Autocostruzione

AUTOCOSTRUZIONE DI ACCESSORI E PICCOLI STRUMENTI

L'autocostruzione presenta aspetti intriganti ed avvincenti per l'astrofilo, e dà una soddisfazione di gran lunga superiore alla mera osservazione, per il semplice fatto di dare un proprio , importante contributo a quest'ultima.

Questa pagina contiene il mio personale apporto e di quanti vorranno partecipare con proposte originali ed interessanti.Si tratta, ovviamente, di realizzazioni semplici ma utili, la cui costruzione è alla portata di tutti, a costi contenuti o irrisori.

ATM presents some interesting aspects for the amateur astronomer, and gives much more satisfaction then the sole observation.

This page report my personal contribute, and that of all those people who intend to join with original and interesting projects.

1) Come autocostruire un prisma di Herschel per osservazioni solari

How to make an Herschel prism assembly for solar observations

Da tempo faccio uso di prismi di Herschel per l’osservazione e la ripresa del sole in alta risoluzione, dato che ritengo tale accessorio superiore a tutti gli altri tipi di filtri solari , se non altro per il fatto che porta all’oculare od alla camera una immagine pura, ovvero senza alcun mezzo interposto nel cammino ottico.Le immagini da me e da altri ottenute sembrano infatti dar ragione a tale assunto, con risoluzioni uguali od, in alcuni casi, addirittura superiori al limite teorico degli strumenti usati, tutti, ovviamente, rifrattori, dato che solo su di essi è possibile usare il prisma di Herschel senza danni per la vista e lo strumento.E’ bene, comunque , precisare tale accessorio va obbligatoriamente accoppiato ad un sistema di filtraggio composto da filtri ND, filtro verde, e IR_Uv cut.La densità dei filtri ND sarà scelta a seconda del tipo di osservazione, se visuale, CCD o fotografica tradizionale e dal rapporto F/D del telescopio.L’uso diretto del prisma, che lascia comunque passare circa il 5% della luce solare, senza alcun mezzo di attenuazione causa danni irreversibili alla vista .

It's a longtime I've been using herschel prisms for high resolution solar observations, considering this device far superior to all other types of solar filters, for the reason it send to the camera or eyepiece the pure image coming from the objective, with no other mean on the optical path.The images I obtained seem to confirm this idea, with resolutions equal or little higher than the theoretical power of the instruments being used, all, obviously, refractors, as only to this kind of telescopes it's possible to apply a Herschel prism without damage to the instrument and to the eye.It's necessary, anyway, to underline that such a device let pass more than 5% of incoming solar light, that, if not filtered, is enough to cause a permanent damage to the eye.It is then necessary to couple to the prism a filtering system. I use an ND(neutral density) 3 filter , a deep green filter, and a IR cut filter, but the grade and number of ND filter is to be chosen in relation to the F/D number of the telescope.Always use the IR cut, for ND filters let pass some infrared radiation.

Fatta questa doverosa avvertenza, passo a spiegare le modalità di costruzione di questo accessorio, che in genere viene venduto a 150/200 € e , se autocostruito, viene a costare parecchio di meno, dato che wedge prisms di qualità ottica e di inclinazione di ca 10° costano nuovi ca. 60/80 € e sono comunque reperibili sul mercato dell’usato a prezzi veramente bassi.

After this notice, I'm going to explain the making of this device, generally priced at 200/250 € in the 50, 8 mm type, and if self made, costs much less, considering that wedge prisms of good optical quality are priced, new, at about 60/80 € and are often found on the surplus market at very low prices.

Per l’accessorio da me assemblato ho usato un prisma rettangolare Edmund 40 x 50 mm angolo di ca. 10 ° lavorato a ¼ lambda a suo tempo acquistato negli USA per ca.70$. (Fig 1 ).

The Herschel prism I assembled was an Edmund 40 x 50 wedge, with a 90° angle on front side and about 80 ° angle on opposite side of back surface, with a declared optical quality of 1/4 lambda. (Fig 1)

Fig 1

Per l’alloggiamento è stato usato un pezzo di quadratino di alluminio da 80 mm tagliato a 80 mm, sulle cui facce piene sono stati ricavati dei fori filettati femmina passo a vite 42 x 1, per l’inserimento del portaoculari, che può essere da 31, 8 o da 50.8 mm e dell’attacco al telescopio, che può anche esso essere indifferentemente da 31,8 o da 50,8 mm di diametro, dato che, nel mio caso, la superficie del prisma permetteva di ricevere un fascio ottico non vignettato anche di notevoli dimensioni.Per comodità, e per usare materiale già in mio possesso, ho, comunque, optato per gli innesti da 31, 8 (Fig 2 ).

The prism was inserted in a square aluminium box 80 x 80 mm on whose full faces I made two threaded 42 x 1 holes to apply the scope 31, 8 or 50, 8 connection tube, I preferred the 31, 8 solution to use material I already owned.

Fig 2

La scatola era, inoltre, opportunamente dotata , nella parte posteriore opposta all’attacco al telescopio, di un foro di generose dimensioni necessario per far uscire il calore generato dalla luce solare trasmessa (ca. il 95%).

The box had, furthermore, a large hole in the part opposite to the telescope junction, to let the heat go away with no problems.

La parte successiva del progetto ha riguardato l’alloggiamento del prisma, un componente di difficile costruzione con mezzi propri, per il quale ho voluto usare un sistema talmente semplice da poter essere “fatto in casa” senza alcun ricorso ad artigiani: una fettuccia di alluminio da 3 mm ca che è stata piegata ad “U” con dimensioni interne quasi pari a quelle esterne del lato minore del prisma, che viene quindi posto nella forcella così ottenuta appoggiando su di una vite da 3 mm che attraversa la parte superiore della forcella stessa e su un'altra che attraversa la parte inferiore.L’interno dell’alloggiamento è stato rivestito di vellutino nero per evitare riflessi.Il vellutino tuttavia segue la forma del prisma ma non è a diretto contatto con questo per evitare che bruci per il calore.Una leggera stretta alle viti (non forte, per evitare tensioni al vetro del prisma) è sufficiente per far restare bloccata l’ottica. (Fig 3 ).Il prisma va fissato con la faccia che presenta un angolo retto nella sua parte superiore rivolta verso l’attacco del telescopio, ossia verso la luce in arrivo :l’angolo di fissaggio, di ca. 45°, deve essere tale da non creare astigmatismo, per cui è bene controllare, di giorno, che l’immagine del foro dell’attacco al telescopio appaia perfettamente rotondo traguardandolo dal portaoculari, magari con l’ausilio di un cheshire o di un dispositivo di centraggio delle ottiche, e , di notte, che l’immagine di una stella luminosa osservata con un oculare ad alto ingrandimento non presenti aberrazioni da allineamento (coma, astigmatismo).

The further part of the project was the prism cell, a component quite difficult to make at home.I tried to use a very simple approach to this problem: an aluminium ribbon,about 3 mm thick, to be " U " shaped to let the prism exactly enter it with no play.The prism is to put inside the fork at 45°, with its 90° angled side toward the light entering the telescope: it is blocked by three screws; two on the back of the fork, and another, below the prism, that is to be (very little) screwed to block the prism itself inside the fork.The internal part of the fork is covered of black velvet-like paper that follows the shape of the prism (not at direct contact with it to avoid burning) and on the bottom of the same was done a 4 mm threaded hole to fasten it to the box.After being fixed in the fork, the prism's position is to be controlled observing trough an eyepiece the airy disk of a brilliant star at night, to control its regularity , or the existence of some coma or astigmatism, in which case the position is to be changed.In daylight, watching through the eyepiece holder in the upper part of the box, the shape of of the internal part of 31,8 tube in the front of the box must appear round: if not, the prism isn't correctly angled.

Fig 3

Il prisma così realizzato (fig 4 e 5) è stato da me provato per la prima volta il 15/9/ 2002 con un rifrattore acromatico Carl Zeiss Jena D 110 F 750 con una barlow 5 X (ed un appropriato sistema di filtratura) sulla regione attiva Noaa 105 (Fig 6 ) con lusinghieri risultati, all’altezza dei migliori analoghi dispositivi in commercio.

The prism realized in the described way was first tested on 9/15/2002 at the focus of a Carl Zeiss Jena 110/750 acromatic refractor with a 5X TV barlow lens (and appropriate filtering system) on the active region NOAA 105 (Fig 6) with very good results.

Fig 4

Fig 5

Fig 6

2) Assemblare una semplice fenditura

How to build a simple slit

Le fenditure costituiscono un elemento indispensabile per la costruzione di spettroscopi, anche semplici.Purtroppo le fenditure commerciali, peraltro difficili da reperire, costano anche molto.Un sistema semplice per autocostruire una fenditura è quello di usare elementi già presenti sul mercato ad un costo irrisorio.Molti di voi penseranno subito alle lame da rasoio: su queste è meglio sgombrare il campo da un equivoco: NON funzionano, o, per meglio dire funzionano male, in quanto in genere presentano una lavorazione su entrambi i lati, con una parte affilata a forma di V, che crea sicuramente riflessi e false immagini. Ho sperimentato che usare lame del genere provoca false righe spettrali ed il ....raddoppiamento di quelle esistenti senza effetto Zeeman.Parlavo invece delle lame di temperamatite, facili da reperire, ed alcune anche ben lavorate, con una cuspide a mezza V, che richiama quella delle vere fenditure, La parte "piatta" va rivolta verso la sorgente di luce, mentre quella affilata verso l'interno, ovvero il collimatore.In sintesi, una volta smontate, le lame vanno sistemate su un supporto: l'ideale è un barilotto da 31.75 mm, quello degli oculari , per intenderci. Occorre però creare su questo un supporto piano, ed a questo scopo va bene una rondella di ferro con un foro di 10-12 mm, che si sistema sul barilotto con nastro adesivo o con cianoacrilico.Successivamente su questa si applica un biadesivo per parquet, e su questo le lame di temperamatite;per regolare l'apertura occorrerà poi interporre tra queste una striscia di alluminio per alimenti, il cui spessore si aggira su 1/20 di mm, pressando sino a che saranno ben fissate. Nel caso lo si possegga, inoltre, e sia necessario, un foglietto di Mylar o Astrosolar permetterà di arrivare anche ad 1/50 od 1/100 di mm. Traguardando verso una fonte di luce, occorrerà accertarsi che le lame siano parallele tra loro, altrimenti occorrerà ripetere l'operazione sino ad ottenere tale risultato.Preciso che tale tipo di fenditura non va bene per spettroelioscopi, in quanto non è in condizioni di sopportare il calore concentrato del fuoco di un obiettivo,che potrebbe sciogliere il collante, mentre funziona benissimo per normali spettroscopi.Nelle immagini che seguono è mostrata la sequenza costruttiva della fenditura.Un miglioramento per consentire un minimo di regolazione potrebbe essere quello di porre una delle lame in un foro svasato sul supporto, in modo da poterla poi fissare con una piccola vite alla chiusura voluta.

Slit are a very important element of a spectroscope.Commercial slit aren't ,anyway, cheap and easy to find.A simple way to make a slit is to use some element of common use , easy to buy: You probably think I'm referring to razor blades, but I've a bad new about these. they DON'T work, or work badly, for they usually have a V shape in their cutting edge that surely will cause false lines in spectral image or will double the existing ones.I was, instead, speaking about pencil sharpener blades, that have a semi-V shape , similar to that of true slits.The plane part of the cutting edge will be placed toward the light source, and the other toward the collimator.A good support to place the blades will be a 31.75 eyepiece barrel, with a 12 mm hole iron washer up it.The blades will be applied by a cianoachrilic adhesive.To set the opening it will be useful to interpose a 1/20 mm food aluminum foil.It's very important the blades to be parallel to each other, otherwise it will be necessary to repeat the operation.I underline that such a device can't work as entrance slit of spectrohelioscopes, for the heat of focused light on it will probably melt the adhesive: for simple spectroscopes it works fine.In the following photos is shown the sequence of the slit making.

3) Un semplice accessorio per facilitare la collimazione dei telescopi

Schmidt Cassegrain

A simple device to make easier the collimation of Schmidt Cassegrain telescopes

Tutti i possessori di telescopi Schmidt - Cassegrain sanno che la collimazione dei loro strumenti è un operazione che va effettuata di frequente, se si vuole mantenere intatta la efficienza e la versatilità di tale categoria di telescopi.La collimazione di tali strumenti non è un compito difficile, dato che si collima soltanto lo specchio secondario, tuttavia è comunque una seccatura quando è necessario farlo al buio,spesso alla luce di una semplice torcia elettrica, e da soli.La cosa più seccante è, una volta osservato lo scentramento dell'immagine di diffrazione di una stella, è trovare la vite ( o la coppia di viti ) del secondario sulle quali agire, dato che l'immagine osservata all'oculare è ribaltata: ciò è spesso motivo di confusione, e fa agire sulla vite sbagliata, richiedendo ulteriori messe a punto, e, quel che più conta, facendo perdere tempo osservativo.Il problema si pone, in particolare, per gli SC di grandi dimensioni 11, 14 o 16".Ho cercato quindi di facilitare il compito con un accessorio di facilissima realizzazione ed a costo zero: un cilindro di cartone nero di diametro interno pari a quello esterno del portasecondario posto al centro della lastra correttrice, da inserire a pressione nel medesimo.Il cilindro reca alla sua sommità, un coperchio (di plastica , come nel mio caso, o di cartone, con al centro fissato una freccia di cartone nero che può rotare sul proprio asse.La procedura di collimazione diventa quindi ancora più semplice ed immediata; si osserva nell'oculare in che direzione si trova lo scentramento, ovvero lo spostamento della centrica, e si dirige la freccia di cartone nella stessa direzione, osservando poi quale è la vite (o la coppia di viti) interessate ed agendo molto attentamente (ca 1/20 di giro) sulla stessa.Nella foto che segue è mostrato l'accessorio in questione concepito per un Celestron 14", ma per altri strumenti l'idea è analoga, cambia solo il diametro del tubo di cartone.Nelle immagini che seguono è mostrato il collimatore da solo ed applicato ad uno SC da 14".

Owners of Schmidt Cassegrain telescopes know that collimation of their instruments is a real issue, a trouble they often must face if they want to leave unaltered the scope efficiency and perfomances.Collimation of such telescopes isn't a very difficult task, as only secondary mirror is to be collimated, but it's, anyway, a nuisance, particularly when you must do it in the dark, often at the light of a torch, and alone.A great part of trouble is, after watching the scollimation, to find the screw (or the couple of screws) of secondary mirror holder to screw or to lose.People often act on the wrong screw, making the collimation worst and wasting observing time.This is a real concern for big SC of 11, 14 and 16".I tried then to make the task easier with a simple device: a black cardboard tube, with a cardboard arrow at its top, of the same internal diameter of the external one of secondary holder in the center of corrector lens.The cardboard cylinder with the arrow is to be put on the secondary holder, and the arrow in the same direction of star elongation due to the scollimation.The screw (or screws) in that direction are those to be operated.In the following images is shown the collimator , and the same onto a 14 " SC telescope.

4) Una forcella per binocoli dal costo estremamente contenuto

A very cheap binoculars fork

Premetto di non essere un grande appassionato di osservazione visuale , dato che a questa in genere preferisco l'imaging CCD.Tuttavia le poche occasioni nelle quali posso godere di cieli veramente buoni le riservo all'osservazione visuale binoculare , a mio avviso molto appagante.Posseggo quindi una discreta varietà di binocoli, tra i quali primeggiano un 11 x 80 ed un 22 x 100 cinesi.Tali ultimi strumenti non sono, come è immaginabile, utilizzabili a mano, e, d'altro canto, le numerose montature per binocoli sono in genere ingombranti o costose, od entrambe le cose.Ho deciso quindi di autocostruirmi una forcella che potesse sostenere senza problemi i binocoli grandi, ad un prezzo di realizzo.Gli elementi di base sono stati due sostegni per mensole, facilmente rinvenibili in molteplici misure e dimensioni in tutti i negozi di bricolage: l'unica necessità è un certo grado di robustezza.Partendo dall'idea che la forcella dovesse essere costruibile a casa, senza alcun intervento meccanico, ho ritenuto che l'elemento di giunzione tra gli angolari per mensole potesse essere una lista di legno robusto da 20 mm di spessore (ma eventualmente anche il PVC da 15 mm va bene sino a lunghezze di 20-30 cm) e anche in legno è stata realizzata la base del binocolo, collegata ai bracci della forcella tramite due angolari in ferro e due guarnizioni in PVC che fanno da frizione permettendo, attraverso la regolazione della vite che le unisce ai bracci stessi, di regolare ed eventualmente bloccare il movimento in altezza della base stessa.Il presupposto di un corretto equilibrio dei pesi è, è bene dirlo, che il binocolo possa scorrere longitudinalmente lungo l'attacco alla base, come accade per il 22 X 100 cinese che presenta allo scopo una robusta asta d'acciaio.Se ciò non è possibile, la semplice forcella di cui parlo non va più bene.Il costo è stato veramente irrisorio: 13 €, e la soddisfazione di verificarne il funzionamento ,invece, notevole.Un' altra avvertenza è necessaria:la forcella,sempre per l'equilibrio dei pesi ed il bilanciamento del binocolo in tutte le posizioni, va inclinata a sbalzo, tuttavia, voler implementare l'inclinazione (circa 20 - 30°) avrebbe significato un ulteriore complicazione, che volevo evitare.Avevo, quindi in un primo momento, progettato di fissare la forcella direttamente alla base del mio roccioso cavalletto fotografico Manfrotto 075, ma, riflettendo, possedendo una altrettanto robusta testa altazimutale, ho deciso di fissare la forcella alla testa, dando a quest'ultima l'inclinazione che più si adatta all'equilibrio del sistema.In effetti tale soluzione è vincente, e consente di equilibrare pesi anche notevoli.Ovviamente, una volta stabilita l'inclinazione opportuna per un bilanciamento ottimale, la testa non andrà più mossa in altezza ed il puntamento effettuato muovendo la base su cui il binocolo è unito alla forcella in altezza e la testa del treppiede in azimut , agendo sull'apposita manopola.La forcella è stata poi collaudata col mio 22 X 100 (circa 3.5 Kg) ,che ha retto con onore, tuttavia la reputo ottimale per binocoli sino ai 20 X 80, dato che un peso che supera i 2 Kg mette in difficoltà non tanto la forcella, quanto l'attacco di questa alla testa altazimutale e crea inevitabili vibrazioni.Inutile dire che la forcella da me realizzata è surdimensionata, e nulla vieta che possano essere utilizzati, per binocoli più piccoli,sostegni angolari per mensole di dimensioni più contenute a patto, come si è detto che siano rinforzati e sufficientemente robusti.

I'm not fond of visual observation, but, when sometimes i've the chance to go to very clear skies sites I prefer the binocular observation, in my opinion very beatiful.I own a noticeable number of binoculars, up to a 11 X 80 and a 22 X 100, both chinese made and obviously unfit to be handled without a good tripod.So, I tried to build an home - made fork capable to bear the weight of the gigantic 22X 100 binoculars (3,5 Kg).The goal was to build one at a very low cost, only by the use of a drill and with no machined parts, in order to make it at home.So, I got two sturdy angular shelf supports , joint together by a plywood piece 20 mm thick .The binocular base was of plywood too, and joint to the fork by two iron angle shaped pieces, and a two plastic packings to graduate,by the use of 6mm screws , the movement of the binoculars base and eventually stop it.Obviously such a fork is conceived for those binoculars that can be moved along their tripod attachment, in order to balance the weight: another issue for balancing is that the fork must be tilted at a certain angle (about 20-30°) respect to the tripod: i solved the problem attaching the fork to a very sturdy altazimuth head of my Manfrotto 075 tripod and angling it in order to get the best balance of the system.Obviously, once well balanced the binoculars, the head won't be moved anymore in altitude and the aiming done by fork binoculars base movement in altitude and tripod head in azimuth.The cost was very low (13 Euros only) and the satisfaction high.

5) Costruzione di un semplice spettroscopio didattico con CD rom

Making of a simple CD spectroscope

E' da tempo che ho provato ad usare pezzi di CD Rom come reticoli di diffrazione, con scarso successo, forse dovuto al fatto che sono stato prevenuto nei confronti di tale sistema per alcuni motivi; la scarsa consistenza del supporto plastico, non certo lavorato a tolleranze ottiche, la debole consistenza delle righe, segnate con il laser e non orientate, che danno luce diffusa e diffondono lo spettro nei diversi ordini , la probabile sovrapposizione degli ordini stessi che "annega" ulteriormente lo spettro alle sue estremità, nel rosso e nel blu.

Tuttavia,tenuto conto che molte persone ritengono di avvicinarsi alla spettroscopia con tale sistema, sperimentando con una spesa praticamente inesistente le difficoltà ed i risultati di questa disciplina, ho ritenuto di provare ad assemblare con mezzi semplici ed alla portata di chiunque uno spettroscopio didattico solare che permette di osservare le principali righe di Fraunhofer e non solo,ed eventualmente riprenderle con una webcam (con la necessaria pazienza).E' bene, tuttavia precisare che tale strumento ha solo finalità didattiche , nel senso di mostrare a sè od ad altri le possibilità della spettroscopia astronomica amatoriale:Per un uso più serio e definitivo, possibilmente anche stellare, il progetto andrebbe opportunamente rivisitato.

E' bene inoltre precisare, che anche con mezzi semplici, occorre essere rigorosi e quanto più possibile precisi nell'allineamento delle ottiche e del sistema in generale, nonchè nell'assemblaggio della fenditura, che in questo caso ancor di più costituisce il cuore del sistema e tende a rimediare alla modesta qualità del "reticolo" , quindi escludere fenditure di cartone, di plastica, di legno, etc ed usare lamine di ottone , alluminio, od acciaio opportunamente lavorate ovvero, se si vuole usare un sistema più semplice, due lame di temperamatite, come spiegato in questa pagina web.Lo strumento dovrebbe inoltre consentire la sostituzione del reticolo di CD Rom con un reticolo vero, per potersi avvantaggiare in futuro di una risoluzione ed incisione molto più elevata e soddisfacente, se la cosa appassiona e si ritiene di andare avanti.

Con tali premesse e sulla base di queste, ho assemblato il seguente strumento:

1) Reticolo di CD

Ho provveduto innanzitutto a scegliere, traguardando una fonte di luce luminosa (una lampadina alogena) a scegliere il CD a mio avviso migliore: ossia quello che, rivolto verso la lampada e leggermente ruotato con le dita dava un immagine dello spettro (la riga multicolore) ben definita ai bordi, senza diffusione e con riflessi e distorsioni contenuti.

Ho, quindi tagliato una "fetta" di CD Rom di circa 4 x 4 cm con delle cesoie, usando solo le punte per intaccare il supporto ai bordi prima, e poi pian piano a tratti avanzare sino a che lo stesso non si rompe naturalmente come il vetro, anche se in modo non perfetto e diseguale (ma ciò non ha molta importanza).Ovviamente il mio è un sistema primitivo ed ognuno potrà sperimentare il proprio, va bene anche, per chi ce l'ha, un disco diamantato su un trapanino da Hobby (montando occhiali protettivi e stando attenti agli eventuali schizzi di materiale plastico).

Infine ho preparato un supporto di plastica (ma va anche bene legno od alluminio) appena più grande della fetta di CD sul quale incollare quest'ultimo con biadesivo, rifinendo i bordi frastagliati con nastro adesivo nero.La base del supporto va forata per far passare e fissare un pezzo di barra filettata di diametro opportuno (va bene da 4 mm) che costituirà l'asse del reticolo, la cui rotazione permetterà di esplorare le zone dello spettro da osservare.L'asse andrà opportunamente fissato sulla scatola contenente il reticolo facendolo passare attraverso due fori sulla scatola stessa: i fori per l'asse dovranno essere posizionati in modo tale che il pezzo di CD sul suo supporto sia centrato, alla inclinazione di lavoro, su entrambi i fori per le ottiche ottenuti sulla scatola, e centrati sui lati di quest'ultima (vedi figura).

Since a longtime I've been trying to use a CD rom as a diffraction grating, but results were not satisfying, probably for the not good quality of substrate, the disuniformity of laser trace,the overlapping of orders and so on.Anyway,considering that many people want to begin a first approach to spectroscopy by simple and unexpensive means, I made a project of such a simple spectroscope, that can show visually the main Fraunhofer lines on the sun, and eventually imaging them by a webcam.I'ts to underline that such an instrument can only be useful for a first sight of sun of light lamps spectra, and can neither reach the perfomances , in spectral dispersion and resolution, of a real grating spectroscope,nor be used on the stars.In this simple instruments too, it's necessary a particular attention to optical alignment.

The instrument is built as follows:

1- CD grating

I first choose, looking at a bright source, the best CD rom to use: making some rotation, the bright multicolor line on it must be as straight and with less stray light as possible.Then, with a good pair of garden scissors, I cut a small piece of CD , quite rectangular , about 4 x 4 cm.Be careful to wear protective glasses while doing the job, to protect your eyes from some scratches on CD and small pieces ejecting from it during the cut.Obviously my it's a primitive system, and everybody can use the cutting system they think better.After, I cut a piece of PVC (but plywood works the same) to use as support for the "grating"' which was tapered at the scratched edges.The PVC base had a 4 mm longitudinal hole for a threaded 4 mm bar that acts as grating axis .This axis will be inserted, with the grating, into two 4 mm holes on the box: these holes will be done in both sides,in the points in which the grating will be centered respect to both the two big holes at 90° with the optics (see the image).

2- Ottiche e la fenditura

La parte più complicata è stata forse quella di trovare due piccole lenti di focale adeguata (5-6 cm) da usare come collimatore ed ottica di osservazione, e sufficientemente piccole da entrare in barilotti da circa 30 mm.Ciò per non stravolgere la filosofia del sistema e rendere lo stesso facilmente maneggiabile.Tengo a precisare, a tale proposito che le lenti di collimazione e osservazione non sono un "optional" per gli spettroscopi in genere (salvo casi specifici) e per questo in particolare, dato che svolgono la importantissima funzione di rendere collimato il fascio ottico proveniente dalla fenditura ed in uscita dal reticolo, collimazione che è essenziale, a mio avviso, quando la risoluzione e la qualità del supporto lasciano a desiderare.Comunque, le lenti da me usate sono state una lente semplice di un cercatore 5x 24 ed un doppietto di circa 25 mm, entrambi di circa 6 cm di focale,e sono state inserite a pressione , la prima in un barilotto con la fenditura, la seconda nel portaoculari.Entrambi i barilotti sono stati poi inseriti in controbarilotti sistemati con delle viti parker sulla scatola, come si vede dalla figura che segue.L'ottica della fenditura (D) va spostata nel suo barilotto sino a che l'immagine della fenditura stessa è la più nitida possibile e questa appare a fuoco.L'ottica di osservazione andrà probabilmente leggermente fatta scorrere nel suo barilotto sino a che, in relazione all'oculare usato, si otterrà un'immagine sufficientemente nitida delle righe.

2- Optics and slit

The only complication was to find some simple optics of short focal lenght (5-6 cm) and ,to act respectively as collimator and observation element, little enough to enter in about 30 mm barrels, this to follow the system philosophy and make the small instrument as simple and lightweight as possible.I must underline, about this , that collimation and observation optics on such a system are not an optional, but absolutely necessary, in my opinion, to make it usable.The lens used were a simple plane - convex lens from a 5 x 24 chinese pointer as collimator and a small 25 mm doublet, as observation lens,both of about 6 cm FL.The collimator was then inserted in a small plastic barrel with the slit at its end, and made sliding in it until the slit image was perfectly in focus.The observation lens was inserted in a 31.8 mm adapter, and must slide back and forth to reach the focus.Both were put into a 31.8 eyepiece holder,at the top of the box.

The slit was obtained by two pencil sharpners blades, attached to a metal base by a biadesive ribbon.They were shut at about 1/20 mm interposing between them a thin aluminum foil for food.

Lo strumento, assemblato , appare come nella seguente figura:

The whole instrument appears as follows, and its spectral dispersion was about 0,67 A/pixel with 5,6 micron pixels of a Philips Toucam webcam.

Il suo uso visuale appare sufficientemente appagante, dato che permette, muovendo leggerissimamente l'asse del reticolo, di osservare le più importanti righe dello spettro solare.

La ripresa, anche con una semplice webcam, appare tuttavia più laboriosa in quanto, vuoi per la modestie delle ottiche, vuoi per le caratteristiche del reticolo, la messa a fuoco è critica e varia notevolmente a seconda delle zone spettrali.Si può ,tuttavia, avere un'immagine accettabile di alcune principali linee, come dimostrano le figure che seguono. La dispersione spettrale, mostrata nell'ultima figura, è stata più che buona, fornendo sulle righe del Magnesio , con il soft Vspec, il valore di 0,67 a/Pixel con pixel di 5,6 micron, di tutto rispetto per il tipo di strumento.Notare che le linee maggiormente a fuoco sono risultate quelle centrali del Mg e del Na, mentre quelle estreme , Ha e Ca sono leggermente fuori fuoco: non so se ciò è stato causato da un leggero disallineamento delle ottiche, ovvero dal fatto intrinseco dello spettro fornito dal CD, curvo agli estremi, dove sicuramente, peraltro, si registra una sovrapposizione degli ordini.In definitiva, per tirare le somme, un simile strumento appare più che degno per finalità didattiche ed illustrative sullo spettro solare e la spettroscopia in genere.

The imaging by a simple webcam is not simple, because the critical focus and (probably due at spectrum curvature and the refraction optics) its variability in function of wavelenght, anyway, it's possible obtain a quite acceptable images of the main solar spectrum features, as follows:

Dispersione spettrale dello strumento nel verde, con alcune delle principali righe

Spectral dispersion of the instrument in the green, with some of main solar lines