Newton Justage
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Ich habe leider immer wieder mitbekommen, dass sehr vielen die Justage eines Newton Probleme bereitet.
Nachfolgend nun mein Versuch das Ganze einfach und ohne Schnörkel zu beschreiben.
Es gibt sicher mehrere Wege nach Rom, dies ist einer davon.

Aufgrund von Diskussionen in den Astro-Foren ein Hinweis:
Gedacht ist diese Anleitung für Einsteiger.
Ich habe bewusst den Teil Justage (Seite 1) und Offset-Einstellung (Seite 2) getrennt um Einsteigern die Sache möglichst einfach zu machen.

VOR DER JUSTAGE SOLLTE DER OAZ AUSGERICHTET WERDEN.
HIERZU BITTE VORHER DEN ARTIKEL "OKULARAUSZUG" LESEN.

 


Die Abbildungsfehler:

Wenn man sicher ist, dass man den Newton kollimieren MUSS, kann dieser Punkt übersprungen werden!

Also, zuerst muss man schauen, ob es da überhaupt was zu Kollimieren gibt.
Das geht mit dem Sterntest.
In der Abbildung findet man hierzu einige Abbildungen fehlerhafter Optiken.

Die nachfolgende Tabelle zeigt einige Beugungsbilder punktförmiger Lichtquellen (Sterntest).
Vorab weise ich darauf hin, das man einen optischen Fehler nicht mit Effekten der Atmosphäre oder mit Luftturbulenzen im Tubus verwechseln darf. 
Dabei erscheinen die Beugungsscheiben ausgefranst oder auch verschmiert.
Vor dem Test sollte das Teleskop mindestens eine Stunde, besser zwei Stunden an die Außentemperatur angepasst werden, da sonst Verspannungen in der Optik auftreten können, die das Ergebnis verfälschen. 
Zubehör wie z.B. ein Binokular darf nicht benutzt werden, da auch diese optischen Teile fehlerhaft sein können!


Grafik mit freundlicher Genehmigung von Markus Emmerich

Bei den 5 dargestellten Fehlern kann mittels Justage nur der unter "Koma" dargestellte ausjustiert werden.
Zonenfehler und sphärische Abberation sind Optik-Fehler am Spiegel, die nicht beseitigt werden können.
Tip: Falls Astigmatismus der Fehler sein sollte, schau bitte mal unter GSO 880/FS-Halter Seite 2 nach.

Um die Optik zu prüfen wird ein kurzbrennweitiges Okular (hohe Vergrößerung ist wichtig) verwendet.
Die Vergrößerung sollte so um ca. 1,5x Spiegeldurchmesser betragen, beim 200mm Spiegel also ca. 300fach.
Hier ein paar Beispiele, welche Okulare verwendet werden sollten:
Beim 76/700 um 6mm oder kleiner
Beim 76/900 um 8mm oder kleiner
Beim 114/900 um 4mm oder kleiner.
Beim 130/1000 um 5mm oder kleiner
Beim 150/750 um 3,5mm oder kleiner
Beim 150/1200 um 5mm oder kleiner
Beim 200/800 um 2,5mm oder kleiner
Beim 200/1000 um 3mm oder kleiner
Beim 200/1200 um 4mm oder kleiner
Beim 250/1250 um 3,5mm oder kleiner
Beim 300/1200 um 2,5 oder kleiner
Beim 300/1500 um 3mm oder kleiner
..

usw.

Also rein mit dem Oku in den OAZ, Polaris in´s Visier und dann LEICHT Intrafokal und Extrafokal defokussieren.

Fokal bedeutet, daß das Objekt scharf gestellt, also im Fokus ist.
Intrafokal, daß der Okularauszug nachdem das Objekt scharf gestellt ist etwas in RICHTUNG REIN gedreht wird.
Extrafokal daß der Okularauszug nachdem das Objekt scharf gestellt ist etwas in RICHTUNG RAUS gedreht wird.

Hier noch ein schöner Link zu Auswirkungen einer schlecht justierten Optik auf die Abbildung - leider nur in Englisch.


Die Werkzeuge zur Kollimation:

Es gibt mehrere Werkzeuge dazu, nachfolgend die einfachsten und preiswertesten:

Filmdose:  
Dies ist eine leere Fimdose, die einseitig offen ist und auf der Einblickseite ein kleines Loch zum Peilen hat.
Geht m. E. so halbwegs, verlangt starke Nachjustierung am Stern (für meinen Geschmack zu grob).
Abends im Feld recht umständlich zu handeln.

Sight-Tube-Cheshire mit Fadenkreuz: 
Geht sehr gut und präzise.
Um den richtigen Bildausschnitt zu erhalten, muß mit dem Cheshire fokussiert werden, es muß aus dem OAZ heraus oder ggf. in den OAZ hineingetaucht werden um z. B. bei der FS-Justage nur einen hauchdünnen Rand um den FS einzustellen - das geht sehr einfach.
Abends im Feld muß seitlich auf den 45°-Keil Licht eingestreut werden um etwas sehen zu können, das ist komfortabler als bei der Filmdose oder dem Concenter-Okular aber trotzdem nicht mit dem Laser zu vergleichen.
Das Cheshire ist das universellste Gerät, da hierbei - im Gegensatz zum Concenter-Okular - auch die Blendrohre von SCs und Maksutovs justiert werden können und die Justage des OAZ im Tubus durch das Fadenkreuz sehr einfach ist.

Concenter-Okular: 
Im Prinzip eine Filmdose mit eingelassener Scheibe, auf der sich konzentrische Kreisen befinden.
Durch die konzentrischen Kreise muß man nicht so fokussieren wie mit einem Cheshire um den richtigen Bildausschnitt zu bekommen.
Abends im Feld muß Licht eingestreut werden um etwas sehen zu können, deshalb recht umständlich zu handeln.

Laser mit 45° Projektionsfläche: 
Damit kann die Grundeinstellung des FS NICHT sicher* durchgeführt werden, er ist jedoch sehr praktisch bei der Nachjustage des FS und des HS im Feld und zusammen mit einer Barlow (siehe barlowed Laser) m. E. unschlagbar.
Abends im Feld einfache Justage des HS, da der Justagezustand auf der 45°-Projektionsfläche überwacht werden kann, während man hinten an den HS-Justageschrauben dreht - man muß nicht immer hin und her rennen und kann live die Justage auf der Projektionsfläche überwachen.
Mit den Laser ist auch sehr gut der OAZ im Tubus zu justieren (siehe Okularauszug).

* Leider kann man mit ihm keinen verdrehten FS oder verkippten OAZ erkennen!
Um ihn bedingt für die FS-Grundjustage einsetzen zu können, müßte auf dem FS eine Mittenmarkierung angebracht werden.
Jedoch selbst mit Mittenmarkierung kann eine Verdrehung des FS um seine geometrische Achse NICHT erkannt werden.
Grundsätzlich rate ich Einsteigern davon ab auf dem FS rumzumalen oder Schablonen (siehe 2te Seite) aufzukleben, da es Wege - wie die nachfolgende 1-2-3 Methode - gibt die mir sicherer erscheinen.

Es gibt noch andere Kollimatoren - habe ich auch auf meinen Seiten beschrieben - aber diese sind erstmal die preiswertesten und ausreichend.

Ich favorisiere das so genannte Sight-Tube-Cheshire in Verbindung mit einem Laser/barlowed Laser.

Es heißt Cheshire, nicht Chesire: Professor Frederick James Cheshire veröffentlichte in der "Transactions of the Optical Society" im Oktober 1920 den Aufsatz "Exhibit of a foco-collimator".


Ein Sight-Tube-Cheshire ist ein langbauendes Cheshire.
Meins hat eine Gesamtlänge von 143mm, davon 100mm Rohr im Außendurchmesser 1,25".
Wichtige dabei ist das lange Rohr am Cheshire, durch welches präzise gepeilt werden kann um in Schritt 1 den FS in die Mitte des OAZ zu bekommen.

Falls also neu gekauft werden muss, dann ein langbauendes Fadenkreuz-Cheshire mit mindestens 90-100mm Rohrlänge verlangen - nicht weniger!



Im oberen Bild sieht man gut das Fadenkreuz im Rohr des Cheshire.

Vom Rohr-Ende gesehen ist das Rohr nach dem Absatz auf der ganzen Länge mit 1,25" im OAZ spannbar.
Man kann es zusätzlich zur Verstellmöglichkeit des OAZ reinschieben und rausziehen um z. B. den FS formatfüllend zu sehen und dadurch viel besser beurteilen, ob der FS wirklich kreisrund erscheint!
Im unteren Bild sieht man die Lichteinfallöffnung des Cheshire.
Um die Reflexe auf den Spiegeln gut sehen zu können, kann man das Cheshire so im OAZ drehen, dass genug Licht einfällt oder einfach mit einer Lampe reinleuchten.
Gaaanz links kann man im "Deckel" des Cheshire ein kleines Loch erkennen - hier schaut man rein!

 

Legende:
FS= Fangspiegel
HS= Hauptspiegel
OAZ= Okularauszug

Tip zum Laser:
Der Laserkollimator reagiert sehr empfindlich auf Verkanten beim Spannen im OAZ.
Egal mit welcher Okularklemme, ein Okular oder auch ein Laser werden immer etwas verkantet gespannt.
Nicht viel, aber man sieht´s an den verschiedenen Laserpunkten auf dem HS beim erneuten spannen des Lasers.

Wenn ein Laser nun verkantet gespannt wird, entsteht meist eine Verkippung der Laserachse zur optischen Achse.
Bei Brennweiten von z. B. einem Meter oder auch mehr, kommt bei sehr geringem Winkelfehler des Laserstrahls dann am HS schon eine recht große Abweichung zustande.

Nun ist es so, daß das Oku leider nicht immer in der gleichen Richtung verkantet wird, sonst könnte man den Laser einfach einspannen und nachher das Okular auch nur spannen, so daß immer gleich schräg gespannt wird.

Es pendelt beim Spannen aber um die Nullage - probiert´s aus.

Also ist es besser, wenn man nicht spannt, sondern den Laser auf den Adapter drückt - wenn diese Fläche natürlich auch krumm ist, geht es gar nicht!
Durch das Aufdrücken auf den Adapter, kann der Fehler also nur so groß sein wie das Spiel des Lasers im Adapter!
Der Laser ist dann nur paralell zur optischen Achse verschoben, was längst nicht so schlimm ist wie ein Winkelfehler durch Verkippen.
Das ist meist so wenig (0,1 - 0,2mm), daß man keinerlei Unterschied auf dem HS sehen kann!

Wenn man nun ein Okular etwas verkantet spannt, können sich die Fehler nicht mehr addieren, wie es z. B. passieren würde, wenn der Laser beim spannen nach links verkantet, das Oku später aber nach rechts.

Deshalb ist in diesem Fall die neutrale Nulllage des Lasers der eindeutig bessere Weg!

ABER:
Die Entwicklung geht weiter und deshalb schaut euch mal den Artikel unter "Barlowed Laser" an!


Die Kollimation mit der 1-2-3 Methode:

GAAAAAAANZ extrem wichtig ist, dass unbedingt 3 Schritte in richtiger Reihenfolge getrennt voneinander eingehalten werden.
Wer nicht sicher ist, ob der OAZ überhaupt richtig im Tubus ausgerichtet ist, sollte vor dem Schritt 1 ggf. erst einmal den OAZ ausrichten - hierzu bitte den Artikel Okularauszug lesen.

Schritt 1:  Fangspiegel zentrisch auf den OAZ einstellen.
Schritt 2:  Fangspiegel zentrisch auf den Hauptspiegel ausrichten.
Schritt 3:  Hauptspiegel auf die optische Achse ausrichten
.

Wenn diese Schritte nicht streng getrennt und genau in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden, geht´s garantiert in die Hose!

Vereinfachte Darstellung



BILD ANKLICKEN ZEIGT VERGRÖßERUNG!

Erläuterungen:
Höhenverstellung des FS: Meint das Verschieben des FS auf der Achse des Tubus.
Drehen des FS: Meint das Drehen (Rotieren) des FS um die Achse des Tubus.
Schwenken des FS: Meint das Verkippen des FS (durch Einstellen der 3 FS-Schrauben.)
Einstellen des HS: Meint das Verkippen des HS durch Verstellen der 3 Schrauben an der HS-Zelle.

 

Ablauf:

ACHTUNG: Alle weiteren Arbeiten bei LIEGENDEM Tubus durchführen, damit nichts auf den HS fallen kann!

Schritt 1:  
Der FS wird in der Höhe verstellt und gedreht, damit er im OAZ oder hier im Cheshire zentrisch und kreisrund erscheint (siehe unten, Bild 1).
Es wird bei diesem Schritt nur darauf geachtet, dass der FS zentrisch und kreisrund erscheint - der Rest ist egal!
Als erstes hierzu die Höhe des FS einstellen und dann den FS drehen, um den "Eierigen" Anblick wegzubekommen.
ERST wenn der FS kreisrund im Rohr des Cheshire erscheint geht´s weiter zu Schritt 2.

Damit auch kleine Unrundheit sicher erkannt wird, muß das Cheshire im OAZ so tief in Richtung FS eingesteckt oder herausgezogen werden, daß nur ein kleiner Rand zwischen FS-Abbild und Cheshire-Rohr zu sehen ist. 
Wenn dann nur noch ein hauchfeiner Rand zu sehen ist - der FS also etwas kleiner erscheint als der den Bildausschnitt bestimmende Innendurchmesser des Cheshire-Rohrs kann man problemlos erkennen ob der FS rund erscheint.
Damit ist dann auch eine Verdrehung des FS zu erkennen.
Bei meinem alten GSO880 ist der FS keine 100%ige Ellipse, somit auch nicht 100%ig rund zu bekommen, aber auch das sieht man sehr schnell und stellt dann halt "möglichst rund" ein. 

Um auch wirklich nur in Schritt 1 den FS "zu erwischen" hilft es sehr, wenn man zwischen FS und HS ein weisses Blatt Papier z. B. mit Tesafilm innen im Tubus befestigt - das "blendet" die verwirrenden Reflexe aus.
Um besser beurteilen zu können ob der FS wirklich rund ist, sollte der Tubus auf eine sehr helle Wand ausgerichtet werden, damit die Ansicht im Cheshire gut und kontrastreich ausgeleuchtet wird.
Manchen hilft es auch, wenn man hinter den FS an der Tubuswand ein Blatt Papier befestigt - Ausprobieren!
Natürlich nach Beendigung des Schrittes 1 wieder entfernen!

Schritt 2: 
Mit Cheshire:
Der FS wird so lange geschwenkt (Höhe bleibt so), bis der HS zentrisch im FS erscheint (siehe unten, Bild 2).
Es wird bei diesem Schritt nur darauf geachtet, daß der HS zentrisch im FS erscheint - der Rest ist egal!
Erst wenn der HS zentrisch im FS erscheint, noch mal sicherheitshalber nach Schritt 1 prüfen ob der FS noch zentrisch im Cheshire ist (siehe unten, Bild 1)!
Wenn nicht, erneut Schritt 1, dann Schritt 2...usw...bis es passt!
Wenn es aussieht wie in Bild 2, also FS zentrisch im Cheshire UND HS zentrisch im FS geht´s zu Schritt 3.
Mit dem Stück Papier aus Schritt 1 kann hier auch immer mal schnell kontrolliert werden, ob wirklich der FS und der HS im Visier sind und nicht deren Reflexe - da kommt man sehr schnell durcheinander!
Es muss auch darauf geachtet werden, dass man sich NICHT an der Fangspiegelspinne orientiert, da diese durch evtl. Offset (siehe "Der Offset" auf Seite 2) ja exzentrisch im Tubus sein kann.

Mit Laser:
Der Laser wird auf den OAZ gedrückt - nicht spannen (siehe oben den Tip zum Laser) - und der FS wird nun so eingestellt, daß der Laserpunkt genau auf die Hauptspiegel-Mittenmarkierung fällt.


Schritt 3: 
Mit Cheshire:
Der HS wird so eingestellt, dass beim Cheshire die Reflektion des Cheshires zentrisch ist (siehe unten, Bild 3).

Mit Laser:
Der Laser wird auf den OAZ gedrückt - nicht spannen (siehe oben den Tip zum Laser) - und der Hauptspiegel wird nun so eingestellt, dass
der  Laserpunkt auf der Mattscheibe im kleinen Laser-Austrittsloch verschwindet, also in sich zurückläuft.
Erheblich genauer wird die Einstellung des HS mit der barlowed-Laser Methode (siehe links).
Die barlowed-Laser Methode ist so genau, daß ich bei Kontrolle am Stern nie nachjustieren mußte.

Kontrolle am Stern:
Den Polarstern in´s Visier nehmen, Okular mit mittlerer Vergrößerung rein und ein klein wenig unscharf stellen. 
Wenn alles passt, dann ist er kreisrund, aber evtl. sieht man "Kometenschweife".
Man sieht genau, zu welcher Seite die Schweife zeigen und sollte jetzt mit der Hand in die Öffnung ragen um zu sehen zu welcher Seite des Teleskops die Schweife zeigen.
Die Schraube am Hauptspiegel, welche in die gleiche Richtung der Hand zeigt, sollte benutzt werden um den HS LEICHT zu verstellen.

Soooo...wenn diese 3 Punkte GENAU eingehalten werden und die Kontrolle am Stern erfolgte, dann klappts auch mit dem Newton!

Anmerkung: 
Normalerweise muss der Schritt 1 nur einmal eingestellt werden, es sei denn der FS oder der OAZ werden demontiert.
Zum Nachstellen auf dem Feld kann mittels Laser der Schritt 2 und Schritt 3 überprüft werden, wenn eine Mittenmarkierung auf dem HS ist.

Hier die 3 wichtigen Schritte grafisch dargestellt (Öffnung ist rechts vom Betrachter):



Dieses Bild sieht man bei Optiken ohne Offset.
Bei Newton-Teleskopen mit schnellen Öffnungsverhältnissen kleiner oder gleich f5 kann so genannter Offset eingestellt sein.
In diesem Fall zeigt sich die Reflektion des FS und der Fangspiegelspinne nicht zentrisch!


Wenn man den so genannten Offset einstellen will oder muss, bzw. wissen will was der Offset ist, geht es auf Seite 2 weiter.