15.-19. April 2013  Berechnungen für die Abmessungen von Komponenten zur Astrofotografie

Um dem mühsamen Gekritzel auf einem Blatt Papier von all diesen Längen und optischen Distanzen ein Ende zu bereiten, habe ich mit der Tabellenkalkulation eine Berechnungsvorlage geschaffen, die nicht nur alle notwendigen Distanzen berücksichtigt, sondern diese auch gleich auf einer symbolischen Anordnung aller Komponenten einträgt, um das Ganze zu veranschaulichen.

Der optische Weg wird  bei der Verwendung von Spiegelteleskopen ab dem Bildfeldebner 1) ► bzw. ► bis zu den CCDs der Astrokamera 9) ► und der Leitkamera 7) ► berechnet.

Bei der Verwendung eines normalen Teleobjektivs <= f/6.3 anstelle eines Teleskops wird der Bildfeldebner in der Regel nicht benötigt, da diese Optiken bereits weitgehend für eine grossflächige Belichtung für 24x36mm Film bzw. CCD der Fotokameras korrigiert sind.

Leider sind die technischen Daten der OAGs in der Werbung nicht immer vollständig, was die Abmessungen und die optischen Distanzen anbelangt.

Die einzige Distanz, bei welcher ich noch genauere Angaben des Herstellers benötige, ist der optische Weg über das Prisma (in mm) von der Auflagefläche des Eintritts (T2) zur Auflagefläche des Anschlusses für die Leitkamera (1.25") des Off Axis Guiders (in der Skizze der Komponenten unten als x+y hellblau hinterlegt  dargestellt).

Ich habe das, was ich so mit dem Massstab und der Schieblehre ausmessen konnte, zusammengezählt (x+y), um überhaupt erst mal eine Berechnung starten zu können. Dieser Wert kann in der Tabelle jederzeit korrigiert werden und es werden dann automatisch alle resultierenden Distanzen neu berechnet und in der Skizze nachgeführt. Voraussetzung für externe Nutzer ist, dass man sich meine Berechnungstabellen heruntergeladen hat.

Sollten die von mir in meinen Berechnungstabellen eingetragenen Distanzen nicht stimmen, so können mich die Hersteller diesbezüglich gerne kontaktieren und die korrekten Daten liefern an astronomie@robani.ch.


Berechnungstabelle und Skizze:




Prinzip zur Anpassung der optischen Längen:

A = B

Als Vorgabe dient die Distanz vom Austrittsende des Bildfeldebners 1) bis zum CCD der Kameras (beim Celestron Flatner/Reducer optimal 105mm).
Für die Distanz A zum CCD der Farbkamera 9), muss am Ende des Off-Axis-Guiders ein Zwischenring 8) eingesetzt werden (optimal wären 44.0mm), weil die meisten OAGs eben für die Verwendung zusammen mit einer herkömmlichen Kamera (z.B. Canon EOS) konstruiert sind.
Wenn die genaue Länge des Zwischenrings nicht verfügbar ist, nimmt man eben die am Nächsten gelegene Länge (bei mir sind das 45.0mm: das ergibt sich aus zwei Zwischenringen 30+15).
Die resultierende effektive Gesamtdistanz wird dadurch auf 106mm verlängert und liegt dabei voll im grünen Bereich des Flatner/Reducer.

Die Distanz B zum CCD der Leitkamera muss genau gleich lang sein.
Deshalb muss die Differenz zum CCD der Leitkamera 7) berechnet werden (bei mir sind das 8.5mm) damit der Fokusversatz NULL wird (weil muss!!).
Um dies auszugleichen wird ein Distanzring 5) von 8.5mm benötigt, welcher bei meinem Aufbau über den 1.25" Adapter der Leitkamera geschoben wird. Dabei muss beachtet werden, dass die verbleibende Eintauchtiefe des 1.25" Adapters in den OAG mindestens 10mm beträgt, weil sonst keine stabile Fixierung mehr möglich ist. Dadurch kann nun die Kamera mit 1.25" Adapter zur präzisen Nachführung bis zum Anschlag in den 1.25" Tubus des Off-Axis-Guiders geschoben und dort mit den Rändelschrauben fixiert werden. So ein Distanzring aus Aluminium lässt sich preiswert auf jeder Drehbank anfertigen und weil er über den 1.25" Adapter gestülpt wird, muss er auch nicht geschwärzt sein.


Tipps beim Ausmessen der Komponenten, sofern nicht die genauen Angaben des Herstelles verfügbar sind:

• Verwendung einer Schieblehre oder eines Tiefenmasses mit Nonius-Skala oder digitalem Messsystem.
• Bei Zwischenringen (z.B. T2i-T2a) ist üblicherweise die Distanz von Auflagefläche zu Auflagefläche massgebend und auch so definiert.
• ACHTUNG: wenn die Länge des Innengewindes kürzer ist als Länge des Aussengewindes, so muss die gesamte Länge des Zwischenrings inklusive Aussengewinde gemessen werden und von dieser Länge wird dann die Tiefe des Innengewindes (bis zum Anschlag) subtrahiert.  
• Besser ist es aber auf jeden Fall Zwischenringe zu verwenden, bei denen die Aussengewinde immer etwas kürzer sind als die Innengewinde des Gegenstücks, denn dann liegen die Auflageflächen sauber und plan aufeinander, und dann passen in der Regel auch die angegeben Längenmasse.

Von mir verwendete Komponenten:

1) Reducer/Flatner von Celestron mit f/6.3 mit SC Gewinden welcher direkt hinter dem Monorail Auszug montiert ist.
2) SC/T2 Adapter vom Bresser CCD Adapter Set, um von SC Gewinde auf T2 zu gelangen (mit T2 Aussengewinde).
4) RCC Off Axis Guider von Baader Planetarium mit T2 Gewinden für den Durchgang und 1.25" Innentubus für den Anschluss der Leitkamera.
5) Berechneter Distanzring 8,5mm (anfertigen), welcher auf den 1.25" Adaper der Leitkamera gestülpt wird zum Ausgleich des Fokusversatzes.
6) T2-1.25" Adapter zum Anschluss der Leitkamera (bei der  Astrolumina ALccd5V inklusive) .
7) Astrolumina ALccd5V Leitkamera zur automatischen Nachführung.
8) T2 Zwischenringe 30mm + 15mm vom Bresser CCD Adapter Set  zur Einhaltung der Distanzvorgabe zwischen Flatner/Reducer und Farb-CCD Kamera.
9) Atik 383LC+ gekühlte Farb-CCD Kamera.

Option:
3) Ein zusätzliches durchgehendes T2 Aussengewinde braucht man nur, wenn der verwendete SC-T2 Adapter ein Innengewinde hat (keine Berechnung, weil dadurch keine Verlängerung entsteht).

Und so sieht der gesamte Aufbau bei mir dann aus: