Limpieza de opticas astronomicas

Extractado de "Company Seven", especialistas en limpieza de optica profesional en USA

Ampliado por Alejandro Barelli(AB) Miguel de Laurenti e Infobservador

"Cómo limpiar la óptica de $ 500 o menos"

Uno de los mayores riesgos que enfrenta un telescopio es la amenaza de un dueño que solo vive para mantener la óptica de su telescopio limpio como nuevo. Estas personas no deberían usar nunca el telescopio, y mejor deberían almacenarlo en una cámara de vacío.

El antes y después del espejo de 5 metros del telescopio de Monte Palomar.  Arriba: 2008, el espejo sucio y rayado. Abajo: ya limpio y terminado. (para apegarnos totalmente a la realidad, el espejo fue re aluminizado también!)

Creemos en la limpieza de la óptica del telescopio sólo es necesaria después de una guerra de comida, o algún evento similar, así que para estas circunstancias, le ofrecemos los siguientes consejos.

Advertencia

Si usted es dueño de un refractor acromático o apocromático (arreglo de lentes separadas por aire) o cualquier arreglo de lentes múltiples, lo más recomendable sería ponerse en contacto con el fabricante para información más específica sobre su limpieza.

No retire las lentes de la celda, especialmente si es un triplete apocromático, o con lentes de fluorita, ya que hay muy pocas personas que tienen la experiencia y el equipo necesario para manejar adecuadamente las lentes complejas. En el caso particular de la fluorita, además de ser altamente quebradiza, puede reaccionar de forma adversa con algunos químicos, incluso al contacto con el aire. Aún cuando los Flint no sean de fluorita, aquellos con Número de Abbe más elevado tienden a ser mas quebradizos (por ejemplo, en el caso de los Ohara el S-FPL53 es mucho más frágil que el S-FPL51)

Fluorita mineral, antes de convertirse en una lente.

El mismo consejo se aplica para la mayoría de los oculares. Si no se tiene conocimiento del diseño óptico es posible que cuando se trate de rearmar el ocular no se recuerde el orden y/o el sentido de los elementos y separadores. A lo cual se suma que la operación de armado del ocular requiere de ambientes libres de polvo en suspensión y humedad. Lo más recomendable es jamás desarmar un ocular y, en caso de tener que hacerlo, consultar previamente con el fabricante o distribuidor para que les recomiende el mejor método de limpieza y les proporcione un diagrama del despiece. Si se realiza correctamente, se puede hacer con ninguna degradación de rendimiento óptico.

Bajando a la Tierra

Refractores y catadióptricos

Dado que los telescopios refractores y algunos catadióptricos son sistemas cerrados, muy probablemente no sea necesario limpiar las superficies internas de las lentes o espejos. En el caso de algunos catadióptricos con placa correctora o refractores la limpieza de la misma se puede lograr con la lente en su celda, y la celda unida al tubo óptico, es decir, sin necesidad de desmontarla.

Un triplete apocromático. Nunca es conveniente desarmar el tren óptico. Como máximo desmontar la celda completa, para limpiar la lente de campo (la cara de la lente mas externa). En este caso particular, no es necesaria la limpieza. Foto: AB. 

Si fuera necesario retirar la celda, retírela del tubo (con la óptica dentro). Lo mejor en ese caso es dejar el anillo de retención lente en su lugar, y trabajar con el objetivo en la celda. No es conveniente intentar ajustes (apretar o aflojar) el anillo de retención. No es anormal oír un ligero traqueteo si se sacude un objetivo refractor en su celda, esto se debe a que el fabricante en general deja cierto espacio libre pata tomar en cuenta la expansión de los elementos debido a los cambios de temperatura ambiental.

Detalle de un objetivo refractor. Sin dudas requiere limpieza, y hace bastante tiempo.....

Todo esto es debido a que colimar un refractor es una tarea difícil, que requiere equipamiento especial y los conocimientos necesarios. Poca gente esta en condiciones de hacerlo.

En general no se recomienda quitar la lente correctora de un telescopio catadióptrico (típicamente Schmidt-Cassegrain o Maksutov-Cassegrain), ya que puede haber problemas que no son fáciles de superar para los novatos.

Reflectores newton

La mayoría de espejos newton se colocan dentro de una celda que se puede quitar fácilmente como un conjunto, desde la parte de atrás del tubo del telescopio.

Sacar la celda de un reflector es relativamente simple. Se aflojan los tornillos alrededor del tubo (como el que se esta aflojando en la foto). Los que están detrás son para colimar el espejo.

IMPORTANTE: En los reflectores, se debe limpiar el primario y el espejo secundario. Si uno la necesita, seguramente el otro también.

Por último retirar el espejo de su celda para la limpieza ya que el mismo deberá ser mojado. Nunca es conveniente mojar la celda completa, ya que se pueden arruinar algunos componentes de la misma.

Espejo de un newton dentro de la celda. Para el lavado, es necesario sacarlo de ella, aflojando los tornillos que lo retienen.

Para todos

Preste especial atención a la orientación de la lente / celda del espejo dentro del tubo. En general es conveniente poner alguna marca en el tubo y la celda del objetivo, para colocarlo en la misma posición, esto se puede hacer con un poco de esmalte de uñas. Una cosa que se debe tener muy en cuenta es que el procedimiento de limpieza no elimina la marcas de las huellas digitales de esmalte!.

El espejo fuera de la Celda, listo para lavar.

Paso seguido, colocar la óptica en una plataforma acolchada limpia, la superficie de un espejo o lente a ser limpiado en posición vertical. Para espejos, aflojar los retenedores en el borde y retirarlos, teniendo cuidado de no inclinar o girar el espejo.

Métodos de limpieza

Los métodos de limpieza aplicados dependerán de la naturaleza del contaminante. Los principales recaudos son:

1) No hacer que el problema empeore haciendo algo mal
2) Estar debidamente equipado para la tarea.

Los pasos básicos que intervienen en la toma de decisiones y la limpieza de una superficie óptica se representan en un diagrama de flujo al final del articulo.

Procedimientos

1. Eliminar las partículas abrasivas que puedan rayar la lente.

SOPLADO. Lo ideal es el uso de gas nitrógeno comprimido seco. Es inerte, barato en cantidad, y fácilmente disponible. Es fundamental asegurarse de que el cilindro de gas comprimido que se utiliza tenga un regulador que permita mantener la presión del gas a 30 psi. Nunca apunte la boquilla a una persona.

Una opción viable es la adquisición de una gran pera de goma de caucho / aspirador en una farmacia (por lo general artículos para bebés). Estas unidades son similares a aquellas que se encuentran en tiendas de fotografía, pero las primeras son más grandes y eficaces. Evitar las más pequeñas, con un cepillo pequeño unido a la boquilla (esto bloquea o inhibe el flujo del ya escaso aire).

La pera de caucho debe ser lo mas grande posible, para que sea fuerte el soplido de limpieza.

Se recomienda no emplear Freón comprimido o fluorocarbonos (este último arruina la capa de ozono!), u otros productos de aire comprimido similares.

La mayoría de estos enlatados son soluciones relativamente caras en comparación con una pera de goma. Y para colmo, a menudo están vacías cuando más se las necesita.

Si se opta por utilizar un tubo de gas comprimido como estos, tal vez con una boquilla y un tubo de plástico conectado, entonces primero se rocía una breve ráfaga de aire en una dirección y lejos del objetivo, ya que la humedad en el aire dentro del tubo se condensará (compresión adiabática ) y se depositara sobre la lente. Se debe sostener el envase en posición vertical y no sacudir la lata mientras se hace la descargarla.

CEPILLO: Cualquier partícula visible que quede puede ser eliminada con un cepillo de pelo de camello o pelo de marta bien limpio. Sugerimos uno que neutralice la carga estática.

Al pasar el pincel debe hacerse sólo una ligera presión. No apretar los pelos de pincel contra la superficie de la lente o espejo, ya que al hacerlo podría causar que algunos contaminantes duros como una partícula de arena, se arrastren a lo largo de la superficie produciendo rayones o que levanten los recubrimientos ópticos micro-delgados.

Cepillos de pelo de camello. Estos en particular tienen un tratamiento con polonio  210, que evita la carga estática..... igualmente no es necesaria tanta sofisticación ......

También se debe evitar que el cepillo entre en contacto con aceites o manchas como ser fluidos de pestañas o huellas dactilares; esto contaminará el cepillo y se puede propagar el contaminante.

Estos cepillos, si son de alta calidad, pueden limpiarse con una solución suave de agua jabonosa y enjuagar, o con el alcohol.

LIMPIEZA: Utilizar algodón estéril blanco 100% natural, en bolas o una tela de lino fino. Estos se pueden comprar en una farmacia o casa de productos de laboratorio. Los pre-empacados no sirven. En general no son de algodón.

bolas de algodón.

Las bolas de algodón promedio tienen aproximadamente 25 mm. de diámetro, pero éstos pueden ser demasiado grandes objetivos pequeños, o superficies difíciles de alcanzar, tales como una lente de campo del ocular. Para estos casos es preferible usar un hisopo de algodón.

Si parece que no hay grasa o aceites en la lente, tal vez no requiera de un limpiador tipo detergente y sólo se debería utilizar un poco de agua.

Hisopos. Procura que sean lo mas suaves posible.

Verter agua limpia (agua destilada idealmente, o un limpiador de lentes a base de detergente como se describe a continuación) en el algodón. Mojarlo sólo para que la bola sea capaz de deslizarse por la superficie a limpiar. NO sirve el agua común, ni el agua mineral. Al secarse siempre dejan residuos.

Si se está limpiando un sistema de múltiples lentes, tales como un ocular de alta calidad, el exceso de líquido puede pasar a través del anillo de retención y colarse dentro del ocular, dispersándose entre las lentes. Esto puede producir manchas de humedad u otros efectos adversos.

Se debe pasar suavemente la bola de algodón por la superficie. La presión debe ser únicamente la generada por el peso de bola húmeda al pasarla sobre la superficie de la lente. Esta acción de deslizamiento suave a través de la superficie reduce la posibilidad de prensar partículas contra el recubrimiento, provocando de este modo rayones o arañazos.

Después de cada pase corto, gira la bola de algodón para pasar la cara limpia (que no se ha tocado con los dedos), o sustituir la bola de algodón con una nueva humedecida. Esto reduce al mínimo el riesgo de propagación de aceites o suciedades grasosas sobre la superficie.

Algunos de los enemigos de las ópticas: las huellas digitales, y las pestañas, principalmente si están pintadas.

Si partículas de las bolas de algodón se mantienen en la lente, pueden ser arrancados con el aire o la presión del gas o con el cepillo de pelo de camello suave y limpio.

2. Disolver Contaminantes

Si hay grasa o aceite en la lente como el caso de pestañas o una huella digital, entonces tendrás que soplar las partículas de lo que puedas y luego utilizar a un limpiador detergente suave seguro o alguna otra sustancia química para que se disuelva.

Recuerde que siempre debe finalizar la limpieza con agua destilada como enjuague final, para eliminar restos de disolventes.

En detalle

Para espejos, puede ser útil una solución muy diluida de un detergente suave o un shampoo para bebes (en el Observatorio profesional Gemini usan shampoo para caballos !)

Para lentes, 50:50 de Windex y agua destilada (el Windex es un limpiador de vidrios -en Argentina el mejor equivalente es el CIF limpiavidrios ¡No confundir con la crema, esa jamás puede ser utilizada!).

También se puede utilizar el alcohol isopropílico al 97-99%. Pero hay que asegurarse de que sea esa concentración, ya que muchas veces se consigue al 70-90%, y vaya a saber que es el 30-10% restante. Sólo se debe utilizar el de máxima concentración.

La receta

Se debe limpiar varias veces un rociador con agua destilada, para verificar que no haya quedado ningún residuo.

Para hacer la mezcla de limpieza, se coloca 750 cc de agua destilada, y 125 cc de alcohol isopropílico.

No lo uses más concentrado, porque dejara marcas en el vidrio.

Colocar dos o tres gotas de detergente suave. Poner mucha cantidad deja los vidrios borrosos.

El alcohol isopropílico NO debe usarse en los reflectores, ya que reacciona con el aluminio. O sea, se requieren dos líquidos si se quieren limpiar lentes y espejos.

ACLARACION

Miguel de Laurenti comenta:

el isopropanol puro y de buena calidad, usado con un algodón suave, no daña el aluminizado que ya tiene su adecuado tiempo de formar capa de óxido. Lo uso en el Observatorio de Mercedes, y lo usa la gente de óptica del Observatorio de La Plata.

Abajo a la derecha, la molécula de alcohol isopropílico.

Para lentes, la receta completa, para espejos,  sin el alcohol isopropílico. Puedes marcar en la botella "L" para lentes y "E" para espejos, para no confundirlos.

Si estos productos no pueden quitar el contaminante, entonces se puede considerar el uso de acetona o alcohol. Sin embargo, se deben tener en cuenta los riesgos, ya que la acetona y el alcohol son líquidos inflamables, por lo que no deben ser utilizados en áreas confinadas o sin ventilación. Es por ello que es preferible enviarlo a limpiar por un profesional.

El usuario debe utilizar protección ocular (antiparras o gafas) y guantes de goma para evitar el contacto con la piel o los ojos. Además debes tener la certeza de que la acetona no entre en contacto con alguna superficies plásticas o pintadas ya que esto puede hacer que se derritan, corran o degraden.

Tampoco debes fumar cuando se utilizan estos disolventes! Aparte de ser una adicción estúpida y costosa, el tabaquismo no es una buena idea en torno a los telescopios ya que el humo la combustión de depósito en las lentes y espejos. El residuo depositado puede ser perjudicial para la mayoría de los recubrimientos ópticos. Por otra parte aspirar un cigarrillo en un ambiente en estas condiciones hace que la contaminación vaya directamente a tus pulmones.

Después de estos tratamientos la superficie esta limpia, es necesario emplear agua destilada sola, para diluir cualquier residuo del limpiador.

3. Armado final: 

Una vez que se encuentra perfectamente seco, se debe instalar la celda en el tubo o colocar nuevamente los retenes del espejo respetando las marcas de alineación que se hicieron al principio. De todas formas es siempre necesario verificar la colimación y la alineación óptica del secundario, que se puede hacer con una estrella natural o artificial.

Detalle de un Ritchey-Chrétien GSO. En el espejo, apenas unas motas de polvo. Con esta suciedad, no tiene sentido la limpieza. Foto AB

Limpieza de la placa correctora de un SCT (Schmidt-Cassegrain) o MAK (Maksutov-Cassegrain)

Siempre se deben seguir las normativas de más arriba. Primero soplado. Si es necesario limpiar más profundamente. Pero hay un truco, se debe poner el telescopio boca abajo (con la placa correctora para abajo). Puede colgarse o apoyarlo por los bordes, pero teniendo acceso a la placa. De esta forma, de haber alguna fuga, se evitará que no siga hacia en interior del telescopio o gotee sobre el espejo primario.

Limpiarla con agua destilada y algodón o con detergente según lo explicado anteriormente para el caso de un refractor.

Detalle de la placa correctora de un SCT. Foto:AB

Si hay una gran cantidad de partículas en el interior de la placa correctora, y quiero decir muchísimo, lo ideal es enviarlo al fabricante o solicitar un servicio profesional de limpieza de telescopios.

Vale la pena para no dañar accidentalmente el espejo esférico secundario o producir el desalineado de todas las superficies ópticas. Cualquier rasguño en la superficie del espejo secundario puede dañar seriamente la calidad de la observación. Es recomendable nunca desmontar la placa.

ADVERTENCIAS - PRECAUCIONES

Las bolas de algodón naturales desechables son una mejor opción que algunos paños de microfibra que traen algunos kits de limpieza de lentes comunes.

No respiras o soples tu aliento sobre las lentes - especialmente si has comido recientemente una pizza de pepperoni!. Esto les da humedad, y la posibilidad de generarlo hongos.

Mantén las lentes o el tubo óptico montado con tapa cuando no esté en uso. No dejes que ninguna tapa entre en contacto con la óptica. Algunas son de plástico flexible y pueden doblarse y entrar en contacto con el objetivo.

No guardes un tubo óptico húmedo en una bolsa de plástico durante un tiempo prolongado. Después de cada uso, pon el tubo óptico en un lugar seco y templado y deja que se seque antes de cerrarlo.

sobre con silica gel.

Coloca paquetes absorbentes (Tipo Silica gel) cuando hagas un almacenamiento de largo plazo.

No almacenes telescopios en un sótano o ático húmedo abierto; un ambiente húmedo contribuye al crecimiento de hongos.

Evita la exposición a la óptica al aire salado marino. La sal en el aire deteriora los espejos o recubrimientos antirreflectantes. Si expone un telescopio de rocío con aire de mar, limpie las superficies ópticas y mecánicas expuestas.

No utilice gas comprimido / enlatados en lentes de fluorita. El choque térmico (frío) puede causar o contribuir a la fisura de los elementos de fluorita (sobre todo en los bordes) que podrían no ser evidentes hasta mucho más tarde.

Aquí tienes la secuencia completa de limpieza, como diagrama de flujo.

Si picas sobre la imagen se agranda. Si son hongos, químicos u otra suciedad no identificada, y que no salen con el proceso normal, deberás enviarlo a una limpieza profesional, o al fabricante. Las respuestas "si" o "no" corresponden a si quedo limpio, o no.