Discovery Newton Spiegel 318/1588mm


Zweiter Labor-Bericht: Ein Discovery Newton Spiegel


Hallo Optik-Freaks und Test-Besessene,

Ein zweiter Versuch auf dem Tec-Board von AstroTreff Einzelgeräte bzw. Optiken mit ihren Test-Bildern zu veröffentlichen und damit die Qualität von Einzelgeräten transparenter zu machen. Dafür gibt es eine Reihe sinnvoller 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.

Auf Euer Echo bin ich vielleicht gespannt, sag ich Euch!

2. Testobjekt: ein 12-Zoll Discovery Newton-Spiegel


Prüfling: Newton Hauptspiegel 318/1588 von Discovery
Prüfaufbau: Autokollimation gegen 400 Flat Flächengenauigkeit mindestens L/10 PV wave Wellenlänge: 632.8 nm HeNe
Einzeltests: Ronchi, Foucault, PhaseContrast Teil A/B/C, I_Gramme: quantitativ und Rotations-Symmetrie Aufbau in Autokollimation, laserjustiert, am künstlichen Stern nachjustiert, am Interferogramm feinjustiert. Wegen Luft-Turbulenzen anschließend mit Styropor-Platten "eingehaust"

Der Test-Aufbau:


Testaufbau


Die Spiegel-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.

Die Lagerung:


Spiegellagerung


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.

Der Ronchi-Test


Ronchitest


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 Sternscheibchen, 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.

Der Foucault-Test


Foucaulttest


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.

Flächen-Beschaffenheit: Phasen Kontrast oder Schlieren-Messung


Phasenkontrolltest 01


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.


Phasenkontrolltest 02


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.

Abgewandelte Messung






Das Interferogramm




Interferogramm


Das Interferogramm bei 632.8 nm zeigt die bereits am Ronchi-Gitter erkannte leichte Überkorrektur 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 Hochleistungsspiegel von den quantitativen Werten her vor sich zu haben.

Die Auswertung:


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:


Astigmatismus


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 künftige 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 ?


Erwartungsvolles Hoffen auf Euer Echo,

Euer Wolfgang Rohr
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