Double Stack Con Etalon Del PST

Dopo la guida su come modificare il Coronado PST per essere utilizzato su telescopi di diametri maggiori, quest breve guida spiega quello che sto attualmente facendo per lo sviluppo di un modulo “double stack” per suddetti telescopi.

Che cosa significa fare il double stack e quali vantaggi comporta?

Double stack significa, nel caso di telescopi solari, aggiungere un etalon a quello che è già esistente. Quindi significherà usare 2 etalon invece di uno.

Il vantaggio è la riduzione di banda passante. Nel caso del Coronado PST, utilizzando due etalon in “double stack” di dovrebbe riuscire a raggiungere una banda passante <0.5 A.

Come per la modifica del Coronado PST, il pezzo principale che ci interessa usare è proprio l’etalon.

Etalon

Vediamo come è fatto l’etalon del PST e come funziona. Di seguito uno schema che mi aiuterà a spigarne il funzionamento:

L’etalon del PST è un sistema telecentrico, costituito da una “barlow” frontale ed un “riduttore” posteriore. Il diametro delle lenti barlow/riduttore è di 20mm ovvero lo stesso della zona interna dell’etalon.

L’etalon vero è proprio è posizionato centralmente in mezzo a queste due lenti ed incastonato in una cella che ruotando si comprime/decomprime un anello in plastica che crea una pressione sull’etalon stesso. Dall’altro lato (quello più interno verso l’oculare) l’etalon è appoggiato ad un o-ring bianco che serve principalmente che l’etalon entri in contatto con la cella metallica.

La cella viene avvicinata/allontanata tramite un meccanismo a vite azionato tramite una ghiera esterna di tuning.

Questo relaticamente semplice meccanismo è quello che permette di creare la pressione necessaria per il tuning dell’etalon.

L’architettura non è esente da difetti che consistono principalmente nella non uniformità di pressione sulla superficie dell’etalon. Questo provoca delle differenze di sintonia. Di solito si vede un anello/cerchio “in sintonia” ed il resto intorno/dentro fuori sintonia.

In base alla mia esperienza il problema è principalmente dovuto ad un certo spazio intorno all’etalon nella cella contenitiva. Questo fa si che con la rotazione, l’etalon possa anche muoversi o spostarsi e quindi decentrarsi. Per risolvere il problema almeno in parte è bastato avvolgere qualche giro di teflon intorno all’etalon. Questo evita che ci sia il gioco di cui sopra e quindi l’etalon rimanga sempre centrato e quindi il più possibile uniformemente applicata la pressione su di esso.

Double Stack (progetto preliminare)

L’etalon del PST ha una banda passante <1.0 A. Le performance raggiungibili con tale banda passante sono naturalmente molto interessanti, ma l’appetito vien mangiando e in questo caso la banda passante non è mai abbastanza stretta 😀

Per ridurre la banda passante una tecnica comunemente usata è quella del double stack. In pratica si tratta di mettere in sequenza (uno dietro l’altro) due etalon per ridurre ulteriormente la banda passante regolando il tuning di ognuno dei due.

Ho fatto un “accrocco” molto instabile per vedere se la cosa funziona veramente.

Primo problema da risolvere è il percorso ottico dell’accrocco. Il blocco modifica PST è piuttosto ingobrante di suo, aggiungere un ulteriore etalon crea ulteriori seri problemi di backfocus non sufficiente per andare a fuoco. Ho (brillantemente me lo dico da solo!) risolto il problema facendo lavorare i due etalon in un sistema telecentrico unico.

Come già detto l’etalon è già un sistema telecentrico ovvero c’è una barlow davanti ed un riduttore dietro. Mettendoli semplicemente uno davanti all’altro avrei il seguente schema:

oculare > BF > focheggiatore > riduttore(etalon 1) > etalon 1 > barlow (etalon 1) > raccordo > riduttore(etalon 2) > etalon 2 > barlow (etalon 2) > adattatore > tubo telescopio donatore

Come vedete il sistema è piuttosto complicato e “consuma” parecchio backfocus. Tanto da non riuscire ad andare a fuoco. Il trucco sta nell’eliminare la barlow dell’etalon 1 ed il riduttore dell’etalon 2. Lo schema diventa il seguente:

oculare > BF > focheggiatore > riduttore(etalon 1) > etalon 1 > raccordo > etalon 2 > barlow (etalon 2) > adattatore > tubo telescopio donatore

In questo modo abbiamo un sistema telescentrico dal riduttore dell’etalon 1 all barlow dell’etalon 2 guadagnando parecchi cm di backfocus.

la cosa bella è che il sistema funziona! 😀

Ho fatto dei test visuali e dire che è uno spettacolo è dire poco. I filamenti erano molto ben definiti, così come le protuberanze ed i dettagli della cromosfera.

Purtroppo il mio “accrocco” è abbastanza instabile. Ho provato a metterci la DMK31 al posto dell’oculare ma si disallineava tutto e quindi non sono riuscito a fare immagini.

Di seguito il progetto del “double stacker” ovvero un tubo che integri e tenga perfettamente allineati i due etalon con delle piccole fessure che mi permettano con con un paio di levette di regolare entrambi gli etalon.

Per ora non so assolutamente la differenza in termini di banda c’è tra l’architettura con etalon singolo e quella double stack. Il “Coronado PST double stack” ha un banda passante <0.5 A. In teoria le prestazioni dovrebbero essere molto vicine se non uguali, visto che il PST Double stack da quello che so funziona proprio in questo modo.

Spero di riuscire a fare presto delle immagini che mi permettano di fare delle comparazioni e valutazioni sulla bontà dell’architettura.

Aggiornamento 2012_07_31

Ecco la prima immagine del “double stacker”. Nei prossimi giorni dovrei riuscire a testarlo e verificare la bontà della soluzione:

Un grandissimo ringraziamento a Maurizio Localtelli per la realizzazione del pezzo 🙂 Come solito senza di lui non riuscirei a realizzare nessuno dei miei “Frankenscopi”!

Aggiornamento 2012_08_02

Eccolo!

 

10 comments

  1. kim jong ho

    hi~ i`m from korean
    Doublestack etalon filters are precision optical axis alignment when creating?
    and when you modifications to pst what is the point to note?
    I holds a 150mm f10 lens.
    To install the telescope inside the erf filter.
    What’s wrong with this?
    Locating inside the telescope, what is good and bad if using outside?
    Ex) Is there any of damage occurring to the Etalon filter?
    Thank you in advance for your kind reply to my quite many questions, I remain.

    • Double stacking is a tricky process and I had to stop as I broke one of the etalons I use… too bad. The damage wasn’t due to the stacking but to my faulty hands 😦

      Using the ERF inside the tube can create some turbolence. Personally I do and never had that kind of problem but someone reported that so if you can is always better to put it outside of the tube but it’ll be much more expensive as you’ll need larger ones.

      Cheers,
      Andrea

  2. Ronnie

    Hello Andrea, how are you?
    I´m here again :-),
    I´m trying to do a double stack PST mod, but I have some troubles with the “ghost discs” and I have no idea to fix it. Have you had the same problem?
    Best Regards!

    Ronnie

    • I have no idea too 😦

      I accidentally damaged one of the etalon while doing double stack tests and my so they ended there.

      Cheers,
      Andrea

      • Sorry for that but can’t go much further in doing researches with only one etalon.

        I wish you have a better luck than me.

        What I can say is that I was trying tilting the etalons. A small tilt of each of them should get rid of ghost images.

        The problem is building an adaptor that can do the tilting of one or both the etalons.

        Let me know.

        Andrea

  3. Ronnie

    Thanks Andrea!

    I will try to project some adaptor to try it. But it is a “huge challenge”… 😉

    Best Regards!

  4. Ronnie

    Hello Andrea.

    It is my design to try to fix “ghost discs” problem.

    I tested it on last Saturday, but it still fail… 😦

    • Ronnie

      Yes!.
      The ghost images still appear.
      Another interesting fact, when the tilt is large appear brighter fringes on the solar disk.
      Best Regards
      Ronnie

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