Esta respuesta resume muy bien la imagen general del uso histórico de la plata para espejos de telescopios de tamaño mediano a grande, y el cambio al aluminio una vez que estuvieron disponibles cámaras y bombas de vacío de buena calidad adecuadas para este proceso. Una superficie de aluminio recién evaporada y atómicamente limpia a veces puede reaccionar violentamente con el oxígeno, por lo que esto debe hacerse bajo alto vacío y ventilarse primero con cuidado con gas inerte.
¿Cuándo comenzó el término "volver a platear" a referirse en realidad al revestimiento de aluminio y no a la plata? ¿Era ese realmente el caso en los años 60 o 70?
Por lo que recuerdo, el aluminio evaporado formará una capa protectora de óxido ("óxido nativo") del orden de 10A de espesor en segundos o minutos que es autolimitante: no puede penetrar más oxígeno en esta capa.
Si esto es así, ¿por qué era realmente necesario volver a platear? El costo, el riesgo y el tiempo de inactividad asociados con la eliminación del espejo principal y otros cada pocos años parece algo que no haría a menos que sea absolutamente necesario.
Fabricante aficionado de telescopios y espejos aquí. No estoy seguro si califico como una "fuente citable", pero de todos modos, aquí está:
Todos los metales eventualmente se deslustrarán. Puede tomar mucho tiempo, pero sucederá. El proceso no siempre es enteramente químico. A veces es puramente mecánico (abrasión). Otras veces está en el medio. Los fenómenos de superficie son complejos.
Incluso los espejos recubiertos de oro se empañarán. Podrías usar oro para observaciones infrarrojas. Pero no importa cuánto lo cuide, eventualmente tendrá que volver a recubrirlo. Claro, el oro dura bastante tiempo, pero ni siquiera el oro es para siempre.
El aluminio está cubierto con una capa natural de zafiro incoloro (óxido de aluminio), que protege el metal de una mayor destrucción; el zafiro es muy duro y muy inerte químicamente. Pero el oxígeno todavía se difunde a través del zafiro (aunque muy lentamente), al igual que otros agentes de corrosión como los óxidos de azufre, la sal marina, etc.
Entonces, sí, reemplazar la plata con aluminio fue una mejora. Pero ni siquiera el aluminio es para siempre. En la práctica, quizás duplique la vida útil de la capa reflectante cuando migre de plata a aluminio.
Cabe señalar que la plata todavía se usa. El aluminio es el más popular hoy en día, pero todavía encontrarás espejos recubiertos de plata (su reflectividad es mayor que la del aluminio), recubiertos de oro (para infrarrojos), etc.
Existen otras técnicas de recubrimiento, como la aplicación de capas de óxido de silicio sobre el metal, que mejoran aún más la vida útil de cualquier tipo de metal.
Ha pasado bastante tiempo sin actividad, así que publicaré una respuesta basada en mi comentario .
tl; dr: Comenzó en la década de 1930, ¡pero incluso el telescopio espacial Kepler todavía usaba plata!
Esta publicación en cloudynights.com dice:
Los espejos aluminizantes fueron desarrollados por John Strong, a principios de la década de 1930. Se puede leer sobre esto en su libro Procedimientos en Física Experimental.
De Archive.org's https://archive.org/details/ProceduresInExperimentalPhysics/page/n181
El tanque de 40 pulgadas, Figura 13, muestra el tipo de equipo utilizado en el Instituto de Tecnología de California para espejos más grandes. Se han utilizado sistemas aún más grandes 26
26 http://articles.adsabs.harvard.edu/full/1936ApJ....83..401S El proceso de evaporación y su aplicación a la aluminización de espejos de telescopios grandes también aquí
De ese papel:
PELÍCULAS DE ÓXIDO SOBRE ALUMINIO
La película de aluminio se protege automáticamente contra el deslustre por una película de óxido (presumiblemente corindón, Al2O3 o bauxita, Al2O3*2H20) que comienza a formarse tan pronto como el aluminio entra en contacto con el aire. Este óxido se vuelve más espeso con el tiempo durante unos sesenta días, cuando es muy duro y resistente, formando una superficie que no se raya fácilmente cuando se quita el polvo y se limpia.
La formación de la película de óxido de aluminio sobre una superficie de aluminio metálico expuesto ha sido estudiada por Vernon,31 quien pesó la muestra con una precisión de 1/100 mg y trazó el incremento de peso debido a la oxidación en función del tiempo. El período de tiempo requerido para que la película de óxido alcanzara su espesor natural fue de siete a catorce días. Después de esto, el espesor de la película permaneció casi constante a 100 A.
Esta capa de óxido es, por supuesto, demasiado delgada para producir efectos de interferencia. Sin embargo, podría ser mucho más grueso y aun así no dar interferencias, debido a su transparencia y la alta reflectividad del aluminio subyacente.32
El artículo muestra por qué muestra una razón adicional por la cual el aluminio era más atractivo que la plata para los astrónomos, incluso cuando la aluminización era un proceso desafiante y difícil: ¡el rango espectral!
Plateado de Wikipedia
Un proceso de deposición de aluminio al vacío inventado en 1930 por el físico y astrónomo de Caltech, John Strong, hizo que la mayoría de los telescopios reflectores cambiaran al aluminio. 9 Sin embargo, algunos telescopios modernos usan plata, como el observatorio espacial Kepler. La plata del espejo de Kepler se depositó mediante evaporación asistida por iones.
9 Fuente
De esa fuente archivada, una publicación de Jim Destefani: Mirror, Mirror - Keeping the Hale Telescope ópticamente nítido :
¿Por qué limpiar? Se podría pensar que el espejo Hale, ubicado en lo profundo del funcionamiento del telescopio en la cúpula del Observatorio, estaría relativamente protegido de la suciedad y los suelos. Pero los espejos de los telescopios se usan mucho, y el Telescopio Hale no es una excepción. Según W. Scott Kardel del Observatorio Palomar, el Telescopio Hale de 200 pulgadas en el Observatorio se utiliza un promedio de 300 noches al año. Incluso con limpiezas semanales, los espejos deben recibir periódicamente una nueva capa de aluminio reflectante.
“La suciedad que se puede acumular en el espejo incluye aceites de la maquinaria”, explica Kardel. “Tenemos motores que impulsan el funcionamiento del telescopio que tienen más de 60 años. Algunos de ellos están suspendidos sobre el espejo principal, porque también usamos espejos más pequeños que deben moverse dentro y fuera de su posición. De vez en cuando, uno de los motores puede tener fugas. El petróleo también puede provenir de otros lugares”.
Otros posibles suelos incluyen gotas ocasionales de lluvia o condensación, que dejan manchas de agua. “Una mancha de agua con un poco de polvo o cenizas de un incendio, por ejemplo, puede eventualmente formar un ácido”, dice Kardel. Obviamente, eso no es aceptable en una superficie que necesita ser lo más ópticamente perfecta posible.
Para combatir las acumulaciones rutinarias de suelo, el personal del observatorio realiza una limpieza semanal con dióxido de carbono de la superficie del espejo. Pero incluso esto no eliminará las manchas de agua.
Eventualmente, la superficie del espejo se degrada hasta un punto en el que se hace necesaria una restauración completa, incluida la limpieza, el decapado del viejo revestimiento de aluminio metalizado al vacío y el repintado. “En términos históricos, hemos realizado el decapado, la limpieza y el remetalizado completos aproximadamente cada 18 meses a dos años”, dice Bruce Baker, senior de oficios calificados en el Observatorio. “Por supuesto, algo de eso depende de la programación del telescopio y de cómo se usa”.
El aluminio forma rápidamente un óxido nativo cuando se expone a la atmósfera. El aluminio es increíblemente exotérmicamente reactivo con el oxígeno. La fina película resultante de Al2O3 o alúmina tiene solo decenas de angstroms de espesor, pero la reacción es autolimitante porque la capa resultante no puede ser penetrada por más oxígeno una vez que alcanza este espesor. Es un poco similar a la formación de óxidos nativos en el silicio por razones similares.
Aquí hay un ejemplo de cómo se ve el "re-plateado" del espejo Hale de 200 pulgadas. Entre 01:00
y 01:30
puedes ver lo complicado que puede ser un proyecto simplemente lavando el espejo. En este punto, probablemente sea una mejor idea renovar la superficie que intentar hacerlo sin dañar una superficie de aluminio existente.
El artículo Tasas de degradación de la reflectividad de los revestimientos de aluminio en las Publicaciones CFHT de la Sociedad Astronómica del Pacífico, v.109, p.303-306 muestra que los espejos de aluminio que se lavan regularmente están bien sin volver a pintar.
Los datos experimentales en el documento respaldan la ciencia básica; el óxido de aluminio nativo se forma rápidamente, permanece muy, muy delgado (decenas de angstroms) y se convierte en una barrera permanente para una mayor reacción del aluminio. La alúmina tampoco es reactiva; Las cerámicas de alúmina se utilizan en una amplia variedad de situaciones químicamente reactivas y corrosivas debido a su falta de reactividad.
La renovación de la superficie de los espejos aluminizados es necesaria de vez en cuando cuando la limpieza con agua y jabón causaría más daño de lo que beneficiaría porque la suciedad se adhiere a la superficie del espejo. No se hace porque se comprometa la integridad del aluminio, sino porque es una mejor opción que limpiar por razones prácticas.
GIF ("comparador de parpadeo")
De http://global.kyocera.com/fcworld/charact/chemistry/chemiresist.html - la alúmina puede ser potencialmente muy resistente al ataque químico en comparación con otros materiales - tenga en cuenta la escala logarítmica.
Las figuras individuales:
Pido disculpas por la extensión de esta respuesta, pero este es un tema complicado de abordar. Gracias a todos.
Fui propietario de una tienda de cámaras durante muchos años y tengo más de 60 años en fotografía. Empecé en la fotografía a través de la astronomía en la escuela secundaria. Fui a la Universidad de Iowa, comencé en Física y Astronomía, pero mis habilidades matemáticas no estaban a la altura, así que fui a Radio-TV-Film. La física fue una gran base para la fotografía, como bien puedes imaginar.
Sabía lo suficiente de física y ciencia para ser un peligro para mí y para quienes me rodeaban.
Hace varios años, salió al mercado un producto llamado ROR (Eliminador de aceite residual), inventado por un hombre de Illinois a quien conocí casualmente. Su premisa era que en el mundo de hoy, gran parte de la 'suciedad y el polvo' que percibimos en la óptica de todo tipo, está suspendido en gotas microscópicas de aceite en la atmósfera, y cuando usamos anteojos y caminamos o nos movemos, esas gotas microscópicas , que también contiene suciedad/polvo de todo tipo, recubre las superficies ópticas y todo lo demás, y lo respiramos.
Supongo que este depósito aceitoso también puede ser la causa del deterioro "rápido" de los recubrimientos ópticos en los espejos de los telescopios, se acumula con el tiempo, se seca, lo que forma un pegamento o una capa pegajosa que también hace que se acumule polvo y suciedad. subir más rápidamente.
Si puede encontrar ROR en una tienda local de cámaras (o similar), compre una botella, usé un pañuelo de papel Kleenex para limpiar mis anteojos. Rocíe el ROR directamente sobre el vidrio, ambos lados, una sola lente, frótelo suavemente hasta que se seque, luego póngase los anteojos y compare las vistas, se sorprenderá. El otro efecto de ROR fue que al limpiar el vidrio una vez, luego una segunda vez, el vidrio simplemente se vuelve resbaladizo. El ROR, de alguna manera, limpia los microporos del vidrio y elimina el material aceitoso y pegajoso en el fondo.
Por supuesto, se puede usar en cualquier superficie de vidrio óptico que yo sepa.
Fue respaldado, según recuerdo, por la NASA, el FBI, Nat Geo, etc. Así que buenas credenciales.
UH oh
astrosnapper
Extraño caminante
ProfRob
UH oh
ProfRob
UH oh
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