C11 FOCUS & MORE

Der Telekompressor

Der Einsatz von Korrekturlinsen erweitert die Anwendungsmöglichkeiten einer Optik durch die Veränderung ihrer effektiven Brennweite. Man unterscheidet zwischen Barlow- und Shapleylinsen. Bei den ersteren handelt es sich um eine Zerstreuungsoptik, die die Brennweite verlängert, bei der Shapleylinse verwendet man hingegen eine Optik, die den Lichtkegel stärker bündelt und damit eine Verkürzung der Brennweite bewirkt. Dieser Verkürzung drückt man im englischen Sprachgebrauch durch den Terminus "focal reducer" aus, im Deutschen spricht man von einem "Telekompressor". Ich verwendet den AlanGeeII Telekompressor, der von BaaderPlanetarium vertrieben wird.

In vielen Händleranzeigen wir der Korrekturfaktor dieser "focal reducer" als Eigenschaft mitangeben. Hierzu ist anzumerken, dass dieser Faktor keine feste Grösse ist, sondern, dass der Grad der Brennweitenverkürzung mit der Anordnung der Korrekturoptik zusammenhängt. Die entscheidende Größe ist der Abstand d zwischen der Kompressoroptik und der Brennebene, also dem Ort, wo der Film oder der CCD Chip liegt.

Um den korrekten Kompressionswert zu berechnen, geht man wie folgt vor:

Der Kompressionsfaktor M ist definiert als

M = ( d - f_k ) / f_k


Dabei ist f_k die Brennweite der Korrekturoptik. Mit Hilfe vom M kann man die Verlängerung f_add der normalen Brennweite f der Optik berechnen und erhält die effektive Brennweite

f_eff = f + f_add


Hieraus folgt die effektive Öffnungszahl

f_m = f_eff / f


der Optik und mit dem Durchmesser D der Optik errechnet sich schliesslich die gesuchte Öffnungszahl (oder Blendenzahl) zu

f_r = f_m * M


Mit der Brennweite f errechnet sich die effektive Brennweite, die sich mit dem Telekompressor ergibt als

f_red = f_r * f


d M f_add f_eff f_m f_r BZV f_red
113,71 0,56 202,70 3.002,70 10,72 6,02 0,31 1.684,41 ohne Zwischenhülse
132,21 0,49 272,17 3.072,17 10,97 5,35 0,24 1.498,01 mit einer Zwischenhülse
150,71 0,41 366,24 3.166,23 11,31 4,68 0,17 1.311,60 mit zwei Zwischenhülsen

 

Die Tabelle listet die berechneten Werte für drei Abstände auf, die meinem C11 Setup (D = 280mm, f = 2800 mm) bei Benutzung des AlanGeeII Telekompressors (f_k = 259mm) entsprechen. Dieser Telekompressor bietet die Variation von d durch zwei 18,5 mm lange Zwischenhülsen an. Damit erreiche ich drei Brennweiten bzw. die drei Blendenzahlen 6.02 , 5.35 und 4.68. Die "offizielle" Angabe auf dem AlanGeeII lautet f/5.9. Bei den kleinen Blendenzahlen bemerkt man aber bereits eine Vignettierung des CCD Gesichtsfeldes (in den Randbereichen). Hier empfiehlt sich die Benutzung von Flatfield Aufnahmen. Diese Korrektur ist beim f/10 CCD- Einsatz nicht notwendig.

Quadriert man den Kompressionsfaktor M, so erhält man den Faktor BZV = M^2 , der die Belichtungszeitverkürzung durch die Kompression der Brennweite angibt. Verbindet man nun in erster Näherung die Belichtungszeit mit der Menge an Photonen, die gaussverteilt einen Stern auf dem CCD Chip aufbaut, so ist die dritte Wurzel dieses Faktors zum Sternradius Rad proportional.

f_r..BZV..f_red....Rad. 6,02 0,31 1.684,41 0,68 5,35 0,24 1.498,01 0,62 4,68 0,17 1.311,60 0,56

Verwendet man f_r = 6.02 so folgt eine Verkürzung der Belichtungszeit im Vergleich zum f = 10 Fall auf 31% , also etwa von 600sec auf 186sec. Der Lichtsammelfaktor zweier solcher Belichtungen ist zwar identisch, jedoch messen die Sternradien bei f_r = 6.02 nur 68% der Radien bei einer f = 10 Aufnahme. Die Messungen der tatsächlichen FWHM Sternbreiten bei ersten Testaufnahmen bestätigen diese Werte.

 

Die Fokussierung des C11

Wie die meisten SCT Optiken verwendet mein C11 auch die Verschiebung der Hauptspiegels zur Fokussierung. Dabei ergibt eine Hauptspiegelverschiebung von nur 2..3 mm eine Verschiebung der Brennpunktlage am Okularauszug von 30..40 mm. Ein Nachteil, der sich aus dieser Mechanik ergibt, ist der Umstand, dass das Gewicht des Hauptspiegels bei den Fokusbewegungen, die einem Hin-und-Herbewegen entsprechen, einmal hemmend und einmal schiebend wirkt. Bei Änderung der Fokusrichting macht sich dieser Umstand als "Shifting" bemerkbar, das Bild wird um einen Betrag versetzt. Dieser Betrag ist nun je nach Fertigungsqualität eher klein (bei mir etwa 20") oder aber so gross, dass ein Stern vom CCD Fokusbild verschwindet. Bei einigen C11s, die ich in den vergangenen Monaten testen konnte, war dieses Shifting so stark, dass man eigentlich eher von einem Wackeln sprechen sollte.

Wichtig ist, dass bei einer Bewegung des Fokusdrehknopfes (rechts zu sehen) im Gegenuhrzeigersinn das Gewicht der Hauptspiegels - bei einem himmelwärts gerichteten Teleskop - "geschoben" wird. Mit diesem Wissen kann man versuchen, nur in diese Richtung zu fokussieren. Dies ist zwar mühsam, vermeidet aber im Laufe einer Aufnahmereihe ein Shifting und verhindert so unscharfe Aufnahme nach dem Meridiandurchgang.

Ein bessere Lösung ist die Adaption eines separaten Okularauszuges, der zur Feinfokussierung verwendet wird. Das Bild zeigt das C11 mit einem Crayford-2" Auszug, der zudem die Option mitbringt, frei rotierbar zu sein. Dies unterstützt eine exakte axiale Ausrichtung des CCD Chips. Man sieht als Abschluss des Crayford Auszuges hier ein 1,25" Reduzierstück, das aber nur als "Deckel" verwendet wird.

Die Fokussierung geschieht in zwei Schritten. Ist das Objekt auf dem CCD Chip positioniert, wird ein Fokusfenster definiert und dieses mehrmals pro Sekunde ausgelesen. Mit dem Fokustrieb des C11s wird nun durch "schiebendes" Drehen (in Gegenuhrzeigerrichtung) ein Minimum der Sternbreite und ein Maximum der Intensität gesucht. Dann wird mittels des Crayford Auszuges die Feinjustierung vorgenommen. Hierbei ist daraf zu achten, dass der Crayfordauszug auf Mittelstellung gebracht wird, bevor die Grobeinstellung erfolgt. Die Feinverstellung reicht aus, um die Fokuslage nach einem Filterwechsel, also beim Wechseln der Beobachtungswellenlänge, anzupassen.