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Die Newton Justage

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So justiert der Autor dieser Seite seinen Newton: Meine Seeing1-Justage

I am working on an english version of this site! Please have a little patience....


Die Justage oder Kollimation eines Newton- Reflektors ist sehr wichtig für die Leistung dieses Teleskops. Ein Newton hat 2 Spiegel, den Haupt- oder Primärspiegel und den Fang- oder Sekundärspiegel. Im Hauptspiegel (HS) wird das einfallende Licht oder Bild gebündelt reflektiert. Er ist sozusagen das Objektiv. Der Fangspiegel (FS) leitet dieses Licht seitlich aus dem Strahlengang des Hauptspiegels in den Okularauszug (OAZ) heraus, damit man überhaupt beobachten kann. Es sollte einleuchten, daß man nicht das volle Bild sieht, wenn diese Spiegel nicht gut aufeinander ausgerichtet sind. Aber außerdem wird das Bild nicht richtig auf der Bildebene des Okulares abgebildet. Dadurch wird es auch unscharf. Oft wird ein lediglich schlecht justierter Newton zu Unrecht verdächtigt, eine schlechte Optik zu haben.

Der Strahlengang im Newton



Wie kriegt man die Justage aber jetzt hin ?
Nun gibt es im Internet bereits viele Seiten zur Justage, auf denen häufig dieselbe einfache Einsteiger Methode beschrieben wird. Mir blieben dabei aber immer einige Fragen offen.
Meistens waren bestimmte Aspekte meiner Meinung nach nur unzureichend oder teilweise gar nicht erklärt. Und auch in Astroforen bin ich oft auf die selben Anfragen zur Justage gestossen, die leider nicht immer eindeutig beantwortet wurden. Hierbei ging es meist darum, was zentrisch im Okularauszug zu sehen sein soll, oder warum die Kontrolle mit einem Justierlaser nicht stimmt.
Anfangs hatte ich auch so meine Probleme damit. Die zum Teil früher auch mir unterlaufenen Verständnisprobleme finden sie am Ende.

Hier möchte ich daher versuchen, das so zu beschreiben, wie ich es gerne erklärt bekommen hätte. Wenn sie sich das hier beschriebene Prinzip einmal in Ruhe richtig verdeutlicht haben, werden sie feststellen:
Die Justage ist eigentlich sehr einfach.
Doch warum ist diese Seite dann so ausführlich und lang?
Je nachdem, wie genau und womit sie die Justage durchführen möchten, gibt es mehrere Dinge, die sie berücksichtigen sollten. Aber auch bestimmte Missverständnisse sind immer noch recht verbreitet, und dafür ist eine ausführliche Erklärung erforderlich. Nehmen sie sich bitte die Zeit und lesen sie. Hier finden sie zu den meisten Aspekten der Justage Antworten.

Wer auf die Theorie verzichten möchte, kann die entsprechenden Justageanleitungen einzeln über das Menü abrufen. Doch ist die Beschreibung so angelegt, daß sie in der vorgegebenen Abfolge gelesen werden sollte.

Folgende Abkürzungen werden in der Anleitung häufiger benutzt:

Schauen wir uns nun zuerst mal die gängigen Hilfsmittel zur Justage an.

Justierhilfen

Der Justagezustand wird durch Blick ohne Okular in den OAZ festgestellt. Die Justierhilfen dienen dazu, die Ausrichtung der Spiegel, bzw. der optischen Achsen durch Einblickzentrierung besser zu erkennen. Beim Laser werden die optischen Achsen durch einen Laserstrahl simuliert.


Die Einblickzentrierhilfe

Damit der Blick in den OAZ einigermaßen zentriert ist, sollte man mindestens eine Einblick-Zentrierhilfe benutzen. Wenn sie einfach nur so durch den OAZ schauen, hat das Auge zu viel Spielraum zum "Wandern", und der Anblick im OAZ erscheint je nach Einblickposition immer etwas anders. Die Einblick-Zentrierhilfe sorgt dafür, daß das Auge immer einigermaßen gleich zentrisch in den OAZ schaut.

Eine Einblick-Zentrierhilfe kann man sich leicht selber basteln, indem man eine Filmdose (für Passgenauigkeit mit Tesa umwickeln) oder die OAZ-Abdeckung in der Mitte durchbohrt. Das Loch sollte etwa 2-4mm Durchmesser haben. Die Filmdose darf im OAZ nicht wackeln und muss von alleine etwas fest darin stecken.
Hier eine OAZ-Abdeckung, bei der das Loch mit Tesa zugeklebt ist, damit die Zentrierhilfe gleichzeitig weiter als Staubschutz genutzt werden kann.

Einblickhilfe1 Einblickhilfe2

Meine Einblickzentrierhilfe ist leicht lichtdurchlässig, und daher auch gut in der HS-Abbildung zu erkennen. Dies ist bei der Justage damit wichtig, denn den letzten Schritt der Justage können sie so auch bestens damit durchführen. Bei einer nicht transparenten Einblickzentrierhilfe kann man sich den inneren Bereich um das Guckloch auch mit Alufolie oder sonstiger reflektierender Folie bekleben, um einen ähnlichen Effekt zu erzielen.
Das steckt man in den OAZ und schaut nun durch das Loch. Dies ist die einfachste Justierhilfe. Ich bevorzuge diese Justierhilfe in Kombination mit dem Laser. Im Dunkeln kann man auch mit einer Rotlichtlampe damit justieren.


Das Cheshire-Okular und Sight-Tube

Das Cheshire-Okular ist auch eine Einblick-Zentrierhilfe, mit einem Keil, über den seitlich Licht einfällt. Das Sight-Tube ist ein etwas längeres Rohr mit Fadenkreuz zum FS hin und augenseitig einem kleinen Einblickloch.
Cheshire
Die heute meist als langbauende Variante mit eingebautem Fadenkreuz angebotenen Cheshire-Okulare sind eigentlich eine Kombination von Cheshire und Sight-Tube. Hier ist im weiteren diese Variante gemeint, wenn vom Cheshire gesprochen wird. Auch im Dunkeln kann man mit einer Rotlichtlampe damit justieren. Es ist für ca. 40-50 € zu bekommen. Viele Hobbyastronomen bevorzugen es. Cheshire Schema


Durch das Fadenkreuz haben sie eine optische Achse mit der sie z.B. den HS-Mittelpunkt genau anpeilen können. Die Ausrichtung der optischen Achsen ist dadurch gegeben. Das Prinzip ist dabei dem des Lasers vergleichbar. Mit der langbauenden Variante kann man auch die FS-Position ziemlich gut einstellen.

Für ihren Newton sollten sie auf alle Fälle darauf achten, ein langbauendes Cheshire mit Fadenkreuz oder ein Sight-Tube zu nehmen.


Der Justierlaser
Justierlaser Ein Justierlaser ist für ca. 50 bis 80 € zu bekommen. Er ist eine bequeme Methode schnell und ziemlich genau zu justieren. Dazu hat er den Vorteil auch direkt am Beobachtungsort ohne zusätzliche Lampe im Dunkeln benutzt werden zu können. Für Instrumente mit schlechter Justierstabilität ist er äußerst praktisch.
Es gibt verschiedene Modelle. Vorteilhaft ist ein Laser mit Lochscheibe im 45° Winkel, so kann man die Lochscheibe besser sehen, wenn man am HS justiert. Ich habe einen solchen nicht, aber das geht auch. Durch eine Lochscheibe tritt ein Laserstrahl aus, anhand dessen man die optischen Achsen ausrichtet
Um den Justierlaser nutzen zu können, sollte man einige Punkte beachten. Die Justage mit dem Laser wird bei der Laserjustage noch näher beschrieben.


Es werden auch einige andere Justierhilfen angeboten, aber für ihren Newton reichen die hier beschriebenen "klassischen" Hilfen meiner Meinung nach vollkommen aus.

Oft lese ich zur Justage mit Einblick-Justagehilfen (Filmdose, Cheshire): "Wenn alles schön zentrisch ist, ist es richtig". Das stimmt eigentlich gar nicht! Auch die Behauptung "wenn man mit einem Laser kollimiert, ist es sehr genau" muss man relativieren. Bestimmte Aspekte der Justage sind dabei nicht zwangsläufig berücksichtigt. Dadurch kann es auch leicht zu Missverständnissen kommen.

Bevor sie jetzt losrennen und sich eine Justierhilfe kaufen, lesen sie bitte erstmal weiter. Vorerst brauchen sie lediglich eine Einblickzentrierhilfe (durchbohrte Filmdose oder OAZ-Abdeckung reicht).

Mittelmarkierung auf dem Hauptspiegel

Egal womit sie justieren, ihr Hauptspiegel sollte eigentlich in jedem Fall eine Mittelmarkierung haben. Lediglich bei den sogenannten Einsteigerteleskopen, dem 76/700 oder 114/900 Newton kann man unter Umständen ohne diese Markierung auskommen, da diese weniger Justage-empfindlich sind.

Viele Newton Teleskope werden bereits mit Mittelmarkierung auf dem Hauptspiegel angeboten. Wer einen Spiegel ohne solche Markierung hat, kann diese leicht mit Filzstift (Kreis um die Mitte malen) oder einem Ringlochverstärker (Schreibwarengeschäft) auf dem Hauptspiegel anbringen. Dazu muss man den Hauptspiegel natürlich ausbauen, kann ihn aber in der Fassung belassen und nur die Halterungen abschrauben. Ein innerer Durchmesser der Markierung von 3-5mm ist angebracht.

Zum genauen Anbringen kann man sich aus Pappe eine Schablone mit Spiegeldurchmesser anfertigen, diese kann auch quadratisch sein. Darauf wird die genaue Mitte eingezeichnet und ausgeschnitten. Diese Schablone legt man dann vorsichtig über den HS und kann die Markierung dort anbringen, wo man vorher die Mitte ausgeschnitten hat. Natürlich muss man hier sehr vorsichtig vorgehen, um keine Kratzer oder Fingerabdrücke auf dem HS zu hinterlassen.

In der Mitte des HS wird durch die Fangspiegelabschattung kein Licht reflektiert, man macht sich den Spiegel damit keineswegs unbrauchbar!!!

Was sieht man im Okularauszug ?

Wenn man ohne Okular durch den OAZ schaut zeigen sich etwa folgende Bilder bei dejustiertem bzw. justiertem Zustand. Hierzu sollte man die beschriebene Einblickzentrierhilfe benutzen.

             So siehts schlecht aus... ...und so besser (hier mit Offset)

OAZ Anblick1 OAZ Anblick2

Über den erwähnten Begriff "Offset" machen sie sich bitte keine Gedanken, das ist vorerst nicht weiter wichtig. Da ich die Kamera freihändig hielt, zeigt die rechte Aufnahme nicht 100%ig das Bild, was ich durch meine Zentrierhilfe sehe. Dies Bild ist als Beispiel gedacht und es zeigt das Erscheinungsbild mit nur minimalen Abweichungen.

Zu sehen ist die Rückwand des Tubus im Kreis des Okularauszugs. Davor ist der Fangspiegel an der Halterung. Im Fangspiegel ist die Abbildung des Hauptspiegels mit seinen 3 Halterungen in dem sich wiederum die 4 Fangspiegelstreben mit dem Fangspiegelschatten spiegeln.

Unterscheiden sie bei den weiteren Beschreibungen bitte immer gut zwischen Fangspiegel und Fangspiegelschatten.

Der helle Ring im Fangspiegelschatten ist der reflektierte OAZ, der sich über den Fangspiegel wieder im Hauptspiegel spiegelt. Je nach FS-Größe sieht man ihn nicht immer. Darin spiegelt sich die Einblickzentrierhilfe (oder das Auge). Der kleine Punkt (hier nur als solcher zu erkennen) in der Mitte ist die HS-Mittelmarkierung.
Hier der Anblick vergrößert mit den Bezeichnungen.

OAZ Anblick mit Beschriftung


Falls sie Anfragen in Foren stellen, versuchen sie diese so eindeutig wie möglich zu beschreiben. Oft scheitern gut gemeinte Hilfeversuche an der schwer verständlichen Beschreibung der Frage. Beachten sie daher genau, was sie beschreiben, z.B. ob sie den FS im OAZ oder den FS-Schatten in der HS-Abbildung meinen. Die Abbildung oben können sie gerne unter Quellenangabe bei Anfragen nutzen, damit Formulierungsmissverständnisse vermieden werden können.

Was bei entsprechender Justage wie im OAZ erscheint, habe ich schematisch bei den jeweiligen Justagen dargestellt.

Die Justage mit Einblickzentrierhilfe (Filmdose)

Diese Justage wird oft als herkömmliche Einsteiger Justage beschrieben.
Warum als Einsteiger Justage?
Wer sich sein erstes Teleskop kauft, hat zuerst meist nur die leicht herstellbare Einblickzentrierhilfe. Darauf bezieht sich dies.

In dieser Anleitung stelle ich auch dar, wo die Einstellungen vorgenommen werden, und welche Auswirkung sie auf das Abbild im OAZ haben.

Die Darstellungen des Anblicks im OAZ sind rein schematisch und können von dem wirklichen Anblick je nach Genauigkeit der Fangspiegelpositionierung etwas abweichen!
Sie sollen eher zeigen, was sich bei welcher Einstellung wie verändert.

Oft wird bei der Justage mit Filmdose darauf verwiesen, alle im OAZ sichtbaren optischen Elemente bzw. deren Reflektionsbilder (FS, HS, FS-Schatten) zentrisch zueinander auszurichten. Das führt am häufigsten zu Missverständnissen. Dies betrifft besonders die Anweisung bei Schritt 2. Wenn man mit einem Cheshire oder einem Laser justiert, kann man diese optische Achse wesentlich genauer ausrichten und es können Widersprüche zu dieser Methode auftreten. Grundsätzlich sollten sie sich an der Hauptspiegelmittelmarkierung orientieren, worüber auch mit der Filmdose der letzte Schritt der Justage sehr genau durchgeführt werden kann.

Bei lichtstärkeren Geräten von f4-f6 sollte Schritt 2 eher mit einem Cheshire oder Laser durchgeführt werden. Probieren sie aber erstmal, ob sie mit dieser Methode zufriedenstellende Ergebnisse erzielen, sie können sich dann den Kauf einer teuren Justierhilfe sparen.

Führen sie die Justage einmal komplett in Ruhe zu Hause durch.

Stellen sie das Teleskop waagerecht mit dem OAZ nach oben, so kann beim Einstellen des FS nicht versehentlich Werkzeug auf den HS fallen.

Grundsätzlich sollte der Ablauf der Justage immer in dieser Reihenfolge ausgeführt werden. Man justiert den Newton vom OAZ aus.

Die Justage wird normalerweise in 3 Schritten ausgeführt.



- Schritt 1 -
Ausrichten des Fangspiegels zum OAZ

Diesen Schritt braucht man in der Regel nur einmal vorzunehmen (überprüfen), oder immer dann, nachdem man seinen Newton einmal ganz auseinandergebaut haben sollte.

1. Messen sie die Fangspiegelstreben aus, und überprüfen sie so, ob die FS-Halterung genau mittig im Tubus sitzt.
Haben sie einen Newton, bei dem die Spinne etwas versetzt angebracht ist, so hat sich der Hersteller dabei etwas gedacht. Lassen sie dies so und verbiegen sie die Spinne nicht.

2. Nun muss der Fangspiegel erstmal so ausgerichtet werden, daß er mittig und richtig rund im OAZ zu sehen ist. Für diese Einstellung fahren sie den OAZ soweit wie möglich aus, aber nur soweit, daß er noch genug Stabilität hat um nicht zu verkippen. Stecken sie die Einblickzentrierhilfe in den OAZ und schauen sie hindurch.
Es ist hilfreich, wenn man im Loch der Zentrierhilfe nur den Fangspiegel sieht. Hierfür kann man auch eine weitere Zentrierhilfe mit anderem Loch anfertigen.
Da der Anblick durch die Spiegelungen recht irritierend ist, kann eine kleine Schablone (Papp- oder Papierstreifen) zwischen Fang und Hauptspiegel oder unter den Fangspiegel gegenüber dem OAZ gehalten werden. Die Schablone kann man auch mit einer Wäscheklammer an die Fangspiegelstreben klemmen, oder falten und in den Tubus stellen. Dann kann man besser das Rund des Fangspiegels sehen und auch besser ausrichten.

Fangspiegel


Hier eine Fangspiegelhalterung meines GSO mit der Zentralschraube und den 3 Justierschrauben. Die 3 Justierschrauben können auch kleine Imbusschrauben sein. Es gibt aber viele unterschiedliche Systeme, das muss nicht bei jedem Newton so aussehen.
Schritt 2 stellt man nur mit den 3 äußeren Justage-Schrauben auch hier ein.

Bei dem hier abgebildeten System geht man wie folgt vor.
Mit der großen Zentralschraube an der FS-Halterung stellt man den FS in der Lage längs zum Tubus ein. Vorher müssen die 3 Justageschrauben gelöst werden. Dann positioniert man vorsichtig mit der Hand den FS, verstellt evtl. etwas die Mittelschraube und kontert schwach mit den 3 Außenschrauben. Man kann es natürlich auch andersrum machen und löst die Mittelschraube, presst mit der Hand die FS-Fassung gegen die 3 Justageschrauben, stellt damit ein und kontert mit der Mittelschraube.
Das wiederholt man mehrfach und kontrolliert zwischendurch den Anblick im OAZ, bis der FS mittig und möglichst rund erscheint.

Der Fangspiegel (rot) ist nicht mittig und oval... ...er wird etwa so eingestellt.

justagebild1 justagebild2

= Tubushintergrund
= Fangspiegel (FS)
Zwischen HS und FS ist in diesem Beispiel wie oben beschrieben eine Schablone, so daß der HS nicht reflektiert wird.



- Schritt 2 -
Ausrichten des Fangspiegels zum Hauptspiegel

Diesen Justageschritt macht man bei dem oben abgebildeten System nur noch mit den 3 äußeren Justage-Schrauben. Es ist anfangs etwas schwierig mit den 3 Schrauben den FS auszurichten, aber man gewöhnt sich dran. Ziehen sie die Schrauben ohne Gewalt und nur "handfest" an!

Schauen sie wieder durch die Zentrierhilfe. Die Justageschrauben des FS stellen wir so ein, daß alle Hauptspiegelhalterungen (3 oder auch mal 4) am Rand gleichmäßig im FS erscheinen. Das Bild der Spinne und des Fangspiegelschattens beachtet man dabei nicht! Wenn sie die HS-Halterungen nicht sehen können, fahren sie den OAZ soweit ein, bis sie diese sehen. Wenn sie es erkennen können, sollte auch die HS-Mittelmarkierung einigermaßen zentrisch im Bildfeld erscheinen.

Wie schon erwähnt justiert man den HS nur mangels besserer Anhaltspunkte in die FS-Mitte. Dieser Schritt darf so deshalb nicht verallgemeinert werden. Es kann aber gut sein, daß dies je nach Geschick und Teleskop ausreicht. Außerdem sind bei diesem Schritt Toleranzen vertretbar, wenn man den folgenden Schritt wie beschrieben durchführt. Genauer ist hier eine Justage mit Sight-Tube oder Laser über die die Anpeilung der HS-Mittelmarkierung. Dann erscheint der HS aber je nach Position des FS im Tubus nicht zwangsläufig auch mittig im FS.


       Der Hauptspiegel ist dezentral... ...er wird etwa so eingestellt.

justagebild3 justagebild4

= Tubushintergrund
= Fangspiegel (FS)
= Hauptspiegelabbildung
= Spiegelung der Einblickzentrierhilfe am HS (wenn nicht schwarze Filmdose!)
  • = reflektiertes Guckloch der Einblickzentrierhilfe
  • = HS Mitte
Schwarzer Kreis innen = FS-Schatten im HS         Schwarze Rechtecke = HS-Halterungen



- Schritt 3 -
Ausrichten des Hauptspiegels zum Fangspiegel

Beim Ausrichten des Hauptspiegels zum Fangspiegel wird der Hauptspiegel eigentlich zur optischen Achse des OAZ ausgerichtet.

Hauptspiegel Dieser Schritt sollte immer am nochmal am Beobachtungsort und am genauesten vorgenommen werden. Am Hauptspiegel finden sie oft 6 Schrauben. Mal sind die Schrauben einfache Kreuzschlitzschrauben, mal Innensechskantschrauben und manchmal sogar angenehme Rändelschrauben. 3 davon sind die Justageschrauben und die anderen 3 die Konterschrauben. Auch hier gibt es natürlich andere Systeme.
Lockern sie zuerst die Konterschrauben etwas. Mit den 3 Justageschrauben stellen sie den Hauptspiegel nun so ein, daß das reflektierte Einblickloch der Zentrierhilfe im FS-Schatten in die Mittelmarkierung des HS wandert. Dann ist der HS gut justiert. Dies ist so genau wie mit einem Cheshire und unter Umständen genauer als mit einem Laser.

Haben sie keine HS-Mittelmarkierung, so zentrieren sie das reflektierte Einblickloch so gut wie möglich in der HS-Mitte, was aber nicht so genau ist.

Zum Schluß kontert man den HS vorsichtig und nicht zu fest mit den 3 Konterschrauben. Man zieht die Konterschrauben mehrmals der Reihe nach jeweils ein wenig fester an. Beim Kontern sollten sie darauf achten, daß sich die Justage nicht wieder verändert hat und nochmal nachkontrollieren. Ziehen sie die Schrauben ohne Gewalt und nur "handfest" an!
Es kann nach Beendigung der Justage sein, daß die Reflektion der Einblickzentrierhilfe nicht zentrisch im FS-Schatten erscheint. Das macht nichts!

Für Schritt 3 ist zusätzlich auch die Justage am defokussierten Stern empfehlenswert.
Dies ist auf jeden Fall notwendig, wenn sie keine HS-Mittelmarkierung haben.

    Der Fangspiegelschatten bzw. die
    reflektierte OAZ-Mitte ist dezentral...
...es wird so eingestellt.

justagebild5 justagebild6

= Tubushintergrund
= Fangspiegel (FS)
= Hauptspiegelabbildung
= Spiegelung der Einblickzentrierhilfe am HS (wenn nicht schwarze Filmdose!)
  • = reflektiertes Guckloch der Einblickzentrierhilfe
  • = HS Mitte
Schwarzer Kreis innen = FS-Schatten im HS         Schwarze Rechtecke = HS-Halterungen


Wenn sie nun schöne scharfe Bilder bekommen, dann machen sie sich weiter keine Sorgen um den genauen Sitz des FS, auch wenn alles zusammen nicht ganz zentrisch erscheinen sollte.
Lassen sie sich den Beobachtungsspass von so etwas nicht verderben!!! Übertriebener Perfektionismus führt nur zum Frust, und die Justage sollte nicht zum Selbstzweck werden.

Wenn sie meinen, beim Blick durch den OAZ alles zentrisch bekommen zu müssen und dies nicht gelingt, oder die Abbildungsergebnisse nicht zufriedenstellend sind, dann lesen sie bitte weiter. Berücksichtigen sie aber bei Beobachtungen im Hochvergrößerungsbereich auch das Seeing!

Vorher möchte ich ihnen aber noch für Schritt 3 eine Justagemethode nahe legen, die grundsätzlich empfehlenswert ist.

Schritt 3 - Ausrichten des Hauptspiegels am defokussierten Stern

Eine noch genauere Justage von Schritt 3 erhalten sie am defokussierten Stern.
Der HS sollte zu Hause schon mal mit der Zentrierhilfe eingestellt worden sein. Stellen sie dann am besten den Polarstern ein, da dieser fast keine Eigenbewegung hat. Wählen sie die Maximalvergrösserung ihres Teleskops. Stellen sie den Polarstern scharf, so daß er möglichst punktförmig erscheint und zentrieren ihn im Bild. Nun stellen sie das Bild etwas unscharf und es erscheinen Ringe mit einem Punkt in der Mitte. Wenn sie deutlich die Fangspiegelspinne sehen, ist zu stark defokussiert. Wenn diese Ringe alle zentrisch sind ist die Justage gut. Anderenfalls stellen sie an den HS-Schrauben den HS so ein, daß alles konzentrisch ist. Diese Methode ist sehr empfindlich, und die Einstellungen müssen sehr feinfühlig vorgenommen werden.
Die folgende Abbildung zeigt intra- und extrafokale (zu beiden Seiten unscharf gestellte) Defokussierungsbilder (Beugungsscheiben oder Ringe), wie sie im Idealfall auszusehen haben:

Defokussierung
Mit freundlicher Genehmigung vom Bildautor: Roland Kern

Wer wirklich das Maximum aus seinem Newton rausholen möchte, gutes Seeing und einen gut ausgekühlten HS vorausgesetzt, kommt um die Justage am Stern nicht herum. Auch wenn man mit anderen Justierhilfen gute Ergebnisse erzielt, kann man nur mit der Justage am Stern die letzten Prozentpunkte für den Hochvergrößerungsbereich herausholen, was zwar nur unter sehr guten Voraussetzungen wichtig ist, dann aber wirklich sichtbar wird.

Das Seeing setzt dabei aber der Genauigkeit die Grenzen. Wählen sie bei schlechtem Seeing eine geringere Vergrößerung, so daß sie die defokussierten Ringe gut erkennen können, was aber weniger genau ist. Doch eine genauere Justage ist bei schlechten Sichtbedingungen dann auch nicht notwendig.

Am defokussierten Stern kann man übrigens auch bedingt die Qualität seiner Optik testen, aber das würde hier jetzt zu weit führen.

Newton Justage durch Ausrichten der optischen Achsen

Bei der Justage werden primär die optischen Achsen des OAZ und des HS aufeinander ausgerichtet.
Wenn sie bei der Justage statt der einfachen Einblickzentrierhilfe ein Cheshire oder Laser verwenden, können sie in Schritt 2 die optische Achse des OAZ wesentlich genauer auf den HS ausrichten. Was macht man dabei nun eigentlich bei den 3 Schritten theoretisch im Strahlengang? Wie wendet man dabei Cheshire oder Laser an?

Verdeutlichen wir uns zuerst das Prinzip. Es gibt 2 wichtige optische Achsen im Teleskop. Die optische Achse des HS und die optische Achse des OAZ.

Schema1


Für eine gute Bildqualität muss die optische Achse des HS genau auf die optische Achse des OAZ abgebildet werden. Dazu muss vorher die optische Achse des OAZ über den FS auf den HS ausgerichtet werden. Mit der optischen Achse des OAZ ist die optische Achse des Okulares logischerweise gleichzusetzen.

Schema2


Theoretisch sind es nur 2 Schritte bei der Justage: Beim Ausrichten des FS ist eigentlich die korrekte Position im Tubus und zum OAZ mit einzubeziehen. Nach vielen Versuchen habe ich festgestellt, daß dies eigentlich eine viel einfachere und genauere Methode ist, um den FS zu justieren.

Für viele ist es bei visueller Justage aber einfacher den FS separat in 2 Schritten auszurichten. Einmal in der Position zum OAZ bzw. im Tubus und dann erst in der Ausrichtung (Winkel) zum HS. Daher wird die Justage oft mit 3 Schritten beschrieben:
Beachten sie:
Das Positionieren des FS ist mit der Ausrichtung zum HS nicht zu verwechseln! Die Position des FS ist für eine scharfe Abbildung am wenigsten relevant. Oft wird hierauf unnötigerweise viel zu viel Wert gelegt. Natürlich darf die Position des FS zum OAZ nicht zu stark abweichen, da sonst schon Abschattungen und Unschärfen am Bildrand sichtbar werden können. Für die Beobachtung reicht aber oft eine einfache Positionierung.

Mit dem Justierlaser sollte man Schritt 1 immer gemeinsam mit Schritt 2 zusammen ausführen, so daß man bei Schritt 2 nur noch eine Feinkorrektur vornehmen muss. Dies geschieht unter Berücksichtigung der Position des Laserpunktes auf dem FS. Näher wird das bei der Laserjustage beschrieben.





- Schritt 1 -
Ausrichten des Fangspiegels zum OAZ

Bei Schritt 1 positioniert man den FS mittig im OAZ und mittig im Tubus.

Die Positionierung des FS ist nur für eine volle Bildfeldausleuchtung und zur Verhinderung von Abschattungen wichtig. Für die Schärfe und den Kontrast ist dies nicht von Belang.

Deshalb braucht man dabei nicht zu penibel sein. Minimale Abschattungen werden visuell meist gar nicht wahrgenommen. Wäre dies nicht so, dürfte der weiter unten beschriebene Offsetversatz auch nicht vernachlässigbar sein.
Messen sie zuerst die Spinne mittig aus. Haben sie einen Newton, bei dem die Spinne etwas versetzt angebracht ist, so hat sich der Hersteller dabei etwas gedacht. Lassen sie dies so und verbiegen sie die Spinne nicht.
Ein nicht exakt senkrecht auf dem Tubus stehender, also dazu nur minimal "verkippter" OAZ hat keinen Einfluss auf die Justage! In Schritt 2 der Justage richten sie den FS ja so aus, daß die Achse des OAZ darüber auf die Mitte des HS fällt. In der Querachse des Tubus sollte aber eine solche Verkippung möglichst nicht vorhanden sein.

Einstellung der FS-Position im Tubus

Schema3


Schema4


Natürlich wird bei der Positionierung des FS auch seine Lage quer zum Tubus und die Verkantung eingestellt, so daß er schön rund erscheint. Wichtig ist, daß er möglichst nicht in der Querachse des Tubus zum OAZ verkippt ist, wie es die nächsten beiden Abbildungen zeigen.
Ist der FS in dieser Achse zu stark verkippt, so ist auch die Bildebene zum Okular verkippt. Auf der optischen Achse hat man zwar eine scharfe Abbildung, aber zum Rand können Unschärfen auftreten. Minimale Abweichungen fallen auch hierbei visuell nicht auf.

Einstellung der Verkantung quer im Tubus zum OAZ
Blick von vorne in den Tubus



Tip:
Wenn sie bei Schritt 2 auch darauf achten, daß das Cheshire-Fadenkreuz bzw. der Laserstrahl mittig auf dem FS zu sehen ist, während gleichzeitig der HS-Mittelpunkt angepeilt wird, so haben sie diesen Teil der Justage eigentlich schon fast automatisch mit erledigt. Im Cheshire erscheint der HS in der Querachse dann natürlich ebenso mittig im FS.



- Schritt 2 -
Ausrichten des Fangspiegels zum Hauptspiegel

Bei Schritt 2 richten wir den FS so aus, daß die optische Achse des OAZ über den FS auf die optische Achse des HS, also den HS-Mittelpunkt fällt.
Wie erwähnt, ist die optische Achse des OAZ mit der optischen Achse des Okulares gleichzusetzen. Bringen sie den OAZ daher etwa in die Position, in der sie fokussieren, um Fehler durch einen evtl. ungenauen OAZ zu minimieren.
Sie sehen übrigens im OAZ alles unter der Perspektive ihres Blickwinkels. Erscheint die HS-Mitte im FS in der Mitte ihres Blickfelds, dann ist der FS so ausgerichtet, daß die optische Achse des OAZ auf den HS ausgerichtet ist.
Ist Schritt 1 äußerst exakt vorgenommen worden, braucht man bei Schritt 2 unter Umständen nur eine kleine Feinabstimmung zu machen.

Schema5


Schema6


Mit dem Cheshire richtet man den FS so aus, daß der HS-Mittelpunkt im Fadenkreuz übereinstimmt. Mit dem Laser muss der Laserpunkt auf die HS-Mitte fallen.
Dabei erscheint je nach Fangspiegelposition der HS nicht zwangsläufig zentrisch im FS! Näheres dazu lesen sie z.B. bei der Justage ohne Offset.

Durch das visuelle Zentrieren des HS im FS wird die optische Achse des OAZ nicht automatisch korrekt eingestellt.

Richtet man hier mit dem Cheshire die HS-Abbildung zentrisch im FS aus, wie oft beschrieben, so ist das dann eventuell nicht deckungsgleich mit der Laserjustage und nicht so genau. Beim Cheshire ist der HS-Mittelpunkt dann auch nicht unbedingt in der Mitte der Längsachse des FS. Nur bei Einstellung mit korrektem Offsetversatz, der noch beschrieben wird, erscheint nach genauer Ausrichtung der optischen Achsen der HS auch mittig im FS!
Bei diesem Schritt wirken sich aber Toleranzen von 1-2% des HS-Durchmessers noch nicht negativ auf die Abbildung aus, wenn man in Schritt 3 nicht mit einem Laser justiert. Jedoch führt dies am häufigsten zu dem Missverständnis, nur die zentrische Ausrichtung des HS im FS sei korrekt und die Laserjustage sei daher nicht richtig.

Ich beschreibe daher im Weiteren hier nur die Justage, bei der in Schritt 2 streng die optische Achse des OAZ über die HS-Mittelmarkierung ausgerichtet wird!

So justiere ich selbst ausschließlich.

Wer die Positionierung des FS in Schritt1 exakt machen möchte, sollte nun beachten, daß bei der Verstellung des Fangspiegels auch seine Position merklich verändert werden kann. Anders als im Schema kann der FS in der Praxis nicht in der FS-Mitte verkippt werden. Der FS befindet sich oft auf einer Halterung, die wiederum durch die Zentralschraube gehalten wird. Bei der Verstellung durch die Justageschrauben wird der FS um diesem Drehpunkt an der Zentralschraube (Aufhängung) geneigt, wodurch sich auch die Höhe des FS wieder ändert. Hier ist dies einmal schematisch dargestellt, wie ich es bei einem Skywatcher und GSO Newton kennengelernt habe. Natürlich gibt es hier auch andere Systeme.



Da in Schritt 2 so eventuell die FS-Position verändert wird sollte man Schritt 1 danach nochmal abschließend kontollieren, ggf. die FS-Position /Spinne etwas korrigieren und Schritt 2 erneut durchführen. Oder man versucht bei Schritt 1 den Schritt 2 schon so gut wie möglich mit einzubeziehen, so daß man bei Schritt 2 nur noch eine Feinkorrektur machen muss. Schritt 1 und 2 sind eigentlich eng miteinander verbunden. Wichtiger ist aber, daß Schritt 2 genau vorgenommen wird.



- Schritt 3 -
Ausrichten des Hauptspiegel zum Fangspiegels

Dies ist der wichtigste Schritt, der am genauesten vorgenommen werden sollte. Nun wird die optische Achse des HS auf die optische Achse des OAZ ausgerichtet.

Schema7


Schema8


Mit dem Cheshire richtet man den HS so aus, daß die Reflektion des Fadenkreuzes im HS mit dem HS-Mittelpunkt zusammenfällt und bei genauer Justage von Schritt 2 auch mit der Fadenkreuzmitte. Beim Laser muss der Laserpunkt in der Lochscheibe wieder in sich zurückfallen. Mit der einfachen Filmdose muss die Spiegelung des Einblicklochs der Zentrierhilfe im HS mit der HS-Mittelmarkierung deckungsgleich eingestellt werden.

Kleine Abweichungen des FS von seiner Idealposition wirken sich bei Berücksichtigung dieses Prinzips wie oben erwähnt nicht auf die Schärfe aus. Es entsteht lediglich ein nicht zu 100% ausgeleuchtetes Bild und eine geringe Abschattung, was visuell nicht unbedingt auffallen muss. Aber beim Blick durch den OAZ erscheint der HS dann nicht zwangsläufig auch mittig im FS.

Schema Nonoffset


Das Kegelschnitt Problem: Der Offset beim Newton Teleskop

Auf den Abbildungen oben wird ihnen vieleicht aufgefallen sein, daß der FS bei richtiger Justage geometrisch irgendwie verschoben zu den Achsen wirkt. Dies hat etwas mit dem Offset zu tun.
Was ist der Offset?
Schauen wir uns den Strahlengang im Newton etwas genauer an.

Offset1

Links ist der Hauptspiegel, die Linie in der Mitte ist die optische Achse des Hauptspiegels. Wie man anhand der Linien "a" und "b" sehen kann, ist der Abstand der optischen Achse zum äußersten Strahlengang des HS näher am HS größer (b), und weiter weg vom HS kleiner (a).
Ist logisch, oder? Nun schieben wir den Fangspiegel im 45° Winkel zur optischen Achse des HS genau zentrisch ein, also so, daß seine geometrische Mitte genau auf der optischen Achse des HS liegt.

Offset2

Da die Strecken a und b unterschiedlich lang sind, kann der Fangspiegel da er im 45° Winkel zur optischen Achse des HS steht so nicht das volle Bildfeld "erwischen". Auf der einen Seite ragt er etwas über den Strahlengang hinaus, auf der anderen wird ein Teil der Strahlen nicht reflektiert. Man hat es hier nämlich mit einem Kegelschnitt zu tun.
Wenn man den Fangspiegel nun etwas entlang seiner 45° Achse in Richtung HS verschiebt, dann gleicht man das aus. Das Problem ist also, daß die Strahlen vom Hauptspiegel ja nicht paralell, sondern gebündelt auf den Fangspiegel treffen.

Offset3

Nun sitzt aber die geometrische Mitte des FS nicht genau auf der optischen Achse des HS, also nicht mehr genau zentrisch über dem HS und somit auch nicht genau zentrisch im Tubus. Das ist der Offsetversatz des Fangspiegels.

Für die Schärfe und den Kontrast spielt der Offset aber keine Rolle.

Der Offsetversatz ist in erster Linie fotografisch oder visuell nur bei Weitwinkelokularen von Wichtigkeit, da durch ihn "nur" das Bildfeld gleichmäßig ausgeleuchtet wird.
Er wirkt sich aber sehr wohl auf die Konzentrizität der Abbildungen beim Blick durch den OAZ aus.

Einstellung des Offset

Der Offset ist eine Verschiebung des FS entlang seiner 45° Achse. Da dies technisch nicht umzusetzen ist, wird er theoretisch in 2 Schritten vorgenommen, die ich hier zur Unterscheidung des jeweiligen Versatzes mit O1 und O2 bezeichne, die Werte sind aber gleich.
Beachten sie bitte, daß bei einigen Teleskopen der Offset des FS auf der Halterung oder an der Spinne bereits vorgegeben ist. Entsprechende Hinweise dazu sind jeweils angefügt.

1. Versatz entlang der optischen Achse des HS in Richtung HS (O1)

Dieser Versatz wird auch als "axialer" oder horizontaler Offset bezeichnet.

Versatz O1


Beachten sie hierbei folgenden wichtigen Punkt:
Theoretisch wird hier von einer Non-Offset Position des FS ausgegangen. Dieser Offset O1 wird aber in der Regel schon automatisch eingestellt, wenn der FS mittig im OAZ ausgerichtet wird!
Das Problem des Kegelschnitts tritt nämlich auch beim Ausrichten des FS im OAZ auf:
Unser Auge nimmt ja nicht paralell einfallende Strahlen auf, ansonsten wäre unser sichtbares Gesichtsfeld sehr sehr klein. Das Auge nimmt alles in der Perspektive des Blickwinkels wahr. Wenn man dies beim Blick durch den OAZ berücksichtigt, ergeben sich folgende Eigentümlichkeiten:

Nonoffset im OAZ Offset im OAZ

Liegt der FS beim Blick durch den OAZ mit seiner geometrischen Mitte auf der optischen Achse des Auges (OAZ), so erscheint er nicht mittig!
Ist der FS bei Schritt 1 visuell mittig im OAZ ausgerichtet, so liegt seine geometrische Mitte auch nicht auf der optischen Achse. Er ist bereits mit Offset entlang der HS-Achse justiert, und man braucht Versatz O1 nicht mehr vorzunehmen!
Allerdings sollte der OAZ dazu etwa in den Bereich ausgefahren werden, in dem man fokussiert. Denn man stellt den Offset visuell nur relativ zum Einblick, und nicht absolut auf den HS bezogen ein. Je weiter man vom FS entfernt einblickt, um so kleiner fällt visuell der Offset aus. Dies ist aber vernachlässigbar. Näher ist das in den Anhängen zur Justage beschrieben.
Ausserdem kann die FS-Halterung leicht irritieren, und der FS kann dadurch eventuell etwas in Richtung Halterung verschoben wirken, obwohl er visuell mittig sitzt. Bei Justage ohne Cheshire, also nur mit einer einfachen Einblickzentrierhilfe, kann z.B. ein Zollstock vor den FS gehalten werden. Wer es genauer haben möchte, sollte eine Schablone auf dem FS benutzen.

2. Versatz entlang der optischen Achse des OAZ vom OAZ weg (O2)

Dieser Versatz wird auch als "radialer" Offset (entlang des Tubus-Radius zum OAZ) oder vertikaler Offset bezeichnet.


Versatz O2


Der HS reflektiert aber die einfallenden paralellen Strahlen und stellt das Bild also geometrisch "real" dar. Ebenso erscheint der OAZ im FS geometrisch "real".



Darum erscheint der FS-Schatten im HS eben nicht mittig, obwohl der HS im FS und der FS im OAZ jeweils mittig erscheinen. Der OAZ (und die OAZ-Mitte) erscheinen umgekehrt im FS-Schatten logischerweise auch nicht mittig.

Inzwischen wird von einigen Teleskop Herstellern bei f4,f5 oder sogar f6 Newtons der FS bereits mit Offsetversatz O2 vormontiert. Den Versatz O2 vom OAZ weg braucht man dann nicht vorzunehmen. Wenn sie sich nicht sicher sind, können sie dies selbst überprüfen.

Schauen sie dazu durch den OAZ auf die Abbildung des HS im FS, liegt dort der FS-Schatten im Verhältnis zur Spinne nicht mittig, so ist der FS entweder mit Offsetversatz angebracht, oder der FS liegt nicht genau im 45° Winkel im Tubus. Überprüfen sie nochmal, ob der FS überall richtig rund erscheint und führen sie ggf. schon mal Schritt 2 durch, dann kann man sehen, wie sich der FS-Schatten in der HS-Abbildung verhält. Liegt der FS-Schatten im Verhältnis zur Spinne dann immer noch nicht mittig, so ist ihr FS mit Offsetversatz angebracht. Man kann das natürlich auch überprüfen, indem man den FS ausbaut.

Wenn der FS herstellerseits bereits mit Versatz auf der Halterung angebracht ist, reicht es die Spinne mittig auszumessen.
Es gibt aber auch Instrumente, bei denen der Offsetversatz durch die Spinne vorgegeben sein kann (ausmessen), da erscheint die Spinne mit dem im Verhältnis zur Spinne mittigen FS etwas versetzt. Hier darf natürlich die Spinne nicht zentrisch ausgerichtet werden.
Ich habe sogar von Fangspiegeln gelesen, die innerhalb der Fassung den Offset haben und daher trotz Offset bei mittiger Spinne zentrisch erscheinen. Hier gibt es vieleicht noch andere Systeme, die mir nicht bekannt sind. Überprüfen sie das daher genau und fragen sie ggf. noch mal bei ihrem Händler an.

Diese beiden Versetzungen ergeben den Versatz entlang der 45° Achse des FS (Oa).

Versatz Schema


Berechnung des Offset

Falls man zum Einstellen des Fangspiegels doch den Offset Wert braucht, oder ihn einfach nur mal wissen möchte, kann man ihn natürlich auch errechnen. Mit diesem kleinen Offsetrechner kann man den Offset annähernd berechnen. Eine annähernde Berechnung reicht völlig aus. Man muss bedenken, daß es unmöglich ist ist z.B. exakt 2,435mm Versatz einzustellen. Daher sind die Ergebnisse auf 1 Stelle hinterm Komma gerundet, was eher zum weiteren Runden dienen soll.

Der Fangspiegel hat wegen seiner Ellipsenform 2 Durchmesser:
An der langen Achse und der kurzen oder auch kleinen Achse.



Zur Berechnung braucht man den FS-Durchmesser der kurzen Achse. Dieser wird auch meist vom Hersteller oder Händler angegeben, oder sie können ihn dort erfragen. Man kann ihn aber auch auf die Schnelle aus der angegebenen Obstruktion errechnen. Wenn die Obstruktion vom Hersteller nicht auf einen oder einen halben Prozent genau angegeben ist, ist das aber ungenauer und dient nur zum groben Vorabberechnen. Ansonsten müssen sie den FS einmal ausbauen und ausmessen. Kommaeingaben (bitte mit Punkt!) machen wenn nur bei der Obstruktion Sinn.

Offsetberechner
Eingaben und Ergebnis in Millimetern, Komma als Punkt eingeben
Durchmesser HS: mm
Brennweite: mm
Durchmesser FS kleine Achse: mm
oder Obstruktion in %:  %
Obstruktion muss vom Hersteller genau angegeben sein!



Offset O1,O2:  mm Offset Oa:  mm


Sie können für ihren Newton die Werte einfach mal ermitteln, um zu sehen, wie groß der Offset ist und ob sie ihn berücksichtigen wollen. Werte für O1/2 unter 1mm sind eigentlich zu vernachlässigen, ebenso Werte unter 2mm für Oa. Was eingestellt werden kann/soll hängt natürlich von den Ansprüchen und technischen Möglichkeiten ab.

Die hier angewandten Formeln zur Offsetberechnung sind aus einer wesentlich komplexeren Formel für die praktische Anwendung stark vereinfacht. Der Vollständigkeit halber möchte ich hier diese vereinfachten Formeln noch anfügen (Quellen: strickling.net, astrooptik.com).
Hiermit wird der Versatz berechnet, der jeweils gleichermaßen vom OAZ weg und zum HS hin gemacht werden muß (wie erwähnt O1 und O2 genannt, die Werte sind aber gleich).
Es gilt also: O = O1 = O2

Offset O = (D x d) / 4F

D = HS-Durchmesser    d = kleiner FS-Durchmesser    F = Brennweite


Den Versatz entlang der 45° Achse des FS Oa berechnet man folgendermaßen:

Offset an 45°Achse Oa = Offset O x 1,41

1,41 ist etwa √2.

Wozu kann man den Versatzbetrag Oa gebrauchen?

Wenn sie ihren Fangspiegel selber mit Offset auf die Halterung kleben, müssen sie den Versatz Oa wissen.
Für den Justierlaser kann man den Versatz Oa auf einer Schablone markieren, die man dann vorsichtig vor dem FS an seinem Rand befestigt. Der Laserpunkt eines Justierlasers muß mit korrekter Voreinstellung von Versatz O2 auf diesen Punkt fallen. Dies wird näher bei der Laserjustage beschrieben. Das ist allerdings nur beim Laser sinnvoll, da ja mit einer optischen Zentrierhilfe bei mittiger Ausrichtung des FS im OAZ der Versatz O1 schon berücksichtigt wird. Trotzdem kann man für eine höhere Genauigkeit diesen Punkt auch mit dem Cheshire anpeilen.
Beachten sie hierbei aber, daß nur der Versatz O1 entlang der HS Achse eingestellt wird. Der Versatz O2 entlang der OAZ-Achse muß noch eventuell zusätzlich eingestellt sein. Manche markieren den FS sogar selbst, dies habe ich aber nicht ausprobiert. Da der Markierungspunkt recht klein sein muss, bin ich da persönlich eher vorsichtig und habe bisher darauf verzichtet. Außerdem gibt es eine einfache Methode ohne Schablone die Position des FS zu erkennen. Dies finden sie am Ende der Offset-Justage und bei der Laserjustage.

Mit diesem ganzen Wissen können wir uns nun einer genaueren Justage und den einzelnen Justiermethoden zuwenden.
Bevor wir zur erweiterten Justage kommen, noch ein wichtiger Hinweis.

Toleranzen

Beachten sie, daß man immer im Rahmen gewisser Toleranzen arbeitet. Liegt der HS wirklich auf den Millimeter genau in der Fassung? Ist der Tubus wirklich überall 100% rund, so daß die Abmessung der Spinne 100%ig stimmt?? Kleine Abweichungen von 1-2mm lassen sich nicht vermeiden, Einstellungsversuche auf einen zehntel Milimeter ergeben keinen Sinn. Außerdem ist der Unterschied von einem "100%" justierten und einem "nur 95%" justierten Newton visuell nicht wahrnehmbar.
Ich kann es nur nochmal wiederholen:

Übertriebener Perfektionismus führt nur zum Frust, und die Justage sollte nicht zum Selbstzweck werden. Wir wollen ja durch ein Okular den Himmel beobachten, und nicht ohne Okular das Innenleben des Tubus.
Entscheidend sollte das Beobachtungsergebnis sein, mit dem sie selbst zufrieden sein sollten.

Trotzdem ist es hilfreich zu wissen, was der Offset ist und man sollte die Justage so genau wie möglich durchführen, um ein möglichst optimales Beobachtungsergebnis zu erzielen.

Kein Instrument ist 100%ig justierstabil, daher sollte nach dem Transport immer eine Kontrolle der Justage erfolgen.

Aber die Justierstabilität ihres Instrumentes kann so schlecht sein, daß sich die Justage beim Beobachten, also beispielsweise durch Schwenken des Tubus, verändert. Diese Faktoren können schon bei der Grundjustage zu Hause zu unterschiedlichen Ergebnissen führen.

In welchem Bereich hier Toleranzen vertretbar sind, sollte wiederum das Beobachtungsergebnis entscheiden und nicht der Anspruch 100%iger Perfektion. Justieren sie direkt vor dem Beobachten ihr Instrument und beobachten sie erstmal. Wenn sie zum Ende der Beobachtungsnacht mit der Abbildung immer noch zufrieden sind, aber bei einer Kontrolljustage kleine Abweichungen feststellen, können sie das vernachlässigen. Justieren sie dann einfach immer vor der Beobachtung ihr Instrument möglichst genau und erfreuen sich an dem Hobby.

Falls sie größere Probleme mit Justage-Instabilität haben, so finden sie hier am Ende noch nähere Hinweise dazu.

Die erweiterte Newton Justage mit optischen Hilfsmitteln

Justage mit Offsetversatz


- Schritt 1 -
Ausrichten des Fangspiegels zum OAZ

Für fotografische Anwendungen sollte der Offset möglichst penibel eingestellt werden, da sich dies auf die Bildfeldausleuchtung sichtbar auswirkt. Ebenso darf der FS zum OAZ in keinster Weise quer verkippt sein, da sonst die Schärfe-Ebene ungleichmäßig ist und Randbereiche unscharf abgebildet werden. Visuell sind hier minimale Toleranzen kaum auffällig.

Im Grunde genommen gehen wir hier so wie bei Schritt1 der herkömmlichen Methode vor. Hierzu nimmt man nun statt einer Einblickzentrierhilfe das Cheshire Justierokular mit Fadenkreuz bzw. ein Sight-Tube. Wichtig ist es nun zu wissen, ob der FS herstellerseits mit einem Offset auf der Halterung angebracht ist.
Man weiß jetzt auch, daß bei optischer Zentrierung des FS im OAZ der Offsetversatz O1 entlang der optischen Achse des HS nicht mehr berücksichtigt zu werden braucht.

Für einen werkseitig auf der Halterung mit Offsetversatz angebrachten FS gilt:
Bei optischer Zentrierung im OAZ und mittig ausgemessener Spinne ist der Offsetversatz bereits vollständig berücksichtigt!

Für einen werkseitig nicht mit Offsetversatz angebrachten FS gilt:
Bei optischer Zentrierung im OAZ und mittig ausgemessener Spinne ist nur der Offsetversatz O1 entlang der optischen Achse des HS berücksichtigt! Man sollte den Offset O2 weg vom OAZ an der Spinne auch einstellen. Durch das Verziehen der Spinne um den Offsetzversatz kann aber eventuell die Abbildung doppelter Spikes an den Sternen entstehen.



- Schritt 2 -
Ausrichten des Fangspiegels zum Hauptspiegel

Nun stellt man den FS so ein, daß der HS-Mittelpunkt genau zentrisch im Cheshire erscheint. Bei richtiger Einstellung des Offset erscheint dann auch die HS-Abbildung zentrisch im FS. Die Mitte des HS sollte in jedem Fall mit der Mitte des sichtbaren Fadenkreuzes im Cheshire übereinstimmen, das ist immer wichtig.



- Schritt 3 -
Ausrichten des Hauptspiegels zum Fangspiegel

Mit den Stellschrauben am Hauptspiegel stellen wir den Hauptspiegel nun so ein, daß die reflektierte Fadenkreuzmitte mit der HS-Mittelmarkierung übereinstimmt und bei korrekter Voreinstellung von Schritt2 natürlich auch mit der Mitte des sichtbaren Fadenkreuzes. Das ist wichtig.



Wenn sie nun durch den OAZ schauen müssten sie folgendes Bild sehen:

Alles ist zentrisch, nur der FS-Schatten (evtl. mit Spinne) in der HS-Abbildung nicht.


Mit Offset auf der Halterung versetztem FS Mit Offset versetzter Spinne
Offsetanblick1 Offsetanblick2

Andere Anbringungen des FS sind möglich (siehe Beschreibung).

= Tubushintergrund
= Fangspiegel (FS)
= Hauptspiegelabbildung
= Spiegelung der Einblickzentrierhilfe am HS (wenn nicht schwarze Filmdose!)
  • = HS-Mitte und darin reflektierte Fadenkreuzmitte des Cheshire
Schwarzer Kreis innen = FS-Schatten im HS         Schwarze Rechtecke = HS-Halterungen


Justage mit "Halboffset"


Diese Justage ergibt sich oft, wenn ein Fangspiegel ohne Offsetversatz auf der Halterung und eine nicht versetzte Spinne vorliegt. Durch die visuelle Zentrierung des FS im OAZ mit dem Cheshire wird der Offsetversatz O1 entlang zur Tubusachse eingestellt, wie bei der Einstellung des Offset beschrieben. Der Offset weg vom OAZ ist aber nicht eingestellt.

Stellt man den Offset O2 vom OAZ weg nicht ein, dann justiert man so den sogenannten "Halboffset". Es ergibt sich folgendes Problem:

Halboffset


Der HS-Mittelpunkt wird nicht mehr auf der optischen Achse des OAZ abgebildet. Um die Justage zu bewerkstelligen, muss man den FS zur OAZ-Achse und den HS zur Tubusachse verkippen:


Bei genauer Betrachtung dürfte dann aber vieleicht der FS nicht mehr ganz rund im OAZ erscheinen, da er ja zur optischen Achse des OAZ nicht mehr genau im 45° Winkel liegt. Auch die HS-Abbildung im FS erscheint durch diese Verkippung in der Längsachse des Tubus nicht unbedingt genau zentrisch. Ein typisches Merkmal bei der Justage mit Halboffset ist aber, daß die Reflektion der HS-Mittelmarkierung, bzw. nach Schritt 3 auch die Reflektion des Cheshire, weder mittig im FS-Schatten noch mittig zur Spinne erscheint(!), da die optische Achse im Tubus verkippt ist.
Allerdings ist das System auch so in sich justiert und liefert visuell scharfe Abbildungen.
Je nach Grad der Verkippung ist das Bild mehr oder weniger abgeschattet, was visuell evtl. nicht auffällt. Es könnte auch die Genauigkeit von Goto-Systemen gemindert sein.

Eine Verkippung der optischen Achsen zum Tubus erkennen sie immer an einer zur Spinne nicht zentrischen Reflektion HS-Mittelmarkierung bzw. der visuellen Justierhilfe. Ausnahme ist natürlich, wenn die Spinne selbst den Offsetversatz im Tubus hat.


Orientieren sie sich bei den Schritten 2 und 3 deshalb unbedingt nur an der HS-Mittelmarkierung, wie es bei der Ausrichtung der optischen Achsen beschrieben ist.

Wenn sie nun durch den OAZ schauen, sieht es so ähnlich aus, wie bei der Offset-Einstellung mit Offset versetzter Spinne. Allerdings ist es nicht unbedingt so, daß der HS auch mittig im FS erscheint. Der FS erscheint nicht ganz rund. Sie müssten rein schematisch etwa folgendes Bild sehen:

Der FS-Schatten mit Spinne in der HS-Abbildung erscheint nicht zentrisch.
Diese Abbildung stellt nur schematisch die Position des FS-Schattens und der Spinne dar.
Der HS muss nicht unbedingt mittig im FS erscheinen.

Halboffsetanblick

= Tubushintergrund
= Fangspiegel (FS)
= Hauptspiegelabbildung
= Spiegelung der Einblickzentrierhilfe am HS (wenn nicht schwarze Filmdose!)
  • = HS-Mitte und darin reflektierte Fadenkreuzmitte des Cheshire
Schwarzer Kreis innen = FS-Schatten im HS         Schwarze Rechtecke = HS-Halterungen


Justage ohne Offsetversatz


- Schritt 1 -
Ausrichten des Fangspiegels zum OAZ

Diese Einstellung bezeichnet man auch als Non-Offset. In der Regel justiert man seinen Newton eigentlich fast automatisch mit Offset. Aber wenn der FS auf der Halterung ohne Offset sitzt, möchte mancher vieleicht doch seinen FS ohne Offset justieren, z.B. um die Spinne nicht verziehen und doch die Hauptspiegelachse zur Tubusachse ausgerichtet zu haben.
Dann muss man folgendes machen:
Der FS ist so wie bei Einstellung mit Offset mit dem Cheshire mittig im OAZ zu sehen. Um den FS jetzt ohne Offset einzustellen, müsste man diesen vom HS weg um den Offsetversatz in Richung Tubusöffnung versetzen. Dann erscheint der FS aber eben nicht mehr mittig im OAZ, sondern in Richtung Tubusöffnung versetzt und folglich erscheint natürlich auch die Reflektion des HS nicht mehr mittig im FS.
Der Strahlengang noch einmal zur Verdeutlichung:

Schema Nonoffset


Die rote Linie zeigt die Reflektion des Hauptspiegels, die noch abgebildet wird. Der Teil zwischen roter Linie und der schwarzen Aussenlinie wird nicht abgebildet.
Die optischen Achsen sind aufeinander richtig abgestimmt und der Newton ist richtig kollimiert. Wie auf der Abbildung aber gut ersichtlich ist gilt streng genommen: Der Hauptspiegel wird im Fangspiegel ohne Offset nicht ganz, oder bei größerem FS nicht mittig abgebildet!
Man hätte so nur ein nicht vollständig ausgeleuchtetes Bildfeld. Und nun zeigt sich ein Missverständnis, das häufiger vorkommt. Zentriert man jetzt das Bild des Hauptspiegels im Fangspiegel, wie es für die Einstellung mit Offset zuträfe, so ist der Fangspiegel nicht mehr im 45° Winkel und die optische Achse ist im OAZ verkippt. Die HS-Mittelmarkierung liegt dann auch nicht mehr in der Mitte des Cheshire. Bei genauer Betrachtung müsste dann aber auch auffallen, daß der FS nicht mehr ganz rund erscheint. Der Unterschied zwischen "ganz" und "nicht mehr ganz" rund ist aber eventuell recht schwer auszumachen.

Falls sie wirklich den FS ohne Offset einstellen wollen, kann dies mit einer Schablone auf dem FS erfolgen, auf der der geometrische Mittelpunkt des FS für die Justage ohne Offset markiert ist. Dieser Punkt muss mit dem Cheshire oder Laser angepeilt werden.
Nach diesem Kapitel finden sie aber auch eine Methode, wie sie ohne Schablone erkennen können, wann ein korrekter Non-Offset eingestellt ist.

Hier noch eine mechanische Möglichkeit zum Einstellen des FS in der Längsachse ohne Schablone: Bauen sie den FS aus. Nehmen sie die Zentralschraube der FS-Halterung heraus und suchen sie eine passende Mutter und schrauben diese zusammen. Messen sie, wieviel Umdrehungen etwa gebraucht werden um die Offsetlänge einzustellen. Bauen sie den FS wieder ein, zentrieren sie in mittig im OAZ und verstellen sie ihn dann um den Offsetbetrag in Richtung Tubusöffnung. Um die Umdrehungen besser ermitteln zu können, hilft ein kleines Stück Isolierband als Markierung auf dem Schraubendreher.



- Schritt 2 -
Ausrichten des Fangspiegels zum Hauptspiegel

Bei Schritt2 sollte man aus oben genannten Gründen nicht darauf achten, wo die HS-Abbildung auf dem FS erscheint, sondern die Mittelmarkierung! Die Mittelmarkierung des HS muss mit der Fadenkreuzmitte des Cheshire übereinstimmen!
Holt man hier lediglich die HS-Abbildung in die Mitte des FS, dann stimmen auch z.B. Laserjustage und Cheshirejustage nicht überein.



- Schritt 3 -
Ausrichten des Hauptspiegels zum Fangspiegel

Schritt3 führt man dann wieder so, wie bei der Justage mit Offset beschrieben aus.



Wenn sie nun durch den OAZ schauen müssten sie folgendes Bild sehen:

Alles ist zentrisch, nur der FS selbst im OAZ nicht.

Nonoffsetanblick

= Tubushintergrund
= Fangspiegel (FS)
= Hauptspiegelabbildung
= Spiegelung der Einblickzentrierhilfe am HS (wenn nicht schwarze Filmdose!)
  • = HS-Mitte und darin reflektierte Fadenkreuzmitte des Cheshire
Schwarzer Kreis innen = FS-Schatten im HS         Schwarze Rechtecke = HS-Halterungen


Ganz einfach: FS-Positionierung ohne Schablone

Jetzt wo sie wissen, wie ein korrekter Offset oder Non-Offset aussieht kann ich erst eine sehr simple Methode zur Einstellung der FS-Psoition erläutern, ganz ohne Berechnen und Schablone. Dabei kann man es sich zu Nutze machen, daß ein korrekter Offset bzw. Non-Offset nur dann eingestellt ist, wenn die optischen Achsen genau mittig im Tubus verlaufen. Sehen tut man dies, wenn nach vollendeter Justage die HS Mittelmarkierung mit der Reflektion der Einblickzentrierhilfe auch mittig zur Spinne erscheint (nicht zum FS-Schatten!!!). Dies trifft allerdings nicht bei mit Offset versetzter Spinne zu.

Messen und richten sie die Spinne so mittig wie möglich im Tubus aus. Justieren sie die optischen Achsen (Schritt 2 und 3) ihres Instrumentes aufeinander ab. Es ist völlig egal, ob sie hierbei einen Laser oder ein Cheshire nehmen. Schauen sie dann mit dem Cheshire oder mit einer durchbohrten Filmdose in den OAZ. Erscheint die HS-Mittelmarkierung längs zum Tubus nicht zentrisch zur Spinne, ist nicht der richtige Offset oder Nonoffset in dieser Achse eingestellt.
Verstellen sie den FS Stück für Stück in die entsprechende Richtung und justieren sie dazwischen am Newton die optischen Achsen aufeinander, bis die HS-Mittelmarkierung zentrisch zur Spinne sitzt. So justiere ich die Grundeinstellung nur noch, es funktioniert wunderbar, dauert allerdings etwas länger, da man die FS-Position nach und nach einstellt. Dafür kann man ganz auf eine FS-Schablone verzichten und stellt die FS-Position trotzdem ziemlich genau ein. Dies gilt natürlich nur bei im Tubus zentrischer Spinne.
Nach diesem Prinzip können sie auch erkennen, ob der FS nicht mit richtigem Offsetversatz auf der Halterung angebracht ist, nämlich wenn der HS im FS dann nicht zentrisch erscheint. Dies Prinzip finden sie auch bei der Seeing1-Justage.

Zusammenfassung

Man kann nach 2 Arten justieren: Wichtig ist es zu wissen:
Richtet man zuerst den FS visuell mittig im OAZ aus, so stellt man den Offset in Richtung HS automatisch ein!

Streng genommen erscheinen die optischen Elemente bei genauer Justage so:

1. Justage ohne Offset

Dies ist rein theoretischer Natur, fast immer wird der FS im OAZ visuell zentriert.
2. Justage mit Halboffset

Meist wird hierbei der Offset in Richtung HS automatisch eingestellt, indem der FS im OAZ visuell zentriert wird. Der FS ist aber nicht herstellerseits mit Offset vom OAZ weg auf der Halterung montiert. Dadurch entsteht eine Einstellung mit Halboffset. Hierbei muss der FS etwas entlang der Tubusachse verkippt werden, um die optischen Achsen aufeinander auszurichten, also damit der HS-Mittelpunkt in die Mitte des Cheshire kommt. Dadurch kann der FS und auch der FS-Schatten nach vollendeter Justage eventuell sogar nicht ganz rund erscheinen. Auch die HS-Reflektion erscheint dadurch in der Längsachse nicht unbedingt mittig im FS. Die Reflektion des Cheshire ist zwar mittig im HS, aber versetzt zum FS-Schatten und zur Spinne(!), die wiederum auch nicht mittig im HS erscheinen können, da die optische Achse im Tubus ja verkippt ist.

3. Justage mit Offset

Also erscheinen bei korrekter Justage alle sichtbaren optischen Elemente zusammen eigentlich nie zentrisch!
Aber: Je größer das Öffnungsverhältnis und je geringer die Obstruktion, um so weniger sind diese Unterschiede auffällig!

Tip:
Einen korrekten Offset oder Non-Offset erkennen sie immer daran, daß die HS-Mittelmarkierung zentrisch zur Spinne erscheint. Dies gilt natürlich nur bei im Tubus zentrischer Spinne.

Faustformel

Weiter oben habe ich die Toleranzen angesprochen. Die bis jetzt geschilderten Justagen sind natürlich Idealfälle. Leichte Abweichungen des FS von der Idealposition lassen sich nicht vermeiden. Mancher möchte auch keinen Offset einstellen. Worauf muss man denn eigentlich nur achten?
Dazu gilt diese leichte Faustformel:

Schritt 1 - Der FS sollte möglichst zentriert (Spinne ausmessen) im Tubus und zum OAZ (Blick durch Zentrierhilfe) sitzen. Für diesen Schritt fahren sie den OAZ soweit wie möglich aus, aber nur soweit, daß er noch genug Stabilität hat um nicht zu verkippen.

Schritt 2 - Der HS-Mittelpunkt muss in die Mitte der Zentrierhilfe. Die Position der HS-Abbildung im FS berücksichtigt man dabei nicht!
Für diesen und den nächsten Schritt fahren sie den OAZ in den Bereich aus, in dem sie fokussieren.

Schritt 3 - Die Reflektion des Mittelpunktes der Zentrierhilfe im HS (FS-Schatten) und die HS-Mitte werden übereinander gebracht, die bei korrekter Justage von Schritt 2 auch automatisch mit der Mitte der Zentrierhilfe zusammenfallen.

Was immer zentrisch in der Justierhilfe zu sehen sein muss, ist die Mittelmarkierung des HS und die Reflektion der Einblickzentrierhilfe.
Dann stimmt auch die Kontrolle mit dem Laser im Rahmen der möglichen Toleranzen.
Zum Thema, was zentrisch erscheint oder nicht, empfehle ich noch diesen englischsprachigen Artikel von Bryan Greer.

Die Laserjustage eines Newton

Beachten sie folgendes bei der Laserjustage:

  • Der Hauptspiegel muss eine genaue Mittelmarkierung haben
  • Der Laser sollte selbst gut justiert sein
  • Der Justierlaser wird in den möglichst waagerecht eingestellten OAZ gesteckt.
    Er darf nicht verkanten und sollte gleichmäßig aufliegen
  • Schauen sie nie in den Laserstrahl! Achten sie auch bei der Justage besonders darauf, nicht zufällig in den am HS reflektierten Strahl zu schauen



Zuerst die Justage des Lasers prüfen!

Bevor sie mit dem Laser justieren, sollten sie sicher stellen, daß der Laser selbst justiert ist.
Der Justierlaser kann sich selber dejustieren, wenn er z.B. mal auf harten Boden fällt. Es soll sogar vorgekommen sein, daß ein neuer Laser dejustiert ausgeliefert wurde. Dann muss unbedingt erst der Laser selbst justiert werden, sonst ist die Kollimation unbrauchbar.

Im Gehäuse des Lasers steckt eigentlich nur ein einfacher Laserpointer. Sitzt dieser im Gehäuse verkantet bzw. schräg, so ist er nicht symmetrisch zur Rotationsachse des Gehäuses, und der Laserstrahl tritt schräg aus dem Laser aus. Je nachdem wie man den Laser im OAZ dreht, tritt der Laserstrahl anders aus. Zur Überprüfung seines Justagezustandes steckt man den Laser in den OAZ des Newton und dreht ihn. Wenn dann der Laserpunkt auf dem HS einen Kreis beschreibt, muss der Laser justiert werden.

Der Laser wird meist mit 3 kleinen Innensechskanntschrauben im Gehäuse genauso wie ein Spiegel justiert, aber auch hier gibt es natürlich unterschiedliche Modelle. Mit den 3 Justageschrauben im Gehäuse (je nach Modell) stellt man ihn so ein, daß der Laserpunkt (möglichst) keine Bewegung mehr auf dem HS zeigt, wenn man den Laser im OAZ dreht. Dies ist wahrlich eine Fummelarbeit aber zwingend notwendig.

Manchmal wird eine Drehbank zum Justieren des Lasers empfohlen. Doch wenn sie schon beim Drehen des Lasers im OAZ kein Shifting mehr feststellen können, warum dann noch genauer? "Sehen" tuen sie diese höhere Genauigkeit beim Justieren des Newtons dann auch nicht.



- Schritt 1 -
Ausrichten des Fangspiegels zum OAZ

Einige Anleitungen zur Laserjustage beinhalten diesen Schritt nicht. Ihr System ist dann auch kollimiert. Ist die Position des FS im Tubus und zum OAZ aber stark abweichend, haben sie eventuell Abschattungen. Es sollte daher die Ausrichtung der Spinne und der Anblick des FS im OAZ visuell geprüft werden. Hierzu reicht dann eigentlich eine einfache Einblickzentrierhilfe. Sie können hierzu aber auch ihren Laser nutzen.

Oft wird behauptet, mit dem Justierlaser könne man den FS nicht zum OAZ ausrichten. Es geht aber im Rahmen bestimmter Toleranzen.
Das Hauptargument gegen diese Methode besagt, daß der Laser ja nur einen Punkt abbildet, und daher ein Verkanten nicht sichtbar wird. Der Laser sendet aber einen Laserstrahl bzw. ein paralelles Strahlenbündel aus, und für Strahlen gilt bei der Reflektion immer:

Einfallwinkel = Ausfallwinkel!

Egal um welche Achse der FS verkippt ist, so verändert dies den Ausfallwinkel des Laserstrahls.
Wenn der FS seitlich verkippt ist, so lenkt dies den Laserpunkt neben die HS-Mitte. Fällt der Laserstrahl gleichzeitig auf die FS-Mitte und die HS-Mitte, so kann er theoretisch nicht verkippt sein. Und auch seine Position zum OAZ ist dann berücksichtigt.

Auswirkung eines verkippten FS auf den Laserstrahl
Blick von vorne in den Tubus


Man muss hierbei aber die Exaktheit des Lasers und die Lage der Spiegel zueinander berücksichtigen. Wenn der FS Mittelpunkt nicht äußerst exakt getroffen wird, oder der FS quer zum Tubus nicht genau zentrisch gegenüber dem HS liegt, stimmt die Ausrichtung auch nicht ganz genau. Manchmal bezieht sich diese Aussage lediglich darauf. Ein Bilck durch eine Zentrierhilfe ist daher trotzdem sinnvoll, um zu sehen, ob es solche Fehler gibt. Aber hier müssen sich minimale Abweichungen nicht unbedingt gleich sichtbar auf die Abbildungsleistung auswirken.
Eine Einstellung mit einem Cheshire ist da wohl genauer, aber meines Erachtens für visuelle Beobachtung nicht zwingend notwendig (vieleicht bei f4). Wer schon einen Laser hat und sich keine zusätzliche Justierhilfe kaufen möchte, kann diesen Schritt auch so durchführen.

Mit dem Laser geht man nun wie folgt vor. Ich nenne dies die...

Die Laserpunkt-Fangspiegel-Hauptspiegel Methode

Man bezieht hierbei also schon Schritt 2 im Groben mit ein.
Bei Justage mit Offset muss die Offsetlage des FS in der OAZ Achse O2 (Entfernung zum OAZ) wie bei der Beschreibung zum Offset eingestellt sein! Bei Offset trifft der Laserstrahl dann in der langen Achse des FS im Offsetpunkt und nicht mittig auf den FS.

Wichtig ist aber, daß der Laserstrahl in jedem Fall in der kleinen Achse des FS mittig auftrifft, also quer zum Tubus. In etwa 5 Minuten ist der Fangspiegel ausgerichtet

Wenn man nicht genau sehen kann, ob der Laserpunkt mittig auf dem FS auftrifft, kann man dies mit einer Schablone prüfen. Es geht aber auch ganz ohne Schablone, aber nur bei einer im Tubus zentrischen Spinne. Dies Prinzip finden sie auch bei dem Beitrag zur Einstellung ohne Schablone und der Seeing1-Justage.

Justieren sie den Newton mit dem Laser einmal ganz durch. Schauen sie dann mit der Filmdose durch den OAZ. Die HS-Mittelmarkierung sollte in jedem Fall quer zum Tubus zentrisch zur Spinne erscheinen. Erscheint die HS-Mittelmarkierung längs zum Tubus nicht zentrisch zur Spinne, ist nicht der richtige Offset oder Nonoffset in dieser Achse eingestellt. Verstellen sie den FS Stück für Stück in die entsprechende Richtung und justieren sie dazwischen am Newton ganz durch, bis die HS-Mittelmarkierung zentrisch zur Spinne sitzt. So justiere ich die Grundeinstellung nur noch, es funktioniert wunderbar, dauert allerdings etwas länger, da man die FS-Position nach und nach einstellt. Dafür kann man ganz auf eine FS-Schablone verzichten und stellt die FS-Position trotzdem ziemlich genau ein. Dies gilt natürlich nur bei im Tubus zentrischer Spinne.

Bei einem System mit Offset-versetzter Spinne geht es aber nicht ohne Schablone genauer. Eine Schablone für den FS kann man sich aus dünner Pappe ausschneiden. Sie kann auch rechteckig sein. Die lange Achse des FS kann man abmessen, oder näherungsweise so berechnen:

Lange Achse = Kurze Achse x 1,41


Ich halte die Schablone mit den Fingern leicht an den Rand des FS (Zwirnhandschuhe gegen Fingerabdrücke benutzen). Bei meinem GSO kann ich die Schablone auch in die Halteklemme der FS Halterung vorsichtig einschieben, und die Schablone hält.
Um die Markierungen auf der Schablone sehen zu können, sollte man zusätzlich mit einer Taschenlampe in den Tubus leuchten (Vorsicht!...nicht vom damit sichtbaren Dreck auf dem HS geschockt sein, der ist normal, nicht gleich reinigen!). Für die erreichbare Genauigkeit im Hobbybereich reicht das meiner Meinung nach.
Gegebenenfalls führt man dies mehrfach durch, und kontrolliert zwischendurch mit Schablone und Einblickzentrierhilfe bis das gewünschte Ergebnis erzielt ist. Nach meiner Erfahrung ist dies nur maximal 1-2 Mal nötig.



Mit diesen Methoden habe ich bei meinen f5 Newtons selbst zufriedenstellend mehrfach den Fangspiegel nach Aus- und Einbau justiert (Optimierungsarbeiten).



- Schritt 2 -
Ausrichten des Fangspiegels zum Hauptspiegel

Nun macht man mit den Justageschrauben des Fangspiegels nur noch die Feinabstimmung, so daß der Laserstrahl so exakt wie möglich auf die Mitte (Mittelmarkierung)des Hauptspiegels fällt.
Beim Laser ist dieser Justageschritt für die Genauigkeit des folgenden Schrittes sehr wichtig. Nehmen sie diesen Schritt also sehr exakt vor.
Daher sollte auch bei der Justage mit Laser vor der Beobachtung immer auch dieser Schritt überprüft und ggf. korrigiert werden!

Die Bilder zeigen die grobe Einstellung, wie man sie schon bei Schritt 1 vornehmen sollte. Es ist auch gut der Laserreflektionspunkt auf dem FS erkennbar.



Ich habe die besten Egebnisse gehabt, wenn der OAZ dazu in der Position steht, in der fokussiert wird. Bei meinem Foto-optimierten OAZ stecke ich dazu die Verlängerungshülse ein(!), mit der ich auch beobachte. Sie sollten nämlich die Justage nicht auf einen theoretischen zentralen Bezugspunkt im OAZ ausrichten, sondern auf die optische Achse des Okulares, mit dem ja beobachtet wird. Dort soll das Bild optimal abgebildet werden.

Bei Justage mit und ohne Verlängerungshülse habe ich bei meinem Newton unterschiedliche Justagergebnisse festgestellt. Ich habe dies daher mal ausprobiert und ohne Verlängerung justiert, dann mit Verlängerung beobachtet, was unbefriedigende Abbildungen lieferte. Wenn ich mit der Verlängerung justiere, mit der ich auch beobachte, hatte ich bisher beste Abbildungsergebnisse.



- Schritt 3 -
Ausrichten des Hauptspiegels zum Fangspiegel, bzw. zur optischen Achse des OAZ

Nun verstellt man den HS nur noch so, daß der Laserstrahl in sich selbst durch die Lochscheibe im Justierlaser zurückfällt. Dieser Justageschritt ist beim Laser sehr von der Genauigkeit von Schritt 2 abhängig.



Wenn sie nun die einfache Einblickzentrierhilfe in den OAZ stecken und durchschauen, muss das Einblickloch der Zentrierhilfe deckungsgleich mit der HS-Markierung sein.
Ist dies nicht so, so wurde der Laser verkantet eingesteckt, oder die HS-Mittelmarkierung wurde nicht genau genug getroffen. So können sie bei Zweifeln an der Genauigkeit ihre Laserjustage überprüfen.

Tip:
Wenn sie nachts auf dem Feld den Hauptspiegel nachjustieren wollen, ohne den Tubus für den Laser waagerecht zu stellen, nehmen sie einfach die Filmdose.



Wenn man den Auftrittspunkt des Lasers auf dem FS nicht beachtet kann die FS-Position im Tubus nicht ordentlich und bei starker Abweichung ggf. Abschattungen sichtbar sein. Allerdings wäre das System trotzdem in sich noch richtig kollimiert! In folgendem Fall ist trotz Beachtung des Auftrittspunktes die Justage korrekt, aber die FS-Position schlecht:

Laserjustage schlecht


Der FS ist in der Höhe nicht richtig eingestellt, der Laserpunkt scheint aber trotzdem richtig auf die Spiegelmitte (oder den Offsetpunkt)zu fallen. Wenn man aber je nach Anbringung des FS auf der Halterung die Spinne gut ausgemessen hat, tritt dieser Fall nur dann auf, wenn der HS nicht mittig im Tubus sitzen sollte.
Eine Falscheinstellung in der Längsachse des Tubus hätte ähnliche Auswirkungen. Beachtet man aber hier den Auftrittspunkt des Lasers am FS, würde eine Verschiebung des FS zur Längsachse des Tubus sofort auffallen, da hier der Laserpunkt in der langen Achse des FS auch nicht mittig auftreffen würde.
Einen guten Artikel zur Laserjustage gibts auch bei astrooptik.com.

Noch eine Anmerkung zum angeblichen schlechten Kollimieren mit Laser.

Meist wird die Schuld bei Abweichungen zwischen Anblick im OAZ und und der Kontrolle mit Laser dem Laser in die Schuhe geschoben. Dies liegt aber oft daran, daß unter Voraussetzung der weiter unten angesprochenen Verständnisprobleme justiert wurde. Das wiederholt angesprochene Problem vom Verkanten betrifft natürlich auch langbauende optische Justierhilfen (nicht die Filmdose), welche gewiss nicht so empfindlich wie der Laser reagieren, aber dadurch auch ungenauer werden.

Wenn sie bei wiederholtem Einstecken des Lasers in den OAZ feststellen, daß dieser den HS jeweils an unterschiedlichen Punkten trifft, so kann dies nur 4 Ursachen haben: Andere Gründe für abweichende Justagergebnisse gibt es nicht! Auch etwas Spiel des Lasers im OAZ kann nicht zu deutlich sichtbaren Abweichungen führen. Anders als bei einer Verkippung des Lasers tritt hier kein zusätzlicher Winkelfehler auf. Der Laserpunkt bewegt sich auf dem HS nur so stark, wie auch Spiel im OAZ ist. Solange weniger als 1mm Spiel im OAZ ist, kann dies vernachlässigt werden.

Sollte ihr Instrument mechanische Instabilität aufweisen, so ist das kein Grund die Genauigkeit des Lasers zu kritisieren, auch mit einem Cheshire müssten sie diese Abweichungen feststellen. Hier ist es aber nicht notwendig gleich zu verzweifeln. Lesen sie dazu die Hinweise bei den Toleranzen und der Justagestabilität.

Eigentlich ist es egal womit man justiert, das Prinzip ist immer das gleiche, wenn man die Ausrichtung der optischen Achsen bei Schritt 2 und 3 streng befolgt. Hier gibt es trotzdem viele unterschiedliche Ansichten zu. Wenn möglich, sollte man vorher einmal selbst austesten, womit man besser klar kommt. Der Vorteil eines Lasers nachts auf dem Feld ist aber nicht zu leugnen.

Ich persönlich kann den Laser empfehlen. Ihn und eine einfache Einblickzentrierhilfe nehme ich für Schritt1. Schritt 2 und 3 mache ich nur mit dem Laser. Um generelle Verkantungsfehler des Lasers auszuschließen, habe ich öfter mal mit der Filmdose geprüft, ob Schritt 3 stimmt. Bei Bedarf holt dann noch eine Justage am Stern das letzte Quentchen Leistung aus dem Newton, was bei mir oft schon eine saubere Kollimation zeigte. Scharfe Abbildungen habe ich bisher immer gehabt.


Barlowed Laser

Wenn man ein Verkanten des Lasers durch eine ungenaue Auflage befürchtet, kann man auch die Barlowed Laser Methode anwenden. Auch wenn man Bedenken hat, daß der Laserpunkt die HS Mitte nicht exakt genug trifft, um für Schritt3 den Strahl genau genug zurückzuwerfen, kann man diese Methode anwenden. Dies funktioniert im Prinzip wie mit der Filmdosenmethode.

Setzt man vor dem Laser eine Barlow Linse ein, so wird der Laserstrahl flächig und man kann die Reflektion der Mittelmarkierung auf der Mattscheibe erkennen, die man dann zentriert. Ist der Laser nun z.B. im OAZ etwas verkantet, so hat dies keine so gravierende Auswirkung auf die Reflektion der Mittelmarkierung, wie ohne Barlow auf den reflektierten Laserpunkt. Hierfür eignet sich aber nur eine 1,5x oder 2x Barlow. Am besten hat man einen Laser, in den die Barlow eingeschraubt werden kann. Das Einsetzen der Hülse einer 2xfach Barlow funktioniert nicht so gut.
Diese Methode wird nur bei Schritt 3 angewendet. Schritt 2 wird natürlich ohne Barlow ausgeführt.
Probieren sie selbst, ob sie damit bei der Beobachtung sichtbar bessere Resultate erzielen. Viele Sternfreunde sind überzeugt, mit dieser Methode genauer zu justieren.
Meines Erachtens reicht auch die Kontrolle mit der Filmdose oder am defokussierten Stern.

Justagestabilität

Wie bei den Toleranzen erwähnt, kann jedes Instrument eine gewisse Justage-Instabiltät aufweisen. Falls sie ordentlich justiert haben und nach mehrmaligen Schwenken des Tubus, Drehen in den Rohrschellen oder einfach nach der Auskühlphase unzureichende Abbildungen haben und eine Dejustage feststellen, so ist dies meist die Ursache.
Versuchen sie zuerst die Fehler einzugrenzen.
  1. Instabilität am hinteren Teil des Tubus.

    Cheshire - das Spiegelbild des Chehsire ist nicht mehr im HS-Mittelpunkt
    Laser - der Laserpunkt ist nicht mehr in der Mitte der Laser-Mattscheibe

    Im einfachsten Fall haben sie nur vergessen sie Konterschrauben am HS anzuziehen.
    Sonst ist hierbei meist die HS-Halterung betroffen. Überprüfen sie ob der HS in den Halterungen zuviel Spiel hat. Ziehen sie keinesfalls die Halterungen fest an! Der Hauptspiegel verspannt sonst und liefert Abbildungsfehler. Ein dünnes Blatt Papier sollte erfahrungsgemäß mindestens zwischen Halterungen und Spiegel passen.

  2. Instabilität am vorderen Teil des Tubus.

    Cheshire - der HS-Mittelpunkt ist nicht mehr im Fadenkreuz
    Laser - der Laserpunkt ist auf dem HS ausserhalb der Mittelmarkierung

    Hierbei treten beim Laser auch immer zugleich die unter 1 genannten Abweichungen mit auf. Justieren sie nur Schritt 2 korrekt, um zu sehen, ob dann der hintere Teil des Tubus auch Fehler aufweist.
    Bei Instabilität am vorderen Teil des Tubus können mehrere Komponenten die Auslöser sein:

    • Shifting des OAZ beim Fokussieren
      Fahren sie den OAZ etwas hin und her und prüfen sie den Justagezustand. Sollte der OAZ zu Abweichungen in der Justage führen, so gibt es im Internet viele Tips zur Reduzierung des sogenannten "Shiftings".
    • Üngenügend gespannte Spinne
      Überprüfen sie die Spannung der Spinne. Bitte spannen sie nicht zu fest, sonst verbiegen sie nur den Tubus!
    • Fangspiegelhalterung
      Besonders bei Halterungen aus Plastik können sich die Justierschrauben in die Halterung einbohren. Das Plastik gibt etwas nach. Kontern sie weniger stark oder versuchen sie eine große Unterlegscheibe zwischen Justageschrauben und Halterung zu befestigen.


  3. Biegsamer Tubus

    Dies ist die häufigste Fehlerquelle. Die gefalzten Blechtuben der meisten Newtons können einfach nicht absolut verwindungssteif sein. Hierbei treten beide Fehler gleichzeitig auf, aber es wirkt sich nach meiner Erfahrung stärker auf die FS-Ausrichtung aus. Oft reicht eine Korrektur von Schritt 2 und der Newton sollte wieder justiert sein. Ansonsten hilft nur das Anbringen von Metallringen im Tubus, die zugleich als Blenden fungieren können. Holen sie sich hierzu fachmännischen Rat ein. Bei parallaktisch montierten Instrumenten wird der Tubus auch durch das Anziehen der Rohrschellen verzogen und das Instrument kann danach eine Dejustage aufweisen.
    Ansonsten hilft nur häufiges nachjustieren, wobei ein Laserjustierer überaus praktisch ist.

Seien sie aber nicht frustriert, wenn ihr Newton hier Fehler aufweist. Für ein mechanisch einwandfreies Instrument müssen sie schon richtig tief in die Tasche greifen und selbst dann kann es sein, daß sie immer noch kleine Mängel finden. Jedes Instrument hat hier unterschiedliche Schwachpunkte. Fragen sie spezifisch zu ihrem Instrument in Foren an. Mit etwas Glück hat jemand eine einfache Lösung.

Ein nicht ganz senkrecht auf dem Tubus stehender, also dazu "verkippter" OAZ hat keinen Einfluss auf die Justage! In Schritt 2 der Justage richten sie den FS ja so aus, daß die Achse des OAZ darüber auf die Mitte des HS fällt. In der Querachse des Tubus sollte aber eine solche Verkippung möglichst nicht vorhanden sein.
Nur der Vollständigkeit halber möchte ich schildern, wie sie einen verkippten OAZ überprüfen. Dies ist aber wirklich nur etwas für Perfektionisten.

Auf der gegenüberliegenden Seite des OAZ macht man sich eine Markierung (z.B. Paketklebeband mit aufgemalten Punkt aufkleben), die genau dort ist, wo die optische Achse des OAZ auftreffen müsste. Die Vermessung des Punktes ist allerdings nicht ganz einfach zu bewerkstelligen. Diesen Punkt visiert man entweder mit dem Cheshire oder einem gut justierten Laser an und gleicht bei Abweichungen den OAZ durch Unterlegen mit etwas Folie oder ähnlichem an. Manche OAZ´s kann man auch justieren.

Häufige Verständnisprobleme

Bei langsamen Öffnungsverhältnissen (f8, f10 usw.) kann der Offset ruhig vernachlässigt werden, da er so klein ausfällt, daß er kaum mehr auffallen sollte. Daher entstehen hier weniger Verständnisfragen. Da es aber aber bei schnelleren Geräten (f4-f6) genauer sein soll, hier nochmal die häufigsten Verständnisprobleme im Überblick. Mir selbst sind einige dieser Verständnisprobleme auch unterlaufen.

1. "FS mittig im OAZ ausrichten." ohne weitere Erklärung (Schritt 1)
Richtet man optisch den FS mittig im OAZ aus, stellt man automatisch schon den Offset in der Längsachse des Tubus ein. Wird dies nicht erwähnt oder überlesen, kann leicht der Fehlschluss entstehen, man würde ihn ohne Offset einrichten

2. "HS mittig im FS einstellen" (Schritt 2)
Dies trifft nur bei korrekt eingestelltem Offset zu. Stellt man ohne korrekten Offset den HS mittig im FS ein, ist nicht zwangsläufig auch die optische Achse des OAZ auf den HS ausgerichtet. Eine Kontrolle mit dem Laserjustierer zeigt dann eine Dejustage. Wer so justiert, sollte dies Wissen.
Meines Erachtens ist das daher eigentlich nur bedingt und eher für die hier angesprochenen Einsteigerteleskope bei Justage nur mit Zentrierhilfe ohne Fadenkreuz zu empfehlen. Es wird aber wohl immer noch oft angewandt.
Fehlt der Hinweis oder er wird überlesen, kann das leicht zu Missverständnissen führen.

3. "den FS um den Offset in Richtung HS verschieben."
Stellt man unter Voraussetzung der Fehlinterpretation bei Punkt1 zusätzlich den Offset anders ein, als mit einer Schablone, dann stellt man in der Längsachse zum Tubus einen doppelten Offset ein. Mit einer Schablone, auf der der Offsetpunkt eingezeichnet ist, hat man dies Problem aber visuell nicht. Ohne entsprechenden Hinweis müsste ein eventuelles Missverständnis bei Punkt1 selbst erkannt werden.

4. "Wenn alles zentrisch ist stimmt alles (...wenn kein Offset eingestellt ist)"
Entweder ist der FS selbst im OAZ nicht zentrisch (ohne Offset) oder der FS-Schatten im HS-Abbild (mit Offset). Nur die anderen Abbildungen erscheinen immer zentrisch. Alles zusammen wird man streng genommen nicht richtig zentrisch ausrichten können. Aber bei langsamen Öffnungsverhältnissen fällt dies natürlich kaum auf, insofern stimmt es bedingt. Fehlt auch hier der entsprechende Hinweis oder wird er übersehen, kann das ebenso leicht zu Missverständnissen führen.

5. "Wenn die Laserjustage in sich richtig ist, stimmt es"
Das stimmt nur bedingt, nämlich wenn der Auftrittspunkt der Laserstrahls auf dem FS nicht beachtet wird. Die FS-Position im Tubus kann dann trotz in sich stimmiger Laserjustage völlig falsch sein, Abschattungen oder Randunschärfen wären im Extremfall die Folge. Ist die Abweichung des FS von seiner "Idealposition" nur minimal, muss dies aber nicht unbedingt stören. Die Kollimation in sich stimmt aber, und auf der optischen Achse hat man in jedem Fall eine scharfe Abbildung.


Feedback?

Falls ihnen etwas unverständlich erscheint oder sie eine Frage nicht beantwortet finden, so können sie mir dies gerne mitteilen. Ich bin bemüht diese Seite weiter zu optimieren, damit vielen nicht nur die Justage eines Newton gelingt, sondern auch verstanden werden kann, wie es funktioniert.
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Allerdings ist es leider nicht möglich, auf Instrumente bestimmter Hersteller im einzelnen einzugehen, da es hier eine zu große Vielfalt gibt und der Markt sich ja auch ständig weiter entwickelt.


Alle Grafiken habe ich selbst erstellt. Nach Anfrage und unter Angabe der Quelle können sie weiter veröffentlicht werden.



tinc