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Das AOK Kollimationsokular


· Kollimationstest · Aufbau · Kollimationsanleitung

Kollimation ist jener Vorgang, bei dem die optischen Komponenten eines Teleskops in präziser Ausrichtung mit den optischen und mechanischen Achsen gebracht werden. Mit anderen Worten: alle Spiegel und/oder Linsen müssen so zentriert und geneigt sein, dass ins Teleskop einfallendes Licht ein scharfes Bild exakt im Zentrum des Okulars erzeugt. Ist die Optik nicht exakt ausgerichtet, so erscheinen die Sterne nicht punktscharf (eigentlich exakt runde Beugungsscheibchen) im Bildzentrum wie sie sollten, sondern eher als verschmierte, tränenförmige 'Kometen' oder 'Seemöven'. Dies mindert natürlich die Abbildungsqualität des Teleskops.

Die meisten Refraktoren und Maksutov-Teleskope werden bereits in der Fabrik kollimiert und bedürfen oft keiner späteren Justage. Viele bieten auch keine für den normalen Benutzer zugänglichen Kollimationsmöglichkeiten. In der Regel brauchen Newtons und Schmidt-Cassegrains öfters eine Nachjustage der Optik, da sich diese infolge Erschütterungen während des Transports manchmal verstellen können (z.B. kurze harte Stösse oder lang andauernde Vibrationen während der Autofahrt). Manche Dobsonians reagieren etwas empfindlich darauf. Gute Kollimation ist besonders kritisch bei Teleskopen mit Öffnungsverhältnissen kürzer als f/6.

Kollimationstest anhand eines Sterns

Sie können schnell feststellen, ob Ihr Teleskop gut kollimiert ist oder nicht. Richten Sie dazu einfach das Teleskop auf einen Stern, zentrieren Sie ihn in der Bildmitte und defokussieren Sie das Bild. Wenn das Teleskop korrekt kollimiert ist, so sollte die expandierende Scheibe schön rotationssymmetrisch sein. Ist es unsymmetrisch, so ist die Optik dekollimiert. Bei Reflektoren und Schmidt-Cassegrains muss der durch den Fangspiegel hervorgerufene dunkle Schatten immer exakt zentrisch bleiben, solange die Beugungsscheibe ebenfalls in der Bildmitte bleibt, wie das Loch in einem Doughnut. Erscheint das 'Loch' exzentrisch, so ist das Teleskop nicht gut kollimiert.

Aufbau

Abb.1: Schnittzeichnung Kollimationsokular

Unser Kollimationsokular ist eine Kombination aus Chesire-Okular und einem Sichttubus mit Fadenkreuz. Die seitliche Öffnung am oberen Ende und der 45° Lichtreflektor dienen dazu, die Innenseite des Kollimationsokulars zu erhellen, so dass man die Reflektion via Fangspiegel, Hauptspiegel, Fangspiegel des zentralen Sichtloches erkennen kann. Der lange Tubus mit dem Fadenkreuz am unteren Ende hilft den Fangspiegel unter dem Okularauszug zu zentrieren.

Kollimationsanleitung

Abb.2: Ansicht eines nicht kollimierten Newtons ohne Kollimationsokular

Abb.3: Drei Schritte der Kollimation bei einem Newton

Am einfachsten kollimieren Sie Ihr Teleskop tagsüber, wenn es hell ist und alle Schrauben, Muttern und sonstigen Teile am Teleskop gut sichtbar sind. Die bekannte Warnung vorneweg: Richten Sie dabei weder das Teleskop noch die seitliche Öffnung des Kollimationsokulars direkt in die Sonne!

Setzen Sie das Kollimationsokular direkt in den Okularauszug und richten Sie die seitliche Öffnung gen Himmel oder eine helle Fläche. Das Kollimationsokular soll dabei soweit hineingeschoben werden, dass Sie, wenn Sie durch das Sichtloch gucken, zwischen Fangspiegel und Unterkante Kollimationsokular noch etwas Abstand lassen.

Newton-Teleskop (ohne Fangspiegel/Okular-Rotationssystem)

Schauen Sie von vorne in den Tubus und überprüfen Sie, ob der Fangspiegel schön zentrisch im Tubus positioniert ist. Messen Sie dies am besten mit einem Massstab oder einer Schieberlehre nach. Bei Newtons mit sehr kurzem Öffnungsverhältnis (z.B. f/4) muss der Fangspiegel um einen kleinen Offset weiter weg vom Okularauszug positioniert werden. Prüfen Sie ebenfalls nach, ob der Hauptspiegel schön zentrisch im Tubus sitzt. Ein kurzer Blick genügt da meist. Ebenso müssen alle Komponenten zumindest grob justiert sein, damit Sie zumindest den Hauptspiegel im Fangspiegel erkennen können.

Befindet sich ein Okular im Auszug, so entfernen Sie dieses. Schauen Sie durch den Okularauszug. Sie werden den Fangspiegel und den Fangspiegelhalter, sowie Reflexionen des Fangspiegels und seiner Halterung, des Hauptspiegels und Ihres Auges sehen (siehe Abb. 2). Diese Abbildung zeigt den Anblick mit beiden Spiegeln dekollimiert und dem Fangspiegel nicht optisch zentrisch unter dem Okularauszug. Am besten legen oder kleben Sie ein weisses Blatt Papier gegenüber des Okularauszuges auf die Innenseite des Tubuses. Dies hilft bei der Zentrierung des Fangspiegels, insbesondere bei etwas schummrigen Lichtverhältnissen.
Setzen Sie nun das Kollimationsokular in den Okularauszug und blicken Sie durch das Sichtloch. Sie werden bemerken, dass das Blickfeld etwas enger geworden ist. Statt Ihres Auges sehen Sie nun die Reflexion des 45° Lichtreflektors. Prüfen Sie nun nach, ob der Fangspiegel schön zentrisch unter dem Okularauszug erscheint. Das Fadenkreuz dient hierfür als Referenz. Das Zentrum des Fangspiegels soll dabei genau mit dem Fadenkreuz übereinstimmen. Vergessen Sie an dieser Stelle die Reflexionen im Fangspiegel ganz, diese kommen erst in den nächsten Schritten zum Zuge. Erscheint der Fangspiegel nicht zentrisch, so korrigieren Sie die Lage des Fangspiegels. Falls sich beides nicht in Übereinstimmung bringen lässt, überprüfen Sie, ob der Okularauszug schön rechtwinklig montiert ist und beheben Sie dies nötigenfalls. Am Schluss dieses Schrittes muss es in etwa so aussehen wie in Abbildung 3a.
Nun korrigieren Sie Neigung und Drehung des Fangspiegels, bis die Reflexion des gesamten Hauptspiegels schön zentrisch erscheint. Ein Punkt (z.B. mit einem Filzstift) in der Mitte des Hauptspiegels ist hierfür als Referenz sehr nützlich. Vergessen Sie an dieser Stelle die Reflexion des Fangspiegels im Hauptspiegel. Diese brauchen Sie erst im nächsten Schritt. Am Schluss dieses Schrittes muss es in etwa so aussehen wie in Abbildung 3b.
Jetzt ist es an der Zeit, die Neigung des Hauptspiegels zu korrigieren. Der Punkt in der Mitte des Hauptspiegels muss dabei genau ins Zentrum der hellen Reflexion des 45° Lichtreflektors im Kollimationsokular zu liegen kommen. Nun sollte es so aussehen wie in Abbildung 3c. Die Reflexion des Hauptspiegels ist zentrisch zum Fangspiegel und die Reflexion des Fangspiegels ist zentrisch in der Reflexion des Hauptspiegels. Wenn nun alles zentrisch mit dem Fadenkreuz des Kollimationsokulars ist, dann ist das Teleskop kollimiert.
Den letzten Feinschliff in der Kollimation nehmen Sie am besten mit einem stark vergrössernden Okularen an einem Stern vor. Hierzu brauchen sie meist nur den Hauptspiegel noch etwas zu korrigieren, bis das Beugungsbild des Sterns schön zentrisch erscheint. Eine perfekte Anleitung hierfür bietet Harold Richard Suiters "Star Testing Astronomical Telescopes".
Schmidt-Cassegrain: Bei den handelsüblichen Schmidt-Cassegrain Teleskopen erfolgt die Kollimation am besten anhand eines Sterns mit einem stark vergrössernden Okular. Bei sehr starker Dekollimation ist das Kollimationsokular jedoch ganz praktisch. Meist lässt sich bei den handelsüblichen SCTs eh nur die Neigung des Fangspiegels etwas verstellen. Seien Sie aber vorsichtig - bei vielen sind die drei Justierschrauben sehr kurz und eine Sicherung ist meist nicht vorhanden!!! Manchmal ist eine dritte Umdrehung der kleinen Schräubchen schon zuviel. Bringen sie lieber das Teleskop in eine etwa Schräglage, so dass der Fangspiegel nicht auf den Hauptspiegel fallen kann.

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