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Interferometrische Messprotokolle

Laserinterferometrische Wellenfrontvermessung an den Astrofolien von Baader Planetarium

Über den Einsatz von Folien zur Sonnenbeobachtung existieren wahrscheinlich die verschiedensten Meinungen und Erfahrungen. Bis jetzt sind uns jedoch keine Berichte über Untersuchungen solcher Folien in Optiklabors bekannt. Um so interessanter war deshalb die interferometrische Vermessung der Beobachtungsfolien AstroSolar™ und Turbo Film™ von Baader Planetarium.

Das Messverfahren

Um den Einsatz vor einem Teleskop im Prüfaufbau zu simulieren, wurden unbeschichtete Originalfolien im parallelen Strahlengang zwischen zwei hochgenauen Referenzflächen aufgehängt und in Transmission vermessen. Der Einfluss der Folienmuster auf das Prüfstrahlenbündel wurde mit einem Zygo-Laserinterferometer bei der Prüfwellenlänge lambda = 632,8 nm bestimmt.
Neben den Interferogrammen (erste Bildreihe) wurden die Wellenfrontabweichungen graphisch in Höhenkarten (dritte Bildreihe – unteres Ende der Seite) dargestellt. Weiterhin wurden die Punktbildverwaschungsfunktionen (PSF) berechnet und dargestellt (zweite Bildreihe). Sie entsprechen der Abbildung eines Sterns im Teleskopfokus. Aus den Wellenfrontabweichungen wurden die Qualitätskriterien PV- und RMS-Wert sowie Strehlsche Definitionshelligkeit ermittelt.

Diagram of Reference system w/o film

Referenzflächen
ohne Muster

Diagram of annealed AstroSolar™ non-metallized

Getempertes AstroSolar™ ohne Metallisierung

Diagram of annealed TurboFilm™

Getemperter TurboFilm™

Diagram of original Mylar™

Original Mylar™


Airy disc of reference system w/o film, Strehl ratio 99.9%

Airy Scheibchen bei Definitionshelligkeit 99,9%

Airy disc with AstroSolar™ Strehl ratio 94.1%

Airy Scheibchen mit AstroSolar™ bei 94.1%

Airy disc with TurboFilm™ Strehl ratio 96.8%

Airy Scheibchen mit TurboFilm™ bei 96.8%

Airy disc with Mylar™ Strehl ratio 57.2%

Airy Scheibchen mit Mylar™ bei 57.2%


Bewertung der Folien als “optische Fenster”

  1. Unbeschichtetes Basismaterial für AstroSolar™ (getempert), das vorsichtig über zwei Pappringe “gespannt” im Prüfstrahlengang war
  2. Unbeschichteter Turbofilm™(getempert) freihängend im Prüfstrahlengang
  3. Unbeschichtetes Mylar (Dicke 12 µm) freihängend im Prüfstrahlengang

Die beiden Muster von Baader Planetarium erreichen über den Prüfdurchmesser von ca. 100 mm in allen Kriterien die Beugungsgrenze. In den Ergebnissen für RMS-Wert und Definitionshelligkeit sind sie sogar besser als so manches Amateurteleskop. Das Muster aus Mylar deformierte die Wellenfront des Prüfstrahlenbündels trotz faltenfreier und unverspannter Aufhängung deutlich stärker als es für beugungsbegrenzte Optik zulässig ist.

Die Testergebnisse zeigen, dass sich die Folien von Baader Planetarium sehr gut für optische Anwendungen eignen. Wahrscheinlich sind sie so manchem “Billigsonnenfilter” aus Glas weit überlegen. Die durchgeführten Versuche verdeutlichen auch, dass die Messergebnisse stark davon abhängig sind, wie die Folien aufgehängt oder gespannt werden. Bei der Herstellung eines Sonnenfilters aus AstroSolarTM, sollte man unbedingt Falten und Spannungen in der Folie vermeiden, weil diese sofort die Wellenfront eines durchgehenden Strahlenbündels deformieren und damit die Abbildungseigenschaften verschlechtern würden.

Dipl.-Phys. Peter Rucks

Reference w/o film

Referenz ohne Folie

AstroSolar™

AstroSolar™

Turbofilm™

Turbofilm™

Mylar™

Mylar™

Posted in Über AstroSolar™ Sonnenfilterfolie.

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