Herstellung von Amateurteleskopen
Obwohl die Arten von Teleskopen, die Amateure bauen, sehr unterschiedlich sind, einschließlich Refraktoren, Schmidt-Cassegrains und Maksutovs, das beliebteste Teleskopdesign, ist der Newtonsche Reflektor, der von Russell W. Porter als „The Poor Man’s Telescope“ beschrieben wird. Der Newtonsche hat den Vorteil, ein einfaches Design zu sein, das maximale Größe für minimale Kosten ermöglicht. Und da das Design einen einzigen Frontflächenspiegel als Objektiv verwendet, muss nur eine Oberfläche geschliffen und poliert werden, im Gegensatz zu drei für den Maksutov und vier für den Refraktor und das Schmidt–Cassegrain. Typischerweise ist ein Newton’sches Teleskop mit 6 oder 8 Zoll (15 oder 20 cm) Öffnung ein Standard-Starterprojekt, das als Clubprojekt oder von Personen gebaut wird, die aus Büchern oder aus Plänen im Internet arbeiten.
Mirror makingEdit
Seit der Newtonschen reflektor ist die häufigste teleskop gebaut durch amateur teleskop makers, große teile der literatur zu diesem thema sind gewidmet herstellung der primäre spiegel. Die Spiegel beginnen als flache Scheibe aus Glas, typischerweise Plattenglas oder Borosilikatglas (Pyrex). Die Scheibe wird sorgfältig geschliffen, poliert und zu einer äußerst genauen Form geformt, normalerweise ein Paraboloid. Teleskope mit hohen Fokusverhältnissen können sphärische Spiegel verwenden, da der Unterschied in den beiden Formen bei diesen Verhältnissen unbedeutend ist. Die Werkzeuge, die benutzt werden, um diese Form zu erzielen, können einfach sein und aus einem ähnlich sortierten Glaswerkzeug, einer Reihe feinere Scheuermittel und einer Polierpechrunde bestehen, die von einer Art Baumsaft gemacht wird. Durch eine ganze Reihe zufälliger Striche neigt der Spiegel natürlich dazu, kugelförmig zu werden. An diesem Punkt wird typischerweise eine Variation der Polierstriche verwendet, um die gewünschte Paraboloidform zu erzeugen und zu perfektionieren.
Foucault-testEdit
Die Ausrüstung, mit der die meisten Amateure die Form der Spiegel testen, ein Foucault-Messerkanten-Test, ist, wie die Werkzeuge, mit denen die Oberfläche erzeugt wird, einfach herzustellen. Im Grunde besteht es aus einer Glühbirne, einem Stück Alufolie mit einem Loch darin und einer Rasierklinge.
Nachdem der Spiegel poliert wurde, wird er vertikal in einen Ständer gestellt. Der Foucault-Tester wird in einem Abstand nahe dem Krümmungsradius des Spiegels aufgestellt. Der Tester wird so eingestellt, dass der Rückstrahl von der Lochlichtquelle durch die Messerkante unterbrochen wird. Wenn Sie den Spiegel hinter der Messerkante betrachten, wird ein Muster auf der Spiegeloberfläche angezeigt. Wenn die Spiegelfläche Teil einer perfekten Kugel ist, erscheint der Spiegel gleichmäßig über die gesamte Oberfläche beleuchtet. Wenn der Spiegel sphärisch ist, aber Defekte wie Beulen oder Vertiefungen aufweist, erscheinen die Defekte in der Höhe stark vergrößert. Wenn die Oberfläche paraboloid ist, sieht der Spiegel wie ein Donut oder eine Raute aus. Es ist möglich zu berechnen, wie genau die Spiegeloberfläche einem perfekten Paraboloid ähnelt, indem eine spezielle Maske über den Spiegel gelegt und eine Reihe von Messungen mit dem Tester durchgeführt werden. Diese Daten werden dann reduziert und gegen eine ideale parabolische Kurve grafisch dargestellt.Einige Amateurteleskophersteller verwenden einen ähnlichen Test namens Ronchi-Test, der die Messerkante durch ein Gitter aus mehreren feinen parallelen Drähten oder eine Ätzung auf einer Glasplatte ersetzt. Andere verwendete Tests umfassen den Gaviola- oder Caustic-Test, mit dem Spiegel mit schnellem f / Ratio genauer gemessen werden können, und interferometrische Tests zu Hause, die in den letzten Jahren durch erschwingliche Laser, Digitalkameras (wie Webcams) und Computer ermöglicht wurden.
Aluminieren oder „Versilbern“ des Spiegels
Sobald die Spiegeloberfläche die richtige Form hat, wird eine sehr dünne Beschichtung aus einem hochreflektierenden Material auf die Vorderseite aufgebracht.
Historisch gesehen war diese Beschichtung Silber. Die Versilberung wurde chemisch auf den Spiegel aufgebracht, typischerweise vom Spiegelhersteller oder -benutzer. Silberbeschichtungen haben ein höheres Reflexionsvermögen als Aluminium, korrodieren jedoch schnell und müssen nach einigen Monaten ausgetauscht werden.
Seit den 1950er Jahren haben die meisten Spiegelhersteller eine Aluminiumbeschichtung, die durch ein Dünnschichtabscheideverfahren aufgebracht wird (die Arbeit wird von einer auf das Verfahren spezialisierten Firma geleistet). Moderne Beschichtungen bestehen normalerweise aus einer Aluminiumschicht, die mit schützenden transparenten Verbindungen überzogen ist.
Der Spiegel wird aluminisiert, indem er in eine Vakuumkammer mit elektrisch beheizten Wolfram- oder Nichromspulen gestellt wird, die Aluminium verdampfen können. Im Vakuum bewegen sich die heißen Aluminiumatome in geraden Linien. Wenn sie auf die Oberfläche des Spiegels treffen, kühlen sie ab und kleben. Einige Verspiegelungsbetriebe verdampfen dann eine Quarzschicht auf den Spiegel, während andere ihn reinem Sauerstoff oder Luft in einem Ofen aussetzen, so dass der Spiegel eine zähe, klare Schicht aus Aluminiumoxid bildet.
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