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Optik

Der Hauptspiegel

 

Schritt 1: Der Grobschliff

Das Ziel des Grobschliffs ist es, den Spiegel in der Mitte zu vertiefen. Es gibt dafür verschiedene Ansätze. Die bekannteste Methode ist zwei runde Glasscheiben so lange übereinander zu schleifen bis die untere konvex (Tool) und die obere konkav wird und eine bestimmte Pfeiltiefe erreicht ist. Bei kleineren Spiegeln kann man für jede der beiden Scheiben einen Rohling verwenden. Bei größeren Spiegeln sind die Rohlinge jedoch sehr teuer und viel zu schade um als Tool zu enden. Deshalb kann man das Tool auch aus anderem Material wählen oder fertigen. Eine viel verwendete Methode ist das Fliesentool mit Zahnartztgips. Ich habe mich bei meinem Projekt für ein Granittool entschieden. Außerdem wollte ich den Rohling nicht vorher grob in Form fräsen/flexen, sondern von Anfang an die Kurve selbst reinschleifen.

Das Schleifmaterial habe ich in Stathis‘ Shop bestellt. Das Granittool wurde beim Steinmetz um die Ecke geordert.
Einige skeptische Blicke später hielt ich dann das Ungetüm in den Händen. Es kommt wohl nicht so oft vor, dass jemand bei ihm eine einzelne Gehwegplatte kauft, um damit einen Spiegel schleifen zu wollen 🙂

Nach den paar ersten Schleifgängen wurde das Glas schon gut matt und die Flächen haben sich langsam angepasst. Von einer sichtbaren Vertiefung im Glas war allerdings nichtmal zu träumen…

Nach stundenlangem Schleifen ging es nur seeehr langsam vorran. Mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,1 mm/h wurde mit der gröbsten Körnung Karbo der Rohling ausgehöhlt.
Nach einigen Wochen war das Ziel von 4,17mm „Pfeiltiefe“ in der Mitte erreicht und ich konnte zum nächsten Bearbeitungsschritt übergehen.

 

Schritt 2: Der Feinschliff

Beim Feinschliff wird die Oberfläche – wie der Name schon sagt – immer feiner. Viel wichtiger ist allerdings zuerst, dass unser irgendwie gegrabenes Loch im Glas in eine sphärische Form gebracht wird. Das wird durch gleichmäßiges Schleifen der Beiden Scheiben gegeneinander erreicht, allerdings muss man „Mirror on Top“ (MOT) und „Tool on Top“ (TOT) abwechseln, um die Pfeiltiefe nicht weiter zu verändern.
Im Idealfall ist die Form schon nach dem Groschliff sphärisch.
Um die Form zu testen, gibt es wieder verschiedene Methoden. Die bekanntesten sind der Edding-/Bleistifttest und die Messung mit einem Sphärometer – einer Messuhr in einer eigens angefertigten Vorrichtung.

Ich habe für meinen Spiegel den Bleistifttest benutzt.
Es wird auf eine oder beide Flächen ein Kreuz mit Edding oder Bleistift gezeichnet. Damit wird ein Durchgang Karbo neutral geschliffen. Wenn nach diesem Durchgang die Kreuze gleichmäßig verblasst sind, ist alles ok. Wenn innen oder meistens außen die Striche stehenbleiben, ist die Spähre noch nicht erreicht. Dann müssen entsprechende Korrekturmaßnahmen in der Art der Schleifbewegung unternommen werden. Mehr darüber gibt es in Büchern oder auf den Seiten von Stahtis Kafalis.

Nach jeder kleineren Körnung wird der Vorgang wiederholt, wenn die Körung durchgeschliffen ist. Eine Körnung ist durch, wenn die Löcher der Größe davor verschwunden sind. Das überprüft man am Besten mit einem umgedrehten Okular als starke Lupe.

 

Schritt 3: Polieren

Beim Polieren wird der Spiegel erst spiegelnd gemacht. Dafür wird auf das Tool eine Schicht aus Pech (Pechhaut) gegossen, die als Träger für die Partikel des Poliermittels diehnt.

Wenn man mit einem Laserpointer auf die polierte Oberfläche leuchtet und kein Reflex mehr zu erkennen ist, ist der Spiegel fertig auspoliert und es kann weitergehen mit dem Parabolisieren.

 

Schritt 4: Das Parabolisieren

Ziel des Parabolisierens ist es, aus dem Kugelausschnitt (Sphäre), bzw. im Schnitt einem Kreis eine Parabel zu machen.
Es gibt verschiedene Methoden die Kurve des Spiegels zu messen. Die bekannteste ist der Foucaulttest, ich habe aber ein Bath-Interferometer dafür gebaut.
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Die Auswertung erfolgt über das Programm „OpenFringe“, indem die Interferogrammbilder eingelesen werden.

Hier sind die einzelnen Messungen meines Spiegels aufgelistet.
Einfach das erste Bild anklicken und mit den Pfeiltasten den Werdegang des Spiegels verfolgen.
Die Bearbeitungsschritte stehen in Kurzform under dem Report.