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Teleskoptechnik

 
Vixen Refraktor 80L

J.S.Schlimmer (Januar, Juli 2011)


Allgemeines

Bei dem Vixen Refraktor 80L handelt es sich um einen klassischen Fraunhofer Refraktor mit einer Öffnung von 80 mm und einer Brennweite von 1200 mm. Das Öffnungsverhältnis beträgt somit f/15. Aufgrund lichtstarker apochromatischer Objektive ist dieses Gerät inzwischen aus der Mode gekommen und wird seit Jahren nicht mehr gebaut.

Der Grund für die Anschaffung dieses Teleskops liegt in der hohen Abbildungsqualität. Ferner ist der Vixen Refraktor 80L sehr gut geeignet, astronomische Beobachtungen des 18. Jahrhunderts nachzustellen. Im 18 Jahrhundert waren achromatische Refraktoren mit einer Öffnung von 80 mm weit verbreitet (siehe Mauerquadrant der Mannheimer Sternwarte, Beobachtung des Orionnebels von Charles Messier).




Abbildung 1 : Vixen Refraktor 80L mit selbstgebauter Transportkiste

Trotz seiner Länge und dem damit verbundenen Hebel sitzt der Refraktor fest auf der Vixen GP-DX Montierung. Das Fraunhofer Objektiv ist abschraubbar. Leider weist bei dem hier gezeigten Gerät die Innenseite der 2. Linse einen Defekt von 2,3 mm x 1 mm auf (siehe Pfeil bei Abbildung 2). Dieser Fehler führt zu einem Kontrastverlust, der sich bei hellen Sternen als Hof um diese bemerkbar macht.



Abbildung 2 : Defekt an der Innenseite der 2. Linse.


Beugungsscheibchen



Abbildung 3 : Beugungsscheibchen intrafokal, im Fokus (überbelichtet), extrafokal, Teststern Capella im Zenit, alle Bilder über 100 Aufnahmen gemittelt

Abbildung 3 zeigt die intrafolalen und extrafokalen Beugungsscheibchen des Vixen 80L. Als Stern für diesen Test wurde Capella im Sternbild Fuhrmann ausgewählt. Die Beugungsscheibchen wurden mit einer Webcam aufgenommen. Die Belichtungszeit wurde nicht verändert, daher ist das Beugungsscheibchen im Fokus überbelichtet und entsprechend gross. Intra- und extrafokale Beugungsscheibchen weisen deutliche Unterschiede auf, was den Erwartungen entspricht.


Taubeschlag

Oberflächen, die gegen den klaren Himmel gerichtet sind, kühlen aufgrund von Temperaturstrahlung stark aus. Ihre Temperatur sinkt daher leicht unter die des Taupunktes und es kommt zu Taubeschlag. Insbesondere Linsen sind aufgrund ihrer hohen Transmission sehr stark von diesem Effekt betroffen. Zum Schutz vor Taubeschlag wird das Objektiv durch einen selbstgebauten Zylinder aus schwarzem Moosgummi geschützt. In feuchten Nächten reicht diese einfache Maßnahme jedoch nicht aus. Mit zunehmender relativer Luftfeuchte gleichen sich Lufttemperatur und Taupunkt immer mehr an. Liegt der Taupunkt lediglich 1,5° Celsius unter der Lufttemperatur (relative Luftfeuchte > 85%), so beschlägt die Linse trotz Taukappe. Wird die Taukappe mit einer hochreflektierenden Aluminiumfolie umwickelt, erreicht man eine deutliche Verbesserung. Eine weitere Möglichkeit besteht im Bau einer einfachen Taukappenheizung. Eine einfache Taukappenheizung kann mit Hilfe von Konstantan Draht gebaut werden. Für Öffnungen von 80 mm reicht eine Heizung mit einer Leistung von 4 Watt völlig aus.


Abbildung 4 : Temperatur, relative Luftfeuchte und Taupunkt in der Nacht vom 16. zum 17. Januar 2011. Bei zu hoher Luftfeuchte liegt der Taupunkt nur 1,5° C unter der Umgebungstemperatur. Das Objektiv des Vixen 80L beschlägt bei Benutzung einer einfachen Taukappe (schwarzes Moosgummi).


Das Leistungsvermögen des Vixen 80L

Auf detaillierte Beobachtungsbeschreibungen soll an dieser Stelle verzichtet werden. Einen direkten visuellen Vergleich gegenüber der Beobachtung mit einem 8-Zoll Newton Teleskop findet man unter der Beobachtung der Doppelsterne im Offenen Haufen M44 Praeseppe. Vergleicht man den Vixen Refraktor mit einem 8-Zoll Newton Teleskop und berücksichtigt dabei alle Lichtverluste, so stellt man fest, daß ein 8-Zoll Newton effektiv die 5-fache Lichtmenge zur Verfügung stellt. Dies entspricht rund 2 Magnituden bei Sternen. Nachfolgende Tabelle stellt die Parameter dar, die für diese Betrachtung berücksichtigt wurden.

Teleskop
 80L
R200SS
Öffnung [Zoll]
3
8
Fläche [mm2]
5024
31400
Obstruktion
0
5024
Fläche - Obstruktion
5024
26376
Faktor für Reflektion bzw. Transmission
0,95
0,9
Fläche - Reflektions bzw. Transmissionsverluste [mm2]
4773
23738
Faktor für 90° Prisma bzw. Umlenkspiegel 0,95
0,90
Fläche effektiv [mm2]
4534
21365
Flächenquotient auf R200SS normiert
0,2
1,0

Tabelle 5 : Vergleich der effektiven Lichtmenge des Vixen Refraktors 80L und dem Vixen Newton R200SS



Abbildung 6 : Eta Cassiopia am 30. September 2011, 1200mm + Webcam, Komponente E mit Strichen markiert

Zum Schluß dieser kurzen Betrachtung noch ein Beispiel anhand des Doppelsterns Eta Cassiopia. Der helle Hof um Eta Cassiopia A wird durch den Defekt in der Linse hervorgerufen (vergl. Abbildung 2) und stellt einen Kontrastverlust dar. Das Bild wurde mit einer Webcam mit 1/25 s und 5 Bildern/Sekunde aufgenommen. Dies entspricht der maximalen Empfindlichkeit der Webcam. Die Komponente E ist mit einer Helligkeit von 10,15 Magnituden gerade zu erkennen und wurde in Abbildung 6 mit Strichen markiert.