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von

Diane Neisius

WARNUNG
Sonnenbeobachtung IST potentiell gefährlich! Die Beobachtung der Sonne mit ungeeigneten Ferngläsern oder Teleskopen kann im schlimmsten Fall SOFORTIGE ERBLINDUNG zur Folge haben!
Die folgende Beschreibung der Modifikationen an meinem Coronado PST sollten keinesfalls von Personen nachgemacht werden, die über die Funktionsweise des Instrumentes und seiner internen Filter nicht genauestens Bescheid wissen!
Ich übernehme keine Verantwortung für was auch immer, wer das hier nachmacht ist selbst schuld!

Übersichts-Bild:
Der aktuelle Zustand meines PST, Stand Sommer 2013 -
Baader-Halpha-CCD Filter 35nm, 2", als ERF vor dem Objektiv. Infrarotblockung durch zusätzliches 2" Schott KG3 Filter. Okularstutzen- Verlängerung mit Original-ERF entfernt. 10mm Blockfilter aus einem BF10. Baader Binokular mit 1,5x Barlow als Glaswegkorrektor. 40mm Plössl Okulare. Sonnenschild Eigenbau aus schwarzer und weißer Pappe mit selbstgebogener Messingklammer.

Die einzelnen Modifikationen werden bei den Bildern unten genauer beschrieben.

Update: 2012 bin ich wegen "Bauarbeiten" nicht viel zum Beobachten gekommen, der Sommer 2013 brachte dann in der zweiten Hälfte wieder mehr Zeit für die Sonne mit. Das Thema IR hat mich zu einigen Veränderungen veranlaßt, siehe unten.

Als ich auf dem ATT 2010 in Essen einen sehr günstigen Binokularansatz ergattern konnte, stand für mich fest, daß der an mein Coronado PST kommt. Zusammen mit einer 3x Barlow klappte das auch, allerdings war die resultierende Vergrößerung riesig. Dennoch war mir wie vielen Bino-Besitzern von diesem Moment an klar: "nie mehr ohne".
Die Garantie für mein schon 2006 gekauftes PST war ohnehin fast abgelaufen, deshalb beschloß ich, es zu zerlegen. Der Trick mit dem Ölfilterwerkzeug klappte bei mir nicht, allerdings läßt sich ein alter Ledergürtel mit einer Rohrzange fest genug auf dem Tubus halten, um ihn abzuschrauben, ohne dabei Kratzer zu hinterlassen.
Rechts zu sehen die Einzelteile des PST. In der "neuen" Bauform hat die Objektivlinse keine ERF-Beschichtung mehr, sondern es sitzt ein seperater 15mm-ERF in der Verlängerungshülse des Okularhalters/ Blockfilters. Die Verlängerungshülse darf daher nicht einfach so entfernt werden, um mehr Spielraum für den Fokus zu bekommen, sondern sie muß durch einen geeigneten objektivseitigen ERF ersetzt werden.
Ich vermute, daß auch die Beschichtungen des Etalons das durch längeres Leben danken werden. In einem unmodifizierten PST der gegenwärtigen Bauart geht nämlich der gesamte ungefilterte Lichtstrom von der Sonne durch den Etalon.

Als neuer ERF eignet sich ein 2" Filter von Baader (dazu unten mehr), die Frage ist aber, wie der vor dem Objektiv befestigt wird? Im PST-Objektiv befindet sich ein M52-Gewinde, in das der Filter nicht paßt, Adapter konnte ich keine finden. Lösung: ein kurzes Stück 2" Okularhülsenverlängerung wird mit etwas Klebeband umwickelt und in das PST- Objektivgewinde fest eingepreßt. Im Photo links ist das rote Klebeband noch sichtbar (der Filter ist noch nicht eingeschraubt). Das PST hat damit am Objektiv ein 2" Filtergewinde.

Als ERF eignet sich ein Baader Halpha CCD Nebelfilter mit 35nm Bandpaß. Dieser Filter verhält sich laut den Transmissions- Diagrammen auf der Baader-Seite ähnlich gut oder sogar etwas besser als der C-ERF. Er blockt außerhalb des Paßbandes bis auf 0.1% (nach Auskunft einer amerikanischen Webseite, ich habe den Link leider verloren), was ND 3 entspricht. Wichtig ist das vor allem im Infrarot, wo der Coronado- Blockfilter offen wie ein Scheunentor ist (siehe die Meßdiagramme auf sonnen-filter.de).
Vorsichtshalber habe ich Tests mit einer Rotlichtlampe gemacht. In 30cm Entfernung ist die Infrarotstrahlung von einer medizinischen Rotlichtlampe sehr eindrucksvoll auf der Haut zu spüren. Wird der Baader-Halpha-Filter dazwischengehalten, verschwindet der Eindruck von Wärme an der entsprechenden Stelle zunächst. Das Rot ist natürlich durch den Filter zu sehen.
Mit einem starken Infrarotlaser aus meinem Labor habe ich die Transmission bei 810nm Wellenlänge auch gemessen, das Resultat war T = 3 * 10-4. Das ist ziemlich dunkel (etwa Dichte 3,5).
Allerdings stellte sich später heraus, daß der Halpha Filter im Infrarot jenseits von 1400 nm dann doch wieder ziemlich durchlässig wird. Mehr dazu unten.

Hier ist das Bild der gesamten ERF-Modifikation zu sehen: Vor dem Objektiv der Baader-Halpha- Filter als ERF, dafür ist die Verlängerungshülse mit ERF vor dem Blockfilter entfernt. Der KG3 Filter fehlt in dieser Aufnahme von 2010 noch. Der Gewinn an Platz reicht aus, um mit einer 1,5x Barlow, die in den 1,25" Ansatz am Bino eingeschraubt ist, in den Fokus zu kommen.
Erster sichtbarer Vorteil war, daß eine sehr störende Reflexion des originalen ERF unmittelbar neben dem Sonnenbild verschwunden war. Die Reflexion des Baader-Filters ist nur sehr schwach und viel weiter weg.
Diese Konfiguration hat allerdings auch Nachteile. Der 5mm Blockfilter, der im Originalzustand das Sonnenbild nur knapp durchläßt, sitzt jetzt weiter vorne. Dadurch schneidet er entsprechend Licht vom Strahlkegel ab. Das resultiert in einem kleineren Bereich in der Mitte, in dem die Sonnenscheibe mit maximalem Kontrast gesehen werden kann. Zu den Rändern des Sichtfeldes fallen Auflösung und Halpha- Detailreichtum rapide ab (Lösung des Problems siehe unten).
Ein anderer Nachteil: der abgewinkelte Binokularansatz ist voll der Sonne ausgesetzt und wird sehr schnell warm.

Das Problem mit der Erwärmung läßt sich einfach durch einen Schild lösen. Zwei DIN A4 große Stücke Pappe aus schwarzer und weißer Pappe werden miteinander verklebt. Eine Halterung läßt sich aus einem Streifen Messingblech biegen (die Form ist einer Halterung für Sicherungen oder kleinen Glühlämpchen nachempfunden).
Schraube und Unterlegscheiben verbinden Pappe und Klammer. Die Halterung wird dann einfach auf den Okularhalter des PST geklemmt. Ggfs. muß eine Aussparung für die Feststellschraube gefeilt werden.

Das Problem mit dem nach der Modifikation zu kleinen Blockfilter hat mir keine Ruhe gelassen. Ich habe daher einen gebrauchten Coronado BF10 erstanden.
Entgegen der Handelsbezeichnung bestehen die Coronado Blockfilter, die für den Betrieb mit den Solarmax- Etalons gedacht sind, nicht nur aus dem Blockfilter selbst, sondern auch noch einem Filter wie dem in der Okularhülsen- Verlängerung am PST (15mm Durchmesser). Glücklicherweise hat der eigentliche Blockfilter exakt die gleiche Bauform und das gleiche Gewinde wie am PST, so daß er problemlos ausgetauscht werden kann. (Für den Filter gilt das übrigens nicht, am BF10 sitzt er innen in der 1,25" Steckhülse und hat damit eine zu kleine Fassung.)
Das Gesichtsfeld des Baader-Binos paßt jetzt mit den 40mm Okularen ziemlich genau zum Durchlaß des 10mm Blockfilters. Das Sonnenbild zeigt wieder gleichmäßige Halpha- Details überall im Gesichtsfeld.
Auf diese Weise habe ich jetzt ein wunderbares PST mit 10mm Blockfilter - und einen kompletten Coronado BF5 übrig... :)

Ein anderes Problem hat mir keine Ruhe gelassen, und das ist die nun fehlende Infrarotfilterung. Ich habe mit einigem Interesse die Diskussion dazu in den verschiedenen Foren verfolgt. Selbst habe ich damit keine Probleme bekommen, meine Augen werden berufsbedingt regelmäßig untersucht, mein einziges Problem ist, daß ich altersbedingt langsam weitsichtig werde. Eine Rolle dabei mag aber spielen, daß ich das modifizierte PST ausschließlich mit dem Bino benutze, so daß der infrarote Strahlungsfluß sich stets auf beide Augen aufteilt und damit halbiert.
Problematisch am Infrarot ist der Bereich von 1400nm bis 2500nm. Die gängigen Halpha-Filter, seien es die für CCDs oder D-ERFs, blocken nur bis etwa 1400nm. Jenseits davon lassen sie etwa 50% der Leistung durch, siehe z.B. sonnen-filter.de. Ab 2500nm ist das BK7-Glas, das in vielen optischen Substraten verwendet wird, nicht mehr durchlässig. Im kritischen Bereich dazwischen liegen zwar Absorptionsbänder von Wasserdampf, so daß die Erdatmosphäre nicht alle Strahlung passieren läßt. Aber zwei Peaks im Bereich 1500-1800nm und 1900-2400nm strahlen bei senkrechtem Einfall bei ideal klarem Wetter insgesamt rund 100 W/m2 ein. Vielleicht mag das für das kleine originale PST-Objektiv mit seinen 40mm Durchmesser noch funktionieren, denn ab 1400nm erreicht Infrarot die Netzhaut nicht mehr, sondern wird verteilt auf Hornhaut, Linse und Glaskörper absorbiert. Aber auf lange Sicht wird man an einer zusätzlichen IR-Blockung, insbesondere bei größeren Objektiven, nicht vorbeikommen.
Deshalb habe ich im Sommer 2013 nach unserem Umzug einen Schott KG3 Filter in 2" Fassung bei Oliver Smie erstanden. Eine feste Regel ist ja, daß bei neuen Teilen für das Fernrohr erstmal tagelanger Regen angesagt ist, deshalb habe ich mir wieder einmal meine medizinische Rotlichtlampe als künstliche Sonne aufgebaut. Neben ein wenig sichtbarem Rot, natürlich auch Halpha von 656.28nm darunter, gibt die Lampe nämlich fast alle Energie breitbandig im nahen Infrarot ab, eignet sich also gut für Messungen am Rohr und an Filtern. Links ist sie in Aktion zu sehen. Das Strahlungsspektrum ist mit dem der Sonne natürlich absolut nicht vergleichbar.

Und hier ist der PST-Objektivtubus in meinem Laserlabor als Prüfling aufgebaut. Ganz links ist mein Laserpowermeter zu sehen, Eigenbau aus einem Peltierelement und gegen ein kommerzielles Laserpowermeter geeicht (auf dem LaserFreak Treffen in Essen 2011). Der rote Widerschein zeigt den "Schein" der künstlichen Sonne. Das Bild der Rotlichtlampe wird von der Objektivlinse zum Teil auf den Sensor geworfen.
Im Vordergrund liegen die beiden 2" Filter in ihren Hüllen bereit für den Test.

Das Ergebnis ist recht eindeutig: die Objektivlinse allein wirft eine Leistung von 32.5mW auf den Sensor. Mit KG3 Filter bleiben davon noch 1.8mW übrig. Mit dem Halpha-Filter gehen 11mW bis auf den Sensor - ups! Mit beiden Filtern zusammen reduziert sich das auf noch ungefähr 1mW. Sieht also so aus, als ob die Objektivlinse des PST überhaupt keinen Infrarotschutz hat.
Ich hab noch einen zweiten Versuch mit einer uralten 60mm Objektivlinse aus meinem allerersten Fernrohr gemacht, die nie eine Vergütung hatte. Auf 40mm abgeblendet ergibt sich im Rahmen der Meßfehler das gleiche Gesamtbild (die Absolutwerte differieren, weil die Brennweite auch größer als beim PST ist).
Also: wir benutzen doch besser einen IR blocker. :o

So sieht die Zukunft meines PST aus: als Halpha-Modul in einem größeren Teleskop mit objektivseitiger 2" Steckhülse, auf der der aufgeschraubte KG3 Filter die Infrarotblockung besorgt. Okularseitig verkürzt und mit BF10 Blockfilter bereit zur Aufnahme des Binos. Zusammen mit einem passenden D-ERF vor dem Objektiv kann das dann auch mit einem größeren Objektivtubus verwendet werden, ohne sich die Glaskörper der Augen zu kochen.

Pläne...
Ich habe da kürzlich im Web von der PST-mod mit einem Celestron C6 gelesen, die mir wegen der kompakten Baulänge sehr gefallen hat. 2" Adapter gibt es für das C6. Einzig der astronomische Preis für ein 150mm D-ERF könnte ein echter Showstopper sein. :/
Also, es geht noch weiter hier, schaut hin und wieder mal rein...



Created: 18-Aug-2010
© 2010-2013 Diane Neisius