Unentbehrlich für die Herstellung von Präzisionsoptik. GONIOMETER- SPEKTROMETER Für genaue Winkelund Brechzahlmessung

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1 Unentbehrlich für die Herstellung von Präzisionsoptik GONIOMETER- SPEKTROMETER Für genaue Winkelund Brechzahlmessung

2 MESSAUFGABEN Unentbehrlich für die Herstellung von Präzisionsoptik MÖLLER-WEDEL OPTICAL setzt die langjährige Tradition der Entwicklung und des Baus hochgenauer Goniometer und Goniometer-Spektrometer für Industrie und Wissenschaft von MÖLLER-WEDEL fort. Goniometer sind unentbehrlich für die Messung und Prüfung von Prismen und Polygonen in der Fertigung und Qualitätssicherung. Der große Vorteil der MÖLLER-Goniometer besteht darin, dass beliebige Prismenwinkel einfach, schnell und präzise gemessen werden können. Die ausgereifte Konstruktion der Goniometer erlaubt einen wartungsfreien Betrieb über viele Jahre auch unter normalen Werkstattbedingungen. Goniometer-Spektrometer finden dann Verwendung, wenn es gilt, Brechzahlen von optischen Medien sehr genau zu bestimmen. Üblicherweise erfolgt die Brechzahlmessung von Gläsern und Kristallen mit einem Dispersionsprisma aus dem zu prüfenden Material, die von Flüssigkeiten mit einem Hohlprisma, in das die zu prüfende Flüssigkeit gefüllt wird. Die an den praktischen Messaufgaben orientierte Software GonioWin begleitet den gesamten Messvorgang von der Messwerterfassung bis zur Messwertdokumentation. Technische Änderungen vorbehalten 2

3 Messaufgabe Winkeldefinition Beispiel Autokollimator Stellung 1 Autokollimator Stellung 2 Prismenwinkelmessung Innenwinkel α α = τ α - Prismenwinkel τ - Schwenkwinkel Autokollimator Stellung 1 Autokollimator Stellung 2 Außenwinkelmessung Außenwinkel τ (Polygonwinkel) α - Prismenwinkel τ - Schwenkwinkel Kollimator Autokollimator/ Fernrohr Stellung 1 Ablenkwinkelmessung Ablenkwinkel δ α - Prismenwinkel δ - Ablenkwinkel Autokollimator/ Fernrohr Stellung 2 Kollimator Fernrohr Brechzahlmessung Brechzahl n sin(0,5(δ min +α)) n= sin (0,5α) α - Prismenwinkel δ min - Winkel der minimalen Ablenkung n - Brechzahl 3 Technische Änderungen vorbehalten

4 WINKELMESSUNG Autokollimatoren Basisgerät AKG 300/65/14,7 Autokollimator mit geradem Einblick und 300 mm Brennweite: Lichtquelle: siehe gegenüberliegende Seite für Auswahlmöglichkeiten Einstellgenauigkeit: ca. 0,5" in Reflexion, ca. 1" in Transmission Anwendungsgebiete: Messung von Flächenund Ablenkwinkeln in horizontaler Richtung. AKG 300/65/14,7 MD digital Autokollimator mit geradem Einblick und 300 mm Brennweite sowie digitalem, programmierbarem Doppelokularmikrometer: Lichtquelle: siehe gegenüberliegende Seite für Auswahlmöglichkeiten Einstellgenauigkeit: ca. 0,5" in Reflexion, ca. 1" in Transmission Anwendungsgebiete: Messung von Flächenund Ablenkwinkeln in horizontaler und vertikaler Richtung (Pyramidalfehler). Basisgerät Basisgerät mit massivem Aufbau zur Gewährleistung der thermischen Stabilität und Langzeitgenauigkeit: Bestehend aus Grundplatte, Gehäuse, Schwenkarm, justierbarem Auflagetisch, Präzisionsachse, inkrementalem Teilkreis mit fotoelektronischer Abtastung, Kollimatorständer Schwenkarm 360 drehbar (bei abgenommenem Kollimatorständer) Kollimatorständer zur Aufnahme eines Kollimators bzw. Autokollimators mit Tubusdurchmesser 65 mm Aufnahme des Autokollimators (beweglicher Arm) und Kollimators (feststehender Arm) Messaufgaben Messung von Winkeln an plan-optischen Bauelementen und optischen Prismen Messung des Ablenkwinkels von optischen Prismen Exakte Winkelmessung an regelmäßigen oder unregelmäßigen Polygonspiegeln Bestimmung des Pyramidalfehlers von Prismen und Polygonspiegeln Technische Änderungen vorbehalten 4

5 Kollimatoren/Autokollimatoren K 300/65 Kollimator mit 300 mm Brennweite: Anwendungsgebiete: Messung von Ablenkwinkeln. Lichtquellen Für die Beleuchtung der Kollimatoren und Autokollimatoren stehen vier Lichtquellentypen zur Verfügung: Glühlampe 6V/5W Eigenschaften: Helligkeit in fünf Stufen einstellbar LED-Beleuchtung, grün Eigenschaften: Helligkeit stufenlos einstellbar Ca. 5x heller als Glühlampenbeleuchtung Kaltlichtquelle 20 W Eigenschaften: Helligkeit in drei Stufen einstellbar Ca. 7x heller als Glühlampenbeleuchtung Kaltlichtquelle 150 W Eigenschaften: Helligkeit stufenlos einstellbar Ca. 50x heller als Glühlampenbeleuchtung AKG 300/65/14,7 Autokollimator mit geradem Einblick und 300 mm Brennweite: Einstellgenauigkeit: 0,5 in Reflexion, ca. 1 in Transmission Anwendungsgebiete: Messung von Ablenkwinkeln, Messung von Relativwinkeln. Goniometerstativ Höhe des Okulareinblickes einfach und komfortabel einstellbar durch motorische Höhenverstellung Merkmale des Stativs: Minimale Höhe der Tischfläche: 100 cm Maximale Höhe der Tischfläche: 148 cm Minimale Höhe des Einblicks: 150 cm Maximale Höhe des Einblicks: 198 cm Maximale Last: 2000 N 5 Technische Änderungen vorbehalten

6 BRECHZAHLMESSUNG Autokollimatoren/Fernrohre Basisgerät AKG 300/65/14,7 Autokollimator mit 300 mm Brennweite und Linsenoptik. Hier Verwendung des Autokollimators als Fernrohr: Einstellgenauigkeit: ca. 0,5" in Reflexion, ca. 1" in Transmission Anwendungsgebiete: Messung der Flächenwinkel, Messung der Brechzahl im visuellen Wellenlängenbereich (436 nm nm). Spiegelautokollimator Autokollimator mit 300 mm Brennweite und Off- Axis Spiegeloptik: UV-VIS-NIR: CCD-Kamera/IR: PbS-Detektor Einstellgenauigkeit: ca. 0,5" in Reflexion, ca. 1" in Transmission Anwendungsgebiete: Messung der Flächenwinkel, Messung der Brechzahl vom UV bis IR (254 nm nm). Basisgerät Eigenschaften und Aufbau der Basisgeräte für Goniometer-Spektrometer VIS bzw. UV-VIS-IR entsprechen im wesentlichen dem Basisgerät für Winkelmessung. Für das Spektrometer UV-VIS-IR ist jedoch eine geänderte Aufnahme für den Spiegelkollimator sowie ein spezieller Kollimatorständer erforderlich. Eine nachträgliche Umrüstung des Spektrometers VIS zum Spektrometer UV-VIS-IR ist nicht möglich Für das Basisgerät UV-VIS-IR wird ein spezielles Stativ benötigt Messaufgaben Messung des Brechungsindex von optischen Gläsern und Kristallen (Dispersionsprismen) oder Flüssigkeiten (Hohlprismen) im Wellenlängenbereich vom UV bis IR. Messung von Winkeln an plan-optischen Bauelementen Messung von Prismenwinkeln Exakte Winkelmessung an regelmäßigen oder unregelmäßigen Polygonspiegeln Messung des Ablenkwinkels optischer Prismen Technische Änderungen vorbehalten 6

7 Kollimatoren Spektrallampeneinheit K 300/65 Kollimator mit 300 mm Brennweite und Linsenoptik. Anwendungsgebiete: Brechzahlmessung im visuellen Spektrum, Messung von Ablenkwinkeln. Spektrallampeneinheit VIS Hg/Cd-Spektrallampe mit Wechsler für 3 Farbfilter und Kondensor Symmetrischer Präzisionsspalt für den Kollimator Spiegelkollimator Kollimator mit 300 mm Brennweite und Off-Axis Spiegeloptik sowie Präzisionsspalt. Anwendungsgebiete: Messung von Ablenkwinkeln, Messung der Brechzahl vom UV bis IR (254 nm nm). Spektrallampeneinheit UV-VIS-IR Bis zu 6 Spektrallampen (z.b. HgCd, Hg, Cs, Cd, He) inkl. Stromversorgung Farbfilterwechsler (bis zu 18 Interferenzfilter in Filterwechsler einbaubar) Kondensor Zuordnung Spektrallinien-Spektrallampen Wellenlänge [nm] Symbol Spektrallampe Hg Hg Hg t Hg s Cs r He C Cd Wellenlänge [nm] Symbol Spektrallampe d He e Hg F Cd g Hg h Hg i Hg Hg 7 Technische Änderungen vorbehalten

8 GONIOWIN - SOFTWARE GonioWin ist ein Softwareprogramm, bestehend aus einem Modul zur Messung der Winkel von Prismen und Polygonspiegeln sowie einem Modul zur Bestimmung von Brechzahlen. Es läuft ausschließlich auf PC s mit dem Betriebssystem WINDOWS. Das Programm nimmt die vom Goniometer gelieferten Messwerte auf, stellt sie dar, verarbeitet sie weiter, erlaubt eine Protokollierung der Messungen und den Export der Daten in andere Programme (z. B. Tabellenkalkulationen). Softwaremodul zur Winkelmessung Messung von Innen- und Außenwinkeln Automatische Berechnung der Flächenwinkel Protokollgenerierung Softwaremodul zur Brechzahlmessung Berechnung der Brechzahl aus dem Winkel der minimalen Ablenkung des Dispersionsprismas Berechnung der Brechzahl für die Normbedingung (numerische Kompensation der klimatischen Bedingungen) Messung nach der Einseiten- und Zweiseitenmethode Protokollgenerierung Technische Änderungen vorbehalten 8

9 RELATIVGONIOMETER Relativgoniometer Das Relativgoniometer stellt eine preisgünstige Alternative zum Goniometer II dar. Mit diesem Goniometer werden die Winkel eines Prismas mit dem eines Referenzprismas verglichen. Die erzielbare Genauigkeit von 2" mit visuellen Autokollimatoren ist für viele der Anwendungen ausreichend. Sollten höhere Genauigkeiten erforderlich sein, könnten anstelle der visuellen auch elektronische Autokollimatoren zum Einsatz kommen. Das Relativgoniometer besteht aus folgenden Komponenten: Schwenkeinrichtung mit Prismentisch, Halterung und Grundplatte Autokollimator (z. B. AKR 300/40/14.7) Autokollimator mit digitalem, programmierbarem Doppelokularmikrometer (z.b. AKG 300/40/14.7 MD digital) TV-Einrichtung (2x) Schwenkbare Halterung Schwenkbare Halterung für Autokollimationsfernrohre mit Tubusdurchmesser D40 bzw. D65. Schwenkmöglichkeit ±90. Bestehend aus: Schwenkständer Schwenkarm Neigetisch Aufnahme D40 bzw. D65 Zur Komplettierung des Prismenprüfplatzes muss ein Autokollimator bestellt werden. Die Auswahl des zu bestellenden Autokollimators richtet sich nach der Messaufgabe (Prismentyp, Genauigkeitsanforderung). Natürlich sind wir Ihnen gern bei der Auswahl behilflich. Prismenmessplatz Der preisgünstige Prismenmessplatz dient zur genauen und schnellen Prüfung des Prismenwinkels von 90 -Prismen unter Produktionsbedingungen. Die erreichbare Genauigkeit hängt von der Wahl des Autokollimators ab und liegt im Bereich von einigen Winkelsekunden. Falls erforderlich, kann die Genauigkeit durch eine computergestützte Auswertung erhöht werden. Die Auswahl des zu bestellenden Autokollimators richtet sich nach der Messaufgabe (Prismentyp, Genauigkeitsanforderung). Natürlich sind wir Ihnen gern bei der Auswahl behilflich. 9 Technische Änderungen vorbehalten

10 KONFIGURATION Fünf verschiedene Wege die zu einem präzisen Ergebnis führen Das Goniometer/Goniometer-Spektrometer wird in fünf verschiedenen Konfigurationen angeboten. Die unteren beiden Abbildungen zeigen das Goniometer in der Konfiguration zur Prismenwinkelmessung. Die drei Abbildungen auf der rechten Seite zeigen das Goniometer-Spektrometer, mit dem sowohl Prismenwinkel als auch Brechzahlen gemessen werden können. Für eine exakte Prismenmessung wird generell empfohlen, den Flächenwinkel an verschiedenen Positionen bezogen auf den Teilkreis zu messen, um den harmonischen Fehleranteil des Teilkreises zu minimieren (Reihenmessung). Für die Erreichung der angegebenen Messunsicherheit von kleiner als 1x10-5 bei der Brechzahlmessung ist es notwendig, die Umgebungsbedingungen (Temperatur, Luftdruck, relative Luftfeuchtigkeit) mit geeigneten Geräten (nicht im Lieferumfang enthalten) sehr genau zu bestimmen. Digitales Goniometer II Standard Das ideale Werkstattgerät zur Messung von Flächen- und Ablenkwinkeln bei Prismen. Der Messbereich für Flächenwinkelmessungen beträgt 360 (bei abgenommenem Kollimatorständer). Der Messbereich für die Bestimmung von Ablenkwinkeln beträgt ca. ±135. Bezeichnung Best.-Nr. Goniometer II Standard Digitales Goniometer II Universal Im Unterschied zum Goniometer II Standard ist dieses Goniometer mit zwei Autokollimatoren ausgestattet: ein AKG 300/65/14,7 sowie ein AKG 300/65/14,7 MD digital. Dadurch kann dieses Goniometer sowohl zur Messung von Flächen- und Ablenkwinkeln als auch zur Messung der Pyramidalfehler von Prismen eingesetzt werden. Die Kombination von zwei Autokollimatoren gestattet auch die Verwendung als Relativgoniometer, ohne dass ein Referenzprisma benötigt wird. Bezeichnung Best.-Nr. Goniometer II Universal Technische Änderungen vorbehalten 10

11 Digitales Goniometer-Spektrometer II VIS Das Goniometer-Spektrometer II VIS besteht aus dem Goniometer II sowie der Spektralausrüstung VIS. Mit dem Goniometer-Spektrometer können neben den Messaufgaben, die mit dem Goniometer II erfüllt werden, die Brechzahlen von Gläsern, optischen Kristallen und Flüssigkeiten bei 480 nm, 546 nm sowie 644 nm bestimmt werden. Bezeichnung Best.-Nr. Goniometer-Spektrometer II VIS Digitales Goniometer-Spektrometer II NIR-VIS Das Goniometer-Spektrometer NIR-VIS stellt eine Erweiterung des Goniometer-Spektrometer II VIS dar. Durch eine spezielle Spektrallampeneinheit können die Brechzahlen bei 436 nm, 480 nm, 546 nm, 644 nm, 707 nm und 852 nm bestimmt werden. Durch geeignete optische Lösungen wird die chromatische Aberration des Autokollimators und Kollimators kompensiert. Eine nachträgliche Erweiterung der Goniometer-Spektrometer II VIS zum Goniometer-Spektrometer NIR-VIS ist möglich. Bezeichnung Best.-Nr. Goniometer-Spektrometer II VIS-NIR Digitales Goniometer-Spektrometer II VIS-IR Digitales Goniometer-Spektrometer II UV-VIS-IR Diese Goniometer-Spektrometer finden Verwendung zur Charakterisierung von Brechzahlen bei Herstellern von optischen Gläsern und Kristallen bzw. in nationalen Kalibrierinstituten. In der Ausbaustufe VIS-IR können die Brechzahlen im Wellenlängenbereich von 405 nm bis 2325 nm gemessen werden (siehe Tabelle auf Seite 7). Bei der Ausbaustufe UV-VIS-IR wird der Wellenlängenbereich um die UV-Linien 254 nm und 365 nm erweitert. Aufgrund der speziellen Konstruktion erfolgt die Fertigung grundsätzlich auf Anfrage. Bezeichnung Best.-Nr. Goniometer-Spektrometer II VIS-IR Goniometer-Spektrometer II UV-VIS-IR Technische Änderungen vorbehalten

12 Technische Daten und Zubehör Goniometer Goniometer-Spektrometer VIS VIS-NIR UV-VIS-IR Messprinzip - Ausrichten optisch optisch optisch optisch - Winkelmessung foto-elektronisch mit elektronischer Signalauswertung Teilkreis Glas Glas Glas Glas - Teilung Radialgitterteilung Radialgitterteilung Radialgitterteilung Radialgitterteilung - Strichanzahl Abtastköpfe Schwenkbereich ca. 270 (mit Spektraleinheit bzw. Kollimator) Winkelauflösung / / / /0.036 Genauigkeit/ Winkelmessung - Messfehler einer 2 arcsec 2 arcsec 2 arcsec 2 arcsec Einzelmessung - Mittlerer Fehler einer 0.6 arcsec 0.6 arcsec 0.6 arcsec 0.6 arcsec Reihenmessung Autokollimator/ Linsenoptik Linsenoptik Linsenoptik Spiegeloptik Kollimator Spektralbereich nm nm nm Ausrichten Okular visuell Okular visuell CCD-Kamera CCD-Kamera (optional CCD- (optional CCD- PbS-Detektor mit Kamera) Kamera) rechnergestützter Auswertung Messwerterfassung PC (incl. Software) PC (incl. Software) Printed in Germany D 03/04 Zubehör Für Goniometer, Goniometer-Spektrometer VIS, Goniometer-Spektrometer VIS-NIR Best.-Nr. Bezeichnung Verwendung Stativ, motorisch verfahrbar Anpassung der Arbeitshöhe an die Größe des Bedieners Autokollimationsokular AKG Zur Bestimmung des Pyramidalfehlers und f=14,7 MD digital zur Planparallelitätsmessung von Planplatten Okular f=10 mm Vergrößerung 25x, frei austauschbar gegen Okular f=14,7 mm Okular f=25 mm Vergrößerung 10x, frei austauschbar gegen Okular f=14,7 mm Stutzen mit Wechsler mit 6 Strichplatten Für Kollimator, Erweiterung der Messmöglichkeiten (Bestimmung der Bildqualität von optischen Komponenten) Beleuchtung 6V/5W Lichtquellen für visuelle Autokollimatoren LED-Beleuchtung grün bzw. Kollimatoren Kaltlichtquelle 150 W Kaltlichtbeleuchtung 20W MÖLLER-WEDEL OPTICAL GmbH Rosengarten 10 D Wedel Tel: Fax:

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