MANTENIMIENTO PREVENTIVO
en PARTES MECÁNICAS, PROTECTORAS de CHIPS y ÓPTICAS

ÍNDICE

ALINEACIÓN COAXIAL de MOTORES "AR" y "DEC"

COLIMACIÓN

en Reflectores Newtonianos

en Catadióptricos Schmidt-Cassegrain

DEFORMACIONES en las ópticas

ENFOQUES de REFERENCIA

ENGRASADO de MONTURAS y ENGRANAJES

EVALUACIÓN de la CALIDAD ÓPTICA

LIMPIEZA de "OCULARES" y "Protectoras de CHIP" en DIGITALES CCD

PODER SEPARADOR

REVISIONES PERIÓDICAS

VERIFICACIÓN en LABORATORIO del ENFOQUE

OFF TOPIC: CÓMO SENTARSE para trabajar FRENTE al PC

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EVALUACIÓN FIABLE SOBRE la CALIDAD ÓPTICA

Por su interés y detallada explicación, recomiendo el aporte del Dr. Sánchez de Córdoba, de un método muy utilizado en USA., para evaluar la calidad óptica del telescopio y método de la estrella "StarTest", más valores obtenidos por errores a diferentes Lambdas l (longitudes de onda l):

RELACIONADO CON EL ENFOQUE

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Deberíamos tener un Ocular con tres medidas marcadas en su tubo:

Intrafocal

 Situada a unos 2,5 mm del enfoque perfecto

 posición inferior

Enfoque

 Punto óptimo

 posición centrada

Extrafocal

 Situada a unos 2,5 mm del enfoque perfecto

 posición superior

Los valores se obtendrán mediante el sistema de enfoque "FFT" (Fast Fourier Transform), que presenta valores numéricos, en gráfica e imagen, de la calidad del enfoque.

Con estas marcas, que deben ser equidistantes de la del enfoque óptimo, siempre tendremos una referencia de la calidad de nuestro Telescopio y por tanto su poder resolutivo, para poder captar detalles.

Las imágenes obtenidas en "Intrafocal" y "Extrafocal", deben ser idénticas, tanto en su valor absoluto por encima o por debajo respecto al de enfoque, como en detalles de la misma.

...

Ejemplo:

Supongamos que obtenemos para el Enfoque por el método FFT, un valor de 7,45678 y para el Intrafocal y Extrafocal, p.e.: de 4,45678, esos valores obtenidos p.e. de la Estrella "Sirius" nos servirán para efectuar las marcas.

También se pueden obtener, en lugar de con la Estrella, situando a varias longitudes impares físicas del Telescopio (2n +1 siendo n > 10) y en el mismo plano y eje, una fuente luminosa coherente, que permita situar las marcas "Intrafocal, Enfoque y Extrafocal", más la operativa sobre necesaria Colimación periódica, sin el peligro de caída del espejo secundario sobre el principal y visualizando el obtenido en el software del PC.

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Naturalmente los discos de Difracción y el central de "Airy" (87% de luminosidad en el centro, le sigue una corona negra y otra luminosa con el 7% y seguidamente tantas combinaciones con el 6% restante), nos presentarán las imágenes citadas, que nada tiene que ver con el Seeing del momento, aunque naturalmente si es deficiente la captación será precaria, pero nada tiene que ver con la calidad del Telescopio.

Sobre modos de enfoque, ver las dos imágenes en movimiento como referencia para: enfocado o la de desenfocado

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PRECISIÓN y PODER SEPARADOR

Tras una conveniente "Puesta en Estación" del telescopio, es conveniente verificar la "Precisión" del mismo con su "poder separador", etc., para lo cual seguiremos un sencillo método:

Procuraremos enfocar con nuestro telescopio, primero visualmente siendo conveniente alternativamente con los dos ojos y luego con sistemas de captación CCD proyectado en software apropiado, que disponga de retículo, etc., p.e. sobre la estrella "RIGEL" de la constelación de "Orión" y su aparente "compañera", que por el efecto visual de profundidad de campo, lo dispone todo en un plano, a pesar de estar a miles de millones de Km.

Estrellas estas, que por su proximidad aparente, nos ayudarán a verificar la precisión de nuestro telescopio, naturalmente si conseguimos separarlas.

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  • RIGEL 19 b Orión. . . . . . . . . . Mag. 0,3 blanco azulado

  • COMPAÑERA aparente. . . . Mag. 8,0 blanco azulado ± 1200 veces menos luminosa       ( 2,512(8,0 - 0,3)  = 1202,7 )

Pero lo importante es, que está separación es visible a ± 9,1 ''arc (± 204 veces menos que Ø de la Luna con sus ± 31 'arc  es decir  pasándolo a 'arc 31 / (9,1 / 60) = 204,4 ), lo que es importante para verificar "COLIMACIÓN", "RESOLUCIÓN", "PODER SEPARADOR" y en resumen la precisión del telescopio.

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crt_3

 

crt_4

 

 

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VERIFICACIÓN en LABORATORIO del ENFOQUE

Mediante la "Carta de Ajuste" para DSLR's o CCD's por ejemplo, se puede verificar la precisión de nuestro sistema utilizado de enfoque, situando el Telescopio en posición horizontal y enfocando la carta, que situaremos a la mínima distancia, que cada Telescopio solicite y naturalmente para cada COMPOSICIÓN o modo de trabajo Visual, Afocal, Foco Primario o Proyección de Ocular.

Hemos de conseguir la máxima precisión en la resolución de las líneas de la Carta, para lo cual cada uno aplicará sus particulares sistemas de enfoque, que preferiblemente se han de conseguir con el Motor de Enfoque y con la Máscara de Hartmann tipo 2C1T

Se adjuntan varios tipos de carta, que cada una define unas constantes de precisión y permitir análisis de los patrones de cuña hiperbólicas o trapezoidal, tanto para Telescopios, como para Cámaras DSLR, a fin de cumplir la norma ISO 12233.

Ver al efecto el desarrollado en Imatest que aunque básicamente se usa para verificar resolución, están ligadas con la capacidad de enfoque.

  • Naturalmente si alguien está interesado en las Cartas, presentadas en este Tema, a título informativo, me la/s solicita por  y gustoso se la/s enviaré con formato en *.bmp

MÉTODO para COLIMACIÓN

La presencia de espejos en los sistemas reflectores y en especial su colocación,

  • "bien centrada" y perpendicular su plano, al eje óptico del telescopio, en reflectores tipo Newtonianos,

  • o "variación de su posición", debida al proceso de enfoque deslizante en el caso de los Schmidt-Cassegrain,

comporta una descolimación notable, obligando para obtener una calidad puntual en las observaciones, el tener que efectuar una revisión de la misma anualmente como mínimo y obligatoriamente tras una salida de observación, por senderos de alta montaña, si el Transporte no ha sido el adecuado.

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Práctico es utilizar un OCULAR o también llamada LENTE de COLIMACIÓN, que básicamente, es un ocular sin lentes, con un orificio muy pequeñito en el lado para el ojo y una cruceta tipo punto de mira en el otro extremo, permitiendo seguir las pequeñas variaciones o desplazamientos de la descolimación (ver imágenes adjuntas), para reconstruir con mucho cuidado las alineaciones de espejos, lo que se denomina "colimación"

Como orientación adicional, indicamos, que para conseguir una resolución alta, en nuestras fotografías, incluso deberíamos reajustar la colimación, cada vez que efectuamos una fotografía o incluso cada vez que modificamos el tren de composición y para ello el utilizar los botones manuales de ajuste, especialmente diseñados para los SCT, creo sea lo más idóneo.

Reflectores Newtonianos

  • PROCEDIMIENTO:

  1. Enfocamos una estrella de 3ª magnitud (no muy brillante) con un Ocular de ± 150X

  2. En el centro del campo visual veremos un fino punto luminoso y sutilmente marcados los brazos de la araña como si fueran rayos que parten de la estrella. Por supuesto, no veremos más que un punto luminoso pobremente definido si el centrado de partida es muy deficiente.

  3. Desenfocamos la imagen (sacando o hundiendo el ocular) de forma que aquel punto luminoso se convierte en un disco de mayor diámetro al tiempo que se difuminan los rayos de la araña.

  4. Veremos una serie de círculos concéntricos que rodean este disco. Si la noche es turbulenta simplemente se ve una masa amorfa y "gelatinosa" que no para de moverse (en tales condiciones no procede seguir el centrado).

    ...

     

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Para apreciar la calidad del centrado:

  • Si el disco es perfectamente circular, tanto Intrafoco como a Extrafoco y al agrandarse se proyecta en el centro del mismo la sombra de la araña, podemos dar por acabado el centrado óptico. El telescopio está listo para rendir dentro de sus posibilidades teóricas.

  • Si el disco adopta una forma elíptica, alargada en uno u otro sentido, empezaremos a actuar con mucho tacto sobre los tornillos de la araña y seguimos según la imagen mejore o empeore. Alternativamente, podemos tantear el espejo principal actuando sobre los tornillos de la base.

  • Si la figura fuera muy distorsionada hay que reemprender el centrado básico. Alguno de los elementos ópticos están descentrados con un error de varios mm (compruébese también la perpendicular del porta ocular).

 Por interés relacionado, recomendamos las secuencias comentadas con imágenes: Collimating a Newtonian Reflector 

Schmidt-Cassegrain (SCT)

  • PROCEDIMIENTO:

Situar el Telescopio en posición horizontal, para que no se desprenda el espejo secundario sobre el principal, y en el porta-ocular sin el angular de prisma, un Ocular de ± 30mm df y con el mando de enfoque en posición "Foco", visionando sobre un objeto luminoso y puntual de luz coherente azulada, muy lejano o situándolo sobre los 20 m.

Para ejemplo operativo de pseudo luz coherente (como es la del Láser), efectuar un orificio con un alfiler en papel aluminio muy liso, a modo de pantalla en caja contenedora de la fuente emisora de luz, manteniendo una línea recta horizontal, entre: Caja con Fuente de luz > Pantalla con Orificio > centro de Ópticas del Telescopio.

Lo propio de luz coherente, es decir que vibre en un solo plano, sería el situar a distancia una fuente puntual a base de Láser

Progresivamente utilizar para el procedimiento, Oculares reticulados de mayor aumento p.e. 12,5 mm df ó 9 mm df, para conseguir una mayor precisión.

Cabe destacar, que lo más idóneo seria situar directamente en el porta-Ocular del Telescopio y sin el angular de prisma, una cámara CCD trabajando en modo a foco Primario, que con los software apropiados, por ejemplo el K3CCDTools, que con su opción en captación de Preview y Retículo, o también con el Adobe Photoshop del modo: Archivo > Importar > Cámara CCD usual, permiten seguir en directo y captando la imagen, visionar la operación de Colimado.

  1. Desenfocar en un sentido hasta que la imagen obtenida se presente como "dos círculos concéntricos" de cierto diámetro bien observable, que deben estar totalmente concéntricos, y de presentar una cierta o considerable descentralización... es que está descolimado, lo que repercutirá en la precisión y calidad de observación o imágenes captadas por las CCD

  2. Actuar con precaución milimétrica enroscando o desenroscando, sobre el tornillo más cercano a la desviación del círculo interno respecto al del exterior, hasta conseguir que retorne al centro, repetir el proceso con los otros dos tornillos si procede.

    ...

     

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  3. Mucho cuidado con este proceso, porque puede caer el espejo sobre el principal y naturalmente dañarlo. Esto puede ocurrir si en lugar de estar el tubo horizontal y enfocando una luz coherente, se efectúa con una Estrella, que sería sustitutiva de nuestra luz coherente.

  4. Nuevamente y ahora desenfocando en sentido contrario al efectuado anteriormente, repetir el procedimiento de ajuste, debido a que el mecanismo de enfoque está en un lado del espejo, comporta en sus diferentes posiciones para enfoque, una cierta variación del espejo principal en cuanto a su plano de ubicación, que debe ser perpendicular al eje teórico de desplazamiento para permitir enfocar puntualmente, es decir con precisión, en cualquier sentido de enfoque. Los "CELESTRON" de última generación ya disponen de tres puntos simultáneos de movimiento (Intrafoco, Foco y Extrafoco), lo que mantiene siempre el paralelismo entre los espejos

  5. Observar el resultado obtenido en posición Foco y seguidamente en Intrafoco.

  6. Grabar la imagen captada, para comparaciones posteriores.

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REVISIONES PERIÓDICAS

Adjunto la imagen resultante, tras una Revisión Periódicas (coste en 2005, de ± 90,00 €), que MICROCIENCIA (Importador de CELESTRON), aconseja y efectúa minuciosamente en sus laboratorios por Técnicos cualificados, para sus Telescopios, consistente básicamente en :

...

 

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  1. Desmontar el Espejo Primario

  2. y la Placa Schmidt,

  3. Limpiar y desmontar asentamientos,

  4. Repasar la montura,

  5. Limpieza de los Espejos e interiores y

  6. Colimación,

  7. Más toma referente de la Imagen obtenida,

  8. Ver imagen de una revisión, Original e Inversa, para apreciar mejor los detalles del disco de Airy, etc.

Para solucionar en los que solo tienen un tornillo de movimiento para enfocar, aconsejo leer el Artículo  del Dr. Oftalmólogo J.R.Sánchez, de Córdoba, en donde se explica la transformación práctica para el guiado del espejo principal, con el fin de que permanezca perpendicular al eje óptico, en cualquiera de los desplazamientos del enfoque

De interés ver también otro planteo práctico para
COLIMACION_S.C.T.

LIMPIEZA de ELEMENTOS ÓPTICOS y
PROTECTORES de CHIPS _ SENSORES en cámaras DIGITALES y CCD
's

La limpieza de cualquier elemento óptico..., o protector de CCD que necesite transparencia total..., consiste en la eliminación de partículas de polvo y adicionales grasos..., y se debe efectuar con una solución apropiada por ejemplo, la composición indicada en la tabla para 0,750 litros, que mantendremos en botella bien tapada y una parte de ella, depositarla en las botellitas del tipo cuenta-gotas, que venden en farmacias, con el fin de poderla llevar en las salidas de observación y permitir tener a mano, con cierta facilidad:

0,250 litros

alcohol "Isopropílico" (en farmacias)

0,500 litros

agua "destilada pura", desionizada, (también en farmacias)

2 gotas

detergente líquido biodegradable "neutro" pH7

  • Para facilitar el "despegue" de las molestas partículas de polvo en los Protectores (cover glass) de chips-sensores de las CCD, mientras se intenta limpiarlos..., conviene unir las partes metálicas de las CCD, mediante un simple cable eléctrico flexible, a una toma de tierra, ya que ello descargará la cámara de la "Carga Estática" acumulada. En comercios de electrónica existen unos cables con pinzas a propósito, para la descarga de Electricidad Estática.

    No olvidemos que la carga estática consigue, que las motas de polvo y sus adicionales grasos... queden atrapadas, en las ópticas y en las placas protectoras de chip sensores de las CCD. Y no olvidemos tampoco, que los ventiladores de algunas CCD, aunque su misión es refrigerar..., también pueden inyectar motas de polvo, por falta de estanqueidad en las cámaras

    ...

  • Nunca para eliminar grasa, depositar directamente la gota sobre superficies ópticas o láminas protectoras (cover glass) de chips-sensores en las CCD, ya que podría entrar entre las lentes o protectoras creando una neblina,

  • Siempre con una "Gamucilla Limpia" (las de óptica, sin hilos sueltos), descartando totalmente los bastoncillos clásicos. con punta de algodón hilado.. que pueden rallar, sin querer..., y que previamente se debe haber sacado el polvo de los elementos ópticos o chip-sensores, con un "Cepillo-Pincel dotado con Pera Manual de Aire" (las de cámaras fotográficas), los bastoncillos tienden a llevar de un lugar a otro las partículas de polvo y nada más..., porque este está atrapado por la carga estática y su propia grasa adicional .

El cepillo y la gamuza debe lavarse cada vez que se ha utilizado con agua y detergente líquido biodegradable con pH7, para sacar los residuos contenidos, y que no tenga grasa ni polvo. tapándolo luego una vez seco.

  • Nunca limpiar elementos ópticos o protectores de chips-sensores en CCD, con detergentes concentrados del tipo anti-grasa, como los de cocina para lavar platos, etc., que pueden entrar entre las lentes, etc., dañando o dejando incluso una capa de opacidad, que dejaría inservible el Ocular o el Protector del Chip-Sensor en las CCD

  • Ni inyectando aire a presión con una bomba de aire, porque una parte importante del polvo consiste en pequeñísimos granos de sílice, cuarzo, etc., que tiene una dureza superior al vidrio de la placa protectora. Al dirigir aire a mucha presión, esas partículas se desprenden, pero pueden volver a impactar contra el vidrio, dando lugar a pequeñas muescas por el impacto, lo que dañaría irremediablemente la superficie a limpiar.

    RESUMIENDO

  1. El agua debería ser del tipo destilada pura "desionizada" (nunca las utilizadas para Planchas domésticas, ni la que sale del aire acondicionado).

  2. El detergente con pH7 (algo sobre el pH neutro - ni ácido ni alcalino), puede servir el que se utiliza para lavar a los niños pequeños y que no les pique en los ojos.

  3. Rebaje el alcohol, que debe ser del tipo "Isopropílico" (solo se vende en farmacias a ± 12,00 € los 250cc coste en el 2005), porque simplemente al ser tan "puro", podría incluso dañar las películas de los filtros.

  4. Es importante, una vez limpiado el Ocular o la lámina protectora (cover glass) del chip-sensor en las CCD, verás que queda totalmente desengrasado, esperar un poco para que no entre nada de la solución aplicada en el ojo (de tratarse de Oculares) (si entrase, meter la cara en agua un ratito, procurando abrir el ojo, y nunca frotar)

  5. Para quitar el polvo "Pincel provisto de pera de aire", nunca inyectar aire de un compresor, dada la presión con la que sale y podría por simple "rebote" de las partículas de polvo, rallar el espejo o las capas de los filtros en Oculares, o Protectores (cover glass) de chips-sensores en las CCD, y si es de un spray tampoco, ya que con la descompresión podría depositar partículas heladas y por tanto agresivas en el Ocular o placas protectoras en los chip de las CCD's.

  6. Trabajar siempre, para su limpieza, conectando la cámara a un descargador de "Electricidad Estática"
     

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ENGRASADO de COMPONENTES MÓVILES

En una botellita pequeña con tapón provisto de pincel, disponer "aceite para engrase de máquina" (las de componente grafito, p.e.), o "Disulfuro de Molibdeno" e incluso los conocidos "metalworking liquid" de la "Rocol" p.e. para uso metal contra metal, si es el caso..., que con dicho pincel y unas simples gotas (son algo densas), procurando que no gotee, ir pasando por los dientes de las ruedas dentadas, engranajes sin fin, ejes, puntos de fricción (nunca en los embragues) y demás elementos móviles, que iremos moviendo a mano verificando su buen engrasado.

Nunca usar: Elementos tipo "6 en 1" o asimilados, porque no tienen como misión la mantener el engrase denso y necesario para el mantenimiento antifricción entre metales, ni el aceite de cocina.

Ya que no son productos lubrificantes puros para metales, no cumpliendo su cometido para nuestro caso.. y a la larga gotea, incidiendo en donde no debe haber grasa (circuitos electrónicos, etc. p.e.)

ALINEACIÓN COAXIAL de MOTORES y sus ENGRANAJES en "AR" y "DEC"

Bastantes Monturas del mercado y en especial las de origen de ciertos países..., simplemente por precio de origen, no tienen bien alineados en sus ejes, los motores con sus reductoras..., comportando ligeros roces o frenos, en su giro, lo que acarrea mayor consumo, Ruido en desplazamientos de los motores AR o DEC y un seguimiento no lineal..., con saltos, etc.

Cómo verificarlo...   Generalmente, los Motores se asientan y alinean... sobre unos tornillos de ajuste fino y para solucionar o reajustar este defecto de inicio, de mal ajuste y por tanto de algo de rozamiento..., como se ve este efecto, es intercalando un amperímetro, para corriente continua, en el cable de alimentación (en el + p.e.) y seguidamente, con el sistema en marcha, ir ajustando dichos tornillos, de asentamiento de los engranajes, hasta que el consumo en mA, tienda al mínimo..., en su total y posible recorrido, lo que redundará obviamente en precisión para grabaciones en modo "larga exposición".

Apretar ahora, esos tornillos y a disfrutar... de un seguimiento lineal

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DEFORMACIONES de IMAGEN (Defectos en la Óptica)

Entrar en el Tema DEFECTOS en la ÓPTICA en donde se exponen, algunas deficiencias en las Ópticas, tales como: Aberraciones cromáticas, Aberración esférica, Astigmatismo, Coma, etc., que repercuten en la calidad de la imagen.

Se indican las características con las que como se ve la imagen y sistemas simples de verificación.

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CÓMO SENTARSE para trabajar FRENTE AL PC

...

 

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Nuestro hobby requiere, de bastantes horas frente a uno o varios PC's, ya que cada vez es más notoria la necesidad de controlar el Telescopio desde un PC, incluso procesar las diferentes imágenes captadas y grabadas directamente desde nuestro Telescopio.

 

Por ello, presento estas simples normas ergonómicas, que al seguirlas nos pueden ayudar, a no contraer dolencias por posturas desaconsejadas... 

  • Pulsar para ampliar la imagen adjunta... y corregir si procede.la altura del asiernto del sillón..., y nuestra postura a espalda recta y acomodada al respaldo

Sin olvidar, que la pantalla del PC:

  • Debe estar situada de tal modo que permita cada media hora por ejemplo y durante unos dos minutos descansar, elevando la vista y enfocándola al infinito, mirando por una ventana y en ese momento y postura erguida, efectuar ejercicios de captación lejana y a ser posible identificando objetos.

  • No tener luces que incidan sobre la pantalla

  • Estar ajustada la crominancia  (Brillo, Contraste y calidad RGB) de la pantalla

  • Procurar, que la luz de nuestra lámpara de sobremesa ilumine uniforme sin brillos..., ajustando el ángulo y altura para que con iluminación suficiente... pero no demasiada y tendiente a cálido-azulada, sin que se vea la bombilla, ilumine el teclado y / o texto

  • Y muy importante, mantener distante una braza, la pantalla de nuestra vista

  • Verificación práctica de nuestra postura..., con el brazo en posición vertical apoyando el codo sobre la mesa, con el puño cerrado apoyar sobre él la cabeza, y.con ello mantendremos la espalda en posición correcta..., y habremos verificado también si es correcta la altura de la mesa de trabajo con su teclado.... corregirlo si procede..

En fin, no se trata del mantenimiento del Telescopio..., pero está relacionado con nuestro mantenimiento....

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