, die sich in der bauchigen Verformung der Gitterlinien darstellt. Diese Überkorrektur führt optisch dazu, daß die Mittelpunkts-Strahlen kürzer fallen, die Randstrahlen länger und eine theoretische Brennlinie ergeben, die eine Unschärfe für diese Farben mit sich bringt, und zwar unabhängig von den unterschiedlichen Schnittweiten der einzelnen Farben.

03. Der farbabhängige Öffnungsfehler vor der Behandlung "grün"


Ronchi vorher Grün


Man möchte also für den visuellen Bereich, der für das Auge das Optimum darstellt, ein möglich perfektes Bild, einen möglichst kleinen Öffnungs-Fehler, während es für die Fotografie im roten Bereich sinnvoller sein könnte. Grün ist also ebenfalls überkorrigiert, wie man an den Linien erkennt.

04. Der farbabhängige Öffnungsfehler vor der Behandlung "rot"


Ronchi vorher Rot


Im Bereich der C-Linie, also im roten Spektral-Bereich, wirkt das Objektiv erstaunlich gut korrigiert, als wäre es nur beim falschen Sternfreund gelandet, denn auch Optiken von Astro Physics sind oft im roten Bereich perfekt und leider im Grünen mit Öffnungsfehler versehen - hat ja vielleicht seine Gründe.

05. Der farbabhängige Öffnungsfehler nach der Behandlung "blau"


Ronchi nacher Blau


Nach dieser Analyse des farbabhängigen Öffnungsfehlers gleich mal in die Vollen. An den drei Distanz-Plättchen noch 0.5 mm dazugelegt in der Hoffnung, daß damit der Fehler hinreichend behoben sei. Daß daraus jedoch ein zwei Stunden Parcour werden sollte, hatte ich mir so auch nicht vorgestellt. Aus der Überkorrektur wurde sofort eine etwa gleichgroße Unterkorrektur - also war ich erheblich über das Ziel hinausgeschossen, etwa um den Faktor 2.

06. Der farbabhängige Öffnungsfehler nach der Behandlung "grün"


Ronchi nacher Grün


Mit 0.3 mm zusätzliche Distanz-Vergrößerung der beiden Linsen lag ich dann im Bereich der e-Linie etwa dort, wo für diese Optik das Optimum sein könnte, was man deutlich an den nahezu perfekten geraden Ronchi-Linien verfolgen kann. Keine Zone, wie ich sie bereits bei vielen Syntas gesehen habe, ein edles Teil, das allein durch die Abstands-Vergrößerung entstanden war. Aber ... So einfach machte es mir die Optik nun auch wieder nicht!

07. Der farbabhängige Öffnungsfehler nach der Behandlung "rot"


Ronchi nacher Rot


Deutlich ist nun für die C-Linie (rot) eine Unterkorrektur intrafokal durch die kissenförmige Verengung der Streifen in der Mitte zu erkennen. Aber das war ja so gewollt.

08. Die Rauhheits-Messung nach der Optimierung "blau"


Phasenkontrast nachher Blau


Die nächsten Messungen untersuchten die Gesamt-Rauhheit des Systems, da ja über insgesamt 4 Flächen gemessen wird - erstaunlich glatt besonders im grünen Bereich. Zuvor jedoch war das Sternscheibchen nicht rotations-symmetrisch. Intra/extra-fokale Sternscheibchen haben dann einen dezentrierten "Licht-Kern" und beim Fokussieren entsteht eine Koma-Figur, die zu Lasten der Auflösung geht. Also mußte ich mich mit der Verkippung der Linsen befassen nach der Formel: Verdickung des Sternscheibchens an einer Seite bedeutet, am Objektiv genau an dieser Seite den Abstand zu vergrößern, so um 0.02 - 0.04 mm. Bernhard Schmitt soll bei derlei Aktionen Frauenhofer-Optiken am Schluß mit einem Gummi-Hammer bearbeitet haben, um so die Abstände der Distanz-Plättchen zu regeln. In ähnliche Weise bin ich heute vorgegangen, nur nicht mit dem Gummi-Hammer, aber mit Druck.

09. Die Rauhheits-Messung nach der Optimierung "grün"


Phasenkontrast nachher Grün


Erstaunlich eben und erstaunlich glatt, wenn ich mir die vielen Aufnahmen in Erinnerung bringe, die ich auch schon bei anderen derartigen Optiken hatte. Vielleicht ist ja die Fertigung wirklich besser geworden. Die Restzone bei ca. 75% vom Durchmesser ist fast nicht erkennbar.

10. Die Rauhheits-Messung nach der Optimierung "rot"


Phasenkontrast nachher Rot


Durch die Bildnachbearbeitung ist bei diesem Bild eine Struktur entstanden, die nicht mehr ganz mit der Wirklichkeit übereinstimmt. Das wird besonders aus dem Vergleich mit grün und blau deutlich. Trotzdem zeigt sowohl blau wie rot den Öffnungsfehler, während grün nahezu eben wirkt.

11. Das Interferogramm bei 532 nm Wellenlänge "grün"


Interferogramm nachher Grün


Trotzdem bildet auch das Interferogramm bei 532 nm Wellenlänge noch deutlich eine Restkoma ab, die teilweise auf die fehlende Justiermöglichkeit der Optik zum Tubus zu suchen ist. Nicht viel, aber erkennbar und drückt natürlich den Strehl dadurch, daß die Streifen in der Mitte leicht bauchig sind und noch eine leichte S-Form erkennen lassen. Mit einer eigenen Fassung könnte man das ebenfalls beheben - dann stellt sich jedoch das Preis-Leistungs-Verhältnis, und dieses Hobby betreibe ich immer noch als Hobby, und nicht als Wissenschaft, von der Zeit gar nicht zu reden.

12. Die quantitative Auswertung für 532 nm (grün) und die Restfehler


Auswertung


Es kommen aber für den grünen Bereich immer noch stolze 0.85 Strehl heraus, bei einem vergleichsweise schlechten PV-Wert von ca. L/3 wave. Nun der ist ja bereits erklärt. Die Abstands-Vergrößerung der Streifen vom Rand zur Mitte drückt tatsächlich den PV-Wert. Mit meinem 5 mm Okular schaute der künstliche Stern noch ganz ordentlich aus, das würde am Himmel einem 2.5 mm Okular entsprechen, und davon würde ich immer abraten. Das Äußerste an sinnvoller Vergrößerung wird in diesem Beispiel bei 120-facher Vergrößerung liegen - es ist halt doch kein Takahashi, der auch bei hohen Vergrößerungen nicht in seiner Leistung abfällt, wie ich unlängst erst erlebte. Das hat aber mehr mit dem Farblängsfehler zu tun, der bei einen Takahashi nahezu perfekt korrigiert wurde.

Das Bild mit der Rotations-Symmetrie hab ich vergessen zu schicken. Es ist aber befriedigend ausgefallen.

Soviel zur Optimierung eines Wald- und Wiesen-Syntas.

Herzliche Grüße
Wolfgang Rohr
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