Optik des 60cm RC am OHL. – Teil 1

In den folgenden Beiträgen soll es um die Optik des 60cm Ritchey-Chretien gehen.

 

Im der obigen Zeichnung kann man die Maße des Teleskops ablesen. Der Plan etstammt einem von 2 dicken Ordnern, die die Doku zu dem Teleskop beinhalten.

Hier sieht man den Strahlengang des Teleskops. Ungewöhnlich ist die mittlere Blende. Jedenfalls hab ich so was noch nie gesehen. Alle Cassegrain-Typen haben ja das Problem, dass Fremdlicht am Sekundärspiegel vorbei zum Auge (zum Detektor) gelangen kann. Nachts ist das weniger problematisch, aber am Tage spricht man nicht umsonst von Tagblindheit. Im folgenden Bild erkennt man, dass das Problem hier hervorragend gelöst wurde.

Blick in den Okularauszug
Blick in den Okularauszug

 

Man sieht durch das Blendrohr in Richtung Himmel und erkennt den Sekundärspiegel, in diesem ist der Hauptspiegel als helle Fläche zu sehen, aber kein Fremdlicht am Sekundärspiegel vorbei !!!

Der Hauptspiegel ist aus Zerodur. Das ideale Material für Fernrohrspiegel, da es sich auch bei großen Temperaturunterschieden nicht ausdehnt bzw.  zusammenzieht. Um Gewicht zu sparen ist von hinten einiges an Material weggefräst worden.

Dem  obigen Bild entnimmt man die optischen Parameter des Teleskops. Was fehlt sind die konischen Konstanten. Der RC hat ja zwei hyperboloide Spiegel. Durch diese schwer zu realisierende  Abweichung von der Kugelgestallt geling es nicht nur die sphärische Aberration zu beseitigen, wie beim Cassegrain, sondern auch die störende Koma. (Aplanat)

Ich zeige im folgenden mal, wie man die beiden fehlenden Größen mit SYNOPSYS ermitteln kann.  Viel meht zu SYNOPSYS habe ich in der Serie zur Optik des 1m-Spiegels am OHL geschrieben.

Wir geben also die obige Werte in SYNOPSYS ein und sehen uns an, was rauskommt. Unten auf der rechten Seite der folgenden Abbildung erkennen wir keine scharfen Spots (Sterne). Links lesen wir große Werte für SpR.Aberr. und Coma ab.

In dem wir den Optimizer von SYNOPSYS benutzen, stellen wir das umgehend durch die folgenden paar Zeilen ab.

Die oben erwähnten 2 Aberrationen stellen sich auf verschwindende milliardstel ein. Auf der optischen Achse wird der Stern punktförmig dargestellt, in den Randbereichen zeigen sich die für den RC typischen Kringel. Die bekämpft man mit einem zusätzlichen Korrektor, der die Bildfeldkrümmung und den Astigmatismus bekämpft. Machen wir vielleicht später.

Das obige Bild zeigt, was rauskommt, wenn wir aus dem Optimierungsprogramm die Zeilen „VY 1 CC“ und „m 0 1 a co3“ entfernen: Ein klassisches Cassegrain Teleskop.

Man sieht das hier die sphärische Aberration verschwindet, aber nicht die Koma.

Im folgenden Bild sehen wir den erbärmlichen Zustand der Oberflächenverspieglung des Sekundärspiegels.

Ich hab ihn am Ende meiner Messungen ausgebaut…

Im nächsten Bild sieht man ihn (von der Rückseite) schon in Hamburg-Bergedorf, wo er zusammen mit den Spiegeln des 1m-Teleskops gerade neu belegt wird.

Interessant ist auch die Justage Vorrichtung für den Sekundärspiegel. Er kann auf einem Kreuztisch auf die Achse gesetzt werden und dort mit den drei äußeren Schrauben so verkippt werden, dass die beiden Spiegelachsen zusammenfallen. Im Bild „Blick in den Okularauszug“ sieht man, dass das gut gelungen ist.

Zu Schluss nur intra- und extrafolkale Bilder von Wega und Arkturs. Das sieht jetz nicht so gut aus. Im nächsten teil zeige ich mal, wie man mit dem Roddiertest so ein Fernrohr bewertet. Und dann überlegen wir mal was man tun kann, um die Lage zu verbessern.

Intra- und extrafokale Bilder von Akturus und Wega
Intra- und extrafokale Bilder von Akturus und Wega

Die Beulen bei 11, 1, 5 und 7 Uhr stammen von aufstömender warmer Luft im Tubus.

Fast alle Großteleskope werden heutzutage als RCs gebaut: Hubble, GTC, VLT, Keck  …

Eine Ausnahme ist das LBT. Warum man hier zwei Gregory-Teleskope gebaut hat kann ich momentan nicht sagen.  Das LSST und das ELT werden mehr als zwei Spiegel benutzen.

Hier noch ein Link zur ersten Veröffentlichung in der das RC beschrieben wird.