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.htmlhttp://www.celestron.com/c3/page.php?PageID=366http://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"