Februar bis Juni 2014: Bau des Flat-Field Generators
 
Für den Flat-Field Generator habe ich mir eine weisse EL-Leuchtfolie  (Elektrolumineszenz Folie) im Format A3 von der Firma Lumitec aus Gais (in der Schweiz) gekauft.
Diese EL-Folie vom Typ Multi A3 1654 weiss/weiss ist auf drei Seiten mit jeder Menge Anschlüsse bestückt und erlaubt so eine individuelle Einspeisung der Versorgungsspannung von 100-150VAC bei einer Frequenz von von 400Hz bis maximal 3kHz. Bei höherer Frequenz ist die Lichtausbeute besser.Die Leistungsaufnahme einer solchen Leuchtfolie liegt bei ca. 3-5W.


Die EL-Folie wird in ihrer Originalgrösse mit doppelseitigem Klebeband auf einen Sperrholzboden aus Birkenholz aufgeklebt, dadurch ist ein eventueller Ersatz mit einer gleichen A3 Leuchtfolie jederzeit ohne grösseren Aufwand möglich. Von einem Zuschnitt der Leuchtfolie (z.B. kreisrund, wie ich es zuerst geplant hatte) wurde mir abgeraten, weil dann die für die Einspeisung beidseitig rundherum laufenden Leiterbahnen unterbrochen würden und sich die Versorgung der Leuchtfolie dann nur noch auf eine sehr kurze Verbindung konzentrieren würde. Unregelmässige Ausleuchtung und partielle Überhitzung könnten dann nicht ausgeschlossen werden.



Dieser Sperrholzboden ist Teil eines geschlossenen Rahmens, welcher auf der Vorderseite durch eine matte 3mm Plexiglasscheibe als Diffusor abgedeckt wird und so die Handhabung der mit 130VAC betriebenen Leuchtfolie ungefährlich macht. Im unteren Bereich (bei A3 hochkant Anwendung) wird ein kleines Sperrholzbrettchen darüber geschraubt, welches den elektrischen Anschluss via CA-Stecker aufnimmt. So kann der Flat-Field Generator einfach vor das Teleskop gehalten werden oder bei entsprechender Montagemöglichkeit über ein Stativgewinde auch bequem auf ein Kamerastativ montiert werden.
Das ermöglicht die Verwendung für alle Teleskopgrössen, welche im Öffnungsdurchmesser gleich oder kleiner sind als 300mm.

Schraubt man auf den Bereich der Leuchtfläche einen Sperrholzdeckel aus Birkenholz, welcher ein kreisrundes Loch aufweist, dann kann der Flat-Field Generator direkt auf das grosse Teleskop gesteckt werden. Dazu wird als Adapter ein Stickring verwendet. Das Loch hat den Durchmesser des inneren Stickrings. Dieser wird auf  dem Sperrholzdeckel mit vier kleinen Metallwinkeln befestigt. Der äussere Stickring wird dann über den inneren Stickring geschoben und bildet so das Adapterstück zu Aufstecken auf das Teleskop bzw. die Taukappe. Das verhindert, dass sich Insekten auf dem weiss leuchtenden Plexiglas niederlassen.

Den Stickring mit 26cm Innendurchmesser und einen verstellbaren Aussenring von 27-28cm Innendurchmesser habe ich bei Ebay erstanden.


Mit diesem Stickring lässt sich mein Flat-Field Generator auf das Celestron SC 235 (9.25") aufstecken.

Das Sperrholz habe ich aus Gewichtsgründen gewählt, es könnte auch jedes andere stabile und leichte Holz gewählt werden.

Ein 2.5m langes 2-adriges Litzen-Kabel verbindet dann den Leuchtrahmen mit dem Inverter für die EL-Folie von Typ EL-Inverter 38 von der Firma Reichelt Elektronik, welcher in der neuen WiringBox II eingebaut wird und dort via CA-Buchse auf der Rückseite bei geschlossener Box anschliessbar ist. Dadurch hängt das Gewicht des Inverters nicht vorne am Teleskop (wie ich es bei anderen Flat-Field Generatoren gesehen habe).



Der Inverterwird seinerseits über einen 5.5mm Stecker in der Box an den 12VDC Verteiler angeschlossen und kann über seinen Schalter nach dem Verkabeln eingeschaltet werden.
 
Vorsicht: Kabel NICHT bei eingeschaltetem Inverter ein- oder ausstecken, es sind 130VAC auf dem Kabel!

Um ganz sicher zu gehen, werde ich einen voll isolierten Einbaustecker auf der Leuchtrahmenseite und auf der WiringBox Seite einbauen. Dazu werde ich eine entsprechende Einbaubuchse der CA-Serie von Hirschmann verwenden. Diese sind für Netzspannung zugelassen (mit VDE Schutzzeichen) und sind auch wasserdicht. Wenn kein Kabel eingesteckt ist, können Stecker und Buchse mit entsprechenden Schutzkappen wasserdicht verschlossen werden.

       


19. Februar: Die EL-Folie leuchtet
Heute habe ich zum ersten Mal Spannung vom Inverter auf die EL-Folie geschaltet. Dazu habe ich den Inverter über das selbst angefertigte Kabel mit einem 12V Anschluss in der PowerBox verbunden.
Den 130V Wechselspannungsausgang des Inverters habe ich provisorisch erst mal auf ein Paar der Einspeisestifte gesteckt und dann eingeschaltet.
Die EL-Folie leuchtet hell und sehr homogen mit weissem Licht. Der Inverter erzeugt ein leises Zirpen, was aber nicht stört.

20. Februar: Das Plexiglas ist da
Das milchige 3mm Plexiglas (Typ Opal), welches ich mir heute im Baumarkt auf Mass zugeschnitten gekauft habe, habe ich auf den Rahmen mit der Leuchtfolie darin gelegt und diese dann eingeschaltet. Nun ist es wirklich perfekt, die Beleuchtung ist zwar etwas weniger hell, aber dafür noch homogener und zeigt sich als absolut plane weisse Fläche (flat field).
 
21. Februar: Verkabelung in der WiringBox II:
Die 130V Verdrahtung vom Inverter zur CA-Buchse auf der Rückseite der WiringBox II habe ich nun installiert. Sie ist mit mit einem 2-poligen Trennstecker ausgestattet, welcher es erlaubt den Inverter aus der Box auszubauen (Klettverschluss) ohne die Verdrahtung am der CA-Buchse zu lösen.



Die Verbindung zum geschlossenen Rahmen mit der EL-Leuchtfolie erfolgt über ein 2.5m langes TD-Kabel mit CA-Stecker und CA-Buchse dran, welches via CA-Einbaustecker im Rahmen verbunden wird.
Im Innern des Rahmens habe ich die Verdrahtung direkt an den kleinen Stiften der Leuchtfolie angelötet.

22. Februar: Überarbeitung des Rahmengehäuses:
Ich schraube das Rahmengehäuse nochmals auseinander und ersetze die 6.5mm dicke Sperrholzrückwand mit 805g durch eine dünnere von nur noch 4.0mm mit 444g, um das Gewicht zu reduzieren, denn allein die 3mm Plexiglasplatte hat ein Gewicht von 617g. Auf der Vorderseite wird später im unteren Bereich noch eine 60mm breite Sperrholzplatte von 4mm Dicke und 56g über der Plexiglasplatte aufgeschraubt, welche den CA-Stecker für den Kabelanschluss aufnimmt und vor allem die Schnellkupplung für die Befestigung an einem Stativ. Dadurch bleibt eine Plexiglasfläche von 360x 420mm frei zum Ausleuchten der Teleskopöffnungen.

1. März: Bearbeitung des Plexiglases:
Mit einem speziell geschliffenen 5mm Bohrer werden die Montagelöcher ins Plexiglas gebohrt. Mittels einer Holzunterlage wird verhindert dass die Löcher rückseitig ausreissen. Beim Vermassen der Löcher habe ich darauf geachtet, dass sie nicht an den gleichen Stellen sind wie die Befestigungslöcher für die Sperrholzrückwand, weil sonst die Schrauben in dem nur 18mm dicken Rahmen zusammenstossen könnten. Die Befestigung der 3mm Plexiglasplatte erfolgt später mit M4 Schrauben, welche schon eine Unterlegscheibe integriert haben. Zu diesem Zweck muss ich noch M4 Gewindebüchsen an den entsprechenden Stellen in den Holzrahmen schrauben.



22. März: Einsetzen der Gewindebüchsen:
Heute habe ich die 16 Stück M4 Gewindebüchsen in den Holzrahmen eingesetzt. Dazu habe ich die 5mm Löcher im  Plexiglas mit einem 5mm Bohrer auf die 18x18mm Kanthölzer des Rahmens übertragen. Diese Löcher habe ich anschliessend auf 6.5mm aufgebohrt (1mm grösser als der Kerndurchmesser der Gewindebüchsen), um die Gewindebüchsen problemlos einschrauben zu können. Dabei hat sich das Fichtenholz der Kanthölzer als grosser Nachteil erwiesen, denn es ist um die Löcher herum teilweise nach oben aufgesprungen. Deshalb mussten diese Stellen dann mit der Feile wieder geglättet werden.



Durch den Einsatz von metrischen Gewinden lässt sich die Plexiglasplatte viel leichter wieder entfernen für Unterhalt, Reinigung,usw. als bei Holzschrauben, welche nach mehrfachem Lösen und wieder Einschrauben gerne ausreissen.

29. März: Vorbereitung zur Steckermontage:
Damit der wasserdichte Spezialstecker der CA-Serie eingebaut werden kann, muss noch ein entsprechend grosses Loch von 22mm Durchmesser in die untere Ecke des Plexiglases gebohrt werden. Dazu habe ich zwei verschieden grosse Stufenbohrer eingesetzt, einen kleinen von 6mm bis 20mm und einen grösseren von 20mm bis zu den benötigten 22mm. Im Bereich des Steckers ist auch die Verstärkung mittels einer zusätzlichen Sperrholzplatte von 4mm Dicke angebracht, an welcher später auch die Schnellkupplung für die Befestigung am Stativ angeschraubt wird. Das 22mm Loch für die Steckermontage habe ich auch in dieses Brettchen übertragen und anschliessend noch die 3.5mm Befestigungslöcher für den Steckerflansch gebohrt.



8. April: Mechanische Endmontage:
Der Mechanische Ausbau ist nun in seiner Grundausstattung beendet. Die Plexiglasplatte habe ich mit rostfreien M4x20 Kreuzschlitzschrauben in den entsprechenden Gewindebüchsen befestigt (die geplanten Sechskantschrauben mit integrierter Unterlegscheibe, auch Flansch genannt, waren nicht in kleinen Stückzahlen beschaffbar). Dabei habe ich unter den Schrauben jeweils einen kleinen O-Ring aus Gummi unterlegt, um den Druck auf das empfindliche Plexiglas zu reduzieren.



An der zur Verstärkung eingesetzten Sperrholzplatte habe ich die Schnellkupplung zur Befestigung am Stativ von der Rückseite her mit einer M5 Senkschraube montiert, damit das Plexiglas dadurch überhaupt nicht belastet wird. Diese Verstärkung habe ich anschliessend auch mit rostfreien M4x20 Kreuzschlitzschrauben über das Plexiglas montiert.

17. April: Elektrische Endmontage:
Zwischen den gelöteten Anschlüssen an der Leuchtfolie und den geschraubten Anschlüssen am Frontstecker habe ich einen gleichen 2-poligen Trennstecker wie in der WiringBox II dazwischen geschaltet. Damit lässt sich die Sperrholzplatte mit dem Frontstecker problemlos im Nachhinein montieren. Den Frontstecker habe ich mittels M3 Senkschrauben von hinten an dieser Sperrholzplatte befestigt. Dadurch belasten diese das Plexiglas nicht. Nun kann ich die Leuchtfolie mit zwei breiten Streifen doppelseitigem Teppichklebeband auf dem grossen Sperrholzbrett im Rahmeninneren definitiv befestigen und das kurze Kabelende mit dem Trennstecker durch die runde Öffnung im Plexiglas schieben, um sie anschliessend mit der Trennkupplung zu verbinden. Jetzt werden noch die Sperrholzplatte mit dem Frontstecker und das Plexiglas festgeschraubt und mein Flat-Field Generator ist betriebsbereit.



Der neue Flat-Field Generator ist nun im Dauerlauf-Test. Nach dem Betrieb wird der Kabelstecker abgeschraubt und statt dessen eine wasserdichte Schutzkappe aufgeschraubt. Das gleiche passiert auf der Seite der WiringBox II.



19. April: Transportbox:
Und für den sicheren Transport braucht es natürlich auch eine auf Mass angepasste Kiste für den Flat-Field Generator inklusive Anschlusskabel.



Darin lässt sich das empfindliche Gerät mit der grossen Plexiglasscheibe nach unten auf dem dicken Schaumgummi perfekt verstauen.


 
Und so sieht nun mein selbstgebauter Flat-Field Generator aus, wenn er am Stativ montiert ist.
Der so aufgebaute Flat-Field Generator hat ein Gesamtgewicht von 1525g (ohne das Stativ).



30. Juni: Teleskopadapter:
Letztes Wochenende wurde endlich der Teleskopadapter fertiggestellt.
Dazu musste erst die grosse Öffnung in die aufsetzbare Adapterplatte gesägt werden und die Aussparungen für die drei Winkel in den kleineren der Buchenholzringe gefeilt werden, damit diese sich im Ring auf der Innenseite und auf der Adapterplatte auf der Oberseite verschrauben lassen. Dafür werden Senkschrauben benötigt, denn der grössere Ring muss sich noch über den kleineren Ring stülpen lassen und die Schrauben an der Unterseite der Adapterplatte dürfen nicht auf dem Plexiglas aufliegen. Die Adapterplatte wird in den Ecken mit vier Rändelschrauben direkt auf der Plexiglasscheibe montiert. Für die anderen Schrauben sind entsprechende Aussparungen gebohrt.

 



Nun kann der Flat-Field Generator wahlweise mit oder ohne Teleskopadapter eingesetzt werden. In einer Sommernacht ist es allerdings empfehlenswert den Adapter zu verwenden, wenn man nicht Teleskop und Leuchtfläche voller Mücken haben möchte.

Drei nachträglich auf der Innenseite des äusseren Rings montierte Filzstreifen von ca. 10cm Länge und 1cm Breite sorgen nach dem Spannen des Rings für einen tadellosen Sitz auf dem Tubus des Celestron SC 235 Teleskops.

In die Schaumstoffeinlage der Transportbox musste noch eine auf den äussern Ring passende Öffnung geschnitten werden, damit sich der Flat-Field Generator auch mit aufgesetzter Montageplatte perfekt verstauen lässt.