1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

Ciao,
Prendo spunto da un messaggio di ettoreguido, presente in astro caffè, link: http://forum.astrofili.org/viewtopic.php?t=17381 ( raggiungibile ancora per qualche altro giorno ), in cui nomina LK5 e astrositall, per postare una piccola ricerca, molto schematica e sintetica, che feci tempo fa per chiarirmi le idee circa i vari tipi di vetro impiegati per realizzare specchi destinati a uso astronomico.

Il costituente principale dei vetri è la silice ( SiO2 ). Altri costituenti, sono addizionati per conferire o esaltare determinate caratteristiche desiderate nel prodotto finale, rendendo il vetro performante nello specifico campo cui è destinato.
Esempi di altri costituenti sono le basi metalliche del : sodio, potassio, calcio, bario, alluminio, zinco e del piombo. Le basi si preferiscono introdurle nella miscela vetrificabile allo stato di carbonato: in tal modo, durante la fusione, si sviluppa anidride carbonica che favorisce il rimescolamento della massa, condizione necessaria e irrinunciabile per ottenere omogeneità del vetro.

Una classificazione grossolana dei vetri può essere fatta sulla base dei principali elementi costituenti:

Crown: silice, carbonato di potassio, carbonato di sodio e carbonato di calcio.

Flint : silice, minio, carbonato di potassio e salnitro.

Crown boro-silicato: silice, carbonato di calcio, carbonato di potassio e borace.

Le caratteristiche che si richiedono a un vetro destinato a divenire specchio per uso astronomico sono:

- omogeneità e suo mantenimento al variare delle condizioni ambientali;
-stabilità di forma;
-“ refrattarietà “ chimica all’aria.
-Basso numero d’inclusioni;
-Assenza di bolle e microcricche;
-Basso grado di porosità;
-Alta “disponibilità” a essere sottoposto a deposizione superficiale;
-Facilità alla lavorazione, in particolare alla lucidatura.
-Basso coefficiente di espansione termica.

Altre classificazioni possono essere fatte in funzione di diversi parametri che rappresentano specifiche caratteristiche, ad esempio in funzione del coefficiente di dilatazione termica σ si ha:

Vetro al calcio σ = 92 x 10^-7 [1/°C].

Borosilicato ( low thermal expansion ) σ = 32 – 70 x 10^-7 [1/°C].

Quarzo σ = 5.5 x 10^-7 [1/°C].

Vetroceramico ( ultra low thermal expansion ), σ = 0.1 – 1.5 x 10^-7 [1/°C].

Nel mercato esistono diverse aziende produttrici, quelle che vanno per la maggiore sono: Schott e Corning, che offrono una pluralità di tipologie di vetro, venduti a un prezzo inversamente proporzionale al loro coefficiente di espansione termica.

I tipi di vetro più frequentemente destinati alla realizzazione di specchi, per uso astronomico sono:

Pyrex [ Corning 7740 ], borosilicato, σ = 32 x 10^-7 [1/°C].

LK5 [ Lytkarino optical glass factory ], borosilicato ( equivalente al pyrex ).

Duran50 [ Schott ], borosilicato ( equivalente al pyrex ).

E6 [Ohara ], borosilicato, σ = 28 x 10^-7 [1/°C].

Suprax 8488 [Schott], borosilicato, σ = 42 x 10^-7 [1/°C].

BK7 [Schott], borosilicato, σ = 71 x 10^-7 [1/°C].

ZERODUR [ Schott ], vetroceramico , σ = 0± 1.5 x 10^-7 [1/°C].

ULE 7971 [ Corning ], vetroceramico, σ = 0± 1.5 x 10^-7 [1/°C].

Astrositall , vetroceramico, σ = 0± 1.5 x 10^-7 [1/°C].

Fused Quartz, σ = 2.7 - 5.9 x 10^-7 [1/°C].

Fused Silica, σ = 2.8 - 5.9 x 10^-7 [1/°C].

Saluti,
Helio

Un po' di chiarezza non fa mai male.
massimo

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non basta sapere si deve anche applicare, non è abbastanza volere, si deve anche fare. (W. Goethe)
Quindi, non per il sapientone che pretende "applicare", non so bene cosa più delle chiacchiere, comunque......(Sergio)
Cassegrain coudè 450 mm f 15 OPS optics (1/16 pv - 1/43 rms sthrel 0,97) terminato.
SUINOX (r) 80/540 ed. - Acro 100/1300 "Old Style"
Acromatico folded 230 mm. f 18 in costruzione.
Dall Kirkham "Raptor" 277 mm. f 24,3 ostr. 18% in costruzione.

Grazie Helio,

informazioni mooolto interessanti.

Fabio

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Fabio Babini osserva con: Rifrattore AT80/550
http://www.sbab.it
http://www.astrofilicesena.it
http://www.astrofilirubicone.it

Ecco, una paginetta di questo tipo sarebbe interessante inserirla in un topic informativo e permanente di sola consultazione.

Cieli sereni !

Alessandro Re

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Sono socio del GAR http://www.astrofilirozzano.it
2 Dobson ARIETE: 14" +16"exmdl f/4,5
Celestron C8 , Newton 8" SW e Vixen 120S-NA su Vixen Sphinx SXW ; Tecnosky Apo 65, Celestron C80ED/OmniXLT100ED e C5 su CG5-GT/Vixen Porta
Torrette Baader Maxbright + Denkmeier DualArm PxS NPack + 2Antares 19mm 70°, Televue Nagler zoom 3-6mm, 7mm T1, 13mm T2 e T6, Pan 24mm.
Binocolo Steiner Rallye 20x80 e 28x110 su pantografo G. Fiorini normale e Maxi

Ciao Helio.
Il messaggio originale in astrocaffe' faceva riferimento se non sbaglio ad uno strumento (anzi un'intera serie di strumenti) di cui non e' cosi' chiaro che il materiale dello specchio sia quello pubblicizzato (e pagato dall'acquirente). Volevo chiederti, per l'acquirente finale (che quindi non controlla, di norma, l'acquisto del blank che poi manda all'artigiano di sua fiducia per la figurazione e alluminatura e che viene poi montato da altro artigiano di sua fiducia, se non personalmente, nella cella) che sceglie di rivolgersi ad un'entita' commerciale (in questo caso di alto livello non stiamo parlando di specchiacci da due soldi, nel qual caso e' ovvio che si usera' il materiale piu' a buon mercato) piuttosto che autocostruire lo specchio in questione; come posso fare, il giorno che mi consegnano il mio strumento nuovo di zecca e pagato completamente con soldi veri, ad accertarmi di quale materiale sia costituito lo specchio? Se nel caso della forma dello specchio e' forse possibile, qualora le performances dello strumento siano purtroppo molto inferiori alle attese (se uno ha l'esperienza e la preparazione per capire cosa aspettarsi, si intende) dicevo se ci sono dubbi sulla forma dello specchio e' forse possibile portare lo specchio a qualcuno che ha un interferometro e farselo controllare, nel caso del materiale cosa si puo' fare? e' possibile con uno specchio finito e alluminato capire di che materiale si tratta? E quanto difficile e soggetto a errori sarebbe? Dobbiamo solo ed esclusivamente basarci sulla fiducia?

Belle domande!
Ciao,

Danilo Pivato

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Latest New: https://www.danilopivato.com/introduction/latest_news/latest_news.html

Ciao a tutti,

sono lieto che, Massimo, Fabio e Alessandro abbiano trovato utile e/o interessante la mia piccolissima ricerca, che non ha nessun tipo di pretesa se non, come da mia premessa lo scopo di chiarire un pò le idee nel caso in cui qualcuno avesse quella che era stata una mia necessità.

Daniela, come dice il buon Daniele, la tue sono belle domande.
I vetri hanno caratteristiche ben precise: composizione chimica, densità, coefficiente di espansione termica, capacità termica, indice di rifrazione, di riflessione, ecc..

Eseguendo ad esempio, prove di laboratorio, non distruttive naturalmente, atte a misurare ogni specifica grandezza, probabilmente si riesce a costruire un identikit abbastanza preciso. Confrontando i risultati ottenuti, con le caratteristiche nel datasheet dei produttori, si può individuare la natura del vetro.

A livello " domestico " si può utilizzare un test ottico, con temperatura ambiente costante nota e target in equilibrio termico. Fornire successivamente una perturbazione termica conosciuta al target e studiare il transitorio nel ritorno all'equilibrio. Tale esperienza ha ovviamente i suoi limiti che può essere utile per rintracciare a grandi linee la natura del vetro dello specchio, es.: vetro industriale, borosilicato o vetroceramica.

Sicuramente non è auspicabile che ci siano motivi per un acquirente di avere dubbi, ne tantomeno rivolgersi a un laboratorio specializzato, per estinguerli.

Credo, opinione personale, sia importante il ruolo della/e azienda/e nel fornire un servizio professionale atto a costruire e infondere fiducia nei clienti che poi successivamente all'acquisto, neanche dovrebbero avere dubbi da sciogliere.

P.S. ho corretto una piccola mia mancanza: avevo omesso per errore un " low ".



Saluti,

Helio

ops, Danilo non Daniele, scusami.

Comunque Helio, direi che dovrebbe essere fuori discussione che se sul certificato scrivo: pyrex o zerodur sia quello e basta. Nemmeno dovrebbe sfiorare il cervello del cliente che quanto dichiarato sia diverso. Il fatto che si comperi ferro e poi si scopra che è ghisa la dice molto lunga su quanto ci si diverta, per convenienza o scarsa serietà, a prendere il giro il cliente che non ha e non avrà modo di verificare quanto dichiarato (sulla natura del vetro). E' un po' come comperare un'auto dove mi dichiarano una cilindrata e poi me ne ritrovo un'altra.
Poi non ho capito: che male c'è a dichiarare lo specchio in BK7 piuttosto che in Pyrex? Certo il secondo è piu' performante ma costa di piu', sarà il cliente a fare la sua scelta in funzione di quanti soldi puo' spendere.
Io stimo molto i costruttori o i rivenditori di prodotti che dicono le cose come stanno e forse mi ispirano anche piu' fiducia, perchè so già che questa loro forma mentale li porta a vendere prodotti dal prezzo equilibrato. Se vogliamo fare un nome io lo faccio : Aleph. Ma non per fargli pubblicità gratuita, ma perchè - molti mi saranno testimoni - si prodiga sempre molto e disinteressatamente con i potenziali clienti, mettendoli in condizioni di scegliere CONSAPEVOLMENTE il proprio telescopio e accessorio. Ho citato lui ma ce ne saranno sicuramente altri.
Ecco quindi il tuo post è importante perchè porta anche il discorso, che va aperto altrove, della consapevolezza di cio' che vado ad acquistare. Il recente post sugli ASA ha portato alla luce alcune referenze (con il supporto di astrofili ben preparati) da non sottovalutare. Ora chi decide di comperare questi telescopi ha per le mani poche righe già molto chiarificatrici, che permettono una scelta consapevole e ponderata.
Complimenti per la ricerca e la chiarezza del tuo schema, che ti invito ad approfondire a beneficio di noi tutti.
ciao
max

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non basta sapere si deve anche applicare, non è abbastanza volere, si deve anche fare. (W. Goethe)
Quindi, non per il sapientone che pretende "applicare", non so bene cosa più delle chiacchiere, comunque......(Sergio)
Cassegrain coudè 450 mm f 15 OPS optics (1/16 pv - 1/43 rms sthrel 0,97) terminato.
SUINOX (r) 80/540 ed. - Acro 100/1300 "Old Style"
Acromatico folded 230 mm. f 18 in costruzione.
Dall Kirkham "Raptor" 277 mm. f 24,3 ostr. 18% in costruzione.

Ciao Massimo,



Un primario in BK7, a parità di dimensioni, ha rispetto al pyrex, un coefficiente di espansione termica più del doppio, e più della metà di un vetro industriale, quindi in presenza di un gradiente termico l’entità della deformata, quella causata solo dal calore, è maggiore, sottolineo, senza considerare flessioni o generalmente deformazioni di natura meccanica. E’ più tenero da lavorare rispetto al pyrex, ancor di più rispetto allo zerodur, quello che sembra un vantaggio non lo è: un vetro più duro si può lavorare di fino. In teoria la cella dovrebbe essere, paradossalmente, molta sofisticata per un BK7, ma conviene? Naturalmente no, visto la scelta progettuale e di gestione costi che ha portato a puntare sul BK7, porta con se una meccanica economicamente in linea. Quando si legge “ primario in BK7 “ non significa quindi apprendere info, solo circa la natura del vetro e la qualità dell’ottica nel suo complesso. Cosa invece non scontata per un primario in pyrex, ben corretto, ecc, in cui per non perderne le caratteristiche è necessaria una meccanica opportuna, ciò non significa che sia così quando si legge “ primario in pyrex “ ( o in zerodur ), anzi, potrebbe anche essere fuorviante. Quando si sceglie il BK7, si preferisce utilizzarlo per i secondari: le dilatazioni sono proporzionali al volume.

Ti ringrazio per i complimenti e accolgo il tuo invito ad approfondire l’argomento e di condividerlo in questo forum con quanti lo possano reputare interessante.

Saluti,
Helio