Hein Guck-In-Die-Luft


Wie verhält sich bei einem Newton Teleskop der Fehler des Gesamtsystems, wenn der Abstand eines bestimmten fehlerhaften Fangspiegels zur Brennebene variiert wird?

Nach einigen für mich wenig befriedigenden Diskussionen dieses Themas (die Verweise funktionieren leiner nicht mehr) habe ich mich entschlossen dem Problem einmal selbst näher auf den Grund zu gehen. Dazu möchte ich die Situation mit dem Raytracing Programm OSLO EDU untersuchen.

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Es sollen für einen 200mm f/6Newton die Fehler auf der Achse und am Rand eines 1° großen Gesichtsfeldes berechnet werden. Dabei soll der Abstand der Spiegel zueinander variiert werden. Zunächst sollen zwei Fangspiegel mit einem positiven bzw. negativen Kurvenradius von 5km und einem Durchmesser von 50.8mm untersucht werden:

Abstand Haupt-/Fangspiegel ROC Fangspiegel

PV OPD
(0°off axis)
RMS
(0°off axis)
PV OPD
(0.5° off axis)
RMS
(0.5° off axis)
1050mm 0 - - 1.728 0.3356
           
1000mm -5000000 0.06731 0.01398 1.706 0.3311
1050mm -5000000 0.03786 0.00786 1.718 0.3333
1100mm -5000000 0.01683 0.00349 1.725 0.3348
           
1000mm 5000000 0.06731 0.01398 1.749 0.3406
1050mm 5000000 0.03786 0.00786 1.738 0.3381
1100mm 5000000 0.01683 0.00349 1.730 0.3365
 

Ein paar vorläufige Ergebnisse:

  • Grundsätzlich bin ich höchst erstaunt, wie gering die Auswirkung des fehlerhaften Fangspiegels auf den Gesamtfehler des Systems ist. Nach den Aussagen einiger Experten in den oben genannten Diskussionen hatte ich nicht im entferntesten damit gerechet, dass es um Veränderungen des RMS auf der dritten Nachkommastelle geht. Mit diesem Wissen hätte ich wohl nicht so lange an meinen Planspiegeln herumkorrigiert. ;-)
  • Auf der Achse ist die Sache völlig klar. Je näher der fehlerhafte Fangspiegel an den Fokus gerückt wird, desto kleiner ist die negative Auswirkung! Der resultierende Fehler ist nicht Abhängig vom Vorzeichen des Fangspiegel ROC. Der Effekt ist sehr groß, ein um 100mm weiter von der Brennebene weggerückter Fangspiegel  resultiert in einem um den Faktor 4 höheren RMS.
  • Abseits der Achse wird der Fehler bei einem positiven Kugelradius des Fangspiegels ebenfalls kleiner, je näher der Fangspiegel an den Fokus gerückt wird..
  • Überraschenderweise wird der Fehler bei einem negativen Kugelradius jedoch mit steigendem Abstand zum Fokus kleiner und bleibt durchgängig unter dem Wert für einen perfektem Fangspiegel. Dieses muss später noch für andere Fehler des Fangspiegels näher untersucht werden. Dieses Phänomen sollte näher untersucht werden, evtl lässt es sich für Newtons mit großen Feldern nützlich einsetzen.

Todo:

  • Was passiert bei einem größeren Fehler des Fangspiegels (z.B. Kugelradius 1km)?
  • Was passiert bei anderen Fehlern (z.B. Zonen, Asti)?
  • Links auf die OSLO Lensfiles

 


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