Обзор 2" солнечной диагонали от Интес
История
Обычно для наблюдений солнца в континууме (в непрерывном спектре, для рассматривания пятен, факелов и грануляции на его фотосфере) используют нейтральный фильтр или комбинацию фильтров с общим пропусканием примерно 1/100000 от падающего света. Это может быть зеркальный или поглощающий фильтр установленный перед объективом телескопа (во всю его апертуру) или его комбинация с фильтром установленным перед окуляром. Хороший апертурный фильтр - дорогое удовольствие, да и площадь его такова, что изготовить точно в традиционном виде (оптическая пластинка) его довольно трудно, неизбежны большие или меньшие потери в разрешении.Более опасный вариант фильтрации - с использованием только темного окулярного фильтра. Концентрация солнечной энергии на нем вблизи фокуса достаточно апертурного объектива такова, что есть риск перегрева фильтра и его растрескивания с соответствующими последствиями для глаз наблюдателя. Поэтому в этом варианте наблюдений входную апертуру телескопа ограничивают несколькими сантиметрами (для уменьшения нагрева окулярного фильтра).
Но уже давно был изобретен вариант позволяющий избежать как использования апертурного фильтра, так и опасного перегрева окулярного фильтра. Для этого перед окуляром с темным окулярным фильтром устанавливают специальный вариант призмы, которая пропускает большую часть света, а отражает в сторону окуляра только 4-5% от падающего света солнца. Существует несколько вариантов конструктивного исполнения такой призмы.
Рассмотрим работу наиболее популярного варианта таких вспомогательных призм, а именно клина Гершеля.
Работа солнечного клина Гершеля Призма (точнее клин с углом у вершины 8-10 градусов) устанавливается так, чтобы свет собранный объективом отражался от ее первой грани в сторону окуляра с темным фильтром (который должен ослаблять свет примерно 1:1000). То есть эта первая грань оптического клина выполняет роль диагонального зеркала, только она не имеет какого-либо (зеркальное или просветляющее) покрытия и потому отражает только 4-5% (в зависимости от использованного стекла призмы) от падающего света. Большая часть проходит вглубь стекла призмы и далее встречает вторую грань изнутри, преломляется на ней и покидает оптический узел. Для того, чтобы исключить двоение из-за отражения тех-же 4-5% от второй грани грани расположены под небольшим углом друг к другу. Отраженный второй гранью свет возвращается на первую грань под более пологим углом. Расчет угла клина таков, что этот угол оказывается меньше угла полного внутреннего отражения и лучи полностью отражаются от первой грани не выходя из клина в сторону окуляра. Заметим, что при этом через клин в сторону окуляра почти свободно проходит свет от освещенной солнцем поверхности пола или грунта под призмой. Но его интенсивность на порядок меньше, чем у света формирующего изображение Солнца.
Таким образом клин Гершеля ослабляет свет солнца примерно в 20-25 раз и выполняет роль предварительного фильтра, для надежной и безопасной работы основного поглощающего окулярного фильтра (его степень ослабления должна быть около 1:1000).
Интес-микро выпускает такой узел под названием "солнечная диагональ".
Внешний вид
Призма разбирается на корпус, две посадочные втулки, светозащитный козырек, оправу клина, адаптер 2"-1.25" и пробку для закрывания отверстия 1.25" в адаптере.В разборе
Защитный экранчик отбрасывает свет Солнца прошедший через клин Гершеля вниз, чтобы он не прожег живот наблюдателя.
Защитный экранчик
На фото ниже видно как свет легко проходит клин снизу вверх.
Взгляд в диагональ снизу
Размеры
Габариты узла: 160х120х65 ммМасса: 750 гр
Глубина 2" втулки для окуляра: 44.5 мм
Длина посадочной втулки: 40 мм
Удлинение хода света в призме (в 2" варианте): 101.5 мм
Удлинение хода света в призме (при использовании адаптера на 1.25"): 111 мм
Тестирование
Интес поставляет свою "солнечную диагональ" без основного окулярного фильтра, который бы позволил ее использовать по назначению на обычном телескопе. А ND3 фильтра (нейтральный фильтр с оптической плотностью 3 единицы для ослабления падающего света в 1000 раз), у меня в хозяйстве не нашлось. Пришлось поискать импровизированные варианты. Я скрутил вместе плотный красный фильтр с синим - получилось почти то что надо.Наблюдения Солнца с 2" "солнечной диагональю" от Интес-Микро были произведены 24 апреля 2016, во второй половине дня. На Солнце на тот момент было одно крупное пятно округлой формы AR2533 и ближе к западной части лимба небольшая группа мелких пятнышек - структура которой хорошо подходила для оценки достигаемой детализации. Мой 110 мм ED-апохромат с полноапертурным пленочным фильтром Astrosolar (photo) от Baader, традиционной зеркальной диагональю и окулярным фильтром Solar Continuum в 11 мм Наглере продемонстрировал неплохое разрешение намеченной группы пятнышек, включая так называемые "поры" разбросанные вокруг нее. Хотя атмосфера могла бы быть и получше. По западному краю солнечного лимба были заметны не очень контрастные факелы.
Сначала я снял обычную диагональ и установил на ее место "солнечную", 11 мм Наглер (уже без Solar Continuum) перекочевал в ее окулярную втулку. Сфокусировавшись я получил нейтрально белое изображение Солнца приемлемой яркости и примерно такой-же детализации, что и в исходном варианте (с Solar Continuum и без "солнечной диагонали"). Единственно, что несколько досаждало это несколько меньший контраст изображения (из-за засветки через клин снизу), но это понятно - клин не предназначен для работы за апертурным фильтром. Западная группа пятен разрешалась почти без изъятия, а вот с рассматриванием факелов были трудности - их рисунок был едва заметен.
Затем я установил пару из синего и красного фильтров в окуляр и удалил пленочный фильтр с входной апертуры телескопа. Изображение Солнца было красным (синий фильтр хуже режет красный диапазон спектра, чем красный режет синий). Детализация неплохая, но, пожалуй по-хуже, чем в предыдущих вариантах фильтрации - самые мелкие пятнышки в западной группе теряются, факелы и вовсе не видны. Очевидно сказывается не самый благоприятный диапазон работы: красный - не лучший цвет для моего апохромата, усиливается влияние дифракции, да и глаз умеет худшую контрастную чувствительность в этом цвете.
Вечером я погонял призму по звездам (уже без дополнительной фильтрации) - качество ее обработки и точность поверхности оказались достаточно высоки, чтобы не опасаться за плохое влияние на качество изображения. Не было обнаружено даже и следов астигматизма, лучевой ореол не претерпевал изменений при наблюдениях с призмой и без. Ожидаемо падал только блеск изображений звезд.
Выводы и рекомендации
(1) "Солнечная призма" от Интес вполне работоспособна и более того - в плане оптики это вполне качественно изготовленный продукт(2) Немного напрягают скверно нарезанные резьбы (посадочной втулки) и блестящая "самоклейка" на внутренней поверхности светозащитного козырька (изготовитель мог бы придумать что-то более долговечное)
(3) Отсутствие встроенного ND3 фильтра - большое упущение. Владельцу придется поискать этот продукт самому (например, от Baader 1.25" или 2") - без него наблюдения невозможны
(4) Мой тест (ввиду посредственной атмосферы и в отсутствие встроенного нейтрального 1000-кратного фильтра) не позволил выявить заметного преимуществе "солнечной диагонали" перед моим пленочным фильтром Astrosolar от Baader. Но по идее светорассеивание с использованием призмы должно быть заметно меньше, чем с апертурным пленочным зеркальным фильтром.
(5) После этого клина изображение Солнца сильно поляризовано, что в дополнение к ND 3.0 позволяет использовать поляризационный фильтр для регулировки яркости изображения
Альтернативы? 2" Hershel Wedge разных производителей, например, от Lunt, Baader или Lacerta с уже встроенным ND3 фильтром и в части механики более качественно оформленными.