Napylenie lustra srebrem

[luk]

W innym dziale ten temat nie cieszy się popularnością. Być może tu się uda podyskutować na ten temat, bo temat ciekawy.

Od jakiegoś czasu poważnie myślę o napyleniu lustra 250/1750 warstwą srebra zamiast aluminium. Wg tego co wyczytałem taka warstwa cechuje się ciekawymi cechami w porównaniu do powłoki aluminiowej, tj. nieco wyższy współczynnik odbicia, zdecydowanie lepsze odbicie w czerwonej części spektrum światła, niższy poziom "scatter light". Dwie ostatnie cechy szczególnie mnie interesują w moim zastosowaniu - teleskop planetarny, gdzie kolorystyka i kontrast są bardzo ważne.

Problemem powłok ze srebra jest ich bardzo niska trwałość, wymagają odpowiedniej warstwy zabezpieczającej, co jest obecnie chyba sporym wyzwanim dla usługodawców w zasięgu amatorów takich jak my. Poczytałem trochę o powłokach srebra w teleskopach Gemini (tam aluminium zamieniali na srebro) i widać, że zabezpieczenie srebra to już nie taka prosta sprawa jak aluminium, jest problem z przywieraniem warstw, ale da się to zrobić z użyciem warstw pośrednich.

 

Pevin napyla srebrem, ASA też ma takie powłoki w ofercie (Silver coating optimized for visual spectrum AG/IH05), ale niestety bez zabezpieczenia, a to oznacza, że trzeba napytać rokrocznie albo i częściej jak duża wilgotność wokoło.

Rozmawiałem ostatnio z właścicielem Pevina. Twierdzi, że może zabezpieczyć srebro, ale jak dopytałem, to wygląda na to, że będzie to raczej eksperyment, a nie sprawdzony proces. 

 

Zastanawiam się, czy ta technologia jest gdzieś dostępna dla amatorów ??? Baader ma zabezpieczone srebro na diagonalach BBHS, pytanie, czy jest to do zrobienia na większych lustrach za amatorskie pieniądze ?

 

pozdrawiam,

Łukasz

[Szymon Szozda]

Może zacznij od lustra wtórnego? Zawsze to mniejsze koszta jeśli jednak potrzebna by była wymiana.

Skąd masz informację, że jest mniejsze rozpraszanie na srebrze?

[riklaunim]

24 minuty temu, luk napisał:

Dwie ostatnie cechy szczególnie mnie interesują w moim zastosowaniu - teleskop planetarny, gdzie kolorystyka i kontrast są bardzo ważne.

Wizualnie może jaka różnica by była. W fotografii raczej żadna. Uwzględniając problemy jakie srebro daje raczej nie warto się w to bawić.

[luk]

35 minut temu, Szymon Szozda napisał:

Skąd masz informację, że jest mniejsze rozpraszanie na srebrze?

Tu się opieram na 2 przesłankach:

1. Mam diagonal BBHS (srebro zabezpieczone powłoką dielektryczną) i jakość obrazu na Jowiszu jest porównywalna do wysokiej jakości pryzmatu. Standardowa aluminiowa nasadka jednak przegrywa z pryzmatem pod względem "scatter light" i kolorystyki. Czerwone gwiazdy wyglądają bajecznie w BBHS.

2. Jest sporo wątków na CN o srebrnych warstwach, gdzie koledzy potwierdzają taki efekt. Przy czym tam jest mowa o warstwach srebra nakładanych w warunkach domowych z wykorzystaniem zestawu Angel Gilding (https://angelgilding.com/pump-spray-silver-kit.html). Muszę odszukać ten wątek.

 

 

Załączam jeszcze link do info o lustrach Teleskopu Gemini: https://www.gemini.edu/node/103

 

Plus fajna prezentacja: https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwiToIO4lrr7AhVqw4sKHSYRC_YQFnoECCMQAQ&url=https%3A%2F%2Fwp.optics.arizona.edu%2Foptomech%2Fwp-content%2Fuploads%2Fsites%2F53%2F2016%2F10%2FThe-reflective-Silver-Coating-on-the-Gemini-8-m.pptx&usg=AOvVaw0m-rwNmusFgkG_8P8JTUue

 

Edytowane 19 Listopada 2022 przez luk

[Behlur_Olderys]

Srebro dodatkowo doskonale odbija podczerwień:

 

 

 

[Marek_N]

5 godzin temu, luk napisał:

Problemem powłok ze srebra jest ich bardzo niska trwałość, wymagają odpowiedniej warstwy zabezpieczającej, co jest obecnie chyba sporym wyzwanim dla usługodawców w zasięgu amatorów takich jak my. Poczytałem trochę o powłokach srebra w teleskopach Gemini (tam aluminium zamieniali na srebro) i widać, że zabezpieczenie srebra to już nie taka prosta sprawa jak aluminium, jest problem z przywieraniem warstw, ale da się to zrobić z użyciem warstw pośrednich.

Srebro zabezpiecza się tak samo jak aluminium - warstwą SiO2, choć wciąż jest wrażliwe w tej postaci na wilgoć.

 

W przypadku teleskopów Gemini chodzi o coś zupełnie innego (co zresztą jest w tekście zaznaczone) czyli obserwacje w podczerwieni (Mid-IR). SiO2 (jak i cała reszta dielektryków) powyżej 1 um nie jest już zbyt przejrzysta.

Dlatego zamiast klasycznych warstw dielektrycznych zdecydowano się zabezpieczyć srebro, ultra cienką (1-2 atomy) warstwą metalu, która przy tej grubości jest całkowicie przejrzysta (wskutek zjawiska naskórkowości) i odporna mechanicznie -  a na to nałożono kilku(-nasto) atomową warstwę czystego Si, które jest bardzo przejrzyste w tym zakresie fal ale mało odporne mechanicznie. 

 

Ot takie kombinowanie, żeby dla Mid-IR uzyskać sprawność teleskopu 98%.

[Behlur_Olderys]

To zabawne, jak niedawno w Krakowie rozmawialiśmy o tym z @Szymon Szozdai @dobrychemik.

Z tego co pamiętam aluminium w kontakcie z powietrzem natychmiast pokrywa się cienką warstwą tlenku która nie pozwala na dalsze utlenianie, co w rezultacie tworzy mechanizm samozabezpieczający lustro.

W przypadku srebra - jak zrozumiałem - nie ma tak dobrze. Powoduje to, że nawet drobna rysa w warstwie ochronnej lustra srebrnego szybko doprowadzi dla utlenienia (de facto: zniszczenia) całą jego powierzchnię.

Czy to tak było?

[riklaunim]

1 godzinę temu, Behlur_Olderys napisał:

Czy to tak było?

 

Srebro jest dość reaktywne. Stare srebrzane lustra czernieją, podobnie zastawa stołowa wykonana ze stopu srebra. Srebro będzie reagować  z różnymi tlenkami tworząc sole, do tego może tworzyć różnorakie kompleksy z  innymi solami, związkami chemicznymi ogólnie.

[Erydan]

Co do "chemii" to za czernienie (bardziej brązowienie) odpowiedzialny jest dwutlenek siarki i siarkowodór zawarty w powietrz ( a nawet białko z naszych rąk), tak powstaje np. sepia na starych fotkach... sreberko musi być dobrze zabezpieczone przed tym . Akurat kompleksy są  wykorzystywane do usuwania AgS z powierzchni.

[KrisJot]

Po szczegółowych ustaleniach w tym tygodniu wysłałem swoje planeciakowo-ATM'owe serducho - lustro do p. Pawła z Pevinu na eksperymentalne napylenie warstw na bazie srebra wraz pełnym zabezpieczeniem. W toku testów wstępnie wybraliśmy powłoki zabezpieczające (do wyboru poza SiO2 wzięliśmy pod uwagę też związki tytanu, które dały w testach przeprowadzonych przez p. Pawła jeszcze wyższy współczynnik odbicia niż te zabezpieczone SiO2). Na chwilę wygląda na to, że z zabezpieczeniem sobie poradzimy, natomiast trudności pojawiły się z adhezją samego srebra do szkła. Obecnie szukamy rozwiązania. Mamy kilka pomysłów. Rozmawiałem ze znajomymi z jednego z laboratoriów i efekty na naszej burzy mózgów przekazałem p. Pawłowi.

Poza tym jedną z opcji byłaby kosztowna modyfikacja obecnej aparatury. Przy pojedynczych zamówieniach nieopłacalna, ale gdyby było ich więcej i dodatkowo poszłaby wiadomość w świat...

Na poniedziałek zaplanowane są dalsze testy.

 

Celem jest zdążyć do opozycji Marsa, która jest tuż-tuż.

[riklaunim]

29 minut temu, KrisJot napisał:

Celem jest zdążyć do opozycji Marsa, która jest tuż-tuż.

 

To już taniej i prościej przejść na większą aperturę choć to potem skończy się założeniem tematu  "ATM 1-metrowe lustro".

[KrisJot]

Większa apertura też w planie, no może nie 1 metr bieżący średnicy, ale 0,4m?. Tu też schody, Niemiec, który szykował spód blanku z pyrexu zbił go, kolejne będą dopiero w styczniu... ?. Póki co szukam alternatyw. Plan jest taki, by je też napylić srebrem.

Edytowane 20 Listopada 2022 przez KrisJot

[luk]

Dzięki chłopaki za rozjaśnienie tematu, interesuje się tym od niedawna i próbuję zrozumieć, czemu to zabezpieczenie jest aż takie trudne do wykonania. Wydaje się, że jest tu wymagany bardziej zaawansowany sprzęt / proces. Baader jakoś sobie poradził wprowadzając na amatorski rynek powłoki BBHS. Są już na rynku wiele lat i nie słyszałem by użytkownicy narzekali na ich degradację. Sam mam taki diagonal 2" i sprawuje się naprawdę znakomicie. Ma ktoś może możliwość dowiedzenia się nieco więcej na temat powłok BBHS ? Sam spróbuję napisać do Johanessa Baadera, kiedyś nawet odpisał na poje pytania, może się czegoś dowiem. Dam znać.

 

Wracając do korzyści powłok srebrnych, odnalazłem wątek, o którym wspominałem: 

https://www.cloudynights.com/topic/832298-side-by-side-comparison-of-silvered-vs-aluminum-coatings/.

Bardzo fajne obserwacje weteranów tematu, w tym symulacja różnicy "koloru" powłoki. Srebro jest nieco cieplejsze od aluminium, to się może przełożyć na lepsze kolorki Marsa i Jowisza. Widać to chociażby porównując "cieplejszą" soczewkę dubletów Takahashi FS do neutralnej Takahashi TOA. Jowisz w FS jest ładniejszy.

[luk]

8 godzin temu, KrisJot napisał:

Po szczegółowych ustaleniach w tym tygodniu wysłałem swoje planeciakowo-ATM'owe serducho - lustro do p. Pawła z Pevinu na eksperymentalne napylenie warstw na bazie srebra wraz pełnym zabezpieczeniem. W toku testów wstępnie wybraliśmy powłoki zabezpieczające (do wyboru poza SiO2 wzięliśmy pod uwagę też związki tytanu, które dały w testach przeprowadzonych przez p. Pawła jeszcze wyższy współczynnik odbicia niż te zabezpieczone SiO2). Na chwilę wygląda na to, że z zabezpieczeniem sobie poradzimy, natomiast trudności pojawiły się z adhezją samego srebra do szkła. Obecnie szukamy rozwiązania. Mamy kilka pomysłów. Rozmawiałem ze znajomymi z jednego z laboratoriów i efekty na naszej burzy mózgów przekazałem p. Pawłowi.

Poza tym jedną z opcji byłaby kosztowna modyfikacja obecnej aparatury. Przy pojedynczych zamówieniach nieopłacalna, ale gdyby było ich więcej i dodatkowo poszłaby wiadomość w świat...

Na poniedziałek zaplanowane są dalsze testy.

 

 

Krzysiek, fajnie, że działacie w temacie, czekam z niecierpliwością na wyniki. Sam planuję napylenie lustra już po sezonie planetarnym, teraz korzystam z każdej okazji, których jest coraz mniej.

 

Co do adhezji to w tym dokumencie są jakieś wskazówki, choć nie ma szczegółów, może się przydadzą:  https://research.ssl.berkeley.edu/~mlampton/WhySilver.pdf

 

 

 

[KrisJot]

13 godzin temu, luk napisał:

 

 

Krzysiek, fajnie, że działacie w temacie, czekam z niecierpliwością na wyniki. Sam planuję napylenie lustra już po sezonie planetarnym, teraz korzystam z każdej okazji, których jest coraz mniej.

 

Co do adhezji to w tym dokumencie są jakieś wskazówki, choć nie ma szczegółów, może się przydadzą:  https://research.ssl.berkeley.edu/~mlampton/WhySilver.pdf

 

 

 

Luk, dzięki za link. Przejrzałem załączony link. W temacie adhezji idziemy tym samym tropem - warstwa pośrednia z dobrą adhezją do podłoża i powłoki srebra. Przekazałem p.  Pawłowi. Zobaczymy co jutro wyjdzie z dalszych testów.

Edytowane 20 Listopada 2022 przez KrisJot

[luk]

W dniu 20.11.2022 o 09:47, luk napisał:

Ma ktoś może możliwość dowiedzenia się nieco więcej na temat powłok BBHS ? Sam spróbuję napisać do Johanessa Baadera, kiedyś nawet odpisał na poje pytania, może się czegoś dowiem. Dam znać.

 

Mam info od Baadera, że nie ma możliwości technicznych nakładania powłok BBHS na większe lustra (większe niż takie do diagonala). Nie znam szczegółów, nie dopytywałem, pewnie to kwestia ograniczeń sprzętu, a może mnie po prostu zbyli. Nie wiedzą też czy i kto świadczy takie usługi w Europie. Pewnie są laby, które wykonują taki usługi dla przemysłu, ale za dużą kasę.

Widać, jesteśmy skazani na eksperymentowanie i przecieranie szlaków, a w zasadzie to @KrisJot  

 

Edytowane 22 Listopada 2022 przez luk

[KrisJot]

Lustro napylone srebrem wraz z zabezpieczeniem. Z pomocą kolegi Mateusza otrzymało profesjonalny marker centralny (kółko do kolimacji ? ). Jutro może będę miał wreszcie chwilę by zająć się tubą. Złożyć optykę itp. Póki co brak czasu... .

[Szymon Szozda]

Czym jest lustro zabezpieczone i na ile szacujesz żywotność?

[KrisJot]

Zabezpieczenie podobne do tego stosowanego dla warstw alu (wariant ditlenku krzemu), tylko grubość dobrana, tak aby nie obniżyć sprawności przy jednoczesnym zapewnieniu maksymalnej możliwej do uzyskania szczelności warstwy ochronnej. Żywotność powinna być porównywalna do alu. Dodam tylko, że największym problemem, z który się musieliśmy zmierzyć było nie tyle zabezpieczenie samego srebra, lecz zapewnienie odpowiedniej adhezji do podłoża. W sumie rozwiązanie tego problemu zajęło najwięcej czasu i spowodowało opóźnienie terminu napylenia lustra. W załączeniu zdjęcie serducha mojego niutinowego "maleństwa".

Edytowane 17 Grudnia 2022 przez KrisJot

[mkowalik]

czy jak poloztsz obok lustro na alu to zobaczysz roznice w odbiciu?

[Lew_Abałkin]

Zwykle w przypadku srebrzenia redukcyjnego stosuje się sole cyny(II) lub palladu w celu zwiększenia przyczepności srebra do szkła. Ciekawe jak tutaj to rozwiązano...

[KrisJot]

Lustro było napylane w specjalnej komorze próżniowej. Ta metoda pozwala na precyzyjne naniesienie warstwy o określonej, stałej grubości. Dzięki temu dokładność końcowa lustra pozostaje bez zmian. Metodą redukcyjną tego nie uzyskasz.

[KrisJot]

10 godzin temu, mkowalik napisał:

czy jak poloztsz obok lustro na alu to zobaczysz roznice w odbiciu?

Nie mam pod ręką lustra na z alu by porównać lustro w lustro. Natomiast p. Paweł robił testy porównawcze i różnica jest zauważalna w sprawności alu vs ag. Warstwa zabezpieczająca została też tak dobrana by zapewnić ochronę nie tylko mechaniczna ale przede wszystkim fizyczną barierę od atmosfery.

[mkowalik]

1 hour ago, KrisJot said:

Nie mam pod ręką lustra na z alu by porównać lustro w lustro. Natomiast p. Paweł robił testy porównawcze i różnica jest zauważalna w sprawności alu vs ag. Warstwa zabezpieczająca została też tak dobrana by zapewnić ochronę nie tylko mechaniczna ale przede wszystkim fizyczną barierę od atmosfery.

To czemu wolframem nie napylicie? On chyba jest najbardziej odbijającym metalem.

 

Lustra SW mają ponoć sprawność około 92%, te lepsze mają 96%, nawet gdyby udało się wam podbić to do 100% to czy te 4% będziecie w stanie zauważyć?

[stratoglider]

36 minut temu, mkowalik napisał:

Lustra SW mają ponoć sprawność około 92%, te lepsze mają 96%, nawet gdyby udało się wam podbić to do 100% to czy te 4% będziecie w stanie zauważyć?

 

Zysku 4 % sprawności, czyli jasności obiektu obserwowanego raczej się nie zauważy.

Ale tu chyba chodzi o to, że to pierwsze lustro (92 %) daje 2 razy więcej tego niechcianego światła (8 %), a to może być zauważalne w odwzorowaniu czerni obok obserwowanego obiektu.