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Development of an automated software for the extraction of topological properties of optical surfaces with a swing-arm profilometer in cooperation with Astrosysteme Austria
Tobias Meran
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Astronomie
Betreuer*in
Werner Zeilinger
DOI
10.25365/thesis.72279
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30102.30675.738167-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Es wurde in Kooperation mit Astrosysteme Austria eine Software für ein neues Messverfahren mit dem Namen "Swingarm Profilometer" entwickelt. Ziel war es zu untersuchen, inwiefern dieses neue Gerät mit der bestehenden Technik eines Interferometers konkurrieren kann. Dazu übermittelte Astrosysteme Austria Datensätze, mit denen die Software in der Programmiersprache Visual Basic 4.8 entwickelt wurde. Das fertige Produkt ist eine Windows-Applikation, die über eine grafische Oberfläche verfügt. Per Knopfdruck können die gemessenen Daten importiert werden und es wird eine 3D Form mit allen topologischen Eigenschaften des Spiegels generiert. Die Schritte dahin sind folgende: Datensäuberung, Asphären-Korrektur, Zernike Optimierung, Datenglättung, Interpolation. Ergebnis: Durch Vergleichsmessungen mit dem Interferometer konnte festgestellt werden, dass der Swingarm Profilometer nicht in der Lage ist, vollständig den Fertigungsprozess zu übernehmen. Ein Interferometer kann also nicht ersetzt werden. Dennoch ist der Messapparat von großem Vorteil. Durch eine Abschätzung des Fehlers der Mechanik wurde eine Grenze ermittelt, welche aussagt, bis zur welcher Oberflächengenauigkeit das Profilometer statt dem Interferometer eingesetzt werden kann. Diese Grenze liegt im Falle von Astrosysteme Austria bei etwa 0.5 Mikrometer RMS. Dadurch beschleunigt sich der Fertigungsprozess erheblich. Astrosysteme Austria hat die Abgabe der Software sowie dessen Funktionalität bestätigt.
Abstract
(Englisch)
In cooperation with Astrosysteme Austria, a software for a new measurement technique called "Swingarm Profilometer" was developed. The goal was to investigate to what extent this new device can compete with the existing technology of an interferometer. For this purpose, Astrosysteme Austria submitted data sets, which were used to develop the software in the Visual Basic 4.8 programming language. The finished product is a Windows application that has a graphical user interface. With the click of a button, the measured data can be imported and a 3D shape with all the topological properties of the mirror is generated. The steps to get there are as follows: Data cleaning, aspherical correction, Zernike optimization, data smoothing, interpolation. Result: Through comparative measurements with the interferometer, it was found that the swing arm profilometer is not able to completely take over the manufacturing process. An interferometer can therefore not be replaced. Nevertheless, the measuring apparatus is of great advantage. By estimating the error of the mechanics, a limit was determined, which states up to which surface accuracy the profilometer can be used instead of the interferometer. In the case of Astrosysteme Austria, this limit is about 0.5 micrometers RMS. This speeds up the production process considerably. Astrosysteme Austria has confirmed the delivery of the software as well as its functionality.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Optik Teleskopoptiken optische Messverfahren Abbildungsfehler Swingarm Profilometer Softwareentwicklung Astrosysteme Austria
Schlagwörter
(Englisch)
Optics telescope optics optical measurement methods aberrations swing arm profilometer software development Astrosysteme Austria
Autor*innen
Tobias Meran
Haupttitel (Englisch)
Development of an automated software for the extraction of topological properties of optical surfaces with a swing-arm profilometer in cooperation with Astrosysteme Austria
Paralleltitel (Deutsch)
Entwicklung einer automatisierten Software für die Extraktion topologischer Eigenschaften von optischen Oberflächen mit einem Swingarm Profilometer in Zusammenarbeit mit Astrosysteme Austria
Publikationsjahr
2022
Umfangsangabe
x, 78 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Werner Zeilinger
AC Nummer
AC16608663
Utheses ID
64286
Studienkennzahl
UA | 066 | 861 | |