Coating.

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maxproject
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Coating.

Messaggio da maxproject »

http://www.alcoat.net/coating_defect.htm

anche qua si parla di problemi relativi alla salsedine.

Maxproject

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daniela
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Coating.

Messaggio da daniela »

Pensiamo di far cosa gradita condividendo alcuni nostri pensieri sulla intricata questione dei coatings, un argomento su cui si sentono molte informazioni, tra loro contraddittorie.
Un coating di uno specchio per applicazioni astronomiche ha come scopo quello di migliorare drasticamente la riflettivita' della superficie (che altrimenti sarebbe largamente insufficiente, con una sola possibile eccezione - il sole) senza pero' andare a danneggiare la figura ottica dello specchio, che oggigiorno anche per specchi "budget" e' comunque buona (praticamente tutti gli specchi di produzione industriale recente sono diffraction-limited anzi di solito meglio). Si tratta quindi di andare a depositare sul substrato vetroso o vetroceramico uno strato sottile (perche' se no non riusciamo a controllarlo) di materiale riflettente che vada a riprodurre fedelmente la forma del substrato, con tolleranze molto piccole (entro qualche decina di nanometri per gli specchi di buona qualita'; se cio' non avvenisse, anche una eventuale buona qualita' del substrato risulterebbe inutile e sarebbe vanificata dal cattivo coating). Nel caso degli specchi per astronomia e soprattutto per astronomia amatoriale, dobbiamo porci un altro problema, quello di avere specchi di durata ragionevole nelle normali condizioni d'uso.
Dobbiamo comprendere un concetto quando si parla di strumenti utilizzati da astronomi professionisti e viceversa per la maggior parte degli strumenti amatoriali. Lo specchio dei professionisti e' pensato e concepito per avere cicli regolari di recoating. Quindi lo specchio arriva, appena uscito dalla camera a vuoto, viene montato, e viene puntato verso il cielo appena c'e' sereno. Questo specchio si deteriora pesantemente la primissima notte di utilizzo! Ma in quei contesti non ci si preoccupa dell'estetica, anzi, gli specchi in questione farebbero inorridire molti dilettanti. Lo specchio viene utilizzato per un certo numero di notti all'anno in dipendenza dal sito, viene forse lavato a meta' ciclo se e' molto grande, di solito pero' non viene lavato proprio. La sua riflettivita' si degrada nel tempo - il grosso della degradazione nelle prestazioni avviene subito, poi la curva e' piu' dolce - dopodiche' quando ha raggiunto un certo numero di ore di lavoro, viene smontato (se e' piccolo) il coating viene rimosso e se ne va nella camera di coating adiacente. (Se e' grosso.... di solito la gru porta la camera di coating sopra lo specchio e non viceversa). Evacuata la camera si procede al coating, poi si ripressurizza la camera e lo specchio e' pronto e in partenza per un nuovo ciclo di lavoro. Questo non avviene per la quasi totalita' degli strumenti amatoriali, e una grossa ragione e' che l'utente medio proverebbe ribrezzo a vedere uno specchio "sporco e danneggiato" e dall'aspetto per lui fastidiosamente "brutto" - di cui all'istante si lamenterebbe col produttore e con il coater. Quindi lo specchio amatoriale, dopo il coating, non va all'aria aperta, ma viene lasciato parecchie settimane a riposare in ambiente relativamente pulito per stabilizzarsi. Poi viene consegnato all'acquirente, il quale non ha una camera di coating in salotto, non e' esperto di fisica delle superfici, e comunque di solito considera il recoating un costo accidentale che gli capita se e' "sfortunato", in quanto si augura di liberarsi dello strumento prima che questo abbia necessita' di essere rialluminato; non lo considera una manutenzione che va effettuata con regolarita', cosi' come per le nostre auto, le nostre abitazioni, e gli altri acquisti a lungo termine che prevediamo di tenere per anni o decenni. Al contrario solitamente l'utente e' convinto che sia necessario lavare con regolarita' lo specchio, e questo e' un ulteriore attacco chimico ai coating, anche qualora si usasse acqua distillata (e di solito, si usa acqua del rubinetto). Viceversa puo' capitare che lo specchio amatoriale, che viene usato molte poche notti in un anno in rapporto agli strumenti professionali (che sono attivi 200, 250 notti all'anno....), soprattutto se grosso, rimane in buone condizioni molto a lungo, per decenni (anche perche' dopo un po' di tempo il degrado e' molto lento, e quindi scarsamente percepibile dall'utente che non ha modo di misurare la riflettivita' ma valuta "a occhio"). Questo va benissimo, ma nel momento in cui si decide di rifare il coating, questo e' ormai legato chimicamente alla superficie da fenomeni molto complessi di assestamento. (Non e' diverso da quello che succede in un edificio costruito decenni prima, in cui tutti i muri funzionano come muri portanti anche se in origine non lo erano. Alle energie della vita quotidiana, la materia consta dei gusci esterni di elettroni; e si comportano tutti nello stesso modo.....) Quindi insomma quando ci decideremo a toglierlo, probabile che dovremo anche pagare un po' di tempo di un ottico, se era a lambda/10 e se vogliamo che rimanga tale.
La scelta dei metalli da evaporare come strato riflettente dipende dalle applicazioni, i tre metalli piu' utilizzati sono l'alluminio, l'argento e l'oro. Differenze significative ci sono solo se si vuole lavorare nell'IR o UV; se siamo interessati al visibile e' naturale che ci orienteremo verso l'alluminio o l'argento, visto che l'oro, per lunghezze d'onda sotto i 550nm, come possiamo vedere anche a occhio, ha riflettivita' che si abbassa drasticamente. L'alluminio e' una scelta a basso costo e ci offre una riflettivita' buona su tutto lo spettro; se proteggiamo l'alluminio con un sottile strato di diossido di silicio (quarzo) per prolungarne la durata, otteniamo una riflettivita' di circa 88%. Naturalmente potremmo fare molto meglio con specchi argentati e senza protezione, che ha riflettivita' sopra il 95% su tutto il visibile; naturalmente in quel caso, ogni 6 mesi al massimo dobbiamo mettere in conto di passare dalla camera a vuoto.... che non abbiamo in salotto (per fortuna! ci mancherebbe solo piu quella), dunque alla fine l'unica scelta di fatto utilizzata in ambito amatoriale per specchi primari e' l'alluminio. Nel corso degli anni si e' naturalmente cercato, per ragioni di marketing ma anche di effettiva utilita', di andare ad aumentare la riflettivita'; sono cosi' nati gli specchi "enhanced" che si servono di strati di diossido di titanio oltre che del gia' citato diossido di silicio, con l'obiettivo di migliorare la riflettivita' nel visibile oltre che proteggere il metallo, naturalmente queste applicazioni sono nate dalla ricerca sui trattamenti superficiali su ottiche a rifrazione, dove la fisica delle superfici ha realmente fatto la differenza (qualsiasi oculare moderno avrebbe immagini fantasma a mucchi, se non fosse per i trattamenti AR sofisticati che sono oggi disponibili). Questi trattamenti permettono una riflettivita' del 92-93-94% che non e' poco, soprattutto se la combiniamo con trattamenti moderni su tutte le superfici ottiche.
Un paio di riferimenti scelti fra i nostri colleghi, non vogliamo fare pubblicita' ai nostri collaboratori visto che non ne hanno bisogno e visto che comunque non riteniamo di essere gli unici a lavorare bene:
http://www.meade.com/catalog/uhtc/index.html
http://www.celestron.com/c3/page.php?PageID=366
http://www.spectrum-coatings.com/telescope.htm
e fra i professionisti:
http://www.gemini.edu/files/docman/websplash/websplash2003-18/gsm2graph.jpg
(si notino le lunghezze d'onda in ascissa; inoltre ricordo che la linea magenta e' quella dell'alluminatura e quella verde corrisponde a un coating di argento protetto, progettato appositamente per Gemini con ciclo di recoating da effettuarsi ogni anno, se googlate troverete parecchi articoli)

Siamo dunque particolarmente incuriositi dai colleghi che riuscirebbero, a quanto ci dicono, a raggiungere una riflettivita' di "quasi il 97% su un'ampia regione dello spettro visibile" cosi' scrivono sul loro sito http://www.orionoptics.co.uk/OPTICS/mirrorrecoating.html o, per citare testualmente le parole dell'importatore italiano Tecnosky, "Trattamento Hi-lux ad altissima riflettività (fino al 97%) e lunga durata (anche oltre 10 anni)." Siamo molto curiosi di che cosa significhino queste specifiche, le quali ci danno un limite superiore (ovvio che ci sono specchi che durano anche vent'anni.... per esempio in un catadiottrico che e' sigillato o quasi). Certamente se, come si potrebbe immaginare a una lettura distratta e come viene riportato in molti forum, si puo' sperare in riflettivita' vicine al 97% (diciamo entro 1% da questo valore? o quant'altro, non lo so, ditemi voi!), e durate tipiche dell'ordine della decina d'anni (per un uso di quante notti all'anno? Non viene neanche dichiarato, vero?) qualcosa non quadra, visto che neanche i professionisti, come si puo' vedere, ci riescono. Sarebbe certamente di interesse generale fare chiarezza sugli infomercial del coating Hi-Lux e verificare, magari andando a misurare la riflettivita' in maniera riproducibile in base a uno dei tanti standard comunemente accettati, le informazioni commerciali che leggiamo nei vari forum - ma che i nostri stimati colleghi non scrivono personalmente assumendosene la responsabilita', ma vengono invece affidate al "sentito dire" di terzi. Ci permettiamo a questo proposito di citare il BBB (che forse non a caso, in Italia neanche esiste) e il suo codice di autodisciplina pubblicitaria:
http://www.bbb.org/us/code-of-advertising/
Esempi di pubblicita' che possono risultare "misleading" o "confusing" (fuorvianti e ingannevoli) e quindi ai quali gli iscritti si impegnano a rinunciare, sono recensioni e testimonial di utenti che:
"while literally true, it creates deceptive implications;
the endorser is not competent or sufficiently qualified to express an opinion concerning the quality of the product or service being advertised or the results likely to be achieved by its use"
(Sebbene vera se presa alla lettera, puo' far trarre conclusioni ingannevoli;
l'utente non e' sufficientemente preparato e competente per esprimere un'opinione riguardo alla qualita' del prodotto o servizio pubblicizzato o dei risultati che ci si aspetta verranno ottenuti dal suo utilizzo.)
Tutto questo ovviamente non per portar polemica ma per stimolare discussioni e opinioni da parte di tutti, visto che ci sembra che troppi riportino info a pappagallo senza ragionarci sopra un momentino.

Daniela

"L'essenza della liberta' e' la matematica"

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daniela
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Coating.

Messaggio da daniela »

Abbiamo dunque in questi giorni aperto alcuni contatti con i professionisti del settore per comprendere come definire grandezze quali la riflettivita' e come misurarle. Naturalmente a questo punto sorge spontanea la domanda se e fino a che punto sia una variabile critica (per le prestazioni del telescopio) la riflettivita', tuttavia misurarla e' un punto di partenza per comprenderla, e non dimentichiamo che queste tecnologie sono ben sviluppate in quanto critiche in altre applicazioni - mi permetto solamente di citare i trattamenti antiriflesso delle ottiche a rifrazione.

Che cosa succede quando puntiamo un telescopio verso il cielo, che succede alla nostra superficie riflettente? Abbiamo un cono di raggi luminosi, di apertura non trascurabile (e che dipende in maniera significativa dallo schema ottico) che va a incidere sul nostro specchio. Una parte viene riflessa dalla faccia anteriore del coating. Un'altra parte penetra il layer metallico e viene riflessa dalla faccia posteriore dello specchio (dall'interfaccia metallo-vetro). Un'altra ancora viene trasmessa alla faccia posteriore dello specchio e una parte minima viene assorbita. Una ulteriore viene scatterata, cioe' una parte del singolo raggio luminoso viene riflesso in direzioni indesiderate. Come si divide la radiazione incidente tra questi contributi? Questo al variare sia della lunghezza d'onda che (soprattutto!) dell'angolo di incidenza. Alcuni di questi contributi sottraggono energia, ma altri ci danno fastidio peggiorando il rapporto segnale-rumore. Quale sara' la relazione tra la fase di tutti questi contributi, visto anche che alcuni colleghi sostengono di essere in grado di avere correzioni ottiche che preserverebbero la coerenza? Inoltre, se come di norma in ambito amatoriale non abbiamo un sensore al fuoco primario, abbiamo un secondario con le stesse problematiche da comprendere e controllare, per di piu' complicate dal fatto che il cono di luce e' decisamente piu' ampio oltre che dal fatto che i suoi coatings sono normalmente piu' complessi.
(continua)

Daniela

"L'essenza della liberta' e' la matematica"

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maxproject
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Coating.

Messaggio da maxproject »

Bene continuiamo qui quello che altrove non è gradito da qualche personaggio di scarso livello, che non ha nemmeno la compiacenza di presentarsi con nome e cognome.

Maxproject

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daniela
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Coating.

Messaggio da daniela »

Naturalmente invitiamo chi desidera imparare insieme a noi (si' perche' da queste considerazioni stanno imparando tutti, compresi i nostri fornitori, e compresi gli specialisti di film sottili, che solitamente si occupano di evaporati su semiconduttori e non su metalli) a partecipare al forum in assouta liberta' - e con la tranquillita' di discutere in santa pace, senza disturbatori ne' maleducati ne' insulti personali.
E' stato proposto altrove, sul blog autocostruttori e sul forum di Cloudynights, un metodo molto semplice e immediato, che si deve a Mauro da Lio, per determinare la riflettanza di uno specchio servendosi di una semplice fotocamera compatta o reflex. Rimandiamo agli scritti dell'autore per i dettagli
http://autocostruttori.blogspot.com/2009/12/misurare-la-riflettanza-di-uno-specchio.html
http://www.cloudynights.com/ubbthreads/showflat.php/Cat/0/Number/3512615/page/0/view/collapsed/sb/5/o/all/fpart/1
Avevo gia' sentito parlare di questo metodo dall'autore alcuni mesi fa, in quanto lo aveva utilizzato in occasione della rialluminatura del suo specchio, ottenendo valori in linea con la letteratura e con quelli dichiarati dal costruttore del suo specchio (che sono, poi, quelli standard e realistici).
L'ovvio vantaggio di questo test e' la semplicita', l'immediatezza, e il costo nullo. Quale sara' l'incertezza sulla grandezza cosi' determinata? Forse e' piu' stringente di quanto ci si possa aspettare a prima vista, naturalmente lavorando come si deve. Ma dovremmo tenere presente anche un'altra questione: quanto e' ben definita la stessa grandezza da misurare? Lo stato dell'arte permette di effettuare misure entro lo 0.5% nel migliore dei casi (e con molti distinguo). Ma abbiamo, per uno specchio astronomico, una grandezza "riflettivita'" che e' ben definita entro un intervallo dello 0.5%?
(continua)

Daniela

"L'essenza della liberta' e' la matematica"

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carlo
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Iscritto il: 25/09/2008, 18:02

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Messaggio da carlo »

Interessante proprio per la sua semplicità il metodo di Da Lio.
Alcune considerazioni che spero aiutino ad affinare il metodo. Come già detto dall'autore, la difficoltà non sta nel trovare uno strumento capace di misurare con precisione i valori di brillanza, ma nel trovare materiali idonei (carta o altro) e un adatto modo di illuminare il campione.

Altra insidia nascosta, purtroppo, a mio avviso potrebe essere il sofisticato sistema di lettura di certe reflex (digitali o analogiche) realizzato con specchi semiriflettenti. La possibile complicazione potrebbe nascere dalla polarizzazione della luce riflessa dal foglio e dal modo in cui la luce polarizzata è misurata dall'esposimetro della macchina attraverso lo specchio.
Probabilmente se si ha la fortuna di possedere un esposimetro esterno, o un luxmetro, si avrebbe una precisione ancora maggiore.

Ricordo che un esposimetro tipo spotmeter esterno o altri modelli digitali di ultima e penultima generazione leggono senza problemi differenze di 0.1 stop ( Lo stop è il raddoppio o il dimezzamento della quantità di luce, pari alla variazione di 1 valore luce E.V.). Ma è proprio questa maggior precisione che potrebbe essere vanificata dai problemi sopra elencati.

Carlo

EDITED:

Scusate il post , ma, per deformazione professionale non avevo realizzato la possibilità di misurazione delle aree del file di ripresa. In questo caso, non essendo particolarmente esperto in problemi di trattamento dei dati RAW non sono in grado di dare apporti, fermo restando un possibile problema di polarizzazione ( e quindi di soppressione della luce riflessa) o di orientamento delle fibre del materiale usato nel test.

Ancora scusa. Ciao, Carlo




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Edited by carlo on Dec 22, 2009 at 04:20 PM
Edited by carlo on Dec 22, 2009 at 04:23 PM
Edited by carlo on Dec 22, 2009 at 04:30 PM

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daniela
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Coating.

Messaggio da daniela »

Ciao Carlo, ti ringraziamo per aver condiviso queste considerazioni che sono anche le nostre. Noi riteniamo che questo metodo abbia una precisione intorno al 3-4% di intervallo di incertezza e forse anche migliore, purtroppo in questi giorni non abbiamo avuto la possibilita' di fare noi delle prove e a dire il vero neanche di sentirci con Mauro e domandare a lui la sua stima dell'incertezza. A te "torna" quanto scrivo, o ritieni che 0.1 stop sia invece piu' ragionevole come incertezza sulla misura?
In un altro forum erano state postate delle considerazioni molto interessanti su una misura che aveva fornito risultati assurdi e ci eravamo proposti di analizzare questa procedura nel dettaglio, purtroppo a causa della maleducazione di alcuni "astrofili" ai quali stiamo rompendo le uova nel paniere, perche' spieghiamo come e perche' funzionano le cose e quindi dissipiamo la cortina fumogena di confusione su cui in tanti hanno fatto affidamento molto a lungo, questo tentativo di riprodurre la misura non e' piu' online, invitiamo naturalmente l'amico che aveva fatto il lavoro a ripostare le sue considerazioni dove preferisce e cercheremo di spiegare il perche' della apparente discrepanza. Che poi va anche a interagire con l'altra questione importante: al di la' della sensibilita' dello strumento di misura, la riflettivita' e' una costante o una variabile? E se e' una variabile, e' una variabile di cosa, cioe', in funzione di quali altre grandezze va a variare? Queste sono le domande che dovremo affrontare se intendiamo comprendere la riflettivita' del nostro specchio e soprattutto selezionare - fra i tanti trattamenti oggi disponibili presso i coater - quello piu' adatto al nostro strumento (e considerando sia lo schema ottico che il campo di applicazione). Naturalmente non ci interesseremo di trattamenti che invece non sono realistici o che non sono disponibili per il mercato amatoriale o che sono incompatibili con applicazioni astronomiche per tutta una serie di ragioni che magari nel corso di questo topic andremo a sviluppare piu' in dettaglio.

Daniela

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daniela
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Coating.

Messaggio da daniela »

Segnaliamo questo link che e' stato postato su Cloudynights:
http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/0703/0703174v1.pdf
Leggiamo che anche i professionisti non si limitano alla misura della riflettanza locale (che e' importantissima ma ci da' informazioni diverse e complementari) ma vanno a misurare "quello che succede davvero".... Leggiamo con piacere che (utilizzando un CCD e sfruttando al meglio il range dinamico) raggiungono incertezze di +-2% e anche un po' migliori.

Naturalmente i cialtroni che hanno tentato altrove di sabotare la discussione, a parte che non riescono neanche a comprendere le argomentazioni che ridicolizzano (le deridono non essendo in grado di confutarle), ma si sono aperti un topic fotocopia dove evidenziano la propria pochezza e vacuita' non essendo in grado di apportare ALCUN contenuto costruttivo e informativo, neppure minimale. Meditate cari lettori.....

Daniela

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ToolMayNARD
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Coating.

Messaggio da ToolMayNARD »

Mi fa piacere che si sia ripresa discussione in questo forum. Purtroppo l'aria è diventata insostenibile in "quel" forum. Il 90% della gente si ferma a come il messaggio viene dato e non al contenuto. Del resto è l'Italia, ciò che conta è l'apparenza e non la sostanza...

Ciao.

Mauro

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daniela
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Coating.

Messaggio da daniela »

Ciao Mauro non ci prestiamo e non ci presteremo a operazioni di disinformazione. Ne' ci presteremo a mettere sullo stesso piano il vero e il falso presentandole come due legittime "opinioni", un po' come preferire il gelato alla fragola oppure quello al cioccolato. Non condivido soltanto la tua valutazione che il 90% degli utenti siano imbecilli, riteniamo invece che le persone con il cervello acceso siano una percentuale tutt'altro che minima. Altrimenti forse non avremmo investito a metter su questa baracca. Un caro saluto, e speriamo anche in questi giorni di festivita' di poter scrivere un po' su questo interessante argomento e su altri ancora.

Daniela

"L'essenza della liberta' e' la matematica"