Ultimo aggiornamento:

18 Novembre 2017

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Realizzazione di una Fenditura Digitale per Spettroscopio

( Realization of a Digital Slit  for  Spectroscope )

La soluzione digitale che ho sviluppato consiste nella trasformazione di uin comune calibro digitale per realizzare una fenditura di elevate caratteristiche, anche superiori a quelle di alcuni prodotti commerciali, ad un costo irrisorio e senza richiedere delle particolari attrezzature (salvo l’eventuale ricorso ad un’officina di tornitura per la sola realizzazione del piccolo barilotto di contenimento).

La descrizione completa del progetto e le istruzioni per la sua realizzazione sono contenuti in due documenti, accessibili cliccando i nomi dei file seguenti:

DigitalSlit_caliper.pdf :  descrive le operazioni di smontaggio, modifica e rimontaggio dello strumento digitale.

DigitalSlit_parts.pdf :   riporta i disegni quotati delle modifiche e dei pochi componenti aggiuntivi necessari per la completa realizzazione . 

 Per eventuali commenti, chiarimenti o consigli: marcellocucchi@gmail.com

The purchase of a spectroscope involves a high cost, that only a few lucky amateur can afford, especially when they are still beginners in this activity. Thus, the astronomical spectroscopy continues to be a practice confined to a few, even if it could open up new opportunities full of great satisfaction for every amateur astronomer, at any level.

Who are familiar with do-it-yourself practice can easily build a real spectroscope, cheap but perfectly able to compete with much more expensive commercial devices. The optical and mechanical properties can be implemented quite easily and with limited expense. However, this exception two critical components:

The diffraction grating , very expensive when new, and rare to find in the surplus market

The slit, for the same reasons, but also because solutions do-it-yourself  are quite difficult to make achieving satisfactory requirements.

The digital solution that I developed is the transformation of a common digital caliper, to realize a slit of high characteristics, comparable to those of some commercial products, to a fraction of the cost and without the need of special equipment (except the possible use of a workshop for turning only the small containment barrel ).

The complete description of the project and the instructions for its implementation are contained in two documents, accessible by clicking the names of the following files:

DigitalSlit_caliper.pdf : describes the disassembly, modification and reassembly of the digital caliper.

DigitalSlit_parts.pdf :   shows the drawings of the changes and a few additional components necessary for the full realization.

If you have comments, questions or suggestions:  marcellocucchi@gmail.com

Idea per costruire la fenditura riflettente

(idea to build a reflective slit)   

Una prova fatta quasi per gioco si è concretizzata in una fenditura al di là di ogni aspettativa

(A test done just for fun has resulted in a slit beyond all expectations)

Il mio scopo era quello di trovare una soluzione molto facile da costruire, senza sacrificare troppo le prestazioni, poiché le fenditure fisse più semplici auto costruite, fin’ora con lamette da tepera-matite o similari, mi davano prestazioni piuttosto limitate. Inoltre cercavo qualche soluzione riflettente, per realizzare poi un sistema di auto-guida del tracking durante le registrazioni fotografiche degli spettri stellari.

La cosa più semplice che mi è venuta in mente è stata quella di ritagliare un pezzetto da uno specchietto di buona qualità ottica, recuperato da una fotocopiatrice, e praticare al centro della sua superficie allumniata una sottilissima riga con la punta ben affilata di un taglierino contro una guida metallica, esercitando una  pressione minima, onde rigare solo il riporto riflettente senza provocare assolutamente alcuna incisione al vetro sottostante. (foto 1 & 5)

Ho subito applicato questo specchietto allo spettroscopio con del nastro adesivo, al posto della sua fenditura originale, e puntato verso il Sole. Come immaginavo, la  trasparenza residua dello strato riflettente rischiarava un po’ l’immagine impedendo l’osservazione delle righe di assorbimento, ma è bastato applicare davati allo specchietto un pezzetto di carta nera, in cui avevo praticato una fessura larga circa 1 mm in corrispondenza della rigatura dello specchietto, per vedere una miriade di righe di assorbimento con una finezza straordiaria, raramente ottenuta anche con costose fenditure commerciali. Un’immagine fantastica, se paragonata con l’estrema semplicità della costruzione!

Incoraggiato da questo primo risultato, rovistando un po’ nel mio laboratorio hobbistico, ho subito realizzato un montaggio un po’ meno precario, come illustrato (foto 2).

My goal was to find a solution very easy to build, without sacrificing too much performance, as often happens with the home-made examples, so far with razor blades, pencil-sharpeners or similar, thath gave me performance rather limited. I was also looking for some kind of reflective solutions, to allow proper tracking of the stars during the exposures.

The easiest thing that came to my mind was to cut a piece from a mirror of good optical quality, recovered from a copier, and practice at the centre of its reflective surface a very thin line with the tip of a sharp cutter against a guide, applying a very minimal pressure, so only carry reflective scratch without causing absolutely no etching glass substrate. (photo 1 & 5 ).

I immediately stuck with tape this mirror to my simple modular spectroscope, instead of its origial slit, and pointed at the Sun. As expected, the remaining transparency of the reflective layer lit up the image a bit, by preventing the observation of the absorption lines, but it was enough to apply at its back a piece of black paper in which I cut a narrow window  ~ 1 mm wide,  corresponding to the mirror slit, to see a myriad of absorption lines with a fineness rarely achieved even with expensive commercial slits . A fantastic image, compared with the extreme simplicity of my construction!

Encouraged by this initial result, poking a little in my hobby lab, I immediately made a montage a little less precarious, as shown (photo. 2).

I installed this new slit on my simple modular teaching spectroscope, equipped for the occasion with two lenses of old reflex 200mm / F4, 5 (bought on eBay for a few bucks) and a grid of 1000 lines / mm, blazed (photo 4) . This simple equipment so realized has been more than adequate to show perfectly even the finer and weaker details. Than I applied the camera and made some images, from which I have extracted the first examples here.

NOTE: The slit was mounted with the reflective surface facing the Sun.  Solution planned for possible future use for  star tracking  (photo 3)

The image 5   is a section of the slit photographed under a microscope greatly enlarged.

Note, for example, a small extract around the triplet of Mg ....

These are only the earliest recorded images.

However, other latest images show further significant improvements and will be included here soon.