9. April 2012                     Auf die Spitze getrieben

D064A für Andi 8-inch GSO RC Abrollverfahren
D064 * @ GSO 8" RC - Hauptspiegel-Zentrierung über Laser-Beam
D065 * GSO 8" RC 203/1624 Auf die Spitze getrieben Hauptspiegel Restastigmatismus eliminieren
094A GSO 8-RC Zentrierung in drei Schritten

Alle Merkmale dieser "Foto-Maschine" sind diesem fotografischen System geschuldet: Die deutliche Obstruktion bzw. ein großer
Sekundärspiegel-Durchmesser mit der Folge eines ausgeprägten 1. Beugungsringes, die gute Abbildung im Feld bis mindestens
30 mm Felddurchmesser. Der Rest-Astigmatismus bei diesem System "verschmiert" über eine Belichtungszeit von ca. 600 Sekunden,
ebenso wird man die leichte Überkorrektur nicht bemerken, weil sie lediglich die Wirkung der Obstruktion etwas verstärkt - also
ebenfalls ein Teil der Lichtenergie in den 1. Beugungs-Ring verlagert. Gut zu sehen beim Artificial Sky Test.

Bei diesem fotografischen System würde man selbst bei einem Strehl von nur 0.50 und weniger noch gute Foto-Aufnahmen erzielen, weil der
einzige Fehler, den man sehen würde, der Zentrierfehler wäre. Wenn der Sekundärspiegel dejustiert ist, hätte man Koma zu erwarten, ist hingegen
der Hauptspiegel dejustiert, dann reagiert dieses Zweispiegel-System mit mehr oder weniger Astigmatismus. Viele Schmidt-Cassegrain-Systeme
haben aus diesem Grund oft einen leichten Restastigmatismus und leider kann man diese Systeme kaum über den Hauptspiegel zentrieren.

Um aber, wie in diesem Beispiel, den Restastigmatismus fast völlig zu beseitigen, ist viel Geduld und etwas Systematik verlangt.
Deshalb zuerst ein kurzer Blick ins Innenleben dieser Optik: An das hintere Ende des Tubus ist mit sechs Schrauben der Hauptspiegel-Topf befestigt.

Um das System der Zug- und Druck-Schrauben zu verstehen, lohnt sich ein kurzer Blick in die Hauptspiegel-Zelle: Mit den Zug- und Druckschrauben
wird also das opt. System Hauptspiegel + Blendrohr verkippt unter der stillschweigenden Annahme, daß die Teile zentrisch eingebaut sind. Nachgemessen
habe ich das noch nicht.

von hinten kann man einen Blick auf den Sekundärspiegel werfen, der in der Mitte einen Punkt hat als Zentrier-Möglichkeit. Mit dem Takahashi
Kollimator könnte man das System zentrieren, nach meiner Auffassung leider nicht genau genug. Die Blend-Lamellen verhindern effektiv einfallendes
Streulicht.

Natürlich war das System leicht dezentriert, was eine Frage des Transportes ist. Dabei ist der Sekundär-Spiegel das kleinere Problem. Dieser Zentrier-
fehler läßt sich sehr schnell bzw. mühelos am Stern wieder beheben. Sehr viel kritischer ist der Haupt-Spiegel. Wenn der verstellt ist, dann hat man
es mit einem Strehl-mindernden Astigmatismus zu tun. Visuell würde man ihn sehen, fotografisch eher nicht, da wird er über das Seeing "verschmiert".
Zunächst sollte man sich auf eine Betrachtungs-Weise festlegen - in meinem Fall orientiere ich mich nur an den extrafokalen Bildern. Damit wird die
Beurteilung schon sehr viel einfacher: Wenn man also einen Rest-Astigmatismus feststellt, dann wird dessen Lage wichtig: In unserem Fall liegt er
diagonal bei etwa 45°. Die unten rechts eingeblendeten Artificial Sky Bilder deuten auf diesen 45° Winkel hin. Extrafokal wird man deshalb eine
Ellipse haben, deren lange Achse auf die entsprechenden Zentrierschrauben zeigt: In diesem Fall B, also B_Zug und B_Druck. Die anderen Zentrier-
Schrauben läßt man besser in Ruhe, dann "schwimmt" man auch nicht. Um also das System zu verstehen, wird man zunächst die Dreh-Position dieser
beiden Zug- und Druck-Schrauben exakt markieren, um dann eine gezielte Dezentrierung herbeizuführen. Erwartungsgemäß reagiert das System mit
deutlich mehr Astigmatismus und natürlich auch Koma, was sich am Sekundär-Spiegel beheben läßt.
Hat man das Prinzip also verstanden, dann kann man über diese beiden Schrauben bei Pos. B den Hauptspiegel perfekt zentrieren, der Sekundärspiegel
muß natürlich immer wieder nachzentriert werden. Hat man die richtige Richtung eingeschlagen, dann wird man feststellen, daß der Rest-Astigmatismus
immer kleiner wird, und aus dem anfänglichen Oval wird allmählich beim Sterntest extrafokal und bei hoher Vergrößerung (900-fach) ein perfekter
Kreis. Auch beim Fokussieren meiner 15 Mikron großen Pinhole verschwindet der kreuzförmige Astigmatismus im Fokus und die Pinhole wird kantenscharf
abgebildet.

Für die gesamte Prozedur empfiehlt sich dringend ein Protokoll-Verfahren, damit man immer weiß, was man eigentlich tut. Bei der Rückführung der
gezielten Dezentrierung war ich über das Ziel hinausgeschossen, und hatte nun einen ganz leichten gegenläufigen Astigmatismus, den der
Artificial-Sky-Test eindeutig zeigt, aber auch der Sterntest bei 900-facher Vergrößerung. Mit Geduld habe ich deshalb den Hauptspiegel so verkippt,
wie in A) gezielte Dezentrierung beschrieben. Damit konnte also auch ein signifikanter Rest beseitigt werden. Schließlich führte eine leichte
Abstands-Vergrößerung von HS zu FS zur Reduzierung der Überkorrektur, sodaß man dieses System auch visuell gut benutzen kann. Vermutlich
ließe sich sogar ein über den Hauptspiegel eingeschliffener Astigmatismus auf diesem Weg kompensatorisch beseitigen.

Hier wurde mit der Zentrierung des Fangspiegels begonnen und die vertikale Verkippung des FS über das Tak ColliScope kontrolliert.
Der HS wurde über System-Autokollimation kontrolliert.



Bei höchster Vergrößerung sieht man die Roations-Symmetrie deutlich, ebenfalls die störungsfreie Abbildung im Fokus.

Der etwas längere Weg von einem dezentrierten Hauptspiegel hin zu einem perfekt zentrierten System.

Bereits die Foucault-Bilder zeigen, wenn über einem System noch Astigmatismus liegt. Etwas deutlicher erkennt man den Sachverhalt über die
Energieverteilung der PSF-Darstellung: Astigmatismus verschiebt Licht in den Beugungs-Ring und das Maximum wird kleiner.

Auf der optischen Achse schaut dann der Vergleich von vorher zu nachher so aus:

Damit wird ein System, das eigentlich nur für die Astrofotografie gebaut worden ist, auch für die visuelle Beobachtung nutzbar.

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Nachdem der Rest-Astigmatismus über ein opt. Verfahren minmiert worden ist, bleibt die Frage, wie dieses zentrierte System
bei anderen Zentrierverfahren, wie dem Abrollverfahren abschneidet: Es wäre doch zu erwarten, daß das optische Verfahren
das Abrollverfahren bestätigt, bzw. das reflektierte Laserbündel auf dem Projektions-Schirm stehen bleibt. Hier deswegen
nochmals das Abrollverfahren im Bild: Dabei bilden der Okularauszug und die zentrale Bohrung in der "Spinne" der Sekundär-
Spiegelhalterung die beiden Auflage-Zylinder zum Abrollen.

Nach dieser Überprüfung würde die opt. Achse des RC-Systems nicht mit der mechanischen Achse des Tubus zusammenfallen, sodaß das Abroll-Verfahren
nur ein Näherungs-Verfahren ist, das zur Ergänzung die opt. Nachzentrierung erfordert.

Die lange Achse der extrafokal verformten Sternscheibchen-Ellipse zeigt somit auf das zur HS-Zentrierung benötigte Schrauben-Paar.