Si tiene interés en adentrarse en la Astronomía Solar, probablemente tenga muchas preguntas, y si bien buscar respuestas en los foros en línea es un buen lugar para comenzar, tendrá que navegar por las opiniones personales y los hechos. Es importante tener una comprensión básica de cómo funcionan los diversos telescopios y filtros para que pueda tener una comprensión clara de qué sistema es el adecuado para usted.
No hay nada más frustrante que comprar ese nuevo Telescopio Solar brillante solo para ser decepcionante por la falta de resultados. Y mientras que usted, como la mayoría, probablemente está comprando con un presupuesto general, desea obtener el mejor producto por el dinero. Y como todos sabemos, ese no es generalmente el producto más barato.
es importante alinear sus expectativas con el rendimiento y el precio de un determinado sistema. Cuanta más información pueda adquirir antes de su decisión final, sin duda aumentará la alegría de poseer y continuar utilizando un Telescopio Solar.
Algunas preguntas que te ayudarán a decidir:
- ¿Cuál es tu presupuesto?
- ¿Qué nivel de experiencia tiene con telescopios solares?
- ¿Qué tamaño de telescopio es el adecuado para usted?
- ¿Dónde planea ver?
- ¿Va a usarlo principalmente para visualización o imágenes, o ambos?
- ¿Cuáles son las especificaciones publicadas de los diversos sistemas?
- ¿Planea viajar con su telescopio?
- ¿Cuáles son las diferencias entre los distintos fabricantes y qué significan esas diferencias para usted?
- ¿El fabricante respondió a sus preguntas, si no lo hizo…? ¿Por qué?
- consideraciones de Seguridad? ¿Se han abordado y se han publicado?
Hablaré en detalle de la tecnología de productos Lunt, pero también repasaré algunos de los conceptos básicos de diseño de otros fabricantes para compararlos. Al hablar de Lunt, espero que le proporcionemos una comprensión completa de nuestra tecnología y también le proporcionemos las respuestas a las preguntas sobre nuestros productos, al tiempo que le proporcionamos una idea de por qué debe hacer las mismas preguntas a los otros fabricantes y obtener respuestas aceptables.
La primera decisión es generalmente un presupuesto. «¿cuánto quiero gastar»?
La segunda decisión se basa en cómo desea usar su alcance? Visual, imagenológica o ambas. Si bien Lunt ofrece sistemas que le permitirán ver con Luz Blanca y la línea Calcium-k, asumiré que el hidrógeno-alfa es su interés actual.
¿Debo comprar basado únicamente en la apertura del telescopio?
¡La respuesta simple es No!
Un telescopio Solar es un animal completamente diferente a su primo, el telescopio nocturno. Un telescopio Solar es un sistema de múltiples filtros que requiere un equilibrio de precisión de ingeniería de apertura, tamaño y rendimiento de etalon, relación f, colocación de etalon, filtros de seguridad y bloqueo fuera de banda. No es un secreto que el precio de un Sistema Solar aumenta drásticamente en función del tamaño del etalón emparejado al sistema. Como regla general para los productos Lunt, el tamaño del etalon aumenta para que coincida con el tamaño de la abertura. Fabricamos etalones de apertura de 25 mm a 160 mm. Nuestro telescopio solar de apertura de 50 mm tiene un etalón de apertura transparente de 25 mm.
Lunt coloque el etalón interno aproximadamente a la distancia focal del 50% del visor. Este punto es un equilibrio ideal entre el tamaño y la colocación de etalon en función del rendimiento y el precio final.
Cabe señalar que cuanto más atrás en el sistema se coloca el etalon, más problemas tendrá el etalon con los rayos de luz fuera del eje. El etalon puede ser más pequeño en este punto y más barato de fabricar, pero el rendimiento será muy degradado en comparación con una prueba de banco con una fuente colimada.
Los etalones colocados en la parte trasera del telescopio proporcionan varios problemas. La reducción de tamaño a menudo requiere que el etalon se coloque bien en la trayectoria óptica. Esto requiere que la distancia focal del sistema óptico se extienda significativamente para evitar un deterioro total del rendimiento de etalon a través de su apertura. Esto no solo agrega costos, sino que generalmente no permite la obtención de imágenes de disco completo debido a la longitud focal extendida a través de un etalón de apertura pequeña.
Existe la idea errónea de que»cuanto mayor sea la apertura, mejor». La visualización solar se realiza durante el día y se puede hacer desde casi cualquier lugar. La alta humedad, las térmicas, el smog y la baja elevación afectan a los telescopios de gran apertura. A menudo es cierto que en condiciones de visualización típicas, una OTA de tamaño mediano superará a una OTA grande la mayor parte del tiempo. La gran OTA sufrirá más de un alcance medio debido a cielos menos que buenos (malas condiciones de visión). Esto también es cierto para los telescopios nocturnos.
Sin embargo, la gran OTA proporcionará muchos más detalles y aumentos durante excelentes condiciones de visión. Si tiene la intención de ver en un área que tiene excelentes condiciones de visión, entonces no está restringido por la Apertura, por lo tanto, un sistema OTA de apertura más grande es probablemente la opción correcta.
Los telescopios nocturnos son cubos ligeros. Se utilizan para tratar de resolver objetos débiles y distantes. Cuanto mayor sea la apertura que pueda utilizar dadas las condiciones de visión, más detalles podrá resolver en objetos débiles.
Sin embargo, el Sol no es un objeto distante o tenue. Por el contrario, el Sol proporciona mucha más luz de la que necesitamos y un telescopio Solar no requiere una gran abertura para resolver los detalles.
Los sistemas de gran apertura tienen algunas ventajas importantes para la visualización solar. Por ejemplo: un sistema f7 de 50 mm tendrá una imagen mucho más pequeña del Sol en el plano de imagen que un sistema f7 de 130 mm. De inmediato, el sistema de 130 mm tiene un aumento más alto (para un ocular determinado) que el sistema más pequeño y los detalles se pueden resolver mucho mejor con un aumento aún mayor. El sistema más pequeño tendrá una limitación a la cantidad de aumento que puede lograr antes de que los detalles se laven y pierdan el contraste. Sin embargo, el detalle no tiene nada que ver con la abertura en sí. El detalle viene del emparejamiento preciso del sistema de filtro y específicamente del etalon, al diseño óptico general.
Etalons:
Todos hablamos del paso de banda del telescopio solar. Un sistema de una sola pila tiene un paso de banda FWHM (Ancho Completo Medio Máximo) de 0,7 Angstroms a 656,28 nm. Un sistema DS (Doble pila) tiene una especificación general de BP de 0.5 A. Pero hay mucho más que eso.
Para explicar. Esto indica que el ancho de banda se mide a 0,7 Angstroms en el punto de transmisión de pico del 50% del etalon como medidas a la longitud de onda de 656,28 nm.
Si asumimos que la línea H-alfa es de 1A de ancho y cualquier transmisión de luz fuera de ese ancho de banda sería mala para nuestro sistema, entonces podemos asumir que esta es una buena especificación.?
Si este etalon tiene un FSR (Rango Espectral Libre) de 12 Angstroms y lanzamos un filtro de recorte de 6 Angstrom (BF) sobre él, podemos eliminar toda la transmisión fuera de banda del etalon (veo que vienen algunas preguntas), deberíamos tener un buen sistema de rendimiento?
Desafortunadamente, no es tan fácil.
¿Cuál es la transmisión Máxima del etalon en el sistema que está viendo?
No todos los etalones se crean iguales. Creemos que es seguro decir que los Lunt etalons tienen la transmisión de pico más alta de todos los fabricantes. Hemos tenido muchos etalones medidos de forma independiente en pruebas a ciegas a través de un tercero y una instalación altamente calificada, y encontramos que los etalones Lunt tienen un PT de aproximadamente el 80%.
Otros proveedores han oscilado entre el 60% y menos del 25%. En general, es bastante obvio quién es quién cuando se mira a través del visor.
Si está buscando un etalon con un PT del 80% y el peso corporal se mide en el punto del 50% (40% PT), el etalon debe ser tan estrecho en este punto como un etalon del 25% en su FWHM medido en el 12,5%. La obtención de la presión arterial de 0,7 A en FWHM al 80% T requiere una precisión significativamente mayor para la fabricación del etalon.
Pero, ¿por qué no hacer un etalon de PT del 25%? Porque la ventaja de un etalon de PT alto se ve de varias maneras.
Un etalon de PT inferior requiere un objetivo de apertura más grande en comparación con los sistemas de PT más altos desde el principio.
Un sistema de PT superior requiere que los lados de su curva de transmisión sean muy empinados para mantener la misma especificación en el punto de PT al 50%. Esto proporciona una enorme mejora en el rendimiento a través de la resolución y el contraste cuando se apilan dos veces.
Para su información: Algunos fabricantes ofrecen la capacidad de DS sus sistemas. (Explicaré cómo funciona esto un poco más adelante). Algunos no.
La forma de la curva de transmisión para un etalon es prácticamente la misma para todos los proveedores. Parece una curva de campana estrecha con un pico. Dado que hay un área bajo la curva que se suma a la transmisión total del patrón. Cuanto mayor sea el área total bajo la curva (dentro del BW de H-alfa), mayor será el detalle que el sistema puede resolver, más luz del tipo correcto que llega al ocular.
Los etalones se ensanchan en la base. En general, el peso corporal en el punto del 2% T es de aproximadamente 1A. Por debajo del 2% vemos algunas «fugas» en cada etalón que he visto que contribuyen a un color de fondo/brillo «fuera de banda» en la vista (un ligero color naranja en el área alrededor del Sol). En el sistema de PT alto, esto se compensa con creces por la capacidad de tener una resolución más alta con un aumento más alto. Es un artefacto de los sistemas etalon en general.
Explicaremos la ciencia del apilamiento doble en un párrafo posterior, pero el hecho es que un etalon de una sola pila NO PUEDE cumplir con las especificaciones de un sistema de doble pila. NO es el BW en el FWHM lo que proporciona al sistema DS su alto rendimiento, es la eliminación de los artefactos a menos del 2% de T, manteniendo un sistema de PT alto. En esencia, proporciona una gran relación señal / ruido.
Bien, así que hemos hablado mucho sobre las generalidades de los etalones All Todas las especificaciones parecen ser las mismas.
NOTA: Algunos productos en el mercado NI siquiera proporcionan una especificación y simplemente «comparan» su rendimiento con otros productos. Evitaríamos personalmente cualquier producto que no pueda proporcionar especificaciones específicas para su diseño y rendimiento.
Por lo tanto, tenemos razones para preguntar sobre el Pico de Transmisión y por qué es un factor importante en su decisión.
Aquí hay un gran post que entra en detalles sobre la colocación del etalon en la ruta óptica y cómo eso afectaría el rendimiento. También explica un pequeño detalle sobre las diferencias de pila simple vs doble.
https://www.cloudynights.com/topic/438006-not-all-filter-bandpasses-are-created-equal/
Hablemos de uniformidad.
La imagen que se ve a través del ocular o en el monitor cuando se ve es un producto apagado de toda la luz que ha pasado a través del etalon en toda su área.
Al mirar a través del ocular, el borde del Sol no pasaba solo a través del borde del etalón. El centro del Sol no pasaba solo por el centro del etalón. La imagen completa es una combinación de toda la luz que pasó a través de todas las partes del etalon.
Entonces, ¿por qué es importante?
Los etalones generalmente se especulan mediante un cálculo del rendimiento basado en varios factores, como el %R (reflectividad) de las superficies de los etalones, el medio en el espacio entre las placas y el grosor del espacio entre las placas. Los etalones Lunt tienen una especificación teórica de 0,68 Angstrom FWHM, 84% PT, 12A FSR y 17,6 finura. Cuando se mide en un monocromador de alta precisión, vemos un PT del 80%, un FWHM de 0,7 A y un FSR de 11,5 A. Esto probablemente se deba a una pequeña variación en el grosor final de los pies espaciadores que usamos para separar las placas etalon y pequeñas diferencias en el HR final de los recubrimientos debido a tolerancias innatas.
Los etalones se pueden escanear a través de su abertura para ver los cambios en el CWL (Longitud de onda Central).
Debido a que el telescopio solar es un sistema que produce una imagen en la imagen plana, cualquier cambio en el CWL durante el escaneo es simplemente un ensanchamiento del BW del sistema total. A veces se especificaba como el valor eficaz de los sistemas. ie: si el CWL en el borde se mide a 656,29 nm y el CWL en el centro se mide a 656,27 nm, y el etalón es de 0,7 A de ancho como medida en un punto, el BW real ha aumentado a 0,9 Angstroms. Pero el problema más crítico es el ensanchamiento de la curva en los puntos fuera de la banda 2% T.
Entonces, qué sucede si escanea un etalon en un punto y tiene un buen 0.7 A FWHM..? solo para descubrir que el etalon no es muy uniforme y tiene un promedio real de FWHM de 1A? ¿Por qué pasaría esto? Bueno, tal vez presión diferencial o calor diferencial, espaciador ununiforme, recubrimientos ununiformes, etc. Las influencias externas crean cambios en la uniformidad de la brecha etalon que tienen un efecto significativo en el BW del sistema. Lunt no utiliza calor ni compresión física en el etalon, utilizamos técnicas de monitoreo óptico de alta precisión durante nuestros recubrimientos y nuestros «pies» espaciadores se han medido de forma independiente a una onda superior a 100. Más sobre eso en un rato.
¿Todavía estás aquí? fresco. Tengo mucho más que cubrir
Calor:
Por definición si necesita calentar un etalon para ponerlo en la banda, el etalon no estará en la banda hasta que alcance la temperatura correcta. Tampoco está en la presión arterial óptima hasta que alcanza el equilibrio.
El calor requiere energía. La cantidad de energía depende de cuánto tiempo desea observar, la temperatura ambiente a la que está viendo y la distancia que el etalon necesita moverse para entrar en la banda.
El material utilizado como capa espaciadora del etalon tiene un coeficiente de expansión térmica. Algunos materiales se expanden más que otros para un determinado cambio de temperatura.
Dado que los etalones son sistemas ópticos, no se pueden calentar uniformemente en toda el área, deben calentarse desde el borde.
Es bastante obvio que si calienta un sistema óptico desde el borde, primero expandirá la capa espaciadora en el borde. El etalon puede tardar de varios minutos a muchos minutos en alcanzar el equilibrio. Si el sistema no es de bucle cerrado, el punto de ajuste del sistema deberá modificarse en función de las condiciones de temperatura ambientales.
Durante el tiempo en que el etalón no está en equilibrio, el centro del etalón está fuera de banda y contribuye a un ensanchamiento del BW. Dependiendo de cuán lejos debe moverse el etalon dicta el ensanchamiento total del BW.
Algunos de los inconvenientes de los sistemas calentados (hemos hecho muchos etalones sólidos) es el tiempo que tarda en alcanzar el equilibrio y la incapacidad de usar el sistema en entornos extremos. es decir: muy caliente o muy frío.
Otro problema es la cantidad de tiempo que se tarda en cambiar el CWL. Esto es especialmente importante cuando se desea desplazar rápidamente eventos de alta energía Doppler, como las EMC.
Un método para superar este problema es hacer que el etalon sea pequeño. Un etalón más pequeño tiene menos inercia térmica. Es cierto que un etalon grande que requiere ajuste térmico requeriría un sofisticado sistema de calefacción para evitar un diferencial térmico excesivo y, por lo tanto, un ensanchamiento significativo del BW como resultado.
Afinación por compresión:
La afinación por compresión es una forma efectiva de afinar un etalon.
En un sistema espaciado por aire, hay «pies» de vidrio colocados alrededor de la superficie del reflector alto del etalon que se utilizan para separar las placas de etalon. Estos pies están en contacto óptico con las placas para mantenerlos juntos. Los pies deben pulirse con precisión para garantizar que las placas se mantengan a una fracción de nanómetro para mantener la uniformidad del espacio. Como se discutió antes, cualquier cambio en el tamaño de la brecha a través del etalon ampliará el BW.
Entonces, ¿cómo funciona el ajuste de compresión?
Los pies de vidrio tienen un módulo Youngs y en realidad son muy compresibles a nivel óptico. Al aplicar presión física directamente a ambos lados de las placas de etalon, aprietas los pies internos. De hecho, puede apretar los pies lo suficiente como para mover el etalon a través de un rango de CW significativo con una fuerza razonable.
¿Por qué el pie central? ¿Cuáles son sus inconvenientes?.
Hay mucha información sobre la tecnología del pie central y por qué se inventó y patentó. No estoy aquí para discutir eso.
Si observa un etalon de pie central, verá varios pies espaciadores alrededor del borde del etalon y uno justo en el centro.
Estos pies hacen el trabajo de espaciar con precisión las placas etalon y tirar (o empujar) físicamente las placas etalon en paralelo. Las placas no paralelas conducen a la uniformidad del BW en toda el área del etalon.
Era una forma de producir etalones en masa para uso solar utilizando técnicas de pulido estandarizadas. Al utilizar el pie central, las placas de etalon no necesitaban cumplir con los rigurosos requisitos de planitud de los etalones convencionales. Simplemente podrían ser «empujados» a su posición.
La compresión física de estos sistemas se utilizó al principio como una forma de ajustar el etalon al CWL deseado. Fue abandonado después de unos años debido a la incapacidad de comprimir eficazmente el pie central y los pies exteriores de manera uniforme. El producto fue el MaxScope 70.
El sistema de compresión fue reintroducido para el PST. Un sistema que no tenía que lidiar con una obstrucción central al etalon.
Si la compresión de los pies exteriores era lo que se necesitaba para poner el etalon en la banda, entonces la incapacidad de poder comprimir el pie central por el mismo método obviamente significaría que el centro del etalon no estaba afinado de manera efectiva. La mayor compresión necesaria en el borde significaba un diferencial más alto a través de la CA (Apertura transparente).
También debe tenerse en cuenta que se utilizan sistemas mecánicos para comprimir las placas de etalón. Los sistemas mecánicos no se pueden fabricar con tolerancias ópticas y se producirá un problema diferencial.
También debe tenerse en cuenta que los pies de un etalón se utilizan para «mantener» las placas juntas.
Estos pies se rompen de una oblea grande. por lo general, no se cortan. El corte de un separador utilizando induce el estrés en el pie haciendo que el pie menos propensos a tener un enlace permanente con los sustratos de vidrio. Un » pie » roto se rompe a lo largo de sus líneas de fractura internas y no induce estrés residual.
El sistema de compresión funciona porque puede apretar los pies debido al módulo de su hijo.
Para evitar cambios diferenciales en el tamaño de la brecha, todos los pies tendrían que ser exactamente de la misma área. La» rigidez » de los pies sube por su área. Un pie ligeramente más grande que otros no se comprimiría en la misma cantidad. Dando lugar a una brecha diferencial y ensanchamiento del BW.
Un rendimiento de etalon se ve afectado por los rayos de luz fuera del eje.
Los etalones originales se utilizaron en dispositivos láser y de telecomunicaciones. Estos sistemas utilizaban luz perfectamente perpendicular a la superficie del filtro. Era bien sabido que cualquier ligera inclinación de la luz hacia el eje del filtro movería el CWL.
En un telescopio solar también queremos mantener una trayectoria de luz lo más perpendicular posible.
Debido a que el Sol es un objeto grande, tiene una relación f de 109. Si bien esto generalmente se considera una gran relación f, todavía tiene un pequeño efecto en el rendimiento de etalon.
Dos de los principales inconvenientes de una obstrucción central es la pérdida del área de superficie de etalon (área de trabajo) y la eliminación del «punto dulce» del etalon a través de lo que habría sido la parte más perpendicular del filtro.
El pie central también se convierte en un problema para una visualización de gran aumento. Dado que la mayoría de los sistemas de gran apertura son típicamente deseados por su capacidad para hacer una vista de gran aumento, esto sería un problema.
En etalones más pequeños, la obstrucción central tiene un impacto en el rendimiento general del filtro. Sin embargo, si se requiere una obstrucción del centro para mantener los requisitos de la brecha de etalon, es un mal necesario.
En comparación. Tratar de llenar una gran abertura a través de un pequeño etalón en la parte trasera de un sistema aumenta el ángulo de los rayos fuera del eje debido a la necesidad de reducir el cono de luz. Es bien sabido que los sistemas traseros requieren la extensión del FL. Sin embargo, esto generalmente resulta en que solo una pequeña parte del cono de luz se transmite a través de la abertura de etalón.
Lunt coloca nuestros etalones en aproximadamente el punto FL del 50% y diseña el tamaño de etalón para aceptar todo el cono de luz en ese punto. Ie: cuanto más grande sea la abertura, más grande debe ser el etalón.
Mientras estoy en el tema del pie central
Lunt no use un diseño de pie central. Nuestras placas etalon son más gruesas que otros fabricantes, por lo que podemos pulirlas con alta precisión. De hecho, nuestras placas son tan gruesas que un pie central no tendría la capacidad de sacar «de las placas planas» en paralelo. Lunt ha desarrollado técnicas que nos permiten producir en masa placas de etalon con la precisión requerida por el diseño original de etalon.
Ajuste de presión Lunt:
Cabe señalar que los Etalones Ajustados de Presión interna Lunt se ajustan a la Apertura y la Distancia Focal del Telescopio. Nuestro sistema de colimación permite la apertura completa de la trayectoria óptica a través del Etalon en la posición optimizada. Esto nos permite volver a enfocar la trayectoria ÓPTICA COMPLETA hasta el plano de la imagen, lo que permite una visualización de gran angular (disco completo). Por supuesto, se pueden usar varios oculares para ampliar las características deseadas. Nuestros Etalones internos varían en tamaño de 15 mm a 100 mm.
La imagen de la izquierda muestra el esquema básico de este sistema. El etalón interno está a presión ambiente. El émbolo del cilindro de presión acaba de ser retirado y reemplazado. La sintonización de fábrica del etalon es ligeramente baja, colocando la Longitud de onda Central (CWL) en el ala roja de la línea de hidrógeno. Esto proporciona una vista de las características menos energéticas de la Cromosfera.
El diagrama que se muestra a la izquierda indica que la presión de aire dentro de la cámara sellada ha aumentado. En este punto, el CWL del paso de banda está a 656,28 nm. En esta posición estamos mirando el centro de la línea de hidrógeno-alfa y la energía asociada con esa longitud de onda.
El sellado de la cavidad se realiza utilizando las lentes de colimación y reenfoque para que el etalón en sí esté aislado de la presión externa.
El pistón se aplica desde el ambiente a una presión que es equivalente a tomar un etalon de-500 pies a 12,000 pies sobre el nivel del mar.
Esto tiene el beneficio adicional de hacer que el sistema etalon sea insensible a la altitud.
Además, el etalon se puede usar de -0 a 150 grados centígrados debido al hecho de que la afinación puede compensar los cambios muy pequeños que el calor tendría en los «pies» del etalon.
Sin embargo, debe tenerse en cuenta que el filtro de bloqueo tiene un rango de temperatura utilizable más estrecho debido a que es un filtro dieléctrico.
Lunt ha desarrollado recientemente un sistema de calefacción BF que permitirá el uso del BF en condiciones de frío extremo.
El ajuste de presión elimina los compromisos asociados con los sistemas de inclinación internos. Solo se pueden hacer ajustes muy pequeños en la inclinación de un etalon interno, de lo contrario, el sistema etalon comenzará a sufrir los rayos fuera del eje del haz recolimitado, causando bandas observables en el CCD.
Las personas han observado que en los sistemas de inclinación internos, el CWL es muy sensible incluso a pequeños ajustes de la rueda de inclinación, creando efectos de banda mientras se obtienen imágenes, por ejemplo.
Al eliminar la necesidad de inclinación, hemos colocado el etalon en la posición más optimizada posible.
Instalamos un etalon sintonizado con gran precisión. Este etalon está sintonizado con el lado rojo del CWL. Dado que ya está sintonizado con el rojo, el usuario tiene la capacidad de cambiar la melodía del CWL a la línea de hidrógeno-alfa y luego la melodía Doppler al azul o hacia atrás al rojo.
El diagrama de la izquierda muestra que el sistema ha sido completamente presurizado. Esta presión es equivalente a un cambio de altitud muy elevado. El aire dentro de la cámara sellada se ha comprimido debido al volumen reducido. Como resultado, el índice de refracción del aire ha aumentado y ha causado que el CWL del etalon se mueva hacia el lado azul o de alta energía de la longitud de onda del hidrógeno.
Debido a que no hay inclinación, el campo de imagen permanece plano y muy preciso.
Debido a que la presión del aire se puede cambiar casi instantáneamente con la perilla PT, podemos desplazarnos Doppler a través de la línea H-alfa de las alas muy rápidamente, lo que proporciona observación a nivel profesional y estudio de los eventos de rápido movimiento.
El Lunt Etalon se monta con precisión dentro de la cámara sellada utilizando pequeñas almohadillas de silicona. Estas almohadillas aíslan el etalon del cuerpo del visor y proporcionan aislamiento térmico.
Las almohadillas de silicona también aíslan el etalon de la vibración y ayudan a amortiguar el etalon si el telescopio se golpea o golpea.
El aire en la cavidad rodea todo el etalón y llena la cavidad espaciada de aire. Cuando el aire en la cavidad está presurizado, el etalon no se da cuenta de ningún cambio de presión diferencial en sus superficies y las placas permanecen sin tensión y paralelas.
La presión de aire se puede cambiar dentro de toda la cavidad al instante y sin necesidad de tiempo para la estabilización.
El ÚNICO lugar en el que el cambio de presión de aire hace una diferencia para el CWL es en el espacio de aire de la cavidad. El aumento de la presión del aire cambia el índice de refracción del aire, esencialmente haciendo que el aire sea más grueso. Este cambio en el índice de refracción en la brecha de aire cambia el ángulo de aceptación de la luz que pasa a través del etalón, lo que resulta en un cambio hacia el CWL. El aumento del índice de refracción exterior a la cavidad no tiene efecto en el CWL. Este cambio en la presión del aire (índice de refracción) es repetible e independiente de los cambios externos de altitud y los cambios de presión barométrica en el clima.
El cambio en la presión del aire tiene un cambio calculable al CWL y se puede usar para calcular la velocidad y la energía de la actividad solar. Combinado con la velocidad a la que se pueden realizar estos cambios, el Lunt PT proporciona un instrumento de nivel profesional superior al observador ávido.
Los sistemas espaciados por aire de la competencia son sensibles a la altitud y al clima (presión barométrica). La observación a 10k pies tendrá un punto de sintonía completamente diferente a estos sistemas en comparación con la observación a nivel del mar. Cualquier cambio en la presión barométrica requerirá una modificación de la afinación para mantener el sistema en línea.
La importancia del apilamiento doble:
¿El producto que está buscando puede apilarse dos veces?
A menudo se dice que una vez que miras a través de un Telescopio Solar de Doble Pila, no quieres volver a Una Sola Pila. Si bien esto es generalmente cierto para el uso visual, debe tenerse en cuenta que el Documental en vivo de National Geographic Easter Island fue fotografiado a través de un sistema Lunt de 60 mm en modo de pila única, y el reciente Documental en vivo de Great American Eclipse de la NASA utilizó 3 Telescopios Solares Lunt de 100 mm en modo de Pila Única, todo con resultados sorprendentes.
Un sistema de doble pila también se puede utilizar en modo de pila única.
Pero, ¿qué es Double Stack y cuáles son los beneficios de tener un sistema de Doble pila?
Doble apilamiento: La adición de un Etalon secundario de banda estrecha en el telescopio para reducir el paso de banda del sistema.
Paso de banda: La especificación del etalon tal como se toma en el FWHM de la medida en la longitud de onda de transmisión de pico.
FWHM: Ancho completo, Medio máximo (altura) de la curva de transmisión medida. FWHM se mide en el 50% de la transmisión de pico y representa el ancho de la curva de transmisión en ese punto.
Esto se sacó de un hilo en noches nubladas. Es una declaración de David Lunt.
El resultado de dos filtros etalon idénticos en serie es una convolución de las bandas de transmisión de cada uno. El etalón único tiene una forma de banda de paso que es gaussiana. Si el ancho de banda al 50% de la transmitancia máxima es w, entonces el ancho de banda al 10% de Tmáx es 3,5 w y el ancho de banda al 1% de Tmáx es 10w. La transmitancia en cualquier punto del espectro del par apilado es T al cuadrado, donde T es la transmitancia del filtro único. La característica más importante es que el ancho de banda se reduce por la raíz cuadrada de 2. Dados dos etalones con anchos de banda de 0,7 A, el ancho de banda combinado se convierte en 0,5 A, y el ancho de banda del 1% (o las «colas» de la banda de paso) se reducen de 7A de ancho a ~1,8 A. Por lo tanto, el efecto es reducir el ancho de banda real y aumentar la visibilidad de los detalles cromosféricos, mientras que la forma más pronunciada de la banda de paso reduce la transmisión fuera de banda, mejorando así significativamente el contraste. Empahsis añadido.
Normalmente para un sistema Lunt, un filtro secundario reducirá el paso de banda de 0.7 Angstroms a < 0,5 Angstroms medidos en el FWHM.
Si bien la diferencia en sí con la «especificación» puede parecer pequeña, lo que realmente importa es lo que hace el filtro secundario a la base de la curva de transmisión. Es esta reducción en la transmisión de luz ligeramente fuera de la longitud de onda deseada lo que realmente importa.
Para repetir algunas instrucciones anteriores para explicar el sistema DS:
- Todos los Etalones están definidos por el mismo conjunto de especificaciones. Todos los Etalones exhiben las mismas características de transmisión.
- Lo que generalmente falta en las especificaciones publicadas es el % de la transmisión total del Etalón a la longitud de onda deseada.
- Los etalones Lunt tienen una alta transmisión en la longitud de onda máxima según lo diseñado. Generalmente, más del 80%.
- Dado el 80% T (Transmisión), el Ancho (paso de banda) de nuestros Etalones se mide en el 40% del punto PT.
- Dada la forma de la curva de Etalon, el T% se ensancha en la base. El punto de 2% T es un poco más de un Angstroms de ancho.
- Todos los sistemas Etalon individuales tienen una pequeña cantidad de T en los puntos del 2% que obviamente se encuentran fuera del paso de banda FWHM.
- Incluso un Etalón especificado en < 0.4 A tiene una transmisión residual significativa en la base. La cantidad de transmisión residual depende de la precisión de las placas Etalon y sus espaciadores.
La adición de un Etalon secundario reduce significativamente esta T residual, estrecha el paso de banda Y limpia la imagen, lo que permite un mejor contraste.
El siguiente es un esquema muy básico de los resultados del apilamiento doble para «simplificar» la comprensión.
Debido a que los etalones son filtros de interferencia, pueden actuar juntos para reducir la T por la T cuadrada en cualquier punto del único etalón T%. Suponiendo que ambos etalones tienen especificaciones de rendimiento idénticas.
Los etalones Lunt tienen un pico T del 80%. Un sistema DS (Doble apilamiento) tendrá un pico T de 80% x 80% = ~65% T. Se observa un ligero oscurecimiento de la imagen, pero esto se ve más que compensado por el aumento del contraste.
En el punto FWHM, o en el punto T del 40%: El paso de banda se mide en un solo sistema a 0,7 A. En el sistema DS, el paso de banda es la multiplicación de los 2 filtros de interferencia, 0,7 A (simple) => 0,49 A (doble).
En comparación, un sistema que tiene un PT de 60% tendría un PT de ~36% en modo DS.
Para la Pila única, los puntos de transmisión residuales del 2% se encuentran fuera del paso de banda deseado. Sin embargo, en el sistema DS el efecto neto es la reducción de los puntos de 2% T a 2% x 2% = 0,04% T. De hecho, los nuevos puntos de 2% T ahora se encuentran bien dentro del paso de banda deseado y se elimina cualquier luz residual no deseada.
Para aclarar un poco más:
Si se entiende que la curva de transmisión de etalon es gaussiana y el FWHM es de 0,7 Angstroms en el punto PT al 50%, entonces la PA será de 7 Angstroms (10x PA en FWHM) en el punto T al 1%.
En comparación, en el modo de doble pila, los puntos T del 1% se reducen a ~1,8 Angstroms.
La curva de transmisión DS se ha vuelto notablemente más estrecha en el FWHM, pero lo que es más importante, se ha vuelto significativamente más estrecha en la base. Esto tiene un impacto mucho mayor en el contraste y los detalles que lo que puede implicar la especificación de 0,7 A a 0,5 A.
La línea de emisión h-alfa ahora se puede contrastar con un nivel superior. Un sistema de Una sola pila es lo suficientemente estrecho para resolver las características contenidas en esta línea y mostrará Prominencias, Espículas, Filamentos, Fibrillas y Llamaradas. Los detalles de los bordes se resuelven particularmente bien a 0,7 A debido a la transmisión más alta (en comparación con DS) y tiene la capacidad de contrastar con el fondo oscuro en la línea de emisión.
Me gusta pensar en esto como «mirar los detalles».
El sistema DS proporciona una porción más estrecha de los detalles. El estrechamiento del paso de banda aumentó el contraste y» hace estallar » los detalles. Con la capacidad adicional de desplazamiento Doppler (explicado en Afinación) de un ala de la línea h-alfa a la otra (de rojo a azul), puede diseccionar los detalles finos.
Me gusta pensar en esto como»investigar los detalles». Cuanto mayor sea el alcance, más «en» los detalles se pueden obtener a través de un aumento más alto suponiendo buenas condiciones de visión.
Cuando Lunt comenzó por primera vez, la única forma de usar DS a system era agregar un filtro Etalon «caro» a la parte delantera del Telescopio (los Etalones grandes son difíciles de fabricar y tienen un precio acorde). En algunos casos, el filtro frontal era tanto como todo el Alcance Solar dedicado. Sin embargo, los resultados fueron muy impresionantes y definitivamente valió la pena el costo adicional.
La tecnología ahora permite que el DS se coloque internamente en el Telescopio Solar. Al colocar el sistema DS en una parte más pequeña de la trayectoria óptica, podemos usar un Etalon más pequeño. Esta reducción en el tamaño del Etalon disminuye significativamente el costo del sistema DS secundario, incluso si se tiene en cuenta el ajuste de presión, la mecánica y la óptica adicionales.
La adición del Etalon interno tiene todas las ventajas de la versión montada en la parte delantera en lo que respecta al estrechamiento del paso de banda.
El ligero inconveniente de un sistema DS interno es el «brillo» que tienen los reflejos traseros de los 2 Etalones. En términos generales, este brillo se puede ver al ver imágenes de disco completo. Sin embargo, generalmente no se nota a aumentos más altos, especialmente al observar los detalles de la superficie. Este brillo se puede reducir mediante el uso de un filtro adicional en el sistema (accesorio opcional) en caso de que la imagen de disco completo sea un problema.
Generalmente se acepta que el aumento en la resolución y el aumento significativo en los detalles finos compensan con creces el ligero resplandor a baja ampliación.
Cabe señalar que el sistema DS se retira fácilmente y se vuelve a instalar en el Telescopio Solar según sea necesario.
Al elegir un sistema de Telescopio Solar, a menudo aconsejo a las personas que obtengan una Pila Doble. Si la elección se redujera a un sistema de una sola pila de 100 mm frente a un sistema de doble pila de 80 mm, recomendaría el DS de 80 mm. Cuestan casi lo mismo, pero tenga en cuenta que el costo de agregar el DS al 100 mm más tarde es algo significativo.
Sin embargo, tomaría un DS 100mm sobre un DS 80mm cualquier día
Estabilidad térmica:
Los etalones Lunt son térmicamente estables con un cambio de aprox.. 1 Angstrom por 212F.
El factor limitante es generalmente el filtro de bloqueo. El filtro de recorte de especificaciones militares de 3a parte utilizado en el filtro de bloqueo tiene un rango de temperatura utilizable de aprox.. 30F-120F.El CWL del filtro de recorte cambiará a través del rango de cambio de temperatura, pero mantiene su rendimiento porque es de 6 Angstrom FWHM. Lunt ha desarrollado un sistema de calefacción opcional para que el BF pueda utilizarse en condiciones de frío extremo durante muchas horas.
Norma de seguridad:
En Lunt la seguridad solar es nuestra principal prioridad. Cuando Lunt Solar comenzó a fabricar telescopios y filtros solares, el tema de la seguridad ocular estaba a la vanguardia del diseño. Nuestros diseños fueron aprobados por un profesor oftalmólogo sénior de una de las principales Universidades de Oftalmología de Canadá. Se determinó un criterio de seguridad para la transmisión UV e IR. Este criterio básicamente establece el listón en menos de 1×10-5 (T) para cualquier radiación peligrosa.
Varios filtros independientes en los productos Lunt cumplen este criterio como una sola unidad. Sin embargo, Lunt establece estándares dobles y a veces triples para este requisito, de modo que en el improbable caso de que falle un filtro, el usuario seguirá estando completamente protegido.
Nuestros filtros
Filtro de rechazo de energía: El filtrado de un sistema Lunt comienza con un filtro de rechazo de energía» verdadero » en la parte frontal del sistema. Este filtro es exclusivo de Lunt y bloquea los peligrosos rayos UV e IR. En telescopios más pequeños, el filtro ER se ve como un filtro de aspecto rojo instalado en un ligero ángulo (para eliminar las imágenes fantasma internas). Esto se instala en la parte delantera del visor o justo dentro del objetivo principal. En telescopios de mayor apertura, Lunt coloca un filtro de bloqueo IR adicional en la superficie frontal del objetivo principal. Esto eliminará toda la carga de calor de las partes internas. Incluso en estos sistemas de gran apertura, todavía proporcionamos el ERF rojo secundario justo dentro del objetivo.
Etalon – El siguiente «filtro» en el sistema es el corazón del sistema, el etalon. Mientras que el etalon no fue diseñado como un filtro de seguridad. Sin embargo, tiene una superficie reflectante muy alta que rechaza la mayoría de los rayos UV (T). Significativo, esto rechazaría la mayoría de todos los IR si no hubiera filtros IR anteriores presentes.
Filtro BG-El tercer filtro es el filtro BG (Vidrio azul) diseñado por Schott. Este filtro también se crea para absorber cualquier IR residual.
Filtro de paso de onda larga: El siguiente filtro se denomina comúnmente «espejo» diagonal; sin embargo, no es un espejo en absoluto. Dentro de la diagonal hay un filtro de Paso de Onda Larga. Para empezar, está diseñado para reflejar un porcentaje específico de la longitud de onda de 656 nm para atenuar la imagen a un brillo manejable. Se sienta en un ángulo de 45 grados y pasa a través de cualquier IR a la placa de soporte.
Filtro de bloqueo: El siguiente filtro es el filtro de bloqueo. Una vez más, este no es un filtro de seguridad en sí mismo. Como su nombre lo indica, bloquea las longitudes de onda fuera de banda. Además, esto permite que el h-alfa pase y bloquea toda la transmisión fuera de banda.
Filtro de vidrio rojo: El filtro final es otra pieza del vidrio rojo (sin el revestimiento IR). Este vidrio bloquea el 100% de todos los rayos UV. También actúa para detener el reflejo posterior del globo ocular desde el BF muy brillante.
Filtros redundantes:
La gente se pregunta por qué incorporamos tantos filtros IR y UV en el sistema. La multitud de características de seguridad que empleamos asegura que nuestros clientes estarán protegidos. Están protegidos incluso si utilizan nuestros productos de forma incorrecta. Por ejemplo, si una persona coloca accidentalmente una diagonal nocturna estándar en la parte trasera de un telescopio solar, la vista sería brillante, pero segura.
Debido a la adición de múltiples filtros y características de seguridad, una persona que simplemente esté de pie bajo la luz del sol recibirá más radiación UV e IR ambiental en el ojo que cuando mira a través de uno de nuestros telescopios solares.
Revestimiento de lentes:
Lunt compra nuestros materiales de vidrio etalon en bruto a una empresa certificada ISO en la costa este de los Estados Unidos. Molemos, afilamos, biselamos y pulimos todo el vidrio necesario para los sistemas de etalon y filtro en casa en Tucson, Arizona. Algunos recubrimientos se subcontratan a una instalación que mantiene un recubrimiento específico para nuestros requisitos. Nuestra instalación de recubrimientos tiene la capacidad necesaria para producir recubrimientos AR a menos de 0,1% R (normalmente en el rango de 0,06% R). También mantienen los recubrimientos de reflectores altos en mejor de + / -1%. La capacidad de controlar los procesos de recubrimiento con una precisión tan alta nos ha permitido realizar modificaciones de precisión en las fórmulas de recubrimiento, que han demostrado aumentar el contraste a través de la reducción del ruido de fondo.
Garantía de calidad:
Cada lote de revestimiento se suministra con escaneos completos del revestimiento aplicado y está certificado para cumplir con todos y cada uno de los requisitos de seguridad. Algunos de nuestros filtros recubiertos de precisión nos los proporciona una empresa militar estadounidense que proporciona certificaciones Mil completas con cada filtro.
Todos los productos Lunt Solar son 100% seguros cuando se usan según las indicaciones y se envían desde la fábrica sin daños ni defectos. Si un instrumento Lunt se cae o se daña, debe devolverse a la fábrica para realizar pruebas y volver a certificarse.
Debido a las diferentes disposiciones ópticas en el diseño, un producto solar Lunt nunca debe mezclarse y combinarse con componentes fabricados por otras empresas.
Una de las preguntas más importantes que se deben hacer cuando se mira un Telescopio Solar es si se ha tenido o no en cuenta su seguridad.
¿El sistema tiene características de seguridad redundantes para protegerlo si algo falla?
¿El sistema viene con un filtro de bloqueo que contiene características de seguridad adicionales?
¿Se han explicado y detallado las características de seguridad del sistema o simplemente están implícitas?