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Hauptspiegel


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Hauptspiegel sind Spiegel eines Teleskops. Bei Teleskopen für optische Wellenlängen bestehen Hauptspiegel heute ausschließlich aus Glas .

Geschichte

In den Anfangsjahren der von Newton erfundenen Spiegelteleskope wurden die Spiegel aus Spiegelmetall hergestellt. das Metall jedoch oxydierte mussten diese Spiegel werden. Damit verliert man leicht die hergestellte Oberfläche. Deshalb kam man auf Glas als das man mit Silber verspiegelte.

Strahlverlauf und Abbildefehler

Die Spiegel ganz kleiner Teleskope sind Hohlspiegel in der Form reiner Kugelspiegel. Ein sammelt parallele Lichtstrahlen aber nicht genau in Punkt sondern in einer räumlichen Ausdehnung entlang Längsachse des Brennpunktes. Bei größeren Spiegeln wird ein Rotationsparaboloid hergestellt der die Lichtstrahlen wirklich in einem Punkt sammelt.

Herstellung

Als Material wird meist Borosilikatglas eingesetzt einen sehr geringen Ausdehnungskoeffizienten besitzt. Die großen werden aus Glaskeramik hergestellt. Bei der Abkühlung Glasschmelze wird der Temperaturverlauf so geregelt dass keramische Kristallisation eine Mischung aus 60% Keramik 40% Glas entsteht. Der negative Ausdehnungskoeffizient der hebt sich mit dem positiven des Glases so dass überhaupt keine Wärmeausdehnung mehr auftritt. Glasrohlinge für kleine Spiegel wurden früher durch oder gießen in Glasformen hergestellt. Heute wird mit 25 mm Stärke hergestellt aus dem Glasrohlinge ausgeschnitten werden.

Für größere Spiegel werden in speziellen die Spiegel gleich aus Glasbruch in Form Dabei rotiert der Ofen mit der für Erreichung der Parabelfom für diesen Spiegel notwendigen Um Spannungsfreiheit zu erreichen und den Keramikanteil dauert der Abkühlprozess entsprechend lange.

Ist der Spiegel fertig ausgekühlt kann Endform geschliffen und poliert werden. Die Oberflächengenauigkeit zu erzielen ist muß unter Lamda/2 liegen. werden Spiegel auf bis zu 20 nm gefertigt.

Kleine Hauptspiegel die mit einem Durchmesser Dickenverhältnis von 10/1 hergestellt werden können sind sich aus formstabil. Ab 50 cm werden Spiegel damit schon recht schwer. Stellt man Spiegel dünner her so verbiegen sie sich Aufrichten von selbst. Größere Spiegel wurden früher Leichtern von der Rückseite her ausgebohrt. Heute die Spiegel gleich mit einer Wabenstruktur auf Rückseite gegossen.

Trotzdem waren Spiegel mit mehr als m Durchmesser wegen Verformung nicht mehr herstellbar. sind adaptive Lagerungen entwickelt die den Spiegel an vielen Auflagepunkten stützen und die Verbiegung Zwischendurch wurden Spiegel bis 10 m aus hergestellt. Diese Segmente werden durch die Halterung positioniert das ein fehlerfreies Bild entsteht.




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