RIFRATTORE 110/1100

INTRODUZIONE

Cercavo un rifrattore di diametro compreso tra i 4 e i 5 pollici e focale di circa f12 o leggermente superiore.

Attraverso l’amico Fulvio Mete ho invece trovato, nell'anno 2013, un doppietto fraunhofer da 110mm. e 1100mm. di focale, che ho deciso di prendere benché al momento dell’acquisto non avessi alcun progetto definito per il suo utilizzo.

Il doppietto, probabilmente di produzione risalente agli anni ’70, è giunto in pessime condizioni. Entrambi gli elementi flint e crown erano fortemente opacizzati e le 4 superfici vetrose sporche e alonate. Inoltre, l’ottica “ballava” all’interno della sua cella e richiedeva un urgente intervento per metterla al riparo da scheggiature accidentali.

Risultava indispensabile smontare l’obiettivo e così ho proceduto a separare gli elementi, dopo averne segnato la reciproca posizione, e provare una prima pulizia delle ottiche.

Dopo un bagno in acqua distillata a media temperatura (circa 50°C) e una pulizia preventiva, gli elementi ottici si presentano meglio ma la parte anteriore dell’elemento crown evidenzia il degrado completo dello strato antiriflesso, probabilmente di tipo single layer. 

Sarà necessario, per evitare l’effetto “flou” nelle immagini, la rimozione completa del trattamento antiriflesso, operazione che eseguirò solamente dopo il primo test di focalizzazione dell’ottica che attende condizioni meteorologiche adatte.

Il rifrattore da 110 mm f10 installato su una montatura ALTER D6 su colonna in ferro

Lo stato del doppietto dopo la prima operazione di pulizia grossolana. A parte i riflessi dovuti al flash si nota una generale opacizzazione dell'elemento frontale crown (che sembra avere ben poca influenza sulla resa finale, peraltro buona se si tralascia il disallineamento delle ottiche che andrà messo a posto in qualche modo).

Il focheggiatore a pignone e cremagliera del tubo usato. Diametro da 2" pollici e una certa spartanità ma nessun gioco trasversale di rilievo nella corsa del canotto.

Il tubo ottico usato per alloggiare il doppietto proviene da un rifrattore acromatico di basso costo da 127 mm e 1140 di focale e risulta adatto alla realizzazione del nuovo rifrattore.

STAR TEST

Prima di qualsivoglia modifica ho proceduto con uno star test indicativo, più che altro per capire la qualità del doppietto e misurarne l'inevitabile scollimazione dopo le operazioni di pulizia.

Sorprendentemente il doppietto ha mostrato, nelle immagini intra focale ed extra focale, una buona pulizia di immagine con anelli ben netti e poco sbavati, poca luce diffusa e una discreta lucidatura. Ovviamente le centriche risultano non allineate ma non sembrano sussistere aberrazioni geometriche di sorta.

L'immagine a 36x è molto incisa e pulita e non mostra alonature di aberrazione cromatica. Salendo con gli ingrandimenti a 88x (oculare Takahashi LE 12,5mm.) si comincia a notare la scollimazione dell'ottica che porta ad una focalizzazione laterale sul disco di airy ipotetico e una certa sbordatura di luce rossastra dalla parte opposta.

A 220x il problema si mostra in tutta la sua portata. L'immagine è però "decente" nonostante l'evidente disallineamento delle ottiche ed è facile leggere il buon potenziale di questa ottica una volta a posto.

PULIZIA DELL'OBIETTIVO E RIMOZIONE DEI TRATTAMENTI ANTIRIFLESSO OPACIZZATI

Prima di valutare ulteriori modifiche necessarie (cella porta ottiche in primis) l’obiettivo è passato attraverso una pulizia più approfondita che ha richiesto il suo smontaggio e la bollitura degli elementi flint e crown. Parlo di “bollitura” a ragion veduta in quanto, per eliminare i residui dei vecchi trattamenti antiriflesso, ho dovuto letteralmente portare a bollitura gli elementi ottici trasferendoli in cucina e in una pentola.

Il procedimento è ben descritto nell’articolo presente sul sito a questo link:

http://www.dark-star.it/houston-we-have-a-problem/antiriflesso-rovinato/

 

Una volta ottenuta una pulizia accettabile delle superfici ho provveduto a rimontare il doppietto nella sua “pseudo-cella” originale e provarlo sotto il cielo. La mancanza di una cella vera e propria (quella in dotazione è un doppio anello di serraggio con tolleranze di circa 6 millimetri...) mi ha obbligato a spessoramenti continui del gruppo ottico alla ricerca di una qualche sorta di collimazione. Ho ottenuto, dopo una notte di tentativi, una inclinazione corretta del doppietto e una assialità con il centro ottico del focheggiatore sufficiente a consentire ingrandimenti di circa 100x senza eccessivi decadimenti dell’immagine.

A questo potere il doppietto lavora bene anche in presenza di compromessi meccanici notevoli e questo la dice lunga sul perché alcuni strumenti vecchi da 6 o 8 cm. a lungo fuoco, pur dotati di meccaniche approssimative, riescono a fornire ottime immagini.

Lo star test denota però ampi margini di miglioramento e non riesco ad attribuire, finché non potrò contare su una collimazione ottimale, la sfrangiatura della radiazione rossa alle componenti ottiche e al loro progetto o al loro approssimativo posizionamento.

In sé lo strumento resta interessante e così decido di rifargli fare la cella dotandolo di una soluzione “custom” collimabile.

NUOVA CELLA PER IL DOPPIETTO

Marco Murelli è un amico e ha una certa abilità nel produrre parti meccaniche di precisione, così gli ho chiesto di realizzarmi la nuova cella per il doppietto 110/1100. La cosa ovviamente (è un favore e quindi si lascia a chi lo fa tutto il tempo necessario) ha allungato i tempi del progetto ma la fretta è sempre cattiva consigliera e la pletora di strumenti a mia disposizione non impone esigenze stringenti.

Nelle foto è mostrata la cella quasi pronta a cui mancano solamente le forature filettate per le 3 coppie di viti push-pull di regolazione.

RIMONTAGGIO E NUOVE PROVE

Lo strumento viene, dopo la realizzazione della nuova cella, montato e passato al vaglio degli strumenti di analisi: lama di Focault reticolo di Ronchi (200L/inch). Le prove sono state effettuate in “doppio passaggio - autocollimazione” (quindi raddoppiando gli errori riscontrati reali). In generale l’ottica non risulta malvagia anche se appare ancora non a posto. Si nota una una piccola cresta nella zona centrale e le frange hanno una spaziatura non regolare tra dx e sx (1528 intrafocale, 1530 extra).

Il resto dipende dalla non corretta pulizia delle lenti (che andrà eseguita con modalità anche di lucidatura generale) e da una piccolo disassamento del crown e flint. 

Poiché la regolazione degli spaziatori in un doppietto Fraunhofer è davvero ostica ed eseguirla sul cielo (benché teoricamente possibile) sia opera masochistica, decido di smontare il doppietto e procedere in prima istanza alla sua pulizia fine e a una rilucidatura molto lieve.

A opere ultimate lo strumento dovrebbe essere posto su banco ottico e collimato in modo agevole.

Testato sul cielo il doppietto esibisce immagini di buon livello benché sia ancora riscontrabile una lieve scollimazione che non è però data dall’inclinazione della cella (e quindi dell’obiettivo) rispetto al tubo ottico e focheggiatore ma da un non perfetto dimensionamento degli spaziatori tra Crown e Flint o ad un non corretto posizionamento reciproco tra i due elementi ottici.  Inoltre, il lieve residuo di opacizzazione delle lenti introduce un poco di luce diffusa che va eliminata. Non avendo tempo né voglia di mettermi a sistemare la cosa empiricamente decido di mandarla su banco ottico per una centratura perfetta e una pulizia ottimale e spedisco il tutto da Telescope Service Germany...

DEVO FARE SEMPRE TUTTO DA SOLO: strumento a posto!

Dopo essersi fatto una lunga vacanza in Germania, a respirare per oltre nove mesi aria diversa e sotto lo sguardo attento ed esperto di tecnici qualificati, lo strumento è tornato a casa nel giugno 2015 con un “nulla di fatto”. Mi si è detto che la cella avrebbe dovuto essere rifatta, che le lenti avrebbero dovuto essere centrate, e che il costo di una simile operazione avrebbe superato quello dello strumento completo.

Ovviamente, avendo a disposizione una quantità sufficiente di altri strumenti, ho declinato l’offerta di riparazione dei tedeschi e ho chiesto che il telescopio tornasse a casa.

Proverò a metterci le mani quando avrò tempo” mi sono detto, ma il tempo meteorologico del primo fine settimana dopo il rientro è stato segnato da una pioggerella sincopata che ci ha costretti ad un sonnacchioso letargo milanese. Giugno è tempo di bizze atmosferiche e quindi ho avuto tempo di guardare da vicino il 110 millimetri.

Per prima cosa ho smontato la cella, pulito il tubo, dato una nuova pulitina anche alle lenti (che restano in parte lievemente alonate) e poi mi sono accorto che la posizione degli anelli di newton appariva totalmente decentrata rispetto al centro geometrico del doppietto.

Il trasporto manuale non ha sicuramente fatto bene alla collimazione ma a suscitare il mio interesse è stata la lieve deformazione introdotta dall’anello di serraggio della cella. Pensavo di dover intervenire sugli spaziatori tra crown e flint visto che i precedenti tentativi di collimazione con le viti della cella non avevano sortito alcun effetto, quando ho però notato il comportamento anomalo della posizione degli anelli di newton. La ghiera di ritenzione del doppietto sembrava esercitare una pressione lievemente asimmetrica sullo stesso tanto che, nel bloccare l’obiettivo, gli anelli di newton subivano uno spostamento verso il bordo esterno dello stesso. Poiché non potevo permettermi di lasciare eccessivo “gioco” di movimento agli elementi ottici ho improvvisato una serie di spessori tra ghiera e lente realizzati con un foglio singolo di carta igienica (… scelta quantomeno insolita).

All’arrivo del buio però le mie attenzioni sono state ripagate con una figura di diffrazione tendenzialmente perfetta. Qualsiasi tipo di scollimazione appariva scomparso e la focalizzazione ottimale con lo "snap test" ben superato. Lo spostamento della cella reggi ottica, che avevo portato in posizione il più arretrata possibile per cominciare l’eventuale collimazione da una posizione “zero”, si è dimostrato azzeccato e i sottili spessori “high tech” utilizzati (poi sostituiti con materiale più idoneo) hanno risolto i problemi della cella.

Il solo handicap emerso concerne l’utilizzo dei diagonali che tendono a soffrire del fuoco un po’ interno rispetto al tubo utilizzato. L'installazione della nuova cella impedisce l’impiego di diagonali da 2 pollici e limita, con quelli da 31,8 mm., all’uso di oculari con focale uguale o inferiore ai 20 millimetri.

Se per un utilizzo votato a testare l’ottica in alta risoluzione questo non crea molti problemi resta la necessità di accorciare di almeno 4 cm. il tubo ottico per godere di campi più ampi.

Usare adesso questo 110/1100 è comunque molto piacevole. Ci si può permettere di salire agevolmente con i poteri tanto che i test stellari effettuati su Arturo con oculari da 4mm. e 2,8mm. (per poteri di 275x e 393x) hanno permesso visioni di ottima qualità geometrica. Ciò che emerge, come del resto già molti mesi prima appurato, è la correzione dell’ottica che sembra migliore nel blu che non nel rosso. Contrariamente a quanto solitamente realizzato questa ottica acromatica evidenzia buona parte della componente rossa fuori fuoco quando si raggiunge la migliore focalizzazione. E’ un comportamento particolare che ho visto anche in altre ottiche (alcune delle quali evidenziano il verde o il blu) contraddistinte però da rapporti focali più spinti. A questo si contrappone una notevole correzione geometrica sia del disco di Airy che degli anelli di diffrazione.

La buona resa si fa valere nell’osservazione di una doppia come Izar. Alta e prossima al meridiano locale, la doppia del Bovaro fa bella mostra di sé con il plossl da 6mm (183x) ma soprattutto con il 4mm. (275x) che evidenzia le due componenti nei loro colori contrastanti. Anche in questo caso, sebbene con una presenza molto più blanda e poco percettibile, la sottocorrezione nel rosso è percepibile e tende a rendere un poco meno “blu” la secondaria e un po’ più “rossastra” la primaria.

Sarà interessante testare la resa dello strumento su soggetti diversi come Venere, Giove, Marte, e la Luna.

Poiché ero già in modifica del tubo ho pensato di renderlo più bilanciato. La presenza di un doppietto frontale da 11 cm. tende infatti a spostare in avanti il baricentro del telescopio, come del resto avviene in tutte le attuali produzioni, con la conseguenza che l’estetica dello strumento montato ne risente ma, soprattutto, si allunga il braccio di leva tra focheggiatore e fulcro della montatura con una conseguenza negativa sulla stabilità, specialmente in accoppiamento a montature medio/piccole.

Fortunatamente disponevo di un avanzo di lavorazione (molto bello poiché realizzato, al tempo, per essere visibile come raccordo su una montatura in fase di restauro) le cui dimensioni calzavano perfettamente sull’interno del tubo del 110/1100.

L’inserimento è stato facilissimo e il bilanciamento del tubo, una volta installato un diagonale e un oculare normali, risulta perfettamente distribuito 50/50.

NUOVE OSSERVAZIONI 

Venere appare finalmente nel suo splendore e il 110/1100 offre una immagine appagante della falce planetaria, la cui fase diminuisce con il crescere delle dimensioni angolari. Ho potuto, in un tardo pomeriggio di luglio, rilassarmi e godermi la silouette del pianeta quasi al meridiano, in accoppiamento e senza il filtro violetto chiaro Hirsch. L’immagine con il filtro tende ad essere ulteriormente incisa rispetto a quella in luce bianca e mi riprometto di acquistare un filtro viola più carico che manca (incredibilmente) nella mia dotazione. Il potere di 275x offerti dal plossl da 4 mm. è perfettamente tollerato dall’ottica ma anche l’utilizzo del Tiyoda KW15 con la barlow 2,5x (per un potere di circa 166x) offre una visione “razor sharp” benché in scala più ridotta. Il Takahashi LE 5mm. (220x) sembra essere la scelta migliore benché le differenze siano sottili e legate più all’ingrandimento ottimale che non alla resa del treno ottico.

La sera ho indugiato nuovamente negli star test e poi, memore della visione splendida della Delta Cigny offerta qualche giorno prima dal FCT-150 Takahashi, ho inquadrato la luminosa stella nell’ala del Cigno.

Ovviamente l’immagine restituita dal 110/1100 appariva molto lontana dal quadro perfetto del tripletto alla fluorite giapponese ma la compagna emergeva comunque bene a 220x e ancor meglio a 392x (oculare LE 2,8 mm. Takahashi).

Ho usato la piccola finestra temporale di 6/7 minuti concessa all’osservazione di Saturno dalle fronde degli alberi intorno alla mia postazione per una fugace occhiata al gigante inanellato. Anche qui, complice un seeing un pochino meno buono, la visione offerta dall’acromatico da 11 cm. era molto diversa da quanto permesso dal superbo FCT-150 ma dava comunque facile accesso alla divisione di Cassini, alla banda equatoriale (singola e non doppia come avviene in rifrattori di maggior diametro e lignaggio) e alla condensazione polare.

In generale una prestazione incoraggiante che colloca il 110/1100 nella fascia dei validi acromatici da poco più di 4 pollici e focale classica.

 

Estremamente piacevole risulta anche l’utilizzo a bassissimo ingrandimento. Installato un grosso oculare wide field da 50 mm. di focale, il rifrattore permette di galleggiare nei campi stellari a 22 ingrandimenti con 2,5° di campo reale che appaiono interamente corretti (nonostante una lievissima aberrazione a bordo campo visibile solo su astri di prima grandezza) e che permettono di abbracciare oggetti del profondo cielo anche molto estesi (tipicamente nebulose diffuse o zone punteggiate da nebulose oscure). Si tratta di una qualità intrigante che ben si sposa all’apertura un poco superiore a quella dei classici 4 pollici a f7 oggi disponibili sul mercato e dotati di ottiche ED a bassa dispersione. 

Il 110/1100 installato su una Ioptron CEM60 e colonna fissa.

CONCLUSIONI

La storia dello strumento appare travagliata e benché il doppietto non porti con sé informazioni sui propri natali e sia giunto a me in condizioni poco incoraggianti, sono riuscito a creare un buon rifrattore acromatico che, nei limiti imposti dal residuo cromatico, è in grado di consentire piacevoli osservazioni. Mi sono affezionato un poco a questo telescopio che i medici indicavano come incurabile e sia con l’aiuto dell’amico Marco, che ha ricostruito la cella, sia grazie alla mia caparbietà nel sistemare collimazione e meccanica (dalla bollitura del doppietto per eliminarne gli strati antiriflesso rovinati alla centratura degli elementi usando gli anelli di newton, dall’adattamento di un tubo nato per altro strumento allo zavorramento della parte terminale verso il focheggiatore, e via discorrendo) ho potuto dimostrare che per ottenere basta voler fare e non avere fretta. Basta osservare la differenza estetica delle lenti tra le prime e le ultime foto che le ritraggono per comprendere i notevoli (benché perfettibili) miglioramenti ottenuti.

Considerato il parco strumenti attualmente in forza questo 110/1100 non mi è indispensabile e ne farò un uso probabilmente saltuario, ma il telescopio resta un sfida vinta e un giocattolo che, nell’uso, si dimostra sufficientemente performante e apprezzabile anche da un pignolo come me...

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