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Die Justierung einer
Flatfieldkamera Flatfieldkameras sind - bei stationärem
Einsatz - relativ unempfindlich und robust gegen Dejustierung. Bei
häufigen Transporten und Erschütterungen oder nach einem Zerlegen zur
Reinigung der Spiegel ist aber eine Justierung zwingend erforderlich. Über
das Justieren von Flatfieldkameras "geistern" viel Gerüchte "durch das
Internet und die Literatur" , meist mit dem Tenor "fummlig" bis unmöglich.
Stimmt nicht, im folgenden wird eine
präzise, schnelle und einfache Methode von BFW beschrieben.
Bernd Flach-Wilken - selbst Besitzer mehrerer FFC´s - empfiehlt
zur Justierung einer folgendes Vorgehen. Die Justierung wird bei Tageslicht
durchgeführt und die Kamera kann auf der Montierung verbleiben. Die
Eintrittsöffnung ist mit dem Staubschutzdeckel verschlossen.
Voraussetzungen: eine im Durchmesser ca. 5 bis 6 mm (mit ca.
1mm Strichstärke) kreisförmige Mittenmarkierung auf dem
Fangspiegel, die Möglichkeit 1¼" Zubehör an die
Rückwand anzuschließen
Hilfsmittel: Ceshire
Okular, Runde Pappscheibe mit einem 5mm Loch und darum 4 konzentrischen
Kreisen mit den Radien 2.5, 5, 7.5 und 10 Zentimetern (dicke Strichstärke)
und kurzbrennweitiges Okular mit ca. f = 5mm
Herstellen der
Mittenmarkierung auf dem Fangspiegel (FS): Dazu ist es nötig, den
Fangspiegel aus der FFC auszubauen (siehe oben). Dazu geht man in folgender
Weise vor. Die Kamera muss dazu waagerecht liegen, steht sie nach vorn oder
nach hinten geneigt, besteht die Gefahr, dass der gelöste Fangspiegel (FS)
auf den Hauptspiegel (HS) oder auf die Korrekturplatte fällt.
Wichtig: Bevor Sie den FS
ausbauen markieren Sie seine Einbaulage (Rotation) zum Tubus oder zum HS.
Markieren Sie ebenfalls die Einbaulage des HS zum Tubus, bevor Sie ihn
ausbauen.
Die Fangspiegelfokussierung wird solange links herum -
gegen den Uhrzeigersinn - gedreht, bis man den FS samt seiner Fassung in
Richtung auf den Hauptspiegel herausnehmen kann. Fokussierung und Fangspiegel
sind über ein Feingewinde miteinander verbunden. Zwischen beiden Teilen
sitzen drei Druckfedern, beide Teile sind über drei Passstifte
geführt. Beim Ausbau des Fangspiegels ist darauf zu achten, dass die
Passstifte und die Federn nicht in den Tubus fallen. |
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Für das Aufbringen der Mittenmarkierung (die keinen Einfluss auf
die Abbildungsqualität hat) habe ich eine dünne Plastikscheibe (siehe
Abbildung links, Pappe geht genauso gut) hergestellt, die genau in die
Fangspiegelfassung passt. In der Mitte ist ein kreisrundes Loch mit 6mm
Durchmesser.
Diese Scheibe wird - vorsichtig - direkt auf den
Fangspiegel gelegt (die Oberfläche sollte natürlich sauber und
fettfrei sein). Der äußere Rand des Lochs wird vorsichtig mit einem
permanenten Filzstift von z.B. Staedler (Lumocolor, fein)
nachgezeichnet. |
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Danach kann der Fangspiegel eigentlich wieder eingebaut werden. Der
Einbau des Fangspiegels geschieht auf gleiche Weise wie der Ausbau, nur halt in
entgegengesetzter Reihenfolge. Achten Sie auf die korrekte Einbaulage des
FS.
Hat man ihn aber schon draußen empfiehlt es sich,
zusätzlich eine Millimeterpapierskala für
die Fokussierung aufzubringen und so die doch recht grob unterteilten,
gravierte Fokusmarken feiner unterteilen. Man kann sich so - über eine
Temperaturskala - eine Fokuskurve ermitteln und so später über die
Außentemperatur die FFC blind fokussieren.
Dazu werden einfach
die Fokusstellungen in Temperaturzuordnung abgelesen und in eine Graphik
übertragen. |
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Jetzt kann das System justiert werden. Zuerst wird der Fangspiegel
justiert. Dazu wird das Ceshire Okular an der Rückplatte angesetzt (je
genauer hier die Führung und Klemmung, desto genauer wird die Justierung).
Das Ceshire ist ein mechanisches Justierhilfsmittel, welches über
ein zentrales kleines Loch verfügt, seitlich wird über eine unter 45
Grad stehende polierte Metallplatte Licht eingespiegelt und vorn befindet sich
ein Fadenkreuz (welches hier aber nicht gebraucht wird). Eine etwas modernere und bessere Alternative zum
Ceshire ist das so genannte
Concenter Okular. |
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Man sieht nur den Fangspiegel mit seiner Mittenmarkierung und im
Spiegelbild das Guckloch des Ceshire mit der konzentrischen Aufhellung der
Ceshire Streulichtscheibe. Das Fadenkreuz des Ceshire kann natürlich unter
jedem beliebigen Winkel stehen.
Mit den FS-Justageschrauben (die nur
Zugschrauben sind, die über die drei Federn wirken) wird nun das Guckloch
des Ceshire zentrisch in die Mittenmarkierung gestellt. |
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Nach erfolgter Justierung sollte man ein Bild wie links sehen. Drehen
Sie das Ceshire in seiner Aufnahme, um den Justierzustand unter verschiedenen
Winkeln zu prüfen. Ist die 1¼"-Aufnahme des Ceshire sehr
"klapprig", werden sich je nach Lage des Justierokulars, verschiedene
Justagezustände zeigen, die dann "pi mal Daumen" gemittelt werden
müssen.
War der Hauptspiegel nicht ausgebaut - und ist man sich
sicher, dass er sauber justiert ist - kann man die Fangspiegeljustage am Stern
überprüfen. |
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So kann man den Fangspiegel übrigens auch justieren (siehe
weiter unten), wenn man sich scheut die oben beschriebene Mittenmarkierung auf
den FS aufzubringen. Bestücken Sie die FFC mit einem Okular von ca. 5-8mm
Brennweite und stellen Sie einen hellen Stern der 1.- oder 2.
Größenklasse möglichst genau in die Bildmitte ein. |
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Bei leicht intra- oder extrafokaler Fokussierung muss der Schatten
des Fangspiegels exakt zentrisch zur Sternscheibe stehen (siehe rechts oben).
Im Fokus müssen Sie ein exakt rundes Sternscheibchen sehen (Beugungsringe
sind wegen der großen Obstruktion praktisch nicht sichtbar).
Rechts unten ist die Situation für einen noch dejustierten
Fangspiegel dargestellt. Der Schatten des FS steht asymetrisch zur
Sternscheibe. Im Fokus ist leichte Koma sichtbar.
Die Justage erfolgt
durch Drehung der Schraube (im Uhrzeigersinn), die in Richtung auf das
Komaschweifchen oder in Richtung auf die breitere Ringzone liegt. |
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Ist der Hauptspiegel sauber justiert sollte man nach der
Fangspiegeljustierung nun das rechts stehende Bild sehen, wenn man den Deckel
abnimmt und durch das Ceshire gegen den hellen Himmel oder eine helle
Fläche schaut. |
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Ist man unsicher kann oder sollte (war der Hauptspiegel ausgebaut,
muss) man den Justierzustand des Hauptspiegels überprüfen. Dazu wird
die Pappscheibe (Abbildung links) mit dem Guckloch und den vier konzentrischen
Kreisen eingesetzt. Das Ceshire wird entfernt, die Eintrittsöffnung der
FFC bleibt geschlossen.
Die Prozedur ist etwas schwierig zu beschreiben,
führt man sie jedoch durch, wird alles schnell klar. |
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Die Pappscheibe wird (aufgemalte Kreise zu FFC hinzeigend und durch
das Tageslicht beleuchtet, siehe Abbildung links) dicht vor das Auge gehalten.
Der Abstand ist auszuprobieren, liegt aber irgendwo zwischen 30 und 100
Zentimetern. Man sieht folgendes Bild.
Durch Hin- und Herbewegen des
Kopfes bringt man den Reflex des Pappscheibenguckloches genau in die Mitte der
FS-Mittenmarkierung. |
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Das ist etwas schwierig zu bewerkstelligen (am besten ist es, wenn
man den Kopf irgendwo anlehnen kann um eine ruhige Position zu
haben).
Ist der Hauptspiegel dejustiert sind die Reflexbilder der
Kreismarkierungen der Pappscheibe (hier grün) exzentrisch um den
Fangspiegel angeordnet. |
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Hat man einen richtigen Abstand gewählt, kann man nun durch
Justieren des Hauptspiegels einen der Kreise genau außen herum um den
Rand der Fangspiegelfassung zentrisch stellen.
Nach erfolgter Justage
des Hauptspiegels sollte man linksstehendes Bild mit konzentrischen Kreisen
sehen. |
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Hinweis: Da der Hauptspiegel
der FFC´s recht weich gelagert sein kann (je nach Vorspannung der
Tellerfederpakete) , sollte man den erreichten Justagezustand in mehreren
Stellungen der FFC auf der Montierung überprüfen und ggf. mitteln.
Diese Justage geht am einfachsten zu zweit, einer schaut und der zweite dreht
an den Justageschrauben.
Weitere
Möglichkeiten der Justage: Feinjustage des Fangspiegels Hat
man wie oben nach der Methode von Flach-Wilken den Fangspiegel justiert, kann
eine Feinjustage auf zwei Arten geschehen. |
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- Die Firma Baader bietet
einen Laserkollimator für Newton Teleskope an, der auch an SC-Teleskopen
einsetzbar ist. Das besondere am Baaderschen Kollimator ist, dass der
Laserstrahl durch eine Blende von kleiner 0.8 Millimeter ausgestrahlt wird. Das
Licht wird in sich selbst über den Fangspiegel reflektiert und fällt
zurück auf die Blendenöffnung.
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Normale Lasercollis sind nicht nutzbar, da der Laserstrahl einen zu
großen Durchmesser hat. Durch den stark konvex gekrümmten
Fangspiegel wird der Laserstrahl nach der Reflexion so aufgeweitet, das er zum
Feinjustieren untauglich ist.
- Wie oben schon mal
beschrieben, kann die Feinjustierung über einen helleren Stern, der leicht
unscharf gestellt ist, überprüft werden. Das Seeing sollte für
diese Feinjustage sehr gut sein. Mit einem kurzbrennweitigem (optisch guten)
Okular wird ein mittelheller Stern leicht unscharf eingestellt. Ob
Restkorrekturen anzubringen sind, erkennt man daran, dass das Sternscheibchen
leicht asymetrisch hell ausgeleuchtet ist. Die Fangspiegelschraube ist dann
leicht zu lockern, wo das Sternscheibchen heller ist oder natürlich auch
umgekehrt; dort anziehen wo weniger Licht ist.
Voraussetzung ist, dass das Auge des Beobachters
frei von Astigmatismus ist. Ansonsten ist diese Prüfung mit einer Brille
durchzuführen, die den Astigmatismus korrigiert.
Justage von Fang- und Hauptspiegel mit der
Abrollmethode: (näher beschrieben unter
http://www.astro.uni-bonn.de/~mischa/mbo/equipment/ffc_de.html)
Eine
weitere Methode ist das sogenannte "Abrollen" der Flatfieldkamera. Dazu muss
sie allerdings von der Montierung genommen werden. Im Prinzip funktioniert das
ganze so. Die Kamera wird auf eine Auflage gebracht, die es gestattet den Tubus
zu rotieren. Dabei darf die Kamera nur hinten auf der Hauptspiegelfassung und
vorn auf der Fassung für die Korrektionsplatte geführt werden.
Nun wird mit einem Laserpointer oder einem Lasercolli (an der
Fangspiegelfassung vorbei) der Laserstrahl von vorn auf den Hauptspiegel
gerichtet und der reflektierte Strahl auf eine Wand oder ein Blatt Papier
aufgefangen. Rotiert man jetzt den Tubus, wird auch der reflektierte
Laserstrahl eine Kreisbewegung zeigen. Der Hauptspiegel wird nun so justiert,
dass der reflektierte Laserpunkt beim Rotieren des Tubus möglichst still
steht.
Nun wird der Laser so ausgerichtet, dass er nach Reflexion
über den Hauptspiegel auf den Fangspiegel trifft und nach hinten durch die
Bohrung im Hauptspiegel den Tubus verlässt. Nun wiederholt sich das
"Spiel" mit dem Rotieren des Tubus, nur wird diesmal der Fangspiegel justiert.
Eine hundertprozentig perfekte Justage wird durch das "Abrollen" nicht
erreicht. Die "Abrollmethode ist auch in meinem SuW Taschenbuch "Tipps und
Tricks für Sternfreunde" ausführlich beschrieben. Es lassen sich
damit alle Zwei-Spiegel Systeme grob justieren. Eine Feinjustage muss dann
immer am Stern durchgeführt.
Die Justage an reinen
Reflexbilder (nach P.Stättmayer/München):
Man schaffe
sich eine ca. 5mm im Durchmesser messende Lochblende, mit der man von hinten in
den Tubus hineinschaut. Die Eintrittsöffnung der Kamera muss dazu offen
und auf eine helle Fläche gerichtet sein. |
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Das Bild links zeigt den Anblick auf eine sauber justierte Kamera.
Alle Reflexbilder stehen exakt zentrisch zueinander.
Das Bild unten
zeigt ein dejustiertes System und zur Justage geht man wie folgt vor:
Hinweis: Leicht nichtzentrische
Reflexbilder lassen keinen eindeutigen Schluss zu, welcher der beiden Spiegel
dejustiert ist. |
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Mit den Hauptspiegeljustageschrauben Ring B zum Ring A zentrisch
stellen. Mit den Fangspiegeljustageschrauben werden danach die inneren Zonen D
in sich und gleichzeitig zum Ring C zentrisch justiert. Dabei ändert sich
die Stellung von A zu B und muss wieder über den Hauptspiegel korrigiert
werden. Das zieht eine Verstellung von D und C nach sich ....
Eine
Feinjustage muss anschließend über einen afokalen Stern
durchgeführt werden (siehe oben unter der Methode "Flach-Wilken").
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All Images and all
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