
-----------------------------------
iulian90
11 Sep 2024 18:29

Spectroheliograf cu fanta reflectiva cilindrica dintr-un ac
-----------------------------------
Buna ziua tuturor. 

In aceasta vara am mai lucrat la un constructia unui nou spectroheliograf bazat pe reteaua de difractie de 625 linii/mm, dupa schema clasica cu colimator si luneta separate dar cu un nou tip de fanta, tip cilindru reflectiv subtire , care a fost inspirata din articolul din linkul de mai jos:

 http://www.eyes-on-the-skies.org/shs/needle1.htm

Autorul articolului a imaginat in anii 80' un spectroheliograf care foloseste in loc de fanta clasica o fanta tip cilindru reflectiv, constituita dintr-un simplu ac de cusut, la care este folosita partea cilindrica dreapta, nu varful, pentru reflexia luminii solare provenite de la telescop sau luneta si care formeaza o imagine sub forma de dunga foarte subtire, asemeni imaginii unei dungi luminoase privite printr-o fanta clasica spre o sursa de lumina puternica. 
Autorul a enumerat cateva avantaje ale fantei reflective in comparatie cu fanta clasica, printre care latimea echivalenta care poate fi mult mai mica in cazul fantei reflective, fara efectele neplacute de difractie care pot aparea in cazul latimii prea mici la o fanta clasica.
Si mai surprinzator este faptul ca pentru a obtine o latime echivalenta la fanta reflectiva diametrul partii cilindrice care o constituie nu trebuie sa fie prea mic, de ex, la un diametru de 1mm al unui cilindru reflectiv se formeaza o fanta cu latime echivalenta de doar 9 microni prin reflexie, ceea ce este remarcabil, tinand cont de faptul ca la aceasta latime de doar 9 microni o fanta clasica formata din doua lame nu atinge performante prea bune, poate doar cele pe suport de sticla sau cuart care sunt scumpe. 
Un avantaj important al fantei reflective este faptul ca se obtine automat un paralelism foarte bun, ceea ce cu o fanta clasica cu greu se poate obtine, mai ales la latimi foarte mici. 
Un alt avantaj la fanta reflectiva ar fi luminozitatea vizibil mai mare comparativ cu o fanta clasica, deci o eficacitate luminoasa mai buna. 
Ca fanta reflectiva cilindrica se mai pot folosi si tije cilindrice recuperate de pe mecanisme de CD-ROM, sau axul unui motor, care daca este functiune , deci invarte axul, rezolva si problema dungile transversale din spectru, acestea disparand in timpul rotatiei axului motorului care constituie fanta, insa trebuie un motor al carui ax sa nu vibreze deloc in timpul rotatiei, motor ce nu dispun deocamdata. 
 
Inspirat de avantajele fantei reflective cilindrice , am construit noul spectroheliograf folosind piesele si materialele pe care le aveam la dispozitie, reteaua de difractie de 625l/mm care echipa fostul spectroscop construit acum doi ani,  cateva obiective, printre care cel de 45/550mm care l-am folosit pe luneta de intrare care focalizeaza imaginea discului solar pe fanta, un obiectiv de binoclu de 50mm f/4 pe post de colimator si un obiectiv de 50/360mm care l-am folosit pe post de luneta de iesire ,pentru observarea spectrului, iar pe post de fanta reflectiva am folosit un ac de cusut, cel mai bun  ales din mai multe ace, care avea suprafata cilindrica cea mai curata si neteda. 

Pentru focalizarea imaginii Soarelui pe fanta am recurs la o noua metoda, cu barlow montat in focuser care realizeaza atat o marire a imaginii discului solar in planul focal al lunetei cu obiectivul de 45/550mm cat si la miscarea planului focal in timpul reglajului de focus. 
Fara acest barlow reglarea focuserului lunetei de intrare nu ar fi avut niciun efect asupra pozitiei planului focal al lunetei pe axa optica, care nu s-a mai fi miscat mai in fata sau mai in spate ci ar ramane pe loc. 
Astfel cu ajutorul barlow-ului montat in focuser, prin reglarea acestuia planul focal se paote misca mai in spate sau mai in fata, putand fi focalizata imaginea discului solar pe fanta. 
Nu am mai ales montarea obiectivului lunetei intr-un sistem de focalizare elicoidal cum am facut pe spectroheliograful cel mare, intrucat e cam dificil si nu s-ar mentine colimarea obiectivului in timpul focalizarii daca acesta nu ar fi corect colimat in acel tip de focuser. 
Cu aceasta problema ma confrunt pe actualul spectroheliograf mare cu reteaua de 1800l/mm, obiectivul de la intrare ,cel din exterior, nu isi patreaza colimarea in timpul focalizarii imaginii discului solar pe fanta, decat pentru o singura pozitie a focuserului elicoidal. Mai buna este ideea montarii unui focuser clasic cu un barlow in apropiere de planul focal, si asa am procedat in cazul noului spectroheliograf cu reteaua de 625l/mm.

Pentru reglarea spectrului ,respectiv a retelei de difractie am recurs la un sistem de reglaj cu surub, parghie si arc similar celui de pe actualul spectroheliograf, iar pentru focalizarea spectrului pe camera am montat un focuser clasic pe tubul lunetei de observare a spectrului (de iesire), pe care vine montata camera sau un ocular. 

Asadar, noul spectroheliograf dispune de trei tipuri de reglaje; focalizarea imaginii discului solar care se realizeaza din rotita care iesie in afara carcasei si care e in legatura cu focuserul lunetei de intrare cu obiectivul de 45/550mm, focalizarea imaginii spectrului solar pe camera sau ocular, din focuserul montat pe luneta de iesire cu obiectivul de 50/360mm si reglajul pozitiei spectrului din surubul de reglaj montat in lateralul carcasei.

Ca dimensiuni noul spectroheliograf este mai mic si mai compact, dar si mult mai usor decat actualul spectroheliograf, fiind suportat mult mai bine de montura ecuatoriala mare si este si mai rigid construit, nu prea are probleme cu vibratiile ,doar putin cu vantul. 

De remarcat este faptul ca nu am mai avut dificultati asa mari in colimarea tuturor elemetelor optice, cum s-a intamplat in cazul actualului spectroheliograf, ci a fost mult mai usor si rapid, in ciuda faptului ca niciun element nu are vreun sistem de colimare cu suruburi, ci am recurs la metoda cu distantiere (saibe) montate pe colierele de prindere ale lunetelor de intrare ,de iesire sau a colimatorului, pana cand am aliniat cat de cat optica, si primele rezultate aratau mult peste primele imagini obtinute anul trecut cu actualul spectroheliograf cu retea de 1800l/mm, ba chiar neasteptat de bune si clare, ceea ce m-a uimit mult (poate a fost si noroc la mijloc).  

Dupa finalizarea noului spectroheliograf, cu prima ocazie de cer senin am facut primele teste cu noul spectroheliograf la Soare si m-a impresionat mult claritatea imaginilor obtinute, desi apertura lunetei de intrare este de doar 45mm deci mai mica decat apertura actualului spectroheliograf care e de 60mm, se vad detalii mai multe si mai fine pe imaginile obtinute. 

De remarcat este faptul ca magnificatia este mare si imaginea discului nu incape pe senzor, ci doar un sfert din diametrul discului intra pe senzor, ceea ce denota o focala echivalenta mare, de peste 3200mm, ce se datoreaza pe de o parte raportului dintre focala colimatorului (200mm) si focala lunetei de iesire (360mm), avand valoarea 1/1,8 , pe de alta parte barlow-ului montat pe focuserul lunetei de intrare ,care mareste si el putin imaginea discului solar focalizata pe fanta tip ac. 

Noul spectroheliograf are dispersia spectrala si deci rezolutia spectrala mult mai redusa decat spectroheliograful mare, insa definitia imaginii parca mai buna.

Si imaginile obtinute cu noul spectroheliograf nu mai prezinta gradientul acela deranjant pe fundalul din jurul discului solar, intrucat noul spectroheliograf fiind facut dupa schema clasica nu mai prezinta reflexii parazite ,ca in cazul schemei optice Littrow prezenta pe actualul spectroheliograf mare (insa si in acest caz am rezolvat in mare reducerea luminii parazite prin lipirea bulinei de velur negru in centru obiectivului din interior).

Mai jos prezint cateva poze cu detaliile constructive ale noului spectroheliograf precum si niste imagini  cu Soarele in banda ingusta obtinute in vara cu el.
