Hein Guck-In-Die-Luft

Fleutjepiepen - Polieren (zweiter Teil)

 
 
Fleutjepiepen Hautseite

 

 

 

 

Sonntag 13.7.2003: Der Spiegel hat noch zwei Kratzer von jeweils weniger als einem Millimeter Länge. Sie werden zwar langsam kleiner, da sie das Endergebnis aber nicht wesentlich beeinflussen werden und da die Oberfläche ansonsten schon sehr glatt ist, habe ich beschlossen, dass der Spiegel jetzt weitgehend auspoliert ist. Ich kann beginnen die Oberfläche zu korrigieren. Im bisherigen Verlauf habe ich mich ja erfolgreich darum gedrückt ein vernünftiges Logbuch zu führen, jetzt wird das aber wohl unumgänglich werden.

Das Foucault-Bild entspricht weder von der Qualität noch vom Ergebnis her meinen Erwartungen. Die Webcam benötigt unbedingt ein anderes Objektiv und ich bin noch einiges von der Sphäre entfernt. Die Messerschneide kommt von links. Also sieht man einen ausgedehnten zentralen Berg. Auch der Rand scheint anzusteigen. Irgendwie erinnert mich das Bild an das einer fertigen Parabel, leider kommt das Licht jedoch von der falschen Seite. Der helle Rand wird vermutlich durch Beugungserscheinungen an der Spiegelkante hervorgerufen. Sicherheitshalber werde ich das aber noch genauer überprüfen. Der Punkt in der Mitte ist der Reflex der Lichtquelle an der Rückwand des Spiegels, die beiden Punkte im äußeren Bereich auf 3 und 4 Uhr könnten die beiden Kratzer sein. Leider habe ich mir die Stellung des Spiegels bei der Aufnahme nicht gemerkt. Mit bloßem Auge sind diese beiden Punkte nicht sichtbar. Um genauere Informationen über die Topographie und insbesondere die Ausmaße des Hügels zu erhalten werde ich zunächst einmal die Schnittweitendifferenzen ermitteln.

Montag 14.7.2003: Mit Hilfe des Programms CouderMask von Mark D. Holm habe ich zwei Couder-Masken mit den folgenden Zonen hergestellt:

Main mask zones
Zone  R inner  R outer  R center

1       0.000   38.446   34.244
2      62.500   88.388   75.997
3      88.388  108.253   98.571
4     108.253  125.000  116.777

Intermediate mask zones
Zone  R inner  R outer  R center
1       0.000   36.549   22.382
2      36.549   67.747   53.302
3      72.304   97.120   85.165
4      97.120  116.777  107.174

Es fällt mir schwer zu entscheiden, wann beide Seiten genau gleich hell sind. Hier ist offenbar noch einiges an Übung erforderlich. Momentan beschränke ich mich darauf in 0,25mm Schritten zu messen. Zu allem Überfluss biegt sich auch noch der Fußboden meines Büros durch, wenn ich meine Beobachtungsposition verändere - keine guten Voraussetzungen für einen genauen Foucault-Test. Trotz dieser Unwägbarkeiten ergeben sich folgende Schnittweitendifferenzen (Durchschnitt aus mehreren Messungen):

Hauptmaske
Zone  Wert
1     0.75
2     0.625
3     0.25
4     0.0

Intermediate-Maske
Zone  Wert
1     0.75
2     0.75
3     0.375
4     0.0

Die Schnittweiten differieren weniger als ich zunächst befürchtet hatte. Für diese Grafik habe ich pauschal angenommen, dass der Nullpunkt der Intermediate-Maske 0.125mm hinter dem Nullpunkt der Hauptmaske liegt. Aus den Messungen geht nicht hervor, dass der Rand ansteigt! Im Gegenteil, der Spiegel fällt von einem zentralen Plateau ausgehend stetig nach außen hin ab. Ich habe keine Ahnung, wie dieser Hügel entstanden ist, seine absolute Höhe ist jedoch so gering, dass es kein Problem darstellen sollte ihn abzutragen. Als Gegenmaßnahme empfiehlt sich eine Strichführung, die die Mitte mehr angreift als den Rand,. z.B. Lange Striche COC mit MOT, zwischendurch auch Striche mit größerem seitlichen Überhang und evtl. sogar verstärktem Druck auf die Mitte. Manipulationen an der Pechhaut oder ein Sub-Diameter-Tool werde ich mir zunächst noch verkneifen.

Dienstag 15.7.2003: Zum Polieren ist es heute viel zu warm - 32° im Schatten, 24° im Haus.

Schon seit Sonntag schwirrt mir eine Idee im Kopf herum. Es müsste doch möglich sein ausgehend von dieser einigermaßen gleichmäßigen Formation direkt mit dem Parabolisieren zu beginnen. Die notwendigen Arbeitsschritte währen so wie so ganz ähnlich (abwechselnd die Mitte aushöhlen und anschließend die Aushöhlung auf den Spiegel verteilen). Ich werde das mal in der Mailingliste oder in einem der Foren zur Diskussion stellen. Irgendwie erscheint es mir zunehmend blödsinnig zunächst stundenlang zu Polieren um zur Sphäre zu gelangen, nur um sie dann gleich anschließend wieder zu zerstören - zumindest, wenn schon eine gleichmäßige Ausgangsbasis vorhanden ist.

Irgend etwas ist an den Berechnungen des Programms CouderMask (oder meiner Bedienung des Selben) oberfaul! Es kann einfach nicht sein, dass sich das Zentrum der Zone 1 um 12 mm nach innen verlagert, nur weil der Radius der Intermediate-Maske um 2 mm kleiner ist. Wahrscheinlich handelt es sich dabei um einen ganz klaren Fall von RTFM! Da das Ganze nicht sehr viel an der eigentlichen Aussage der Schnittweitendifferenzen ändert kümmere ich mich später darum. Was mich im Moment etwas beunruhigt ist die Tatsache, dass ich bei der Zone 1 der Intermediate-Maske wieder eine Schnittweite von 0.75mm gefunden habe, logischerweise hätte er eher bei 0.625 liegen müssen, da es sich ja fast um die selbe Zone handelt wie in der Hauptmaske. Offenbar ein Fall einer sich selbst bestätigenden Prophezeiung. Ich muss unbedingt objektiver messen!

Mittwoch 16.7.2003: Wieder ein extrem heißer Tag! Im Moment gibt es keine Chance abends zu polieren.

Einige Antworten der Profis auf meine Anfrage im Astrotreff-Optik-Forum  bestätigen meine Ansicht gleich die Abkürzung an der Sphäre vorbei zu nehmen. Alle weisen aber eindringlich darauf hin, das der Spiegel vorher vollkommen auspoliert sein muss. Bevor ich also beginne zu Parabolisieren werde ich noch einmal genauestens prüfen, ob alle Zonen auch ganz sicher die "Stathis-Stufe 10" erreicht haben. In einem anderen Thread im gleichen Forum schlägt Albrecht Rilk vor die WebCam beim Foucault-Test einfach ohne Objektiv einzusetzen.  - das muss ich unbedingt ausprobieren. Ich bin nicht ganz sicher, ob das klappen kann, weil die Kamera ja immer einiges hinter dem ROC steht und damit ein unscharfes Bild liefern müsste, aber Probieren geht bekanntlich über Studieren.

Eine genaue Kontrolle des Spiegels auf noch vorhandene Pits ergibt, dass noch ganz vereinzelt einige wenige Sterne funkeln. Fast alle lassen sich wegwischen, sind also nur Staub- oder zurückgebliebene CerOx-Körnchen. Leider betrifft das aber eben nur fast alle. Offenbar sind doch noch einige wenige extrem flache Pits übrig. Ich werde also noch ein bis zwei Stunden normal weiterpolieren. Evtl. versuche ich dabei schon vorsichtig das zentrale Plateau etwas zu vergrößern.

Nachdem ich ein paar Programme zur Auswertung der Ergebnisse des Foucault-Tests ausprobiert habe bin ich bei der neuen Version 2.0 von FigureXP hängen geblieben. Obwohl diesem Programm irgendwie noch der Charme der 80er Jahre anhaftet hat es für mich ein paar wichtige Vorteile. Die Vorgängerversionen sind sehr weit verbreitet und damit ausgiebigst getestet. Außerdem hat es den Vorteil, dass man die Größe der einzelnen Zonen frei wählen kann. Um nicht gleich einen systematischen Fehler in meine Messungen einzubauen habe ich meine Masken genau ausgemessen und dann die von FigureXP berechneten Center-Radien eingetragen. Hier die Ergebnisse:

Main mask zones
Zone  R inner  R outer  R center

1       0.0     37.5     22.633
2      62.0     87.5     75.290
3      87.5    107.5     97.756
4     107.5    125.0    116.414

Intermediate mask zones
Zone  R inner  R outer  R center
1       0.0     36.5     22.030
2      36.5     66.5     52.570
3      71.5     96.0     84.196
4      96.0    115.0    105.713

Das Problem mit der etwas eigenwilligen Berechnung der Zonenzentren durch das Programm CouderMask hat sich damit ganz von selbst gelöst. FigureXP liefert nachvollziehbare Ergebnisse.

Dieses Diagramm ist natürlich in dieser Phase noch nicht wirklich aussagekräftig, aber hier die aktuellen Eigenschaften des Spiegels mit den Werten der Hauptmaske. FigureXP berechet einen Strehl Ratio von 0.043 und behauptet ich müsste an den höchsten Stellen noch etwa 520 nm abtragen. Da ich mich beim Parabolisieren ja von innen nach außen vorarbeiten muss habe ich spaßeshalber den ROC einmal um 1.5 mm nach vorne verlegt. Dann bleibt nur noch ein großer Zentralberg übrig, dessen Höhe in der Mitte ca.1625nm beträgt.

Donnerstag, 17.7.2003: Es hat sich etwas abgekühlt, aber es ist immer noch viel zu warm zum Polieren.

Um auch ohne Poliertool in der Hand weiter am Ball zu bleiben habe ich mir überlegt, dass es nicht schaden könnte neben den beiden Couder-Masken auch noch einen passenden Everest-Pinstick zu haben. Natürlich mochte ich ausprobieren, ob diese Methode zu mir passt, aber der wichtigste Grund ist die Tatsache, dass mir die jeweils 4 Messpunkte der beiden versetzten Couder-Masken eigentlich nicht ausreichen. Ich traue meinen Fähigkeiten beim Testen einfach noch nicht so ganz und möchte so viele Ergebnisse zur Verfügung haben wie nur möglich. Da ich gelesen habe, dass es bei dieser Methode angeblich leichter ist die Zonen zu sehen habe ich beschlossen, dass der Pinstick 5 Messpunkte haben soll. Mit dem Mirror Zone Calculator von Stellafane berechnete ich dann folgende Positionen. Um später nicht dauernd durcheinander zu kommen und auch um mit FigureXP kompatibel zu bleiben heißt die erste Zone im Logbuch ab jetzt überall "Zone 1" und nicht "Zone 0". Sicherheitshalber werde ich das auch noch in den vorangegangenen Einträgen ändern.

Radii for: 5 Zones; Mirror Radius 125

Zone  Zone   Zone    Zone
#     %      Center  Edge
----  -----  ------  ------
                       0.000  
  1   31.6%   39.528  55.902
  2   54.8%   68.465  79.057
  3   70.7%   88.388  96.825
  4   83.7%  104.583 111.803
  5   94.9%  118.585 125.000

Da es verschiedene Methoden gibt die Zonenzentren zu bestimmen habe ich einen entsprechenden Programmteil in das Programm myNewton eingebaut. Unter Designing and calculating Couder screens for Foucault testing erläutert Nils Olof Carlin, wie die verschiedenen Methoden genau funktionieren und fügt eine eigene Methode hinzu. Der Rechner von Stellafane benutzt die Methode nach Couder. Mir persönlich leuchtet allerdings eher der Ansatz von Carlin ein, deshalb werde ich hier seine Art der Berechnung verwenden. Insbesondere das Zentrum der inneren Zonen verschiebt sich dadurch etwas weiter nach innen.

Als Pinstick dient zunächst eine Leiste aus Multiplex mit Schrauben als Pins. Die Aufhängung ist noch etwas provisorisch. Wenn die Everest Pinstick Methode zu mir passt werde ich mir da noch etwas Besseres ausdenken. Eine anschließende Vermessung des Pinstick ergab die folgenden tatsächlichen Pin-Positionen:

Zone  Center
----  ------
  1    34.0
  2    68.0  
  3    88.0 
  4   104.5
  5   118.5

Sonnabend 19.7.2003: Ich ertappe mich immer wieder bei dem Gedanken, dass die Hitze ja eigentlich beim Polieren gar nicht so schlimm sein kann. Bis jetzt habe ich dem Drang wieder anzufangen aber noch erfolgreich wiederstehen können. Ich hoffe, die Kante wird es mir eines Tages danken :-) Um weiter am Ball zu bleiben habe ich jetzt das vorbereitete 6" Tool mit einer Pechhaut versehen, Kanäle und Fase reingelötet usw. Ich bin aber noch nicht ganz sicher, ob ich damit nun gleich den 6zöller poliere oder es lieber erst als Subdiametertool für den 10zöller verwende. Außerdem habe ich die Kanäle des großen Tools nachgezogen.

 

 

 

Sonntag 20.7.2003: Mit dem 6-Zoll Tool habe ich gestern nun doch erst einmal dem 6zöller anpoliert um erste Foucault-Tests machen zukönnen. Da das Polieren auch bei der Hitze beim 6zöller ganz gut funktionierte, konnte ich dem Polierfieber heute einfach nicht mehr wiederstehen und habe mich kurzentschlossen auch eine gute halbe Stunde lang dem 10zöller gewidmet - mit absolut verblüffendem Ergebnis. Offenbar war meine Strichführung genau das, was der Spiegel gerade brauchte. Ich habe mit MOT (Mirror on Top) abwechselnd lange Striche COC Center over Center) und lange W-Striche mit viel Überhang und Betonung die Mitte des Spiegels poliert. Um Zonen zu vermeiden habe ich zwischendurch auch immer wieder chaotische Striche eingefügt. Die Messung mit der Intermediate Maske sehen sogar noch etwas besser aus. Die Experimente mit dem Everest Pinstick habe ich dagegen vorerst eingestellt, weil ich da noch weniger entscheiden kann, wo genau ein Messpunkt erreicht ist. Ich bin zwar schon weit auf dem Weg zur Parabel vorangeschritten, möchte aber doch sicherheitshalber zunächst die letzten Pits entfernen.

Montag 21.7.2003: Insgesamt eine gute halbe Stunde poliert. Zunächst TOT 1/3 Striche COC, dann MOT 1/3 Striche COC. Dazwischen immer wieder W-Striche mit unterschiedlichem Überhang und chaotische Striche. Ergebnis:

1: 0.5
2: 0.8
3: 1.0
4: 1.2

Ich habe mich also schön der Sphäre angenähert. Noch einmal eine halbe Stunde mit der gleichen Technik, aber mit insgesamt mehr Druck poliert. Ergebnis

1: 0.0
2: 0.2
3: 0.1
4: 0.2

Super Ergebnis, viel genauer will ich die Sphäre gar nicht treffen :-)

Ich denke immer noch, dass der Spiegel schon ganz gut auspoliert ist, aber der Laserpointer zeigt noch einen schwachen Reflex auf der Oberfläche. Also werde ich noch die eine oder andere Stunde weiter polieren - ich habe es ja nicht eilig. Hoffentlich komme ich der Parabel beim nächsten Versuch dann aber wieder so schnell nahe wie gestern.

Dienstag 22.7.2003: Eine halbe Stunde wie gestern:

1: 0.1
2: 0.0
3: 0.0
4: 0.2

Igittigitt! Da entwickelt sich ein TDE (Turned down Edge, abgesunkener Rand). Unbedingt Gegenmaßnahmen einleiten! Habe erst einmal das alte Laserdrucker Ronchi-Dia hervorgekramt und damit getestet. Der abgefallene Rand ist tatsächlich deutlich sichtbar. Hauahaua, damit ist nicht zu spaßen! Für harte Gegenmaßnahmen wie Bearbeiten mit dem Daumen ist es mir aber noch zu früh. Nach einigem Schmökern im Archiv der amerikanischen ATM Mailingliste habe ich mich dafür entschieden die Methode von Ken Hunter anzuwenden. Sie scheint mir im Moment die logischste Alternative zu sein: Lange COC Striche TOT. Beim Rausschieben ordentlich Druck auf die Mitte des Tools, ohne Druck zurück. Dabei die Vorstellung im Kopf, dass man Glas aus der Mitte zum Rand hochschieben will.

Donnerstag 24.7.2003: Wie ich es mir vorgenommen hatte schob ich heute Abend Glas aus der Mitte an den Rand. Natürlich wird nicht wirklich Glas verschonen, aber es ist hilfreich sich bei der Arbeit so etwas vorzustellen. Schon beim ersten Test nach einer viertel Stunde war der Rand wieder in Ordnung, Schnittweitendifferenz durchgehend weniger als 0.1 mm. Der abfallende Rand ist im Ronchi-Test noch zu erahnen, werde mich aber erst einmal nicht darum kümmern

Donnerstag 31.7.2003: Eine Woche kreative Pause :-) Habe zur Einstimmung den Foucault-Test wiederholt. Die Ergebnisse sich etwas schlechter als bei der letzten Messung, ein kleiner zentraler Berg, der Rand fällt immer noch leicht ab. Möglicherweise war der Spiegel bei der vorherigen Messung nicht optimal an die Außentemperaturen angepasst. Ich werde jetzt zunächst noch einmal Pits suchen und dann noch einmal messen.

Nachdem der Laserpointertest immer noch nicht ganz zu meiner Zufriedenheit ausfallen wollte habe ich ihn dahingehend abgewandelt, dass ich den Spiegel immer sofort mit einem Papiertaschentuch bearbeitet habe, wenn irgendwo etwas auf der Oberfläche reflektierte. Ergebnis: die drei Kratzer vom 7.7 sind nicht mehr zu finden. In der Mitte befindet sich ein neuer ca. 2mm langer Kratzer, der aber nicht sehr tief ist und beim Parabolisieren verschwinden sollte. Der Spiegel ist auspoliert!

Der Spiegel hat sich sich jetzt hoffentlich voll an die Temperatur angepasst. Ein neuer Test bestätigt die Ergebnisse von vorhin.

  Achtung: Im Gegensatz zu den vorherigen Grafiken zeigt diese Grafik die Abweichung von der Sphäre (Deformation 0 im Gegensatz zu -1)!

1: 0.45
2: 0.05
3: 0.00
4: 0.20
Ich interpretiere diese Werte so, dass ich mit der Methode von Ken Hunter hauptsächlich die 50% Zone bearbeitet habe. Um sicher zu gehen, dass ich wirklich keinen abgefallenen Rand habe, werde jetzt noch kurz weiter "Glas zum Rand schieben" um dann anschließend direkt mit dem Parabolisieren zu beginnen. Nach ca. einer halben Stunden Polieren werde ich dann wieder messen.

Irgendwann in der letzten Woche habe ich etwas Toolpflege betrieben. Unter kaltem Wasser habe ich mit einer Rasierklinge unregelmäßige Kratzer in die Pechhaut geritzt. Leider haben sich die Kanäle beim Polieren in der Hitze auch schon wieder bedenklich zugesetzt.

Ich muss also in den nächsten Tagen mal die Kanäle nachziehen. Dazu wird der Spiegel aufrecht aufgestellt. Anschließend werden die Kanäle mit einem Lötkolben von unten nach oben in die Pechhaut geschnitten. Das überschüssige Pech läuft problemlos nach unten ab und kann später in erkaltetem Zustand leicht von dem untergelegten Stück Papier abgenommen und in den Vorratstopf zurückgegeben werden.

 

 

Dienstag 12.8.2003: Es ist immer noch brütend heiß, tagsüber regelmäßig über 35°C! So hat das Polieren wirklich keinen Zweck!

Da ich gerne am 26.September fertig sein möchte bekomme ich jetzt langsam etwas Zeitstress. Um bei der Stange zu bleiben habe ich in den letzten Tagen zunächst einmal den Foucault Tester etwas überarbeitet. Als das Wetter immer noch nicht besser wurde habe ich begonnen aus vorhandenen Multiplex-Resten einen Hut und eine Spiegelbox für das Reiseteleskop zu bauen. Wahrscheinlich sind beides jedoch noch Vorversionen, die bis zum Urlaub noch einmal neu aufgebaut werden.

Dieser Test zeigt zumindest, dass meine Vorgabe unter 6 kg zu bleiben - obwohl der Spiegel ca. 2780g wiegt - eine gewisse Chance auf Erfolg hat. Da sich abzeichnet, dass ich den Spiegel aus Sicherheitsgründen nicht mit in die Kabine nehmen kann, werde ich wohl eine separate kleine Transportbox bauen um Hauptspiegel und Fangspiegel im Rucksack sicher transportieren zu können. Der ganze Rest des Teleskops dürfte dann locker in das Handgepäck passen. In der "Hutschachtel" bleibt dann sicher auch noch 'ne Menge Platz für ein paar persönliche Dinge.

Air New Zeeland erlaubt als Handgepäck einen Gegenstand, dessen addierte Außenmaße (Länge + Breite + Höhe) 1150mm nicht überschreitet und der nicht schwerer ist als 7000g. Meine beiden Ringe haben so wie sie auf dem Bild rechts zu sehen sind (also ohne die Rockerbox) haben die Außenmaße 325+325+200=850 und wiegen 820g, liegen also noch ganz locker im Rahmen.

Freitag 15.8.2003: Gestern Abend konnte ich endlich mal wieder Polieren. Die Pechhaut bockte zunächst - trotz ausgiebigem Warm- und Kaltpressen mit Gaze - wie verrückt, als es später besser wurde war ich schon wieder fertig. Ich muss unbedingt neue Kanäle schneiden!

Wie vorgesehen habe ich zunächst 10 Minuten Glas zum Rand geschoben (TOT), dann 10 Minuten "Deepening the Center" W-Striche (MOT ) und zuletzt zur Vermeidung von Zonen 10 Minuten chaotische Striche (normale W-Striche, COC, Sterne, Kringel usw. alles MOT).

1: 0.1
2: 0.1
3: 0.0
4: 0.2 (Schwer einzuschätzen s.u.)

Die Kante gefällt mir mir immer noch nicht so besonders. Beim Linealtest leuchtet sie deutlich länger als das Lineal (ca. 0.8 mm, schwer einzuschätzen). Also handelt es sich wohl nicht nur um Beugungserscheinungen, sondern sie ist tatsächlich abgefallen. Da es sich nur um einen sehr schmalen Bereich von vielleicht ein, maximal zwei mm handelt werde ich jetzt trotzdem anfangen zu parabolisieren. Evtl. kann ich den Rest des Spiegels wieder an die Kante anpassen, ansonsten werde ich diesen Bereich später abdecken.

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