C8 – Blocco del primario – la staffa

Nel 2003 diventai un felice possessore di uno Schmidt Cassegrain (SCT) da 8″ di marca Celestron, il famoso C8; con gli anni tentai diverse volte di sfruttare questo strumento in ambito fotografico, dapprima a pellicola e poi in digitale, ma, se all’inizio, i principali ostacoli erano dovuti alla lunga focale dello strumento e alla necessità di utilizzare una montatura sufficientemente solida (problema che risolsi con l’acquisto di una Orion Atlas EQ-G) in seguito, con il passaggio alla DSLR Pentax K10D, mi trovai ad affrontare un problema piuttosto subdolo e di difficile risoluzione: il mirror flop. Questa anomalia è intrinseca degli schemi ottici con fuocheggiatura a transazione dello specchio primario ed è principalmente dovuto al sistema di messa a fuoco adottato; gli SCT, per esempio, sono dotati all’interno di un tubo paraluce disposto lungo l’asse ottico, lo specchio primario, opportunamente fissato in una cella, scorre lungo questo draw tube estraendo il fuoco.

La culatta del C8 e il drawtube

Prendendo ad esempio il C8, gli elementi ottici adottati sono 3: una lastra correttrice, uno specchio primario da ø203mm aperto a F2, e uno specchio secondario convesso che moltiplica di 5 volte la focale del primario. Date queste premesse, la focale del primario pari a 406mm viene moltiplicata dal secondario fino ai 2030mm risultanti (F10); va da se che uno spostamento x dello specchio primario lungo l’asse viene amplificato di 5x al fuoco. Questo è il motivo per cui gli SCT, e più in generale tutti gli strumenti catadiottrici che sfruttano una configurazione ottica analoga, dispongono di una estrazione del fuoco molto generosa che permette di impiegare diversi elementi lungo il treno ottico, quali diagonali, ruote portafiltri, CCD, DLSR, guide fuori asse, ecc…

Ma in tutto questo discorso, dove sta il problema? Presto detto, visto che il primario si muove lungo in draw tube attraverso un semplice scorrimento di due tubi di alluminio, il piccolo gioco Δx tra queste due superfici si traduce in uno spostamento 5Δx al fuoco (a causa dell’amplificazione dello specchio secondario), quindi ipotizzando che Δx=0,05mm risulta uno spostamento di 0,25mm al fuoco, abbastanza da inficiare la messa a fuoco durante una ripresa digitale. Questa condizione viene definita mirror flop, nome derivato dal fatto che quando si posiziona lo specchio primario nel fuoco, a causa del gioco, lo specchio cade lungo il draw tube vanificando l’operazione.
Ora, identificato il problema, come si può risolvere? I moderni SCT di fascia alta sono dotati di un meccanismo di blocco dello specchio primario, realizzato tramite due viti con sviluppi multipli (filettatura che permette un movimento ampio lungo l’asse in funzione di un ridotto movimento radiale) dotate di pomelli a disposizione dell’utente. Cercando in rete ho trovato alcune soluzioni in cui venivano impiegate due viti o due pistonicini con lo scopo di sostenere il primario dopo la messa a fuoco, purtroppo applicare una forza, seppur minima, allo specchio ne comporta una deformazione, con il risultato che le stelle assumono forme triangolari. Le soluzioni commerciali invece, essendo ingegnerizzate allo scopo, sfruttano due alette poste a 120° rispetto alla vite di fuocheggiatura, per spingere la cella del primario senza toccare l’ottica.

Il retro del primario

Nel mio SCT invece il retro del primario è semplicemente dotato di una staffa siliconata lungo una decina di millimetri del tubo di scorrimento, fortunatamente Celestron lascia 6mm di tubo sfruttabili per il mio scopo: aggiungere una flangia con le alette mancanti . Mi sono quindi armato di QCAD e ho cominciato a disegnare, con l’aiuto del mio babbo, una flangia da tornire (ed in seguito fresare) che potesse seguire il profilo della flangia di fuocheggiatura originale.

Schema delle staffe di blocco

Il piano di battaglia prevede dapprima l’applicazione delle alette alla cella del primario strozzando i 6mm fuoriuscenti dalla culatta in una morsa di alluminio, serrata da viti M4.

La staffa di blocco, tornita e fresata

All’inizio non avevo previsto l’ingombro della staffa che regge la vite di fuocheggiatura, fortunatamente è stato possibile riprendere il pezzo sulla fresa per disporre una svasatura adatta.

La staffa di blocco fresata

La nuova staffa si appoggia alla precedente e, una volta separata, farà forza direttamente sul tuo di fuocheggiatura, evitando (si spera) la deformazione dello specchio.

La staffa sul primario

Per fissare la ghiera al draw tube ho fatto tagliare con la sega a nastro il collare centrale della staffa, in modo da formare una C: grazie ad una brugola M4, la cui sede è stata preventivamente fresata da mio zio, la staffa strozza i 6mm di tubo che fuoriescono dal primario rimanendone fissata.

Il taglio e la brugola di fissaggio

Il passo successivo sarà la foratura della culatta per alloggiare le viti di blocco.

Simone.