Fluorit Triplets 175-1500

[Ralf]

Hallo Interessierte,
in eigener Sache möchte ich auf die baldige Verfügbarkeit von Fluorit-Apochromaten und einem SD-Apochromat aus unser Astro-Optik-Manufaktur hinweisen.

https://www.astro-theke.de/astro-optik-m.../produkte/

Die Rubrik Produkte stand lange Zeit leer. Die Objektive sind Mitte Juli bei mir und deswegen Zeit etwas aus dem "Nähkästchen" zu erzählen.

Warum dauert es so lange, bis solche Objektive fertiggestellt werden?

Erstmal muss man den zeitlichen Freiraum haben, weil wenn mit so einer Arbeit begonnen wird, sollte Sie auch durchgezogen werden. Es beginnt mit der optischen Rechnung und damit auch der Auswahl der Gläser. Geeignete Partnergläser müssen gefunden werden. Solche optischen Gläser bezieht man im Großhandel bzw. unterhalten große Firmen auch Vertretungen, mit dem denen man in Kontakt treten kann.
In dem Fall FLT175/1500 wurde erstmalig eine Kombination von zwei Lieferanten genutzt. Schott und OHARA, während das Fluorit als Kristall nicht zu den Gläsern zählt. Fluorit kann durchaus auch von OHARA bezogen werden. Es gibt aber Lieferanten auch aus Deutschland oder Russland. Calcium Fluorit ist ein Kristall und da möchte man meinen, es gibt nur eine Qualität zu kaufen. Leider falsch, es gibt hier durchaus Unterschiede wie Polykristalin oder Monokristalin. Selbst beim Monokristalinen Fluorit können unterschiedliche Qualitäten bezogen werden. Hauptabnehmer der Kristalle ist die Lithografie für Mikrochips, also nicht astronomische Geräte. Je nach Konjunktur kommt man unterschiedlich gut und teuer an das Material.
Die letzte Anfrage für 210mm Fluorit Rohlinge brachte einen fünfstelligen Betrag ein, bei sofortiger Zahlung und Lieferzeit von einem Jahr!

Besser ist es bei den Gläsern, die erst bezahlt werden müssen, wenn geliefert wird. Allerdings ist die Lieferzeit bei solch großen Gläser auch ein Jahr. Dann erst erhält man auch die tatsächlichen Schmelzdaten.
Nun ist der Optikrechner wieder gefragt. Er optimiert mit den realen Schmelzdaten das Objektiv und dann erst ergeben sich die Radien.
Die Radien werden zunächst geschliffen, was eine durchaus grobe Angelegenheit ist. Laut und mit viel Abrieb, aber dennoch muss bereits hier sehr genau gearbeitet werden.
Auch der Rand wird bearbeitet, rundiert und auf das gewüschte Maß gebracht. Empfindliches Glas sollte nur bei warmen Temperaturen bearbeitet werden, weil die Bruchgefahr geringer ist. Man denke an die Kosten und ein Jahr Lieferzeit 

Bei nachfolgenden Läppen geht es schon genau zu. Die Radien müssen exakt gemessen und die Werte eingehalten werden.

Es wird nun vom Matten ins Durchsichtige gearbeitet, sprich Vorpoliert. Dafür braucht es Prüfgläser, die auf die jeweiligen Radien passen.

Zweite Stufe Polieren mit noch höherer Qualität. 

Bei einem Triplet sind das sechs Flächen, die bearbeitet werden wollen!  So 10 Stunden pro Fläche sind bereits fürs erste Polieren angesagt.

Nun kann das Objektiv gefügt und dann bereits angesehen werden. Das ist der spannende Augenblick, was nun tatsächlich entstanden ist. Die Farbkorrektur ist nun wie sie ist, daran kann nichts mehr geändert werden. Die Sternfigur ist aber noch lange nicht perfekt und es geht nun um die sphärische Korrektur.
Das Schlagwort lautet Polierkorrigieren. Mit kleinem Werkzeug wird die Eingangsfläche retouschiert, bzw. auch asphärisiert (ist auch so berechnet), um ein sphärisch möglichst gutes Objektiv zu erhalten. Das lässt sich heute interferometrisch prüfen, aber für einen erfahrenen Optikmeister tut es auch die Messerschneide. 
Das geht in vielen Gängen solange, bis an der Schneide keine Verbesserung mehr erkennbar ist.

Fertig? Nein - noch nicht.

Es wird nun zerlegt und gereinigt. Die Gläser erhält nun die Beschichtungsfirma zum Vergüten. Dort wird extrem sauber gereinigt und die Schichten werden nach jeder Glassorte berechnet und aufgebracht.
Danach verpacken und es geht dann wieder an den Optiker. ( An dem Punkt sind wir gerade )

Dann endgültig fügen und erneut durchsehen. Immer wieder muss der Ölüberschuss abgewischt werden, bis das Objektiv stabil ist und sich nicht mehr ändert. Die Einbaulage der Gläser zueinander ist sehr wichtig und wird durch Drehen der Einzelgläser optimiert. Die Gläser liegen also nicht beliebig in der Fassung, sondern gezielt und werden in der Endstellung auch markiert. 

Jetzt ist es Zeit für die Messung am Interferometer. Jedes Objektiv wurde bereits vor dem Vergüten gemessen und nur wenn die gewünschte Qualität erreicht ist, geht es zum Vergüten. Wenn ein Glas unsere Qualitätsansprüche nicht erreicht, geht es wortwörtlich in die Tonne. Damit übrigens auch die geleistete Arbeit!

Nach der Messung kann das Objektiv eingebaut werden. Dort wird es mit Kollimator überprüft und zentrisch ausgerichtet. Fertig!
Man kann sagen, Jahre später 

Farbreine Grüße
Ralf

[Uwe]

Hallo Ralf,

das ist mal wieder eine total spannende Geschichte... ich weiß noch wie wir damals über die ersten Prototyp-Geräte philosophiert haben. Aber das hier ist ja eine andere Hausnummer. Alleine die Kosten für die Gläser und das Fluorit sind ja exorbitant.

Da drücke ich die Daumen, dass alles wie geplant bis zur finalen Ausfertigung läuft.

[Christoph]

Hallo Ralf,
Für jeden gelungenen Schritt einen

Viel Glück für die End-Fassung!

[donadani]

Morgen Ralf,

tolle Neuigkeiten! immer spannend wenn es was Neues bei Dir an der Astro Theke gibt! Hätte ich nicht schon den TEC würde ich sofort zuschlagen - den Preis finde ich für einen 7-Zöller übrigens extrem günstig! Ein TOA 150 kostet nahezu das selbe und hat noch nicht mal einen FT... aktuell aber auch schwierige Zeit für teure Apos - hab gesehen sogar Tak gibt auf fast alle Geräte Nachlass?!?

Wünsche Euch viel Erfog mit den dicken Brummern!

Ein Vergleich wäre natürlich interessant - vielleicht treffen wir uns mal wieder am BTM?    

Beste Grüße
Christoph

[Andreas-TAL]

Würde es Dir nicht die Haare zu Berge stehen lassen, fände ich die Vokabel „unfassbar“ für ziemlich geeignet. Aber ich möchte lieber die Fassung behalten (wobei es ob der oben geschilderten Schritte wirklich schwer fällt). Daher möchte schon etwas verfassen, ich fasse mich aber kurz.
Ich finde es enorm, dass Du / Ihr euch auf so einen Qualitätsanspruch einlasst. Jeder Schritt ist ja geeignet, die Sache schiefgehen zu lassen und das Glas landet im Fass (ähm … in der Tonne.
Ein jahrelanger Ritt auf der Rasierklinge. Und das Ergebnis soll ja nicht zufällig, sondern auch reproduzierbar gut sein.
Wow … was ist ein toller Aufwand, um ein paar Photonenbahnen so zu krümmen, dass sich alles in einem Punkt (naja, eher innerhalb der Beugunggrenze) trifft.
Andreas-TAL

[Ralf]

Danke für Eure guten Wünsche zu dem Projekt!

Nunja, dass es einen SDT gibt liegt eben daran, dass ein Flurorit im "Fass" gelandet ist. 

So große Gläser bzw. Linsen sind auch vom Material her nicht risikolos. Interessanterweise braucht Glas nicht spannungslos sein, aber es soll eine gleichmäßige Spannung haben. Die Dispersion soll auch gleichmäßig verteilt sein. Manche Gläser, die von den optischen Daten zweckmäßig erscheinen, sind in diesen Punkten problematischer als solche mit weniger guter Passung, was ein reiner Erfahrungswert ist.  Die Partnergläser müssen geeignet sein, was erstmal an den Eigenschaften der Gläser liegt und nicht an deren Preis. Häufig verbreitet ist ja der Glaube, dass wenn mehr Geld in teure oder exotische Gläser investiert wird, das Gesamtergebnis besser sein muss    
Manche Glassorten gibt es auch nur bis zu einem gewissen Durchmesser. So lässt sich die gewählte Kombination des FLT 175 nicht auf einen 8" Apo übertragen. Da kommt schon viel zu zusammen, was in Foren nicht besprochen wird oder oft nur vereinfacht dargestellt wird, wie "FPL 51" ist schlecht und "FPL 53" ist gut 

Ich sag mal, ein großes Objektiv gut hinzubekommen ist nicht ohne und die Schwierigkeiten der Herstellung steigen mit dem Durchmesser. Deswegen sollten kleine Objektive und große Objektive nicht über einen Kamm geschert werden.

Was vielen Useren nicht bewusst ist, ist die Funktion der verwendeten Fassung. Die Fassung soll das Glas spannungsfrei halten und Temperaturarbeit aufnehmen, soweit klar. Allerdings ist es bei chinesischen Fassungen systematisch so, dass Justageschrauben für jedes Glas konstruktiv eingebaut werden. Mit diesen Justageschrauben können die Gläser seitlich verschoben werden, so dass die optische Mitte eingestellt werden kann. Jetzt könnte man meinen, dass muss so sein. Falsch!  
Die einzelnen Gläser können alternativ mit hoher Passungsgenauigkeit so gefertigt werden, dass Sie in einen Rundzylinder geschoben werden und gut ist es mit der Zentrierung.
Diesen Weg gehen wir bei den FLT´s. Keine Justageschrauben, weil unnötig durch die hohe Passungsgenauigkeit. Dieser Aufwand steckt schon in der Glasbearbeitung und wird nicht auf den Einbau in die Fassung verlagert. Es kann sich auch nichts verstellen, sprich es ist solide gefasst!

Meine Erfahrung mit den gelieferten Triplets aus China ist, dass die Hälfte bei mir dejustiert ankommt. Für meine Kunden sehe ich jedes Objektiv auf der optischen Bank an und wenn Koma auftritt, stelle ich die Geräte ein. In der Regel sind die chinesischen Linsen als Einzellinsen gut gefertigt, aber die Fassungskonstruktion bzw. die damit verbundene Fertigung der Optik birgt Risiken. Was nützt das Prüfprokoll ab Werk, wenn 50% der Geräte verändert beim Kunden ankommt?

Eine glatte Politur, hochwertige Vergütung, verbunden mit Farbreinheit und guter sphärischer Korrektur gibt dem Bild Brillanz. Die Ölfügung ist hier nochmals etwas besser, als es auch die beste Vergütung sein kann. Typischerweise wird argumentiert, dass die Vergütungen heute so gut sind, dass Glasstapel bei unter 1% Reflektion pro Glas-Luftfläche  keine Rolle mehr spielen. Das stimmt schon, dass heutige Vergütungen sehr gut sein können, aber leider nicht über den kompletten Bereich von 400-700nm gleichmäßig gut.
Was viele Grafikleser nicht wissen ist, dass die Messungen der Vergütung an einem beigelegten Probeglas vorgenommen werden, nicht an der Linse selbst. Die Linse ist gekrümmt und die Wirkung der Entspiegelung ist auch abhängig vom Winkel des Lichts. Das Probeglas ist eben! 
Es gibt sicher auch brillante Triplets mit Luftspalt, wenn es eben gut gemacht wurde. Wenn es aber nicht optimal gemacht wurde, wirken sechs Glas-Luftflächen auf das Ergebnis ein. 

Schließlich mit Blick auf das Prüfprotokoll und dem Strehlwert muss man sich klar machen, dass den Optiken vor der Messung in der Regel stundenlange Anpassungszeit gewährt wurde. Jede Optik braucht Zeit zur Anpassung und unter den Prüfmöglichkeiten der optischen Bank viel länger, als man glauben möchte. Zum Glück reicht in der beobachtenden Praxis weniger Zeit, weil kleine Fehler unter realen Bedingungen nicht gesehen werden. So mancher Kunde kam mit seiner persönlichen "Referenzoptik" mit Namen wie Takahashi, Vixen, usw zu mir und war dann doch überrascht, welche Fehler auf der optischen Bank noch sichtbar wurden. Diese Fehler haben die Leute also nie in der Praxis bemerkt, auch wenn Sie vorhanden waren.
Werden Fehler beim Abkühlen in der Praxis gesehen, ist das schon einem gravierendem Fehler zuzuordnen, der bei einer Messung deutlich den Strehlwert senken würde. Es ist eine unzutreffende Annahme,  wenn der Beobachter davon ausgeht, dass sein geprüftes Gerät mit Strehl 0,xy Ihm jederzeit die Leistung am Sternhimmel bietet.  Je größer die Optik, je krümmer die Radien, je größer die Temperaturdifferenz, desto mehr Gradient tritt in der Optik auf und desto mehr wird die Abbildungsgüte beim nächtlichen Abkühlporozess beeinträchtigt. Die beste Optik wäre dann die Optik, die bei laufender Abkühlung die schönste Abbildung zeigt. Die Voraussetzungen für große Luftspalttriplets sind hier nicht so gut. Wer das weiß, gibt dem Gerät schon bei der Lagerungen einen Ort, der eine schnellere Anpassung auf die Nacht ermöglicht, egal welcher Bautyp vorliegt. 
Bei der laufenen Abkühlung während der Nacht bietet aber die Ölfügung Vorteile und gerade bei einer Öffnung von 175mm ist das schon von Belang. Bis fünf Zoll Öffnung ist der Punkt nicht so gravierend.
Jedenfalls sollten die Leser eines Prüfprotokolls sich diesen Umstand der Betriebsbedingungen vor Augen führen, insbesondere wenn die dritte Nachkomastelle auf dem Protokoll bewertet wird. 

Für eine Bewertung des Objektivs würde ich neben der Fertigungsqualität als Strehlwert und der Farbreinheit auch folgende Punkte einbeziehen:
-Stabilität der Linsen in der Fassung
-Brillanz der Abbildung
-Auskühlverhalten unter Betriebsbedingungen

In der Summe von allen Punkten hoffe ich, dass der FLT 175 einen guten Platz in seiner Klasse belegen wird.
Natürlich kann Optikermeister Peter Große auch keine Wunder vollbringen, aber Er kann auf Bearbeitungsschritte achten, die eine spürbare Auswirkung haben und diese besonders sorgfältig ausführen. Interessanterweise sind die wichtigen Punkte bei der Herstellung von Optiken keine Diskussionspunkte, weil unter den Anwendern hier Ahnungslosigkeit herrscht. Das ist aber auch völlig verständlich und die Aufgabe wird den Herstellern vertrauensvoll in die Hände gelegt. Gute Marken liefern eben gute Ergebnisse, wie diese zustande kommen ist für den User erstmal egal. Naja, bei manchen Labelmarken eben solange bis es nicht mehr funktioniert. Dann mögen sich die Leser an meine Zeilen zur Linsenfassung erinnern....

So, dass musste mal raus, abseits vom Mainstreamgeschreibe mit Glassortenwahl und Maximalvergrößerungen...

Besten Gruß
Ralf

[Andreas Paul]

Hallo Ralf,

klasse, daß dieses Projekt nun kurz vor der Fertigstellung ist!
Vor genau drei Jahren hatten wir telefoniert und Du hattest das 175er-Projekt skizziert.
Gut, daß Ihr den Verlust einer Fluorit-Linse kompensieren konntet.
Wurde das dann eigens neu gerechnet? Ja, vermute ich.

Viele Grüße,
Andreas

PS
Wieviele FLTs gibt es?

[Ralf]

Hallo Andreas,
Ja, sicherlich wurde die SDT Optik neu gerechnet. Einfach das Mittenelement tauschen mit anderem Material geht leider nicht. Es mussten Radien geändert werden,  damit es passt, aber die Partnergläser an sich wurden beibehalten.


Besten Gruß
Ralf

[Abiroth]

Vielen Dank, Ralf, für die ausführlichen Erklärungen zu diesem aufwendigen Projekt. Als Laie kann man nur erahnen, wie viel Arbeit in einem solch per Hand gefertigten Teleskop steckt.  

[Ralf]

Vielen Dank für Euer Interesse an den FLT´s 175, bzw. dem SDT 175!

Heute kamen die Linsen vom Vergüten zurück und werden gefügt. Bald finden die Linsen Ihr Zuhause in der Fassung und es kann beobachtet werden. 

Das Angebot stand nur kurz auf meiner Webseite. Der obige Link führt nun auf die leere Produktseite, weil ich das Angebot aufgrund der zwischenzeitlich eingegangenen Bestellungen herausgenommen habe.

Besten Gruß
Ralf

[Ralf]

Damit zum dem Thread auch ein Bild des Werks zu sehen ist:
   

Die Objektive sind nun fertig für die Auslieferung und vermessen. Die Tuben sind Mitte August bei mir

Interessant ist besonders die visuelle Sichtprüfung am künstlichen Stern. Hier läuft das Licht zweimal durch das System, weil der Planspiegel das Bild zurückgibt. Fehler werden dadurch "verdoppelt" dargestellt. Deswegen ist der Test hoch empfindlich und bei sehr guter Luftruhe auch recht stabil in der Ansicht, gerade im Vergleich zur Beobachtung am Sternhimmel, wo diese Luftruhe praktisch nie oder nur für kurze Augenblicke zu erleben ist.

Die Messung aus den I-Grammen erzeugt via Software neben dem Report mit dem Strehlwert und den Azügen von sphärischer Korrektur, Astigmatismus und Coma im Vergleich zu einer perfekten Optik auch eine grafische Darstellung der PSF.

Die Übereinstimmung zur visuellen Abbildung ist dabei immer wieder verblüffend.

Die FLT 175 mit der besonderen Glaskombination zeigen auf der Bank die farbreinste Abbildung, die ich bisher bei größeren Apos  gesehen habe.

CS
Ralf

[donadani]

Wow! schaut sehr, sehr lecker aus!!!

Bitte auch Bilder vom kompletten Apo einstellen wenn fertig!

[Ralf]

Hier die gewünschten Bilder!

Tubus in RAL 9010 auf Tak-JPZ montiert:
   

Blick in die Landschaft:
   

Blick auf das Objektiv: Wo ist das Objektiv? 
   

Auf Kundenwunsch Tubus in RAL 6034, glänzend:
   

Ansicht vom Auszug:
   

Bald erfolgen die Übergaben und dann kann beobachtet werden, rechtzeitig für die großen Planeten...

CS
Ralf

[donadani]

 

Hammer! - sehr schön, da könnt ihr echt stolz auf Euch sein so etwas tolles geschaffen zu haben! So imposant wie der da auf der JPZ sitzt bin ich  schon irgendwie ein bisserl traurig keinen bestellt zu haben aber mei man kann einfach nicht alles haben. 

Wünsche den neuen Besitzern jedenfalls ein überwältigendes First Light!

Behältst Du eigentlich auch einen oder gehen die alle rauß?

[Ralf]

Hallo Christoph,
die beiden Fluorits sind bei den Kunden, da ist keiner mehr übrig.
Der eine SDT sollte im September in seinen "Zielhafen" einlaufen.

Zur Vollständig füge ich hier Definitionshelligkeiten der FLT 175/1500 ein:
   

Die hohen Werte in den äußersten Nebenfarben ist auf die besondere Glaskombination zurückzuführen. Ein Glas gibt es auch nur bis zu 7" Durchmesser vom Glashersteller, so dass leider ein 8" nicht mit gleicher Glaskombination herstellbar ist. Wer Interesse hat, kann ja im Netz suchen, wie die Werte beim TEC FL 180 sind und vergeichen. Sicherlich ist der TEC "schneller", was natürlich auch eine Rolle spielt.

Besten Gruß
Ralf