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Adaption des PST an einen 70mm f/7 Refraktor

    Als Besitzer eines PST von Coronado/Meade habe ich die H-Alpha-Beobachtung der Sonne kennen und schätzen gelernt. Das kleine Instrument mit 40 mm Öffnung zeigt schon erstaunlich viele Details auf der Sonnenscheibe und natürlich auch schön die Protuberanzen am Sonnenrand. Getrieben durch den Wunsch die Auflösung weiter zu verbessern, durch den zufälligen Erwerb eines gekürzten Pronto- Tubus und durch einige Anregungen im Internet, habe ich mich dazu entschlossen meinen Tele Vue Ranger Refraktor (70/480) so umzubauen, dass das hintere Element des PST mit Ethalon und Blockfilter an diesem nutzbar würde.

    Im Folgenden wird der Umbau des Ranger zum Ranger-PST beschrieben:

    1) Aufrüstung des Ranger mit einem 2"-Auszug

    Der Ranger hat standardmässig einen 1 1/4"-Auszug mit helikaler Fokussierung. Da ich auf dem Gebrauchtmarkt vor geraumer Zeit schon einen Adapter mit 2"-Hülse zur direkten Adaption des hinteren PST-Elements erworben hatte und ich den Ranger auch fotografisch nutzen wollte, habe mich entschlossen, ihn mit einem hochwertigen Okularauszug nachzurüsten. Da kamen die neuen Baader Steel-Track gerade recht, wertig verarbeitet mit 1:6 Untersetzung und mm-Skala auf dem Auszugsrohr.
    Der Ranger mit gekürztem Tubus und Baader Steel-Track 2"-Auszug. Der gekürzte Tubus erlaubt nicht nur die Adaption des PST-Ethalons (etwa 20 cm optischer Weg) sondern auch die Benutzung eines Bino-Ansatzes ohne brennweitenverlängernde Elemente, wie Barlow-Linsen oder Glaswegkorrektoren.


    2) Zerlegen des PST in seine Hauptbestandteile

    Das PST besteht im wesentlichen aus 3 Hauptbestandteilen, dem Objektiv mit integriertem Energieschutzfilter (auf der Frontlinse aufgedampft), dem Ethalon (Fabry-Perot-Resonator mit ca. 0,8 Angström HWB) mit Tuning-Ring und dem Blockfilter (integriert in der Okularsteckhülse). Die Objektivlinse am vorderen Ende des Messing-Tubus kann zusammen mit diesem am Drehring des Ethalons abgeschraubt werden (Achtung: angeblich funktioniert dies nur mit den älteren PST aus der ersten Serie, wie meinem aus dem Jahr 2004!). Dies erfordert etwas Kraft, da die Verschraubung mit reichlich Lack fixiert ist. Nachdem der Messing-Tubus entfernt ist, kann am Ethalon der PST-Adapter (2"-Hülse objektivseitig und Gewinde ethalonseitig) eingeschraubt werden, der die direkte Adaption des PST-Hinterteils an einem 2"-Auszug erlaubt.
    Hinterer Teil des PST, mit Ethalon, Umlemkprisma, Blockfilter in der 1 1/4" Steckhülse und angeschraubtem 2"-PST-Adapter.
    Blick auf die Eintrittsseite des PST Ethalons und innengeschwärztem 2"-PST-Adapter. Der geringe Durchmesser des Ethalons ist der Grund, warum das PST im Vergleich zu den Ethalons, welche sonst vor den Objektiven von Refraktoren angebracht werden, so günstig im Preis ist. Der geringe Durchmesser des PST Ethalons bedingt die Applikation hinter dem Objektiv! Dies hat zur Folge, dass die Randstrahlen unter einem flacheren Winkel auf das Ethalon treffen, als die Zentralstrahlen. Daraus resultiert eine unterschiedliche, optische Weglänge, wodurch die oft beschriebenen Unterschiede der Sichtbarkeit von H-Alpha-Details im Zentrum und am Rand des Gesichtsfeldes erklärt werden. Dies hat nichts mit der Qulaität einzelner PST zu tun, sondern ist bauartbedingt!

    Zur Funktionsweise:
    Das Ethalon bildet einen sog. Fabry-Perot-Resonator, bestehend aus zwei planparallelen, teilverspiegelten Glasplatten, zwischen denen das eintretende Licht mehrfach hin und her reflektiert wird. Durch Interferenz bilden sich schmalbandige Peaks (HWB etwa 0,8 Angström) mit regelmäßigem Abstand in der Größenordnung von ganzzahligen Vielfachen der Wellenlänge. Der Blockfilter selektiert einen dieser Peaks heraus. Durch Verschieben der beiden Platten des Fabry-Perot-Resonators über den Tuning-Ring am Ethalon lässt sich die Peaklage relativ zum Durchlassbereich des Blockfilters optimieren und somit der Kontrast.

    3) ERF Energieschutzfilter

    Der Energieschutzfilter blockt schädliche IR- und UV-Strahlung ab und sollte unbedingt vor dem Objektiv angebracht werden, nur so kann eine eventuelle Überhitzung und somit Zerstörung vermieden werden. Von Varianten, die teilweise im Internet zu finden sind und auf Filter hinter dem Objektiv in Fokusnähe zurückgreifen, ist unbedingt abzusehen! Das Risiko einer Beschädigung durch Überhitzung, insbesondere bei größeren Öffnungen, wäre einfach zu hoch.
    Energieschutzfilter von Day-Star mit 70 mm freier Öffnung in einer Fassung mit Aussengewinde M77, so dass es direkt in das Objektiv des Rangers eingeschraubt werden kann. Das Filter lässt nur einen kleinen Bereich des Spektrums um die H-Alpha-Linie herum durch und blockt schädliche IR- und UV- Strahlung ab.


    4) Fertiges Ranger-PST

    An den mit dem ERF versehenen Ranger kann mittels des 2"-PST-Adapters das Ethalon wie ein Zenitspiegel angeschlossen werden. Durch den gekürzten Tubes ist die Fokussierung problemlos möglich. Erste Testbeobachtungen zeigten ein deutlich verbessertes Auflösungsvermögen gegenüber dem Standard-PST, allerdings auch eine höhere Inhomogenität zwischen Rand und Zentrum sowie ein paar Reflexe. Die Ursache dafür könnte das kleinere Öffnungsverhältnis von f/7 des Rangers im Vergleich zu f/10 des PST-Objektivs sein. Hier sind noch weitere Tests erforderlich, an dieser Stelle wird darüber berichtet werden.
    Am Ranger adaptiertes PST-Ethalon. Die Fokussierung erfolgt ganz normal über den Fokustrieb des Steel-Tracks.

    Einige weitere Seiten zum Umbau des PST findet man auch hier.

    5) Nachtrag ERF Energieschutzfilter

    Spasseshalber habe ich einmal die Transmissionskurve des ERF durchgemessen. Diese weist oberhalb von etwa 620 nm eine recht hohe Transmission auf und blockt erst oberhalb von 3000 nm wieder ab, so dass noch ein nicht unerheblicher Teil des Schwarzkörperspektrums der Sonne das Filter passiert. Nach einer Recherche im Internet und Rücksprache mit APM, habe ich sicherheitshalber noch einen 2" UV-IR-Sperrfilter von Baader besorgt, der direkt in den PST-Adapter vor das Ethalon eingeschraubt werden kann. Damit können jetzt nur noch kleine Anteile des Schwarzkörperspektrums der Sonne passieren (schraffierte Bereiche in der Transmissionskurve) und das Ethalon wird thermisch nicht belastet.
    UV-IR-Sperrfilter von Baader, direkt in den PST-Adapter eingeschraubt. Der Filter ist ein sog. Interferenzfilter und reflektiert die schädliche Wärmestrahlung, welche somit nicht im Sperrfilter absorbiert wird und diesen also auch nicht aufheizen kann.


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