Online workshop 'Bouwen en gebruiken van de Bath interferometer'.

AtM

Prutser
Die 4 hoeken zijn het best omdat de systeemfouten die je zo weg wil filteren vooral spiegelsymmetrisch van aard zijn. Nog 4 hoeken 180 gr verderop voegt daarom minder toe, behalve natuurlijk verdere ruisonderdrukking.
 

InFINNity Deck

Observatory
Zojuist een nieuwe serie foto's gemaakt met de spiegel in 8 standen en per stand 8 foto's, dus 64 foto's in totaal. Mijn eerdere idee om de foto's in PSP al te roteren, geeft problemen, omdat bij de 45°, 135°, 225° en 315° rotaties er teveel informatie verloren gaat en daardoor de strehl-waarden in DFTFringe richting nul gaan.

Dus de opnames per 8 stuks door DFTFringe gehaald, een gemiddelde van gemaakt en vervolgens deze gemiddelden in DFTFringe geroteerd, dat werkt wel (uiteraard ;-)).

results.png star-test.png allConturs.gif

Het verschil met de eerdere meting is niet groot, de strehl is nu 0.791(was 0.809 bij de vorige meting) en bereik van het Profile of Wavefront Error is nu 0.35 lambda (was 0.40 lambda).

Het gridje laat linksboven de 64 metingen zien in 8 rijen van 8 opnames. De rechter kolom bevat de 8 gemiddelden van die rijen, terwijl de onderste rij de 8 geroteerde gemiddelden en het uiteindelijke gemiddelde laat zien.

Nicolàs
 
Laatst bewerkt:

janvangastel

Meten is weten
Je hebt het snel door. Mooie analyse. Jammer dat er zoveel astigmatisme in je spiegel zit. Een kwart lambda astigmatisme verlaagt de Strehlratio met ongeveer 10%. Het zou dus de moeite lonen het astigmatisme eruit te halen. Het feit dat het resultaat zo dicht bij het vorige, met veel minder interferogrammen zit, kan te maken hebben met de relatief korte ROC, waardoor de spiegel dicht bij de tester staat. Minder ruimte voor turbulentie en trillingen.
 

InFINNity Deck

Observatory
Hoi Jan,

ja, het de resultaten komen goed overeen, dus het astigmatisme zal er wel in zitten. Nu is dit slechts een demonstratie-telescoop die ik ooit gekregen heb, dus maak ik me hier geen zorgen over, bovendien is het daardoor een prima oefenobject. :) De spiegel is uiteraard reeds gecoat, dus corrigeren zou nogal een klus worden: eerst de coating eraf halen, dan corrigeren en uiteindelijk opnieuw coaten. Ik denk dat ik hem maar weer terugplaats in de buis... ;)

Nicolàs
 

InFINNity Deck

Observatory
Ik heb even twee foto's gemaakt van de situatie bij mij thuis, ter leeringh ende vermaeck:
...
Op de tweede zie je wat er op een scherm achter de splitter te zien zou moeten zijn:
  • De twee heldere dots zijn interne reflecties in de splittercube, de reden om deze cube iets te verdraaien is zodat deze spots buit de interferentie cirkel liggen.
  • Verder zie je een grote cirkel, dat is de divergerende referentiebundel.
  • De kleinere cirkel is een afbeelding van de spiegel, en door de overlap met die referentiecirkel ontstaat de interferentie.
  • Als je goed kijkt zie je in het patroon weer die bulls-eye en wat lijnen.
  • Verder is de boven en onderzijde van het interferentiepatroon nogal wazig, en zoals dat er hier uitziet is typisch voor onscherpte door trillingen.
  • Tenslotte zie je ook hier weer een ovale intensiteitsverdeling in de referentie cirkel (balkje), ongeveer 45 graden gekanteld.

Bekijk bijlage 1468513
Hoi Arjan,

ik heb vandaag bekeken hoe die divergerende referentiebundel groter gemaakt kan worden. Het blijkt een kwestie te zijn van de camera dichterbij de splitter te monteren. Nu zat ik al maar 1mm van de 3D print af, maar gelukkig kon ik van de ZWO zoom-lens de voorste ring demonteren (ligt in onderstaande foto's op de gele 9V batterij). In totaal kon ik daardoor de camera circa 3mm dichter bij de splitter brengen (beugeltje versie 3 ;)):

DSCN4217s.jpg DSCN4221s.JPG invloed_camera-splitter_afstand.png

De derde afbeelding laat het verschil zien tussen hoe ik de camera eerst had ('Voor') en nadat ik die dichter op de splitter geplaatst heb ('Na'), het verschil in diameter van de divergerende referentiebundel is aanzienlijk.
Zoals in de tweede afbeelding te zien is, zit de optiek in de 'tele' stand van het objectief circa een centimeter naar binnen toe. Indien nodig zou dit objectief dus nog wel te verbouwen zijn, al kan die dan niet meer op de 'wide' stand gebruikt worden (dan zit de lens helemaal voorin).

Nicolàs
 

AtM

Prutser
Hi Nicolàs,
Het is een stuk meer, maar de maat wordt nog steeds bepaald door je lens, want je kunt de diffractieringen duidelijk zien. Ik denk dat als je op een schermpje projecteert je zult zien dat de referentie cirkel een stuk groter is dan de testcirkel. Nu past het nog net, en dat is prima om mee te oefenen, maar als je ooit een snellere spiegel hebt past het denk ik niet meer...

Ik zie dat je de laser golflengte op 640nm hebt staan, dat moet ca 650 of zelfs 655 zijn (staat geloof ik op de laser).
Hoe nauwkeurig zijn de D (130mm) en Roc (1300mm) ?

Arjan
 
Laatst bewerkt:

InFINNity Deck

Observatory
Ah, goede vraag Arjan: ik heb de gegevens van de fabrikant gebruikt, de werkelijke maten wijken iets af en zijn:

- diameter = 131.9mm +- 0.1mm (diameter van het spiegelend oppervlak, de glasschijf zelf is iets groter).
- ROC = 1316mm +- 1mm (gemeten vanuit het hart van de spiegel tot aan het hart van de lens (niet van de lenshouder), welke afgesteld stond op de afstand waarbij het aantal interferentieringen minimaal is).

Op de laser staat geen golflengte aangegeven en het zakje heb ik niet meer. Kan jij (of iemand anders) nog nagaan wat de golflengte is (wellicht op de site waar die besteld is)?

Als je die laser-golflengte voor mij hebt, dan kan ik de berekening dan nog een keertje over doen om te kijken wat dit scheelt.

Nicolàs
 

InFINNity Deck

Observatory
Hoi Jan en/of Arjan,

ik heb nog een andere vraag: als ik de opnames verwerk, geeft DFTFringe aan dat het blauwe kanaal verwerkt wordt. Ook het histogram van DFTFringe laat zien dat het signaal in het blauwe kanaal zit, terwijl de Igram Color Channels laat zien dat blauw vrijwel geen signaal heeft. Kijk ik in PaintShop Pro, dan zit ook daar het meeste signaal in het rode kanaal, hetgeen geheel volgens verwachting is met een rode laser en een kleurencamera. :) Tijdens de opnames heb ik het histogram in FireCapture ongeveer op 100% gevuld gehouden en dat wordt in PSP bevestigd.

blue_channel.png PSP_histogram.png

Is dit een bug in DFTFringe of is hier iets anders loos?

Nicolàs
 

AtM

Prutser
Klopt, is een bug in DFTFringe, kanaalkeuze laat je best aan het programma over.
Laser is van SOS, ik meen 650nm
 

InFINNity Deck

Observatory
Hoi Arjan,

dank hiervoor. Ik heb de data opnieuw geprocessed.
Toen ik gisteren de opnames maakte, heb ik na de eerste twee series de afstand van de bath iets aangepast heb om bredere fringes te krijgen (de kwaliteit van de eerste twee sets igrams was matig, moest er diverse opnieuw maken). Als ik nu met bovenstaande waarden de data opnieuw process, krijg ik weer acht prima gemiddelden (en allemaal tonen ongeveer dezelfde astigmatisme), maar ik kan alleen een totaal-gemiddelde maken van de eerste twee (eerste afbeelding hieronder) en de laatste zes van die acht (tweede afbeelding hieronder). Maak ik een gemiddelde van alle acht, dan wordt het een rommeltje (derde afbeelding hieronder). Gisteren gaf dit geen probleem, maar die dat had ik met de niet geheel correcte parameters voor de spiegel en de laser geprocessed.

average1-2.png average3-8.png average1-8.png

Klopt het inderdaad dat dit door het aanpassen van de bath komt of komt dit door iets anders?

Nicolàs
 
Laatst bewerkt:

AtM

Prutser
Ik kan dit niet goed beoordelen. Ik denk wel dat je alle igrams met dezelfde settings in DFTF moet processen.
 

InFINNity Deck

Observatory
Dat had ik wel gedaan, maar toch gaat het niet goed. :confused: Laten we er voorlopig maar van uitgaan dat het aan die veranderde afstand-instelling ligt. Het resultaat van series 3-8 laten wederom overtuigend zien dat de spiegel astigmatisch is, PV is nu 0.34 lambda. Wellicht dat ik dit weekend nog een nieuwe serie maak, goed voor de oefening. :)

Voor de rest kan ik niet anders stellen dat het een bijzonder leerzame cursus is, met een meer dan uitstekende begeleiding, waarvoor dank! (y)

Nicolàs
 

PatrickB

Quaoar
- ROC = 1316mm +- 1mm (gemeten vanuit het hart van de spiegel tot aan het hart van de lens (niet van de lenshouder), welke afgesteld stond op de afstand waarbij het aantal interferentieringen minimaal is).
Hallo Nicolàs,

Ik vermoed (de experten mogen me verbeteren) dat je in principe de RoC van de centrale zone van je spiegel moet ingeven.
Die RoC kan je best meten mbv een Foucault opstelling ("scherpstellen" op center van spiegel, dan afstand meten van spiegeloppervlak tot gemiddelde van lichtbron & mes). Zoals jij gemeten hebt (mbv Bath opstelling) zou je nog moeten corrigeren voor ongeveer focusafstand van het lensje (enkele mm bijtellen).

Na even zoeken op telescope-optics.net: wat je meet is een aantal fringes, en komt overeen met formule 9.3, nog te delen door de laser golflengte.
Vermits spherische aberratie (in wavelength units) groeit als ~D^4/(lambda*R^3) denk ik dat je riskeert, bij een procentuele fout op je RoC, 3x dat percentage van je spherische aberratie (SA) verkeerdelijk te interpreteren. Bij een procentuele fout op je diameter meting, wordt dat een 4x grotere procentuele fout op je SA aandeel. Een procentuele fout op de laser golflengte blijft een procentuele fout op je SA aandeel.
Bij een kleine F/5 is dit waarschijnlijk nog niet zo dramatisch. Wel belangrijk als je richting 12" of F/4 evolueert.

Bedankt voor je posts. Het is leerrijk je pogingen te volgen.

Patrick
 

janvangastel

Meten is weten
Ik ben ook wel benieuwd hoe ver anderen al zijn met bouwen en/of het krijgen van goede interferogrammen. Post gerust ook mislukte interferogrammen. Vaak is te zien waarom ze niet goed zijn.
 

janvangastel

Meten is weten
k vermoed (de experten mogen me verbeteren) dat je in principe de RoC van de centrale zone van je spiegel moet ingeven.
Die RoC kan je best meten mbv een Foucault opstelling ("scherpstellen" op center van spiegel, dan afstand meten van spiegeloppervlak tot gemiddelde van lichtbron & mes).
Klopt. Ik doe het ook altijd met Foucault.
En inderdaad: bij lage F/D-waarde wordt nauwkeurig meten van de diameter belangrijker.
Ik heb ooit mijn laser golflengte nagemeten met een tralie van 500 l/pmm. Gaat prima, maar ook dan moet je zeer nauwkeurig meten. Ik kwam voor mijn - nominaal - 650 nm laser op 651 nm. Dus het verschil was erg klein.
 

InFINNity Deck

Observatory
Ik vermoed (de experten mogen me verbeteren) dat je in principe de RoC van de centrale zone van je spiegel moet ingeven.
Die RoC kan je best meten mbv een Foucault opstelling ("scherpstellen" op center van spiegel, dan afstand meten van spiegeloppervlak tot gemiddelde van lichtbron & mes). Zoals jij gemeten hebt (mbv Bath opstelling) zou je nog moeten corrigeren voor ongeveer focusafstand van het lensje (enkele mm bijtellen).
Hoi Patrick,

dank voor je reactie. Nadat ik gistermiddag die post had gemaakt met daarin mijn meting, zat ik al te denken dat die niet correct kon zijn. Vanochtend even wat zaken gecontroleerd en een tekeningetje gemaakt:

light-path.png

Dit behoeft uiteraard wat toelichting. Helemaal rechts zit de laser, die gecollimeerde bundel (in rood) gaat door de splitter rechtdoor (blijft rood) en dankzij de splitter richting de vlakke spiegel (de bundel is nu in oranje getekend). De rechtdoorgaande bundel wordt door de lens uit collimatie gebracht, begint eerst te convergeren en, na passage van het brandpunt van de lens, te divergeren en komt dus helemaal links al divergerend aan bij de spiegel (nog steeds rood).

De oranje gecollimeerde bundel richten we op het hart van de spiegel en komt daar gecollimeerd aan (nog steeds oranje). Deze wordt weerkaatst (groene lijnen) en komt, nog steeds gecollimeerd, aan bij de lens. De rode divergerende bundel komt aan op het volledige oppervlak van de te testen spiegel en wordt convergerend weerkaatst (gele lijnen). Aangezien de twee uitgaande bundels (rood en oranje) in principe evenwijdig aan elkaar lopen, zullen de gereflecteerd bundels (groen en geel) in omgekeerde volgorde terug komen bij de bath inteferometer (de oranje bundel staat immers op het midden van de spiegel gericht en dus moet de rode bundel, na reflectie geel, aan de andere zijde terugkomen). De gele convergerende bundel komt daarbij dus aan bij de vlakke spiegel en de oranje gecollimeerde bundel dus bij de lens.

Nu wordt duidelijk dat mijn meting inderdaad niet klopte. De divergerende rode bundel komt uit het focuspunt f1 van de lens, dus niet uit de lens zelf, zoals ik dat gisteren gemeten had. Daartegenover staat dat de convergerende gele bundel niet op datzelfde punt focust, maar een stukje verder naar achteren bij focuspunt f2 (vandaar dat ik de rode en gele pijlen bij de spiegel onder een andere hoek getekend heb). De vlakke spiegel klapt deze bundel om, zodat deze bij de splitter terecht komt en doorloopt naar de camera. Ook de groene gecollimeerde bundel komt bij de splitter aan, maar gaat daarbij eerst door de lens, waardoor deze eerst gaat convergeren en vervolgens divergeren. Het is deze bundel die de divergerende referentiebundel is waar Arjan en ik het de afgelopen dagen over hadden.

Vanochtend heb ik de maatvoering van de lenshouder naar de te meten spiegel en naar de twee focuspunten zo nauwkeurig mogelijk bepaald, waarbij ik wederom de bath in het focuspunt van de te testen spiegel gezet heb (de fringes zijn maximaal breed en je merkt ook dat als je iets dichterbij gaat, de stuurrichting van de XYZ-tafel tegenovergesteld is aan die bij een positie iets verder weg). De spiegelafstand vanaf de achterkant van de lenshouder was nu 1317mm, de afstand naar f1 circa 7.0mm (+- 0.2mm) en de afstand naar f2 circa 16.0mm (+- 0.2mm).

Een grove benadering is dat de ROC zich op 1317 + (16-7)/2 = 1321.5mm bevindt. Nu is dit niet helemaal correct, want de twee foci zitten door de reflectie op de gekromde spiegel niet helemaal symmetrisch rond het ROC, de correctie hiervoor is in dit geval -0.1mm, waarmee de ROC op circa 1321.4mm komt (+- 0.5mm). Uiteraard hebben we dan nog te maken met het verschil tussen de baraboloid en de spheroid, die heb ik hier niet in meegenomen.

De ROC is ook direct te meten: het is de afstand van het midden van de spiegel naar het punt waar de diagonaal in de splitter de laserbundel snijdt. Als je dus een meetband precies langs het midden van de laser laat gaan en dan afleest waar het snijpunt met de diagonaal van de splitter zit, dan heb je de ROC te pakken (plus of min een halve of hele mm).

Nu ga ik eerst nog even jouw link volgen (waarvoor dank!) en kijken wat ik daar weer van kan leren... :)

Wordt vervolgt!
Nicolàs
 
Laatst bewerkt:

InFINNity Deck

Observatory
Na even zoeken op telescope-optics.net: wat je meet is een aantal fringes, en komt overeen met formule 9.3, nog te delen door de laser golflengte.
Vermits spherische aberratie (in wavelength units) groeit als ~D^4/(lambda*R^3) denk ik dat je riskeert, bij een procentuele fout op je RoC, 3x dat percentage van je spherische aberratie (SA) verkeerdelijk te interpreteren. Bij een procentuele fout op je diameter meting, wordt dat een 4x grotere procentuele fout op je SA aandeel. Een procentuele fout op de laser golflengte blijft een procentuele fout op je SA aandeel.
Bij een kleine F/5 is dit waarschijnlijk nog niet zo dramatisch. Wel belangrijk als je richting 12" of F/4 evolueert.
Ik had eerst op je link moeten klikken, zie nu dat ik deze site gebruikt heb om uit te rekenen wat voor spiegel (parabolisch of sferisch) ik nodig had voor mijn 12" collimator. Het verschil tussen de twee leg ik verder uit in mijn artikel op Starry Night.

Nicolàs

PS: in mijn artikel schrijf ik dat "Voor een grote snelle spiegel (12″ f/4) is de sferische aberratie 16.945λ". Met andere woorden een honderdste millimeter (16.945 x 650nm = 11014nm = 11.0μm = 0.01mm), het valt dus gelukkig wel mee, vooral omdat het verschil in zeeg de helft hiervan is. ;)
 
Laatst bewerkt:

InFINNity Deck

Observatory
Nog even een vraagje aan Jan en Arjan:

Doen jullie de interferometrie-meting over het algemeen intra-focaal of extra-focaal?

Nicolàs
 

janvangastel

Meten is weten
PS: in mijn artikel schrijf ik dat "Voor een grote snelle spiegel (12″ f/4) is de sferische aberratie 16.945λ
Ik heb onlangs een 456 mm f/3.93 gemaakt en daarvan was de sferische aberratie - het verschil tussen een sfeer en een parabool - 6.77 lambda (wavefront). Veel minder dus dan de 30 cm spiegel waar jij over spreekt. Dat is berekend voor 'best focus'. Misschien bedoel jij iets anders.
 
Bovenaan Onderaan