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Temperaturanpassung
und Tubusseeing eines 8-Zoll-Newton-Teleskops Stichwort : Schlieren, Tubusseeining von J. S. Schlimmer (aus NightSky 2/2004) Durch den großen Temperaturunterschied zwischen Spiegel- und Umgebungstemperatur entstehen in unmittelbarer Nähe des Spiegels Luftschlieren, die sich negativ auf die Abbildungsqualität eines Newton Teleskops auswirken. Während der Vorgang der Temperaturanpassung oft mehrere Stunden dauert, handelt es sich bei den Schlieren um kurzzeitige Vorgänge, die je nach Temperaturdifferenz in hoher Anzahl auftreten können. Mit Hilfe einer Webcam ist es leicht möglich, solche schnell ablaufenden, dynamische Prozesse aufzuzeichnen, zu analysieren oder zu dokumentieren. In dieser kurzen Studie möchte ich mich mit der Häufigkeit und Ausprägung der Schlieren in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen Spiegel- und Umgebungstemperatur näher befassen. Bei dem Teleskop handelt es
sich um
einen 8-Zoll-Newton der Firma Vixen. Mit einem
Öffnungsverhältnis
von f/4 und einer Abschattung von ca. 30 % ist es nicht für die
Beobachtung
mit hohen Vergrößerungen geeignet. Der Tubus besteht aus
dünnwandigem
Blech mit einem freien Durchmesser von 220 mm. Bei einem
Spiegeldurchmesser
von 200 mm ergibt sich ein Abstand vom Spiegelrand zum Tubus von 10 mm.
In diesem Bereich kann die Warmluft außerhalb des Strahlengangs
aus
dem Tubus abziehen. Durch den Volltubus wird eine Anpassung des
Spiegels
an die Außentemperatur erschwert. Der Spiegelträger selbst
besteht
aus Pyrex und hat eine Dicke von 18 mm. Das Gewicht des Spiegels
beträgt
1250 g. ![]() Abbildung 1 : Hintere Ansicht des Vixen R200SS mit Lüfter Der Abstand zwischen Spiegel und Abdeckplatte beträgt ca. 15 mm. Der Lüfter saugt die warme Luft aus dem Tubus ab. Dabei wird kühlere Außenluft zwischen Spiegel und Spiegelzelle an der Spiegelrückwand entlang geführt, wodurch sich der Spiegel schneller abkühlt. Zur
Temperaturbestimmung
werden zwei PT100 Temperaturwiderstände am Teleskop angebracht.
Der
erste Sensor befindet sich an der Tubusöffnung, der zweite
befindet
sich auf der Rückseite des Hauptspiegels. Eine detaillierte
Beschreibung
der Handhabung dieser Sensoren findet der Leser unter [1].
In Abbildung 2 sind typische Einzelbilder aus den jeweiligen Videosequenzen dargestellt. Die Temperaturdifferenz ist unter dem jeweiligen Bild angegeben. ![]() Abbildung 2 : Luftschlieren im extrafokalen Beugungsscheibchen zu Beginn der Messung, nach 30 Minuten, nach 130 Minuten und nach 150 Minuten mit laufendem Lüfter, die Temperaturdifferenzen sind unter dem jeweiligen Bild angegeben. Nachfolgend eine kurze Beschreibung der Ergebnisse : a) Schlierenbildung ohne Lüfter
Eine gute Temperaturanpassung des Spiegels wirkt sich bereits bei mittleren Vergrößerungen positiv auf die Beobachtung und Fotografie von Objekten aus und gewinnt mit Zunahme der Vergrößerung an Bedeutung. ![]() Abbildung 3 : Zwei Kompositaufnahmen von Jupiter (08.01.03) und Saturn (11.01.03). Beide wurden mit einer Brennweite von lediglich 1500 mm aufgenommen. Bei der Aufnahme des Jupiters sind drei seiner Monde zu erkennen, bei Saturn konnten 5 (?) Monde aufgezeichnet werden. Temperaturunterschiede zwischen Spiegel und Außenluft die größer als 5 K sind, führen zu einer sehr starken Bildung von Schlieren. Erst bei einer Temperaturdifferenz von 1 K und weniger bilden sich kaum noch Schlieren aus und man kann von einer guten Temperaturanpassung sprechen. Während des Betriebes des Lüfters erwärmt sich dieser. Obwohl bei meiner Anordnung die Luft durch den Tubus angesaugt wird, werden im Teleskop Schlieren verursacht, die auf den Betrieb des Lüfters zurückzuführen sind und von dessen Leistungsaufnahme abhängen. Der Lüfter sollte daher zunächst zur Anpassung des Spiegels an die Umgebungstemperatur benutzt werden und nach einiger Zeit mit Hilfe eines Potentiometers auf eine niedrigere Drehzahl eingestellt werden. Auf keinen Fall sollte der Lüfter nach längerem Betrieb ausgeschaltet werden, da es hierbei erneut zur starken Bildung von Schlieren kommt. Literatur [1]
J.S. Schlimmer, Ein
Lüfter an einem 8-Zoll-Newton-Teleskop, Sterne und Weltraum
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