LAS CONICAS Y MI ESPEJO "PARABOLICO"

Se denominan cónicas a todas las curvas intersección entre un cono y un plano. Hay varios casos dependiendo del ángulo de corte: circunferencia (un caso particularl), elipse, parábola e hipérbola.

Por qué comienzo así la entrada?, porque precisamente el tallado de mi cristal, para que sea un buen espejo, será adecuado si logramos una curva adecuada.

En este caso la curva que estoy buscando es la de un paraboloide.

Al parecer, y digo al parecer, porque aún no sé muy bien como voy a hacer las medidas adecuadas, mi cristal en estos momentos está mal tallado. La curva que tengo, según me comentan los más prestigiosos expertos en la materia al ver los vídeos, es un hiperboloide y esto es algo fatal para el proyecto del telescopio.

El proceso adecuado es lograr una curva esférica, lo más exacta posible, y pulirla adecuadamente; posteriormente se paraboliza la superficie, que no es otra cosa que "arrancar" vidrio a niveles casi microscópicos hasta lograr que la curva sea una parábola.

Así que por lo tanto, la curva de la parábola estará "por debajo" de la curva de la esfera. Esto es algo que he comprendido desde que leí por primera el proceso del denominado "parabolizado", pero la verdad es que me he preguntado varias veces....¿pero cuanto más abajo estará la susodicha parábola?.

El origen y la pista de esta entrada se la debo a mi amigo Arturo Romero, un excepcional ingeniero que encuentra solución a cualquier problema por raro que parezca. Este no es uno de esos casos, pero lo de excepcional lo digo y mantengo con conocimiento de causa, por otras muchas conversaciones y disertaciones que he mantenido con él sobre otros temas y sus respuestas y soluciones son siempre de lo más práctico e ingenioso, es un CRACK!!

Creo que mi amigo Arturo está fuera de época, y me explicaré para que no se enfade conmigo: sinceramente creo que si hubiese vivido un siglo antes le deberíamos alguno de los grandes avances de la física o de la ingeniería; o quizás esté por llegar.....a saber....

Arturo me ha enviado una hoja de cálculo con muchísimos números y unas interesantes gráficas. Eran las representaciones de los puntos de la curva de un círculo y una parábola. (La verdad Arturo, es que cuando vi los datos no comprendí muy bien el tema....).

Hoy he intentado lo mismo, no hay nada mejor para entender algo que intentar resolverlo por uno mismo, pero tu aportación, Arturo, fue fundamental.

Así que revisando las ecuaciones del círculo con centro en (x,y) y la de la parábola con vértice en (z,w) y foco en (u,v) quise hacer lo mismo.

Es sencillo, pero mi finalidad iba más allá (te mandé un mensaje sobre esto): quería representar gráficamente las dos curvas para "ver" las diferencias de altura relativa y sus trayectorias.

Y así lo he hecho, la esfera la ubico con centro en (0,2400), siendo 2400 precisamente el radio de curvatura de la curva de mi cristal. Y la parábola con vértice en (0,0) y foco en (0,1200), porque como sabemos el foco está a mitad del radio de curvatura.

Después hice lo mismo que tú, restando los valores en "y" y los multipliqué por 1000 para pasarlos de mm a micrones.

El desarrollo de puntos ha sido realizado mm a mm a lo largo del eje X, desde el 0 hasta el 100 (radio del cristal) obteniendo así la mitad de la curva (para este ejercicio es más que suficiente).

La tabla de datos me ha quedado así:

Datos

Y los resultados me han parecido de lo más curioso por un par de motivos:

• Las dos curvas están muy muy próximas: en el punto (0,0) coinciden (obviamente); pero en el extremo del cristal tenemos la máxima diferencia de altura, (también obviamente); a mi este valor me ha salido 0,000905010306875287 milímetros y si lo multiplicamos por 1000 lo tenemos en micrones, esto es: 0,9050 micrones.
• Si tuviese que tomar como referencia un punto a partir del cual la separación es significativa tomaría el milímetro 70, donde la separación vertical de ambas curvas es de 0.21 micrones aproximadamente.

O sea que desde el centro hasta el radio 70 mm las curvas están muy próximas, esto es el 70 % del total.

Por lo que veo, aunque la separación es progresiva entre ambas curvas, el tramo final es quizás el más importante y en él no debería comenter errores de pulido..........

La novedad con respecto a la aportación de mi amigo Arturo es que he exportado esa nube de puntos a un programa de diseño y así he podido dibujar ambas curvas con la misma posición relativa.

El resultado es éste:

En esta imagen exportada muestro la mitad de la curva. Está a escala real y en ella están las dos curvas, la de la esfera y la del paraboloide; puesto que está en dos dimensiones mejor hay que decir la del círculo y la de la parábola. Claro está que no se distinguen!!.

Podéis creerme si os digo que con el zoom del programa de diseño a máxima potencia la separación mostrada es mínima. Y en un gran tramo alrededor del centro del cristal (en este dibujo representado por el punto (0,0), no se observa separación entre ambas.

Si ampliamos la zona B mostrada podemos hacernos una idea de la pequeña separación entre ambas curvas.

Ampliación de la zona B:

Ahora sí que ya puedo ver las dos gráficas, aplicando un aumento desmesurado: la curva roja es la del círculo y la negra la de la parábola. La distancia entre las dos flechas de cota representa la distancia de UN MICRON!! y entre las curvas es de 0.905 micrones como ya he comentado.

Como podemos observar, si mis cuentas no están mal, la mayor distancia entre ambas curvas, como hemos indicado, es inferior a un micrón.

Por lo tanto, puesto que parabolizar es eliminar el vidrio que hay desde la línea roja (esfera) hasta la línea negra (paraboloide), es fácil darse cuenta de lo delicado de la operación.

Ahora mi caso: me indican que tengo un hiperboloide y que por lo tanto la superficie está defectuosa.

No he dibujado el hiperboloide pero dicha superficie está más abajo que la representada para el paraboloide. Esto significa que yo he arrancado demasiado vidrio!!!!

Pues reconozco que seguramente sí. Veamos una foto de mi proceso de pulido, cuando llevaba 3.5 horas de pulido:

Mirando esta foto comprendo mucho más la importancia de que la torta de pulido trabaje correctamente. En mi caso no fue así hasta que llevaba muchas horas de pulido y mientras tanto me he dedicado (inconscientemente) a quitar más y más vidrio, sobre todo, del tramo final del borde del espejo, que aunque es la zona donde más separación hay entre ambas superficies (casquete de esfera y paraboloide), he seguido el trabajo de pulido con una torta que no pulía homogéneamente y por lo tanto es más que probable que "los brazos" de la curva esten muy bajos, esto es, más abajo que la superficie que le correspondería al paraboloide (línea negra del dibujo) y me haya pasado a un hiperboloide.

Este es el motivo por el que en el vídeo las sombras del Foucalut no se corresponden con las que debería formar un casquete de esfera ni un paraboloide y por eso me indican que tengo el problema del hiperboloide, cuyas características ópticas, para el caso que me ocupa no son válidas.

Ahora debo pulir con más intensidad en la zona central del cristal para intentar "hundirlo" y recuperar la forma esférica; posteriormente debo intentar "arrancar" de forma delicada el vidrio necesario para "bajar" desde la línea roja a la negra y quedarme en el famoso paraboloide (parabolización de la superficie).

Casi nada!!!!

EL INGENIOSO TEST DE FOUCAULT (PARTE II)

En la entrada anterior he intentado dar una explicación sencilla del test de Foucault. Lo que vemos en el espejo al situarnos por detrás del plano de la cuchilla son sombras.

Estas sombras nos permitirán apreciar la calidad y forma de la superficie, pero dependiendo de donde esté la fuente de luz, a la derecha o izquierda del C.O.C (centro de curvatura) y la posición relativa de la cuchilla con respecto a ella, veremos las sombras de distinta forma.

Mirando hacia el espejo por detrás de la cuchilla, yo he ubicado la fuente de luz a la izquierda y la cuchilla a la derecha, tal y como se ve en la fotografía:

Montaje de la cámara de vídeo

(Hoy he realizado una mejora en mi tester de Foucault: he abierto una ventana en el lateral izquierdo de la caja y me permite abrir completamente la pantalla de la cámara, tal y como se puede apreciar).

Una vez realizado el montaje y la alineación del conjunto, moveremos la cuchilla con el tornillo para meterla dentro del haz de luz reflejado.

Y en este momento es donde tenemos la posibilidad de que hayamos interferido el haz de luz antes del C.O.C, después o en el mismo C.O.C (es casi imposible hacerlo a la primera).

Si la intersección es antes o después el tornillo de avance (o retroceso) nos permitirá mover la cuchilla con mucha precisión para llevarla a C.O.C

Una sencilla representación de los tres casos y las sombras que se aprecian:

Cuanto más uso el test de Foucault mejor lo manejo, al principio es un poco complicado alinearlo bien asi como encontrar el C.O.C, entender las sombras y mover los tornillos de regulación con precisión, pero ahora la cosa va bien.

Para terminar esta entrada compartiré de nuevo unos videos, al ver uno a continuación del otro se pueden apreciar las extraordinarias mejoras de la superfice del cristal a medida que se controla la técnica de pulido manual y la torta de pulido está en condiciones más o menos favorables.

• 3h 30 min DE PULIDO. (LA TORTA ESTABA UN POCO DURA)

• 7 h 45 min DE PULIDO. LA TORTA HA SIDO MODIFICADA Y ESTÁ UN POCO MÁS BLANDA

EL INGENIOSO TEST DE FOUCAULT

Son muchas las personas que siguiendo este proyecto por pura curiosidad, les llama la atención el hecho de que les diga que en el test de Foucault la superficie de mi cristal no está aún del todo bien.

 

La pregunta siempre es la misma “….test de Foucault? Y eso que es…?”

Así que creo que no estaría mal una entrada en el blog como esta en la que intentaré explicar en que se basa este maravilloso e ingenioso test.

Para comenzar es completamente necesario hablar un poco sobre el autor de este test. Es muy triste el reconocer ciertos descubrimientos o métodos científicos y que no conozcamos nada sobre sus descubridores o autores. 

Personalmente creo que en estos casos recordar a estas personas debería ser obligatorio, es casi un tema de justicia histórica. 

El olvido es el peor de los castigos, por eso me veo en la obligación de intentar honrar la memoria de este científico en este modesto blog.

(El siguiente texto está tomado prestado de la Wikipedia)

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Jean Bernard Léon Foucault

18 de septiembre de 1819 – 11 de febrero de 1868.

Fue un físico francés.

Demostró experimentalmente la rotación terrestre en 1851 mediante un enorme péndulo, el llamado «péndulo de Foucault», que se balanceaba en el Observatorio de París. Una demostración impactante fue realizada el 26 de marzo, en el Panteón de París. Ofició de péndulo una bala de cañón de 26 kg colgada de la bóveda mediante un cable de 67 m de largo, y que tardaba dieciséis segundos para ir y volver cada vez. Adherido a la bala, en su parte inferior, había un pequeño estilete y el suelo del Panteón estaba cubierto de arena. En cada ida y vuelta el estilete dejaba una marca diferente en la arena, cada una de ellas unos dos milímetros a la izquierda de la anterior porque la Tierra giraba.

Entre otras contribuciones, midió la velocidad de la luz, hizo las primeras fotografías del Sol e inventó el giróscopo.

Su demostración en 1851 del movimiento diurno de la Tierra por la rotación del plano de oscilación de un pesado y largo péndulo libremente suspendido en el Panteón de París, causó una sensación tanto en el mundo de los letrados como en el mundo popular, ya que fue la primera demostración dinámica de la rotación de la Tierra. En los años siguientes inventó (y le dio nombre) al giróscopo como una comprobación experimental conceptualmente más simple. En 1855 recibió la Medalla Copley de la Royal Society por sus "notables investigaciones experimentales". Anteriormente ese mismo año fue nombrado physicien (físico) en el Observatorio Imperial de París.

En septiembre de 1855 descubrió que la fuerza requerida para la rotación de un disco de cobre aumenta cuando se lo hace rotar entre los polos de un imán, al mismo tiempo el disco comienza a calentarse por las corrientes de Foucault inducidas en el metal.

Foucault inventó en 1857 el polarizador que lleva su nombre, y en los años siguientes concibió un método para probar los espejos de los telescopios reflectivos para determinar su forma.

La denominada "Prueba Foucault" permitió al trabajador determinar si el espejo es perfectamente esférico, o si está deformado. Anteriormente a la invención de Foucault, la prueba de espejos de telescopio era un proceso de "prueba y error". Con el espejo giratorio de Charles Wheatstone en 1862, Foucault determinó la velocidad de la luz en 298000 km/s, 10000 km/s menos que la obtenida por anteriores experimentadores y solamente 0,6% de diferencia con el valor actualmente aceptado.

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He resaltado en negrita las palabras más relevantes del texto. Una lectura de estos escasos párrafos ya nos convence de que este extraordinario físico era un fenómeno, y además en una época en la que no abundaban los medios técnicos.

Pues si, el “test de Foucault” lo desarrolla la misma persona que el famosísimo péndulo de Foucault, el mismo que descubre las corrientes de Foucault, tan conocidas para los que hemos estudiado electricidad.

EN QUE CONSISTE EL TEST DE FOUCAULT

Esta prueba consiste en el corte de los rayos de luz reflejados por una superficie esférica a la altura de su foco, siendo el foco el lugar donde convergen los rayos de luz reflejados. Así de sencillo.

Como hacemos llegar la luz a la superficie esférica?. Supongo que el Sr. Foucault lo hacía con una vela, pero actualmente casi todo el mundo utiliza un diodo de 4 V, una pila de 9 V y una resistencia que evite que el diodo se dañe.

Con qué se deben cortar esos rayos de luz?.  Pues con algo que tenga un lateral recto muy definido y muy fino, así que me imagino que lo que más a mano tenía en su casa este hombre y que respondiese a estas características era una cuchilla o el filo de una navaja

Precisamente a este test también se le conoce como el test de la cuchilla; en las páginas de habla inglesa lo denomina KE TEST, haciendo referencia a Knife Edge Test, que lo podemos traducir como “el test del filo del cuchillo”

Esta interposición, en el foco, de un elemento con un lateral muy definido y fino hace que si miramos desde la parte posterior de la cuchilla la superficie esférica pasa algo increíblemente maravilloso y espectacular: veremos esa superficie como si estuviese iluminada desde un lateral de la misma y a su altura. El efecto es que cualquier irregularidad superficial la vemos resaltada por las sombras que proyectará sobre la superficie del elemento a examinar.

Las irregularidades suelen ser ondulaciones de la superficie provocadas por un mal pulido. En otros casos son defectos zonales.

Esas ondulaciones de la superficie dejarán ver perfectamente sus sombras.

Es muy fácil de entender, imaginemos que estamos en la cima de una montaña y el sol se está poniendo, una de sus laderas estará con sombra (la que esté del lado contrario a la puesta del sol) y la otra muy iluminada (aquella que esté del lado de la puesta del sol).

Lo mismo pasa con la superficie a examinar.

Cuando el espejo está bastante pulido es muy sencillo ver la luz reflejada concentrada en el foco. Dicho foco estará a la altura del centro del espejo sobre una línea perpendicular al mismo y a cierta distancia.

Dicha distancia, denominada FOCO, ya sabemos calcularla conociendo la curvatura de la superficie a examinar, ya lo he explicado en otra entrada, al principio de este proyecto.

En mi caso mi cristal tiene una curvatura con un FLECHA de 2.08 mm, más o menos, y el foco está a una distancia de unos: 2404 mm

Si el espejo fuese parabólico su foco estaría justo a la mitad (1202 mm) pero como aún es esférico el foco estará más e menos a esos 2404 mm

El espejo hay que tallarlo y pulirlo inicialmente para conseguir un casquete de esfera lo más exacto posible y posteriormente, mediante una técnica de pulido y movimientos controlados, se convierte su curvatura en un paraboloide. Esto se denomina PARABOLIZADO.

Como aguantamos la cuchilla en el lugar adecuado?, pues haciéndola solidaria, por ejemplo, a una estructura auxiliar, en mi caso he realizado una especie de caja de madera con una ventanita y en uno de sus laterales he pegado la cuchilla.

Así que ubico el conjunto más o menos a la distancia adecuada, me aseguro que el espejo esté más o menos “mirando” a esa “caja”  y enciendo mi fuente de luz, mi diodo.

Si el espejo está bastante pulido veremos que al mover la caja lentamente, hacia delante y hacia atrás, a la distancia aproximada del foco, aparece un puntito de luz proyectado en el frontal de la caja, y lo podremos ver desenfocado o enfocado.

Moveremos el conjunto hasta que veamos el puntito de luz proyectado sobre el mismo lo más enfocado posible y posteriormente elevaremos o bajaremos el espejo y lo desplazaremos a derecha o izquierda hasta lograr situar ese puntito de luz sobre nuestra cuchilla muy cerca del borde de la misma.

Vista posterior del aparato de mi Foucault

Es más complicado describirlo que hacerlo.

Ayer mismo tomé tres fotos. En ellas se puede ver el puntito de luz y el diodo a oscuras; el puntito, el diodo y la caja con ayuda de la luz de una linterna, y en la tercera hasta puedo ver el puntito de luz con la luz de mi cocina encendida.

El puntito, en las fotos ya está situado sobre la cuchilla.

Luz del foco (la más pequeña) y diodo

La misma foto con luz auxiliar de linterna

A plena luz (se observa la luz del foco débil sobre la cuchilla)

En el punto de observación podemos elementos tales como una webcam, una cámara de vídeo y una cámara de fotos.

Puesto que la cuchilla debemos ubicarla cortando el haz de luz debemos poder avanzarla poco a poco, así que se instala un tornillo que permita “meter” la cuchilla hacia dicho haz de luz.

Detalle del tornillo que pivota el conjunto metiendo la cuchilla sobre el haz de luz

Y para un avance longitudinal se instala otro tornillo que nos permitirá avanzar el conjunto a la velocidad adecuada, muy lenta.

Detalle del tornillo de avance. Empuja el conjunto. También se ve el muelle recuperador

Longitudinalmente en conjunto se desplaza apoyado en algún elemento que lo permita, tal como un tubo, una corredera de cajón etc. en mi caso lo que he instalado es un tubo de cobre, pero pronto será cambiado por algún elemento con menor coeficiente de rozamiento para lograr un desplazamiento más suave.

En otra entrada intentaré describir las sombras que se ven en el test.

Lo mejor es mostrar lo que en realidad se ve, aqui dejo mis ejemplos prácticos. Es el aspecto de mi cristal:

• Este es el aspecto del cristal tras tres horas y media de pulido manual. La torta de pulido estaba muy dura y no se adaptaba bien al centro, lo que provocó un defecto de pulido central. Tambien se aprecia una corona circular más pulida que el resto por una porción de la torta que sí hacía buen contacto con el cristal:

 

 

• El aspecto del cristal anterior con el test de Foucault es éste:

• Este es el aspecto del cristal tras 7 horas de pulido : parece que está impecable, pero no es cierto, su zona central aún tienen muchas microlesiones que las veo con mi minimicroscopio. Necesita más pulido.

• El aspecto que muestra el test de Foucault es definitivo. Es increíble  la definición de las microondulaciones de la superficie en la segunda fotografía

La superficie se ve mucho más suavizada pero aún hay mucho trabajo por delante. No tengo una esfera así que no se puede intentar la parabolización. Ha desaparecido casi por completo el círculo que había antes en la zona central, puesto que ahora el pulido es mucho más homogéneo.

La siguiente foto está tomada aplicando zoom con la cámara y está bastante enfocada así que se puede apreciar la textura de la superficie. Es increible como el test de Foucault permite ver sombras que delantan unas ondulaciones superficiales pequeñísimas que le dan al cristal un aspecto como de "piel de naranja".

Con una buena torta de pulido y una mecánica de pulido adecuada esto no debería aparecer. Creo que mi torta de pulido aún está un poco dura.

SIETE HORAS DE PULIDO. NUEVOS RESULTADOS

En estos últimos días se han producido avances muy importantes, tanto por el resultado obtenido como por haber comprendido ciertos factores que me han llevado a un nivel de pulido bastante aceptable teniendo en cuenta mi experiencia, que hasta ahora era nula.

LA TORTA DE PULIDO

La torta de pulido ha sido reconstruida de nuevo cuando llevaba 5 horas de pulido. La anterior torta estaba hecha con colofonia, como ya he comentado en muchas ocasiones, pero le había añadido 100 grs. de cera depilatoria del Mercadona para intentar modificar su plasticidad, intentando así conseguir una torta que se adaptase perfectamente a la superficie del cristal, puesto que es la única forma de conseguir un pulido homogéneo y sin grandes defectos "zonales".

La nueva torta es la misma que la anterior pero añadiendo otros 50 grs. de cera depilatoria, así que en total consta de 430 grs. de colofonia y 150 grs de esta cera. Viene en forma de granos y su precio es de 3.50 Euros la bolsa de 400 grs.

Como ha funcionado esta torta?, pues bien pero no conseguía un contacto total con el centro del cristal, por lo que esa zona no se pulía adecuadamente.

El aspecto anterior era éste, como ya ha sido mostrado en otra entrada.

Problemas de pulido en la zona central

LOS CANALES DE LA TORTA DE PULIDO

Este es el gran paso!!! los "canales", o como se dice en el argot el "Channeling".

Hasta ahora los canales que yo había realizado eran unos canales muy finos realizados con el filo de un cuchillo muy bien afilado. No tenían apenas anchura y su profundidad era muy muy pequeña.

Si los he realizado así hasta ahora era porque creía que su única función era la de contener la disolución de óxido de cerio, para que no escapase con facilidad al borde de la torta y ayudar al pulido.

Mejora del pulido tras añadir 50 grs más de cera. Aún se observa la falta de pulido en la zona central

Tras muchos intentos para conseguir que la torta quedase completamente adaptada al centro del cristal sin conseguirlo (con mucho peso encima del cristal sobre la torta, calentado el conjunto en un microondas, calentado la torta con agua caliente, calentándola con un secador de pelo, etc.), he decidido parar por un rato y pensar un poco, utilizar la lógica o más bien el sentido común.

La realización de unos canales tan finos (channeling) no ayudan en nada a que el centro de la torta se adapte al cristal. El motivo, por lo que yo he observado, no es otro que la existencia de aire entre la torta y el cristal, en la zona central.

Puesto que la torta se adaptaba muy bien por el borde interior del cristal, y con esos canales tan finos llenos de agua, he pensado que quizás se establecía un cierre hidráulico entre el cristal y la torta, sobre todo por el perímetro del conjunto y estos imposibilitaban la salida del aire o lo que es lo mismo, imposibilitaba que el cristal tocase el centro de la torta, puesto que por mucho peso que yo ponía encima del cristal, lo único que lograba era una compresión temporal del aire y cuando levantaba el peso para empezar a pulir el cristal ya no estaba en contacto con la torta.

Así que creo que la realización de los canales más anchos y profundos han ayudado a la evacuación de la bolsa de aire, que entre el cristal y la torta de pulido se alojaba en su zona central e impedía el buen contacto.

Aspecto de la torta. (Canales realizados con un estañador o soldador)

Esto por una parte; además la realización de estos nuevos canales disminuye la superficie de contacto entre la torta y el cristal. Puesto que la presión es la relación entre una fuerza y la superficie sobre la que está aplicada, con el mismo peso se logra más presión por unidad de superficie lo que ayuda mucho más a que la torta se adapte al cristal.

Indicar que los ratos que no me dedico a pulir, puesto que este hobbie sólo le dedico un rato al día (y no todos los días), tras la jornada de trabajo, o eso de las 20:00 h, y el resto del día y de la noche la torta y el cristal están guardados con un peso sobre los mismos para que cuando retome el pulido la torta esté con un buen contacto con el cristal. Un libro me garantiza un reparto del peso sobre el cristal evitando así deformaciones localizadas.

Estado de la torta y cristal durante el tiempo que no trabajo en el pulido

Ahora mismo la torta de pulido tiene el aspecto de muchos cuadrados de colofonia que actúan como pequeñas tortas individuales, y al no atrapar aire entre el cristal y ella misma, y además aumentar la presión, estos pequeños cuadrados son más fáciles de deformar, adaptándose cada uno de ellos mucho mejor a la superficie del cristal. En cada uno de estos cuadrados tambien es necesario la realización de microcanales que farorecen el pulido y atrapan el óxido de cerio evitando que se escape con facilidad de la "zona de trabajo". Están realizados con una cuchilla.

Detalle de la torta de pulido

Con estos cambios he logrado un contacto total entre la torta de pulido y el cristal y el resultado ha sido que con menos horas de pulido he obtenido mejores resultados.

Del total de 7 horas de pulido creo que no he aprovechado más que 3 ó 4, precisamente desde que he modificado la torta.

El aspecto actual del cristal es el mostrado en la siguiente foto:

Aspecto actual del cristal. Ahora el contacto es casi perfecto

El cristal no está bien pulido ni  mucho menos, pero su aspecto es muy bueno, mucho más de lo que nunca haya esperado al comienzo de este modesto proyecto ;)

En el último vídeo de Francis O Reilly he observado que tiene un espectador muy curioso, por eso quiero indicar que en mi proyecto también tengo un amigo espectador y testigo de todo este proceso, que me acompaña fielmente cada vez que me pongo a trabajar en este proyecto: su nombre es Eliot y su aspecto es éste:

Mi fiel amigo Eliot, testigo de todo este trabajo

TRES HORAS Y MEDIA DE PULIDO. PRIMER VIDEO FOUCAULT

Este fin de semana he acumulado tres horas y media de pulido observando avances escasos. El centro de la torta está ligeramente hundido y tan sólo una pequeña porción de una faceta tocada el cristal, lo que ha provocado o aumentado un anillo concéntrico en su parte central.

Ahora mismo estoy tomando medidas al respecto intentando un contacto total, pero no es nada sencillo.

Por otra parte el borde del cristal está cada vez más y más pulido, mientras el centro lo está menos. Esto provoca unos efectos muy extraños que se ven perfectamente en el test de Foucault.

El único avance importante es que he logrado grabar todo esto en vídeo. El aparato de Foucault no se desplaza bien, pero por ahora no me preocupa, seguiré puliendo, arreglando la torta y cuadno de verdad se vea una superficie que esté más o menos bien, mejoraré el aparato de Foucault.

Lo comentado se ve perfectamente inclinando el cristal unos 45º hacia una luz potente, como se aprecia en esta fotografía:

Estado del cristal

El montaje del aparato de Foucault con la cámara de vídeo es éste:

Montaje cámara de vídeo

El vídeo grabado es el siguiente:

MEDIA HORA MAS DE PULIDO Y PRIMER TEST DE FOUCAULT

Hoy sin duda es un gran día por lo se que refiere a este modesto proyecto. Después de media hora más de pulido (acumulando ya una hora y media de pulido) he podido realizar un test de Foucault con unos resultados maravillosos teniendo en cuenta mis modestísimos conocimientos y experiencia.

El espejo muestra un aspecto muy razonable teniendo en cuenta las veces que he reconstruido mi torta de pulido. El añadido de cera depilatoria creo que ha sido un gran acierto. La superficie se ve muy lisa aún faltando mucho para el final del pulido.

La torta trabaja bien. Pero no todo van a ser buenas noticias, también hay una mala. En las imágenes se ve perfectamente el "desconchón" en un borde del cristal. Un error de manipulación del cristal, un ligerísimo golpecito ha generado una fractura en el borde que se traduce en una mancha negra bastante importante.

Aún así seguiré con este mismo cristal. También se ven perfectamente, en su borde las señales de un corte imperfecto que tendré que mejorar en el futuro. Le herramienta de corte debe ser perfectamente circular para que no genere este tipo de errores.

Por lo demás, dado que todo ha sido fabricado por mi, no podría esperar unos resultados mejores. Estoy completamente satisfecho.

El espejo muestra el temido y conocido error denominado en el argot TDE, que significa Turned Down Edge que se traduce al Castellano como "borde caído".

Un ligero giro hacia abajo del borde del espejo. Error perfectamente explicado en la literatura, como en el famoso libro de Teixereau.

Por ahora seguiré puliendo hasta que el aspecto de la superficie se observe lisa y esta noche releeré el capítulo de dicho libro que habla del TDE a ver si hay algún tipo de corrección.

Por lo que respecta al aparato de Foucault no funciona bien del todo. El desplazamiento sobre la "barra guía" no es suave, así que debo cambiar alguno de sus componentes e instalar una cuchilla más grande.

La alineación del espejo con el Foucault ha sido sencilla siguiendo los consejos del vídeo de Carlos (carluchoparis en Youtube), aunque no he sido capaz de ver bien el punto de luz reflejado puesto que el estado de mi espejo aún no lo permite, simplemente veía una especie de mancha de luz que aún no está muy definida, pero así he sido capaz de alinearlos.

Las fotos de esta sesión de trabajo son estas, comenzaré por mostrar el montaje de la prueba:

Aspecto del aparato de Foucault

Tabla soporte del cristal

A la tabla soporte del cristal se le ha añadido una tabla perpendicular a la misma, dotada de un tornillo cuyo giro facilita la variación del plano vertical del conjunto, haciendo así muy sencillo colocar a la altura adecuada el punto de reflexión sobre el borde de la cuchilla.

Vista general del conjunto casi alineado

Ahora las fotos del cristal:

Imagen del cristal

En esta imagen se ve claramente el defecto de TDE o "borde caído", también se aprecia un pequeño defecto justo en el centro del mismo, pero creo que irá desapareciendo en las posteriores sesiones de pulido o durante la parabolización del mismo.

Aspecto actual despues de 1.5 horas de pulido

La imagen de la superficie es bastante uniforme mucho, mejor de lo que yo me esperaba.

ESTADO DEL CRISTAL TRAS UNA HORA DE PULIDO

Una nueva entrada en la que mostraré el estado de la superficie del cristal que será el espejo una vez aluminizado.

Hasta ahora, como he comentado en la entrada anterior, he realizado un desbaste fino con carburo de 600 y una buena sesión con carburo de 1200. Además el domingo he comenzado a pulir con la nueva torta de pulido. Es la quinta vez que reconstruyo la torta de pulido. Esta vez con el añadido de cera depilatoria, que creo que ha conseguido que trabaje mejor.

Como me ha comentado Carlos se puede añadir trementina para cambiar sus propiedades, pero lo cierto es que al acudir a un supermercado, por razones obvias, he visto la cera y se me ocurrió probar con ella; este es el motivo de no probar con la trementina.

A propósito deseo comentar que el gran valor añadido de este "proyecto" son precisamente los comentarios de apoyo, las personas que uno conoce, ya sea por email, a través de Youtube o en los foros, los enormes conocimientos que se adquieren con la lectura de los libros apropiados, las entradas de los foros de personas experimentadas, blogs, webs, etc...

Aclarar que yo NO QUIERO UN TELESCOPIO, LO QUE YO QUIERO ES CONSTRUIR UN MODESTO TELESCOPIO como reto personal. Es más ni siquiera es para mi, y no voy a comentar más sobre esto para no desvelar su futuro si alguna vez lo termino....

Quizás si sale más o menos bien me proponga la construcción de uno para mi. Con todo este camino recorrido creo que será un poco más sencillo.

El cristal no está pulido ni mucho menos, pero ya tienen una gran capacidad para reflejar la luz. Hace un par de días tras el desbaste con carburo de 600 no reflejaba en absoluto la luz. Y tras el desbaste con carburo de 1200 tampoco (me refiero a su superficie completamente seca).

El estado de su superficie actual después de UNA HORA (media hora el domingo + media hora hoy) de pulido con óxido de cerio y la torta de colofonia es éste:

Ya es posible leer las letras de la etiqueta de la botella reflejada en la superficie

Pero para comparar mostraré una foto de un trozo de cristal pulido y el de mi futuro espejo actualmente.

Para poder enfocar la imagen he puesto sobre la superficie del cristal un pelo (de mi amigo Eliot, un cariñoso, amable y sociable gato que vive con nosotros y que me ha prestado uno de sus finísimos pelos)

En los alrededores del pelo de Eliot se ve el cristal perfectamente liso (salvo un pequeño defecto a la izquierda de la imagen)

Estado de la superficie del cristal tras MEDIA HORA DE PULIDO:

Aquí se aprecian perfectamente las pequeñísimas lesiones del carburo de 1200. Son una fracción del diámetro del pelo de Eliot

Estado de la superficie del cristal tras UNA HORA DE PULIDO:

Como es lógico la diferencia entre media hora de pulido no muestra cambios sustanciales

 El pulido es un proceso lento. Seguramente tras dos horas de pulido podré apreciar que muchas de estas minilesiones han desaparecido. No son más que minifracturas, agujeritos minúsculos que desaparecerán tras miles de pasadas de la torta de pulido sobre la superficie hasta desbastarla a niveles micrométricos.

(La imagen anaranjada a través del cristal es uno de los lunares de la ya "famosa" mesa de trabajo :)

Las imágenes son obtenidas con la cámara del móvil a través de una curiosa y potente lupa de 60x que he comprado a través de ebay y cuyo aspecto es éste.

UNOS PASOS ATRAS....REHACIENDO LA TORTA DE NUEVO

He titulado esta entrada unos pasos atrás porque eso es precisamente lo que he tenido que hacer después de ver las sombras de mi futuro espejo en el aparato de Foucault.

Por cierto para alinear el Foucault nada mejor que las instrucciones del vídeo de "carluchoparis", es imposible no hacerlo bien siguiendo sus instrucciones, pero el cristal debe tener una reflexión buena para poder ver la luz del diodo (u otra fuente de luz) concentrada y enfocada a la distancia focal sobre una hoja de papel auxiliar. Después es muy sencillo llevar esa luz al filo exacto de la cuchilla mediante el tornillo de elevación del soporte del espejo.

Estas sombras mostraban unos errores zonales muy marcados. Así que he vuelto al desbaste fino con carburo de silicio de 600 durante una hora, para recuperar una forma esférica más o menos aceptable. Posteriormente he tenido una buena sesión de carburo de silicio de 1200 para hacer desaparecer las "lesiones" producidas por el carburo de 600, quedando así una superficie muy traslúcida y con "lesiones" muy muy pequeñitas.

Estos han sido los pasos hacia atrás. Esta tarde he reconstruido la torta de pulido con una serie de pequeñas mejoras. Le he añadido cera de depilar. La he comprado en Mercadona a 3.50 Euros; viene en perlitas que añadidas a la colofonia fundida le dan un aspecto menos quebradizo, o eso me ha parecido a mi. Creo que ha perdido esa característica superfrágil y ahora es un poco más plástica, aunque aún rompe con facilidad.

A 450 grs. de colofonia le he añadido 100 grs. de cera depilatoria. Si tengo que rehacer la torta otra vez le añadiré otros 50 grs., (creo que quedará mejor).

Lo primero que hice fue cubrir el cristal con papel de aluminio, para evitar que la colofonia se pegue y sea fácil de despegar la torta una vez esté sólida.

 

Posteriormente he situado un collarín de papel por el borde del cristal que será el molde para que la colofonia tome la forma adecuada.

Se vierte la colofonia líquida sobre el conjunto.

Como esta vez no quiero utilizar yeso como soporte de la torta, he utilizado el propio cristal que ha servido hasta ahora como herramienta. Para ello debo ubicarlo y presionarlo sobre la colofonia caliente y bastante líquida, pero el papel no me lo permite, así que he realizado unos cortes del papel hasta el borde de la colofonia, de forma que cuando coloque el cristal herramienta sobre la colofonia, estos cortes del papel se abren a modo de margarita y me permiten ubicar el cristal y presionarlo sobre la colofonia.

Y así es como ha quedado el cristal herramienta sobre la colofonia aún estando caliente y muy viscosa

Una vez esté solida, le damos la vuelta con cuidado y sacamos el papel de aluminio. La herramienta queda debajo de la torta haciendo de soporte.

La torta cuando no la utilizo la guardo en una habitación para que con el calor de casa y el peso ubicado encima se amolda perfectamente al espejo y así se puede comenzar una nueva sesión de pulido en cualquier momento sin tener que realizar el prensado previo.

En la siguiente imagen se ve la torta debajo del cristal (con una muy buena transparencia). Esta torta ya está acanalada (channeling) para que en esos canales se deposite y se mantenga el óxido de cerio y realice la función de pulido contra la superficie del cristal.

Hasta aquí la entrada de estos dias!!!