Die Justage einer Flatfieldkamera

von Wolfgang Paech

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.

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.

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.

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).

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.

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. 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

  • 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.

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.

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.

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.

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").

Weiter lesen: Das MFFT 55

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