Zu den Filtern

Das Anwendungsspektrum von Filtern im Bereich der Amateurastronomie hat sich in den letzten Jahren durch optisch immer präziser hergestelltes Zubehör – vor allem aber durch die „Digitale Revolution“ – ganz erheblich erweitert.

Früher wurden z.B. Farbfilter für die visuelle Planetenbeobachtung nicht vorne in die Okularsteckhülse eingeschraubt, sondern sie wurden einfach zwischen Okular und Auge platziert. Dementsprechend ungenau konnte die Planparalellität dieser Filtergläser sein, da sie nicht in den Strahlengang des optisch abbildenden Systems integriert waren.

Heute werden Filter jedoch im Strahlengang des Teleskops – oft sogar weit vor der Fokalebene – eingesetzt. Und genau dies erfordert ein gewisses Maß an Planparalellität und präziser Herstellung der Filtergläser.

Baader-Filterboxen lassen sich seitlich und übereinander zu einem festen Filterregal zusammenbauen. Jedes Filter liegt dann säuberlich in seiner eigenen Schublade und ist von vorne mit Bezeichnung, Filternummer und Größe gekennzeichnet

Jedes einzelne Filter, das an unsere Kunden ausgeliefert wird, wurde als Rundscheibe oder Rechteckig im jeweiligen Format (1¼", 31mm, 36mm, 2", 50,4mm, 50x50mm, 65x65mm) zugeschnitten und auf Autodeck-Poliermaschinen beidseitig auf eine Genauigkeit von ¼ Lambda planparallel poliert, bevor die feinoptisch polierten Gläser den aufwendigen Beschichtungsverfahren unterzogen werden (dies gilt auch für alle größeren ungefassten Filter!).

Wir vermeiden ganz bewusst das „Ausbohren“ von Filtern aus großen Platten, weil dabei die Vergütungsschichten am Rand verletzt werden und mikroskopisch feine Risse bekommen, sodass sich Feuchtigkeit einlagern kann und die Filter „altern“.

Besonders bei den aufwändigen dielektrischen Vergütungen von Nebelfiltern, von UV/IR-Sperrfiltern und von Emissionslinien-Filtern sind sehr viele Vergütungsschichten notwendig. Verletzungen des Schichtsystems am Filterrand wirken sich dann wesentlich stärker aus, als bei einer einfachen Entspiegelung. Unsere Filter werden deshalb nicht ausgebohrt, sondern jede Filterscheibe wird einzeln hartbeschichtet, damit das Schichtsystem nicht ganz bis an den Glasrand reicht und dadurch an der Schichtkante versiegelt bleibt. Auf diese Weise kann keine Feuchtigkeit in die Vergütungsschichten eindringen. Auch teuerste Schmalbandfilter bleiben daher frei von Alterung und können bedenkenlos und beliebig oft gereinigt werden.

Der kommerzielle Nachteil dieser Technik liegt darin, dass wir nicht beliebige Filtergrößen einfach durch entsprechendes Ausbohren aus einer Platte herstellen können. Wir können Sondergrößen von Filtern nur ab einer Mindeststückzahl von 250 Stück anbieten. Unsere UV/IR-Sperrfilter wurden u.a. bei Fa. B+W (Schneider Kreuznach) getestet und dabei eine Stunde lang in kochendes Wasser gelegt. Dieser absolute Härtetest entspricht ca. 5 Jahren Filteralterung, verkürzt auf eine Stunde. Im Gegensatz zu ausgebohrten Filtern wiesen unsere randversiegelten Filter bei den nachfolgenden Prüfungen keine Alterung und vor allem keinerlei Veränderungen bei den gemessenen Transmissionskurven auf.

Optische Qualität hat ihren Preis, daher ist es auch kein Wunder, wenn Beobachter beim Einsatz von Billigfiltern vor einem Binokular, vor Telekompressoren oder Barlowlinsen visuell und fotografisch über „unerklärliche“ Bildverschlechterung klagen. Je höher die Vergrößerung wird, desto weicher und „zermatschter“ erscheint bei einem Billigfilter das Bild, egal ob es sich um visuelle oder fotografische Beobachtung handelt.

Wir legen bei unseren Filtern deshalb so großen Wert auf einwandfreie optische Fertigung, damit Sie ein Baader Filter jeweils nur einmal kaufen müssen, da es für alle Anwendungsarten optimal nutzbar sein wird, die Sie für Ihre astronomischen Beobachtungen jetzt UND in der Zukunft planen.

Interferogramm eines Filters eines anderen Anbieters

Ein Stapel aus Vergütungsschichten (je nach Komplexität bis zu 60 Beschichtungslagen) hat eine erhebliche Dicke und vor allem einen anderen Expansionskoeffizienten als das Trägerglas. Wenn dieser Schichtstapel an den Rändern aufgeschnitten wird, dann trennt sich mit der Zeit der ganze Schichtstapel vom Trägerglas. Baader Planetarium lässt dagegen die Beschichtung zum Rand hin auslaufen.

Dadurch ist zwar der äußerste Rand (0,5 mm) nicht für die Filterung verwendbar - aber dafür ist der Vergütungsrand dauerhaft versiegelt.

Seitdem wir eigene Filter und Filterserien produzieren, lassen wir immer wieder an einem breiten Querschnitt von „Billigfiltern“ der verschiedensten Hersteller Kontrollmessungen der optischen Qualität durchführen (siehe Abbildung rechts). Viele Filterhersteller - vor allem in Asien - sind offenbar noch immer der Ansicht, dass ein Filter ohnehin nur unmittelbar vor dem Brennpunkt eingesetzt wird und dass daher kein homogenes Glassubstrat nötig ist und dies auch nicht feinoptisch poliert werden muss.

Wenn doch nur eine kosmetisch einwandfreie, spiegelglatte Glasoberfläche gewünscht ist, muss man diese ja nicht aufwendig polieren, hier genügt es eine große Farbglasscheibe zu schneiden – üblicherweise im Format 20x20 cm – und diese Platte beidseitig „abzuflammen“. Durch diesen Vorgang (die sogenannte „Rohpolitur“) wird die Glasoberfläche leicht angeschmolzen und alle Sägekratzer und Oberflächenungenauigkeiten werden unsichtbar eingeebnet. Allerdings hat eine derart „rohpolierte“ Glasplatte eine völlig irreguläre Oberflächengenauigkeit, welche die Wellenfront des Lichts stark deformiert.

Die so „polierte‘‘ Platte wird sodann als ganzes beschichtet, und anschließend werden die Filter im gewünschten Durchmesser aus der Platte „herausgebohrt“. Die Fertigungsart solcher Filter ist drastisch preiswerter als die wesentlich aufwändigere Fertigung eines Baader Filters, u.a. weil man verschieden große Filter „nach Bedarf“, jeweils passend aus den beschichteten Platten bohren kann und dadurch erheblich an Lagerhaltung spart.

Ein solches „Billigfilter“ mit irregulärer Glasoberfläche MUSS immer direkt in das Okular eingeschraubt werden, ansonsten kommt es zwangsläufig zu einem Verlust an Schärfeleistung, vor allem bei Beobachtungen mit hohen Vergrößerungen oder bei der Fotografie mit langen Brennweiten mit zwischengeschalteten Barlowlinsen.

Zu unseren Filterfassungen

Oder: warum dürfen Baader Filter "klappern"

Interferogramm eines "klappernden" Filters von Baader Planetarium

Interferogramm eines zu eng gefassten Filters von Baader Planetarium

Damit unsere Filter keine Deformationen durch Verspannungen in einer zu fest angezogenen Fassung aufweisen, werden alle unsere Filter nicht mehr fest verschraubt eingebaut, sondern in der Fassung durch einen federnden Schraubring gehalten, der nur ganz leicht bis an die Glasfläche angestellt wird und nach Herausziehen des Setzwerkzeuges durch Federspannung vor dem Verdrehen gesichert ist. Aus diesem Grund kann das Filterglas in der Fassung ganz leicht "klappern", wenn sich der Federring bei Gebrauch noch etwas lockert. Eine leichte Bewegung des Filters ist dabei erwünscht und hat keinerlei Bildverschlechterung (oder Bildverlagerung...) zur Folge sondern genau das Gegenteil - wie oben aufgeführt. Ein entspannt gefasstes Filter ist also kein Mangel sondern ein von uns absichtlich herbeigeführtes Konstruktionsmerkmal.