Colimando Ópticas Newtonianas

... por Mel Bartels, actualizada en Junio, 2001


La Colimación se hace innecesariamente difícil porque muchos de nosotros confundimos la Colimación Óptica con la Colimación Mecánica.

Colimación Óptica es que el eje del ocular esté centrado en el eje del espejo primario.

Colimación Mecánica es que el eje óptico esté centrado en el tubo óptico.




Colimación Óptica:


La Colimación Óptica tiene dos pasos: Apuntar el eje del ocular al centro del espejo primario, y entonces, Apuntar el espejo primario al centro del ocular.


1. Apuntar el eje del ocular al centro del espejo primario:

Primero debemos marcar el centro del espejo primario. Una forma muy buena es utilizar ojetes para reforzar hojas de carpetas. Parecen arandelas planas blancas con adhesivo en un lado. Encuentre el centro físico del primario usando una cartulina cortada al diámetro del espejo, con un agujero de alfiler precisamente en su centro. Haga una marca en el espejo a través del agujero de alfiler, y quite la cartulina. Luego ponga el ojete de refuerzo en el espejo, centrado en la marca. El centro del espejo primario debe tener una precisión mejor que 1 mm.

Segundo, debemos comprar o hacer un dispositivo de colimación que indique el eje del ocular. Este puede ser un tubo de mira con un agujero centrado en la entrada y una cruz capilar en el fondo, o un indicador de láser.

Tercero, ahora ajustamos el espejo secundario diagonal para que la cruz, o el láser, apunte exactamente al centro del espejo primario.
Rote el dispositivo de colimación en el sistema de foco, y muévalo adentro y afuera, para verificar que la colimación es buena en todas las posiciones. Probablemente no será así, así que coloque el sistema de foco en la posición más usual, o promedie la colimación a lo mejor posible.

No ajuste el ángulo del sistema de foco. Esto es un consejo controversial para muchos amateurs que piensan que el sistema de foco debería estar a escuadra con el tubo sobre la diagonal. Pero, para la colimación óptica, no se requiere ajustar el ángulo del sistema de foco. Adicionalmente, ajustar el ángulo del sistema de foco puede confundir, porque añade otro grado de movimiento al ajuste.

Hay dos problemas al no cuadrar el sistema de foco con el tubo sobre la diagonal. Primero, el cono de iluminación podría quedar levemente desplazado del centro del ocular. Esto es, el centro del campo circular 100% iluminado no estará en el centro del ocular. Sin embargo, puesto que la caída de iluminación es casi siempre muy gradual y poco notoria, esto no es una preocupación real. Segundo, si la diagonal no está desplazada en las dos dimensiones, con el resultado de que se ve centrada bajo el sistema de foco, el eje mecánico no coincidirá con el eje óptico, causando problemas para los usuarios de los círculos de Declinación y Ascensión Recta, a menos que el software pueda compensar por este tipo de error.


2. Apuntar el espejo primario al centro del ocular:

Ajustamos la inclinación del espejo primario, usando sus tornillos de colimación, para que su eje apunte al eje del ocular.

Una herramienta de colimación como el Cheshire de Tom Clark o el Catseye de Jim Fly es lo mejor. Estas herramientas muestran una correcta inclinación del primario cuando los círculos quedan centrados en otros círculos, una situación que el ojo humano puede juzgar con precisión. Los colimadores de láser no son tan buenos, pues el rayo de retorno que rebota del primario debe ser exactamente centrado en el primario dentro de una fracción de milímetro, una condición difícil de juzgar desde el sistema de foco o mirando dentro del tubo.




Colimación Mecánica:


La Colimación Mecánica consiste en ajustar el espejo diagonal y el sistema de foco para que el eje del espejo primario quede centrado exactamente en el eje del ocular.

Primero, la diagonal debe estar en su posición correcta en el tubo óptico. Si el centro de iluminación va a ser centrado en el ocular, la diagonal debe estar desplazada en dos direcciones: hacia el espejo primario y alejada del sistema de foco.

Luego, el sistema de foco debe ser cuadrado con la diagonal, para que esta aparezca centrada bajo el sistema de foco. Más aún, el centro del espejo primario debe aparecer centrado en el eje del ocular. Ajuste la diagonal según lo dicho en Colimación Óptica.

Finalmente, la inclinación del espejo primario puede ser ajustada.


Aquí está el procedimiento que yo uso:


1. Entienda lo que estamos viendo:

La siguiente imagen muestra la vista a través del sistema de foco con un colimador insertado. El colimador tiene una pequeña apertura centrada para el ojo y una cruz capilar en el fondo.

Mirando dentro del colimador, vemos las paredes internas del colimador o del sistema de foco y la cruz capilar. Debajo de esto vemos el espejo diagonal. Note que no está centrado, tendremos que arreglar esto.
Reflejado en el espejo diagonal se ve el borde del espejo primario. Tampoco está centrado. Más allá vemos el reflejo del espejo giagonal, de nuevo, decentrado. Dentro de este vemos el reflejo de la cruz capilar y la reflexión de nuestro ojo o de la apertura del colimador.


2. Haga que el espejo diagonal se vea centrado en el sistema de foco:

Muchos telescopios tienen una araña de 4 aspas que permite correr la base de la diagonal arriba y abajo en el centro de la araña. Ajuste la base de la diagonal en la araña hasta que la diagonal quede tan centrada como sea posible. El resto del centrado tendrá que venir de suplementos en las esquinas del sistema de foco. Trabaje en suplementar el sistema de foco hasta que la diagonal se vea centrada en él. Esto automáticamente desplazará la diagonal levemente hacia el espejo primario, pero no la desplazará alejándola del sistema de foco.


Para desplazar la diagonal alejándola del sistema de foco, apriete el tornillo que sostiene el aspa más alejada del sistema de foco y afloje el tornillo que sostiene el aspa más cercana al sistema de foco. Esto bajará la diagonal. Haciendo esto, aseguramos que el eje óptico coincida con el eje mecánico. Esto es importante para telescopios equipados con círculos digitales de A.R. y Dec. o interfases para computadoras.
Ahora nuestra vista a través del colimador mostrará la diagonal centrada en el sistema de foco.


3. Haga que el espejo primario se vea centrado en el espejo diagonal:

La mayoría de las bases de diagonales tienen tres tornillos que inclinan la diagonal. Ajuste estos tornillos hasta que la reflexión del espejo primario se vea centrada en la reflexión de la diagonal. Ayuda centrar el espejo primario con un ojete de refuerzo para carpetas blanco.
Ahora nuestra vista a través del colimador mostrará al espejo primario centrado en la reflexión de la diagonal, que está centrada en el sistema de foco.


4. Colimar el espejo primario:

Casi todas las bases del espejo primario tienen tres pernos de colimación detrás de la montura del espejo. Ajústelos hasta que las reflexiones finales queden alineadas. Esto involucra ir y venir del fondo del tubo con una herramienta hasta el sistema de foco. Mantenga el tubo inclinado en un ángulo para asegurar que el espejo permanezca asentado en su montura.

Nuestra vista final, completamente colimada, muestra la reflexión de la diagonal, sistema de foco y colimador centrada en el espejo primario, que está centrado en la diagonal, que está centrada bajo el sistema de foco y colimador. Note que la reflección de la diagonal no está centrada, esto es a consecuencia de desplazar la diagonal. Aún cuando la reflección de la diagonal no está centrada desde la perspectiva del espejo primario, la reflexión de la cruz capilar, el sistema de foco y el colimador está centrada.




Con permiso de Mel Bartels - BB AstroDesigns (Computer Operated Telescopes and Telescope Making)

Original: "How to Optically Align Your Telesope" (June, 2001)

Ver también Collimating a F3 Telescope (Mel Bartels, BB AstroDesigns)




Comprobación y Ajuste Preciso:


La comprobación y ajuste preciso de la colimación en un telescopio Newtoniano consiste en ajustar finamente el espejo primario para que el patrón de difracción producido por una estrella un poco fuera de foco sea concéntrico.
En un telescopio Schmidt-Cassegrain (SCT) consiste en ajustar finamente el espejo secundario para obtener el mismo resultado.

Ver Colimación y Prueba de Estrella (en ARVAL)




Enlaces (en Inglés):

Sky and Telescope - How To Collimate Your Newtonian Reflector

Nils Olaf Carlin - FAQ about Collimating a Newtonian telescope

Bryan Greer - Adventures in Collimation

Scott McCluney - A Treatise on Newtonian Collimation

Astro Babys Guide to Collimation




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