2006/4/10 16:15

자작기 2회가 올라간지 거의 1년이 다되어 가도록 자작기를 완료하지 못한 대에는 몇가지 사유가 있습니다.

첫째, 본인의 게으름입니다. 업무에 찌들기도 했거나와 한참동안 이런 투에 글을 안쓰다 보니 선뜻 자판이 눌러지지 않아서라는 핑계를 대고 싶지만, 사실은 귀챠니즘의 발로였습니다. 둘째, 다 만들기는 다 만들었는데, 도통 테스트할 기회가 없었습니다. 구입할 때부터 워낙 출신성분을 알 수가 없었던 렌즈였는지라, 혹시 다 만들어 놓고 성능이 꽝이면 어쩌나 하는 불안감에 성능을 확인 후 글을 완성해야 했습니다. 셋째, 나이먹어서(?) 그런지 하도 오래되니까(?), 제작당시 기억이 자구 가물가물해서 쓰기가 어려워집니다.

첫째 문제는 초인적인 불굴의 정신으로 극복했고, 두 번째는 2005년말경 동호회 관측회를 통해 확인이 가능했으며 세 번째는 PC 이곳저곳에 널부려져 있는 제작당시의 자료들이나 메모들을 찾아내서 기억의 부족함을 그럭저럭 매꾸었습니다.

지난번이 경통소재에 관한 이야기로 끝났으니까, 다시 여기에서부터 시작됩니다.

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순수 경통부의 길이만 해도 1000mm가 넘기 때문에 운반의 편의를 위해 2단 연결식으로 제작하기로 결정 했습니다.

아시는 분들도 계시겠지만, 박용석 사장님은 안양에서 금속가공공장을 운영하고 계시며 한때 외산 제품에 대항할 국산명품이었던 마이다스 제작자이시기도 합니다. 이런 점에서 경통제작의 정밀도와 신뢰성은 더할나위 없다고 보시면 됩니다.

일단 경통의 무게를 최대한 줄이기 위해 3t 짜리 파이프를 쳐내서 2t로 만들었습니다. 두랄루민이라 그런지 2t 임에도 상당히 튼튼했습니다. 다음으로 고려할 부분은 각 파트를 연결하는 연결부의 작업입니다.

다음으로 경통에 대한 정밀한 도면을 작성하기 시작했는데, 이거 만드느라고 1:1 축적의 설계도를 컴퓨터로 그리느라 고생 좀 했습니다. CAD를 쓸 능력이 안되서(지금은 웬만큼 마스터 했습니다) 엑셀에 광로를 그리고 도형그리기로 파트 하나하나를 레고블럭처럼 객체로 그려 나갔는데, 나중에 수정시 상당히 많은 도움이 되더군요.

일단 경통에 대한 설계를 수차례 수정하여 1차 가공이 완료되어서 경통을 찾으러 갔습니다. 그런데 설계에 대한 전달실수로 설계보다 50mm 정도 경통이 길게 나와버렸더군요. 할수 없이 재 가공을 의뢰해서 제대로된 경통을 받았습니다.

완성된 경통은 2차가공시 생긴 기스를 빼고는 상당히 미끈합니다. 크게 7개의 파트로 렌즈부, 렌즈부연결구, 경통1, 경통연결구, 경통2, 접안연결부, 접안부로 나뉩니다. 경통과 각각의 연결구는 나사산작업을 해서 연결토록 하였으며 나사산이 뭉게지는걸 방지하기 위해 각 연결구는 하드 흑색 아노다이징 처리를 했습니다. 그런데 나중에 쓰다보니까 경통 나사산에도 아노다이징 처리를 할걸…하는 후회가 갑니다. 자꾸 서걱서걱거리면서 연결하기도 힘들고 알미늄가루가 뭍어 나오더군요.

내부는 처음에 식모지를 3M락카로 고정시켰는데, 싸구려 식모지를 써서 그런지 절단부에서 보푸라기가 계속 발생하고 경통내부가 좁아서 작업하기가 너무 어려웠습니다. 그래서 할 수 없이 무광흑색락카(일신이 최고)로 깔끔히 처리하였고 시간날때마다 배플로 사용할 플라스틱 판을 오려내고 있습니다. 이거하면서 배플설계에 대한 이해가 많이 늘었습니다.

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   외부는 아직까지 특별한 처리를 안했는데, 조만간에 분체도장을 해야할 것 같습니다. 뽀대는 누드가 좋은데 아무래도 촉감도 거칠고, 기스에 너무 약한 단점이 있습니다. 특히 겨울에 만져보면 촉감이 영 아니올시다입니다.(뽀드득~~소름 끼칩니다)

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접안부와 접안부연결구는 나사산이 아니고 나사로 고정토록 되어 있습니다. 그러나 워낙 딱맞게 가공이 되어서 집어넣고 약간만 조여도 절대로 빠질일이 없더군요. 접안부는 앞에서 선보인 바 있는 중국제 크라이포드 포커서입니다. 마무리는 조금 허접하지만 사용해보니 이미지 쉬프트도 거의 없고 매우 부드럽습니다. 반사 자작에 써먹을려고 하나 더 구입해 두었습니다. (최근 GS에서 더 좋은 포커서가 나왔다고 합니다. 감속기어를 채택한…)

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각 파트간의 연결구는 아주 튼튼하게 작용해서 왠만한 충격에도 광축이 틀어질 위험이 없어 보였습니다. 실제로 경통을 3번 정도 넘어뜨린 적이 있는데, 광축에는 아무런 영향이 없었습니다. 박사장님의 마무리가 정말 꼼꼼하시더군요.

파트를 모두 연결하고 정립미러를 끼우면 전체 광로가 딱 떨어지도록 되어 있습니다. 설계했던 대로 정확히 광축도 맞았고, 초점도 떨어져서 너무 다행이었습니다.

다음으로 렌즈부

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1편에서 언급했던 Antares Research Grade 105/1200mm 렌즈를 장착하였습니다. 전체적으로 엷은 청색 코팅이 되어 있는 것으로 보아 MgF2 코팅으로 사료됩니다. Air Spaced 설계이고 공극은 얇은 알루미늄 포일로 띠워져 있습니다. 셀디자인은 Adjustable 디자인으로 3개의 광축조절나사로 광축을 조절할 수 있도록 되어 있으며 그림(추후 올립니다)에서 보는 바와 같이 경통과의 연결부로 갈수록 좁아지도록 되어 있습니다. 실제 렌즈 직경은 105mm이나 셀디자인으로 인해 유효구경은 100mm입니다. 착탈식(말이 좋아 그렇고 그냥 씌웠다, 뺏다 하도록 되어 있습니다)의 후드가 장착되어 있습니다. 판매회사말로는 Skywatcher사의 4인치 굴절 셀을 그냥 가져와 사용한다고 합니다. 제가 봐도 그렇습니다.

– 경통밴드

제일 고생이 많았던 부품이자 결국은 허탈해진 부품입니다. 처음에는 당근 기성품을 구하면 되겠지 했는데, 알고 봤더니 통상 말하는 4인치 밴드는 전부 내경이 114mm 더군요. 굳이 구할려면 신타 등 중국제에 쓰는 물건을 구해야하는데, 이건 별도구입이 안되는 제품이었습니다. 거의 2~3주를 기다려보다가 포기하고 자작으로 발길을 돌렸는데, 이것도 쉽지가 않았습니다.

처음에는 두꺼운 알미늄 판재를 절곡해서 만들까 생각했는데, 경첩이 보기 싫어서 판재를 링모양으로 따내서 만들기로 결정했습니다.

하지만 밴드설계는 마쳤는데, 이걸 가공해주는 집이 별로 없었습니다. 머신가공이나 워터젯은 너무 비싸고 그나마 제일 싼게 레이저 가공인데 레이저는 알루미늄을 5mm이상 가공할 수 없다더군요. 최소한 10mm정도는 되어야 힘을 받을 텐데 난감했습니다. 그래서 레이저집 아저씨와 고민해서 5mm짜리를 2개씩 만들어서 붙여쓰기로 하고 가공에 들어갔습니다.

이것 하면서 느낀건데, 두꺼운 자재의 레이저가공은 별로 권장할 만한게 아니더군요. 앏은 판재는 상당히 깔끔하게 절삭되는데 두꺼운 재료는 상당히 거칠거칠합니다.

레이저는 2차원가공만 가능하고 10mm 이하의 구멍은 가공이 불가능하기 때문에 연결나사구멍은 어쩔 수 없이 제가 모두 수작업으로 뚫어야 했습니다. 밴드가 두개이고 위아래로 2개, 두 개씩 붙이니까 총 8개에 개당 7개의 구멍을 뚫으니까 무려 56개! 일좀 쉽게 할려고 테이프로 두개씩 붙여놓고 뚫어도 24개를 뚫어야 하는 작업입니다. 진짜 하루 왠 종일 구멍만 뚫었습니다. 다 뚫고 나니까 손은 얼얼하고 어깨는 결리고, 눈은 침침하고…

상당히 거칠고, 투박하며 연결할 때도 불편함이 많습니다. 그러나 다행히도 가대에 올려보니 그런대로 튼튼하게 경통은 잡아주더군요. 더 좋은 방법이 있을 것 같은데 항상 만들어 놓고 후회하는 버릇은 고쳐지지 않는 듯 합니다. 그런데…오 마이 갓! 이거 가공 끝나고 나서 모망원경점에서 경통에 맞는 밴드를 저렴하게 공급하겠다는 연락이 와버린 것입니다. 눈물을 흘리면서 구입했습니다…

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테스트

사실 렌즈구입하면서 “이거 사기당하는거 아닌가”, “장초점이라지만 아크로매트인데…”하고 고민 많이 했었습니다. 인터넷을 뒤져봐도 짤막짤막한 사용기만이 있었고, 혹시 싸구려 중국제를 속이고 파는게 아닌가 우려도 되고…

다행히도 테스트 결과는 상당히 만족스러웠습니다. 기존에 가지고 있던 XQ-8과 비교했을 때 월면상은 기대 이상이었습니다. 초점이 맞지 않았을 때는 색수차가 조금 보이다가 정확히 초점이 맞으면 색수차가 완전히 사라지고 상당히 콘트라스트가 높으면서도 안정적인 상을 보여주었습니다.

집 발코니에서 확인한 목성상은 XQ-8보다 매우 똘똘한 상을 보여주었습니다. 특히 굴절식이라 그런지 울렁임이 훨씬 적어서 안정적으로 관측이 가능하더군요. 좀더 자세한 테스트를 위해서는 5mm 정도의 짧고 아이릴리프가 긴 아이피스를 구해봐야 할 것 같아 펜탁스 5mm를 구해서 천망동 관측회 때 토성상으로 테스트를 해 보았습니다.

‘허걱! 이렇게 똘똘할 수가! ’라고 외칠려고 했는데, 좋은 망원경을 통해서 토성상을 본지가 별로 없어 숨죽이고 기다리던 차에, 천망동 방장님이 보시고는 ‘장초점 아크로에 대한 그간의 편견을 버려야겠습니다“라는 말을 듣자 베시시 기쁨의 미소나 베어 나왔습니다.

단점도 있습니다. 일단 경통설계시 정립미러를 사용하는 조건으로 길이를 결정하다보니 바로우를 쓰기가 어정쩡한 길이여서 고배율 테스트를 하기에 어려운 점이 있습니다. 포커서를 완전히 당기고 바로우를 연결하면 보이기는 하는데, 영 자세가 안나와서 거의 눕다시피 해야 합니다.

또 초장초점이다 보니 피어가 너무 절실합니다. 경통이 가볍다보니까 중심축이 중간 위족에 위치하게 되고, 이 상태로는 고도가 조금만 올라가도 자꾸 삼각대에 걸리고 좁은 베란다 같은 경우는 삼각대 위치가 제한적이어서 돌리기조차 어려운 구조입니다. 그리고 삼각대를 다 빼고 올려도 쪼그려 관측을 해야 합니다. 피어 자작이나 해볼까 고민 중입니다.

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이상으로 4인치 장초점 굴절 자작기를 마치겠습니다.

그동안 도움을 주신 천망동 회장님, 방장님, 장용님 그리고 경통가공을 도와주신 박사장님께 깊은 감사를 드립니다.

반사경의 정밀도

 2006/1/16 16:41

다음의 내용은 천망동 자료, 오리온광학 Q&A, R.F Royce Mirror 등 인터넷에서의 광학기기 정밀도에 관한 자료들을 종합하여 작성되었다.

보통 광학, 특히 렌즈나 미러의 가공 정밀도를 따질 때 [람다(λ)] 라는 척도를 많이 사용한다. 원래 람다는 파장을 나타내는 단위로 1파장이 1람다에 해당되며 빛의 속도(상수)를 주파수로 나눈 개념이다. 그러나 광학기기에서 쓰이는 람다라는 단위는 빛의 3원색 중의 하나인 녹색광의 1파장인 550nm(백만분의 1미터, 0.00055mm) 길이를 기준으로 광학기기의 가공 정밀도 오차를 표시하는데 사용된다. 물론 렌즈에서도 동일하게 사용되기는 하나 국내에서는 렌즈보다는 미러의 가공 정밀도 표현에 많이 애용된다.

그러나 우리를 당황하게 만드는 건, 같은 람다의 단위로 표시됨에도 불구하고 전혀 다른 의미를 갖는 표현방식이 존재한다는 것이다. 통상 미러정밀도 표시방법은 다음과 같다.

surface R.M.S error
wavefront R.M.S error
P-V surface-front error
P-V wave-front error
Strehl ratio

[surface error vs. wavefront error]

연마된 경면과 이론적 이상치(완벽한 포물면)와의 차이에 따른 오차가 surface error이며 반사된 후 초점면에서 발생하는 광로길이의 차이 (OPD: Optical Path Difference)가 wavefront error이다.

재미있는 사실은 surface error에 2배를 곱하면 wavefront error가 된다는 점이다. 이는 거울이 빛을 반사하기 때문에 발생하는 것으로 입사광의 오차만큼 반사광에서도 에러를 안고 출발하기 때문이다.

[R.M.S : Root Mean Square]

수학에서 들어본 바가 있을 것이다. 각각의 측정점에서의 오차를 제곱하여 평균한 값을 다시 제곱근을 통해 환원된 값을 얻는 것이다. 예를 들어 A부터 D까지 경면상의 4개의 점을 선택하여 측정해본 결과 최적 곡면(포물면)으로부터의 각각 -1/4λ, 1/2λ, 1/4λ, -1/2λ 의 오차를 가졌다고 하자. 이걸 그냥 평균 내버리면 +-값이 상보되어 버리지만 이를 모두 제곱하여 평균하게 되면 각각의 오차를 반영할 수 있게 되며 이를 다시 제곱근 계산하면 원래의 기준으로 환원된다. 평균값은 0λ로 퍼팩트한 미러같지만 RMS로 계산하면 1/2.53λ가 나와 버린다.

RMS는 전체 경면의 가공오차의 평균값을 나타내주기 때문에 골고루 제대로 연마되어있는가를 살피기에는 좋은 지표이나 측정점의 선택에 따른 오차가 상당할 수 있고, 만약 미러경면의 일부만이 오차를 크게 가지고 나머지 경면은 별 문제가 없을 경우 이의 특성을 반영하기 어렵다는 문제를 가지고 있다. 이래서 같이 보아야 할 지표가 Peak to Valley(P-V) 방법이다.

[P-V : Peak to Valley]

P-V는 RMS와는 달리 경면전체에서 최적곡면과 비교하여 가장 높은 곳과 가장 낮은 곳의 차이를 표시하는 P-V surface error와 초점면에서의 광로길이의 차이(OPD)중 최대인것(가장 짧은것과 가장 긴것) P-V wavefront error로 대별된다. 앞에서도 말했듯이 반사의 법칙에 따라 P-V surface의 값을 2배하면 P-V wavefront 값이 된다.
P-V의 경우는 미러 가공정밀도의 최대 에러율을 나타낸다고 볼 수 있기 때문에 다른 면은 최소 P-V 수치보다는 낮은 에러율을 가진다고 볼 수 있겠다.

그러나 P-V라고 해서 미러의 에러율을 정확히 반연하고 있지는 못하다.
예를 들어 똑같은 1/4λ 수치를 갖는 미러가 있다고 한다면 두 미러는 동일한 광학적 특성을 보여주어야 하나 만약 하나의 미러는 1/4λ 가 아주 일부의 부분에서만 발생되는 에러이고 나머지는 최적곡면의 커브를 나타내고 다른 하나의 미러는 모든 경면에서 동일한 1/4λ의 에러를 보이고 있는 경우가 있을 수 있다.
이 경우 둘다 1/4λ wavefront(또는 surface) error를 갖는 미러이지만 전자의 미러가 훨씬 좋은 상을 보여줄 것이며 이때는 오히려 P-V보다 RMS가 더 좋은 지표가 될 수 있다는 것이다.

따라서 결론적으로는 P-V, RMS 모두 고려해야할 사항이지 어느 하나만가지고는 판단할 수 없다는 것이다.

[Strehl ratio]

국내에서는 그다지 사용하고 있지 않는 지표이나 외국 고급미러의 경우 반드시 표기하는 지표이다. 이의 근원은 Airy Disk이다. 초점상에서 Airy Disk로 들어오는 빛이 많으면 많을수록 좋은 상을 기대할 수 있으므로 최적 커브를 갖는 반사경의 에어리디스크 밝기(Strehl ratio=1.0)에 비해 이의 비율을 나타낸 것이 Strehl ratio가 된다. 만약 미러가 완벽하다면 Strehl ratio는 1.0이 된다. 사실 이를 측정하기는 쉽지 않으며 이를 다루는 공식 또한 매우 복잡하다.
단, 이를 RMS와 연계하여 다음과 같이 공식을 단순화하여 사용하기도 한다.
Strehl ratio = 1 – (2 pi * RMS)2

보통 Rayleigh Limit 수준인 P-V wavefront 1/4λ의 경우 RMS는 1/14λ, Strehl ratio로는 0.82 수준이 되며 P-V wavefront 1/10λ는 RMS 1/36λ, Strehl ratio는 0.97로 거의 환상적인 수준임을 알 수 있다.

Commonly Encountered Wavefront Relationships

P-V Fraction

P-V Decimal

RMS

Sterhl ratio

Comments

1/3

0.333

0.094

0.71

 

1/4

0.250

0.071

0.82

Rayleigh Limit

1/5

0.200

0.057

0.88

 

1/6

0.167

0.047

0.92

Good

1/7

0.143

0.041

0.94

Very Good

1/8

0.125

0.036

0.95

Excellent

1/9

0.111

0.032

0.960

Excellent

1/10

0.100

0.028

0.967

Excellent

1/11

0.091

0.026

0.974

Excellent

1/12

0.083

0.024

0.978

Excellent

이를 대충 형식화하면 RMS / 3 ≒ P-V wavefront ≒ Strehl ratio / 3 정도가 된다.
물론 이것은 상당히 많은 측정점의 선택을 통해 표준화시킨 예이지 반드시 이 공식이 적용될 수 없음을 상기 P-V와 RMS간의 차이에서 본 바 있다.
만약 이러한 값들이 상호 관계를 가지려면 최소한 레이저 인터페로미터를 통해 100군데 이상의 측정점값을 통해 파악되어야 한다. 요즘과 같은 컴퓨터 측정 기술을 도입했다면 믿어도 될 것이나 사실 대량생산하는 보급품의 경우 이과정을 거쳤을 리 만무하므로 결국 고가의 고급미러 등의 품질보증서에서나 볼 수 있는 데이터라고 보면 될 것이다.

다만, 미러구입시 최소한 나타내는 수치가 wavefront인지 surface인지, P-V인지 RMS인지 정도는 파악해 보는 것이 좋을 듯 하다.

반사경(미러)의 청소

2005/12/23 13:06 / AstroField

 미러 청소방법을 소개한다.

지금부터 설명하는 청소방법은 박성래씨의 홈페이지에 등록되어 있는 방법과 내가 실습해본 경험에 기초한다는 점을 먼저 밝힌다.

준비물은 고순도 반도체용 알콜, 의약용솜, 퐁퐁, 증류수 2~3리터, 대야가 전부이다.

미러청소를 위해서는 미러를 분해내야한다. 먼저 미러셀뭉치을 지지하고 있는 경통의 나사를 제거한다. 나사가 제거되면 미레셀뭉치을 들어 낸 다음 하판과 미러셀을 분리한다.  이때 보통 광축조절나사로 셀을 지지하므로 광축조절나사(당기는 나사)를 완전히 풀면 된다.

미러셀이 분리되었으면 미러 홀더의 나사를 풀어낸다. 만약 이전에 광축이 잘 맞아있던 상태라면 풀기전에 나사의 조임위치를 마킹해 놓는 것도 좋다.

지지대가 풀렸으므로 미러를 살짝 들어낸다. 전과정에서 미러의 경면에 손자국이 나지 않도록 조심하야 하며 어떠한 경우에도 코팅 경면을 문지르지 않도록 한다. 들어낸 미러를 수도가(되도록이면 정수기가 달린 수도를 권장한다)에 가져가서 비스듬히 세운 상태에서 흐르는 물로 큰 먼지덩어리를 떨구어 낸다. 그냥 흐르는 물의 압력에만 의존하고 손은 대지 않는다.

다음에 대야에 미러를 놓고 물을 채운다. 이때 물의 높이는 미러경면보다 1cm 정도 높은 수준으로 채워야 한다. 물속에 퐁퐁(주방세제)을 넣는다. 절대로 산도나 알카리도가 높은 세제를 쓰면 안되며 욕실청소용 세제는 절대 금물이다. 퐁퐁에서 적당한 거품이 만들어지게 한다.

준비해 놓은 약솜을 평평하게 펴서 미러위에 살짝 놓는다. 물을 왠만큼 머금은 다음에는 먼저 대야를 좌우/상하로 흔들어서 물먹은 솜의 무게만으로 미러경면이 닦에도록 한다. 만약 보호막 코팅이 되어 있다면 손으로 솜의 끝을 살짝 잡고 흔들어도 무방하다. 사실 SiO2 보호막 코팅의 경우 손으로 문대지 않은 다음에는 잘 기스가 나지 않는다. 이과정에서 대부분의 오물은 제거되며 혹시 곰팡이라든가 누른 때의 경우는 좀 부풀린 다음에 제거하면 된다.

 미러를 꺼내서 흐르는 물에 여러번 헹구어서 중성세제를 완전히 제거한 뒤 증류수로 다시 수차례 말끔이 헹구어 낸다. 미러경면의 물을 흔들어서 최대한 떨구어 낸뒤 미러가 마를 때까지 기다린다. 이때 바닥에 수건을 깔고 미러를 옆으로 세워놓기를 바란다. 뉘어 놓으면 미러의 중앙으로 물방울이 모여서 얼룩을 만들기 때문이다.

급할 경우 헤어드라이어를 사용할 수 있으며 가능하면 찬바람으로, 아니면 뜨거운 바람은 멀리서 사용하기 바란다. 큰 물방울은 찬바람으로 바깥쪽으로 밀어낼 수 있다. 아무리 증류수로 세척을 해도 물방울 자국은 남기 마련이다.

이때 사용하는 것이 고순도 알콜이다. 순도 98~99%로 증발이 상당히 빠르다. 이걸 솜에 적당히 뭍힌 후 물자국들을 살살 문지르면 금세 지워진다. 그냥 경면 전체를 큰 알콜 솜으로 살짝만 닦아주는 것도 괜챦다.

이것으로 미러세척은 끝났다. 레이저 콜리메이터를 쓴다면 아마 세척과정에서 센터링 마크가 지워졌을 것이다.  이것을 새로하는 방법을 알려준다.

프린터를 이용해서 미러와 동일한 크기의 원을 그리고 중심점을 표시하여 출력한다. 프린터가 없으면 컴파스로 원을 그리면 된다. 원의 중심을 송곳 등으로 2~3mm의 구멍을 만들거나 1.5cm 정도의 원을 만들어 잘라낸다. 원을 대충 잘라서 미러의 크기와 똑같이 맞춘 후 중심점에 유성 마커로 2~3mm 크기의 점을 찍거나. 원을 떼어 냈다면 주위를 마커로 돌아가면서 원을 만들어 준다. 유성마커가 없다면 포스트잇의 끈끈이 부분을 1.5cm 원으로 잘라 붙여 놓으면 된다. 테이프, 양면테이프 등은 절대 사절이다.

다음은 다시 조립하는건데 역순으로 하면 된다. 다시 미러를 셀에 놓고 미러 홀더를 조금씩 돌아가면서 조인다. 이때 아까 맞추어 놓은 마팅에 준하여 조이거나 마크하지 않았다면 드라이버를 두손가락의 힘으로만 돌려서 더이상 안돌아가는 수준까지만 조여준다. 너무 많이 조이면 미러가 뒤틀려서 상이 엉망이 된다.

 나머지 순서를 별 문제 없이 거꾸로 시행하면 된다.

반사경의 코팅 (2005.12.21 18:27)

글쓴지가 언제였던가…3월 14일이 가장 최근 글이니 거의 9개월 가까이 손을 놓고 있었다는 야그!…-_-;

그렇다고 별보기를 접은 건 아니었다. 무엇보다 고생하던 장초점 굴절망원경을 완성했고 그 성능 또한 너무너무 만족스러웠으니까… 이 담번에 장초점 굴절 자작기를 완료할 예정이니 기다리시라!

이전에 짬을 내서 반사경 코팅과 관련된 몇가지 정보를 올리려 한다. 뭐, 별스러운건 아니고, 많이들 질문하는데, 그다지 정리된 답변들이 없어서 그런 것이다. 여기의 정보는 내가 듣고 본, 그리고 직접 해보면서 느낀점 들이다. 이 지면을 빌어 수많은 정보를 뿌려준 세상의 스승들께 감사드린다.

반사경에 왜 코팅이 필요한지를 설명하지는 않겠다. 반짝반짝해야 뭘 반사시키지 않겠는가.

반사경 코팅(정확히 말해서 미러 광학코팅)은 크게 1차코팅과 2차코팅으로 나뉜다. 1차코팅은 반사물질을 코팅하는 금속막 코팅을 말하고 2차코팅은 1차코팅막의 보호, 또는 1차코팅의 반사율 증대의 목적으로 코팅되며 over coating이라고 불리기도 한다.

1차코팅에 주로 쓰이는 물질은 알루미늄이다. 무척 싸면서도 높은 반사율을 보이는 물질이기도 하거니와 증착하기 쉬운 성질을 가지고 있기 때문이다. 반사율만 보자면 사실 은이 더 높으며 가장 높은 반사율을 보이는 물질은 현재까지 금으로 알려져 있다. 금은 참 희안한 금속이다…

2차코팅은 보호막코팅(Protected Al) 등으로 불리우며 SiO2, TiO2, MgF2 등이 사용된다. 각 물질의 반사율은 조금씩 틀리며 순수 알루미늄 코팅에 비해 일부코팅은 다소 반사율을 떨어뜨린다.

가장 많이 쓰이는 코팅은 SiO2코팅이다. 순수 SiO를 증착시키면서 O2빔을 쏘아 SiO2로 완전 산화시켜 투명하고 단단한 막을 형성한다. Enhanced Coating은 Quartz 코팅이라고도 하는데 SiO2와 TiO2를 다층으로 코팅하여 반사율을 높인다.

보통 코팅능력이 좋다라는 가정하에 순수알루미늄코팅은 90%, Protected Al은 87%, Enhanced Al은 93%, 은코팅이 98%, 금코팅이 99% 정도의 반사율을 보인다.

보호막코팅의 경우 어느 정도의 두께로 코팅되느냐가 상당히 중요한 이슈가 되곤 한다. 보호막 코팅의 경우 투명체이기 때문에 코팅을 통과하면서 일종의 회절현상이 발생하게 된다. 이를 Constructive Diffraction이라고 하는데 이를 반사되어서 나오는 빛이 또 한번 회절될 때 생기는 Destructive Diffraction으로 상쇄시키기 위해서는 1/2람다의 두께를 가져야 한다고 한다. 좀 어려운 이야기이니까 생략하고 1/2람다라는 수치만 기억하자.

연마 및 광택작업이 끝나고 코팅작업에 들어가기 전에 체크해야 할 것은 반사경의 청결도이다. 반사경에 이물질이 묻어 있으면 코팅이 들뜨거나 고르게 되지 못하는 문제가 발생한다.

따라서 새로만든 반사경이라면 광택작업에 남아 있던 광택제나 손자국 등을 완전히 제거해야만 하고 한다. 보통 1차로 아세톤, 두 번째로 반도체용 알콜을 자주 사용한다. 재코팅하는 경우는 조금 뒤에 코팅제거 방법에서 설명키로 한다.

작업준비가 끝나면 코팅을 위해 Chamber로 들어가는데 이때 지그에 거꾸로 물린 상태로 들어가게 된다. Chamber 문을 닫고 진공상태(2×10-6 torr)를 만들기 시작한다. 램프로 챔버안을 데워서 습기를 완전히 제거한 후 알곤 이온빔이 미러경면을 깨끗이 청소한다.

다음에 산소 이온빔을 경면에 쏘아 알루미늄 증착을 위한 준비를 한다. 다음에 알루미늄을 승화시켜서 미러경면에 증착시킨다. 알루미늄 증착이 끝나면 SiO를 증착시키기 시작한다. 이때 산소이온빔을 같이 쏴줘서 SiO를 SiO2로 완전히 산화시키게 된다. SiO2 증착이 끝나면 다시 압력을 올려 미러를 꺼내는 것으로 코팅작업을 완성한다.

만약 SiO2 증착과정에서 SiO가 완전히 산화되지 않거나 높은 온도를 유지하지 못하면 색깔이 있는 코팅이 나오는 경우가 발생한다. 이렇게 의도되지 않은 경우라든가 아예 SiO로만 코팅하는 경우 보호막 코팅이 색깔을 가지게 되는데 보통 청색 내지 보라색의 색상을 보이게 되고 SiO2보다 내구성을 가지 못해 벗겨지든지 아니면 다공성 코팅이 되어버리는 점에 유의하기 바란다. 필자도 잘못된 보호막 코팅을 경험한 바 있는데, 무지 열 받는다.

참고로 알루미늄이 잘 붙도록 하기 위해서 바인팅 코팅을 먼저하는 경우가 있는데 보통 크롬을 사용한다. 크롬은 매우 안정된 물질로 왠만한 용매에 녹지 않는 특성이 있어서 재코팅시 상당히 애를 먹기도 한다.

마지막으로 자주 질문되는 내용인 코팅제거에 대해 알아보자.

코팅 제거를 위한 준비물은 가성소다(NaOH,수산화나트룸)와 빙초산(식초도 된다)이다. 가성소다는 인터넷 천연비누재료상에서 구입하면 된다.

먼저 적당한 대야를 준비한다. 절대로 금속재는 사용하면 안된다. 유리가 가장 좋으며 없으면 두터운 플라스틱으로 정한다. 가성소다는 ph12의 강알카리성 강부식성 독극물이므로 매우 위험하다. 취급시는 반드시 고무장갑, 고글, 마스크를 사용할 것을 권하며 가능하다면 실외, 아니면 창문을 통해 바람이 잘통하는 장소에서 시행하야만 한다. 물과 반응하면 수소를 방출하므로 마시면 매우 위험하며 화재나 폭발의 위험이 있는 물건이다.

물을 적당히 넣고 반사경을 중앙에 위치시킨 후 10% 정도의 농도가 되도록 가성소다를 넣는다. 이때 반드시! 물을 먼저 넣고 가성소다를 넣어야 한다. 반대로 하면 폭발하는 수가 있다. 물과 반응하면 수소를 발생하는 것은 물론 매우 높은 열을 내기 때문이다. 넣을 때도 조금씩 살살 뿌려가면서 넣는다. 나무젓가락으로 휘휘 저어서 모두 녹게 한다.

만약 순수 알루미늄 코팅이면 5분 정도면 충분하게 분리되나 보호막 코팅은 부식되지 않으므로 용약이 스며들어 녹이는데까지 상당한 시간 (반나절~하루)이 소요된다. 조금 빨리 하고 싶다면 녹이기 전에 칼 등으로 좁은 격자무늬를 많이 만들어 주면 빨리 녹는다.

대충 벗겨졌으면 (완전히 투명해지지는 않는다) 수용액을 버리고 맑은 흐르는 물로 수차례 씻어준다. 이 과정에서 눌러붙어 있던 잔유코팅은 솜 등으로 문지르면 쉽게 가루가 되어 떨어지게 된다. 반사경이 투명하게 되었으면 묽은 빙초산 물에 담궈서 중화시킨다. 다시 흐르는 물로 깨끗이 씻어주고, 의심이 되면 물을 많이 받아 하루 정도 담궈 둔다.

대충 들어갈 이야기는 다 한 것 같다. 크롬코팅은 어떻게 하냐고? 이걸 지우는 용제가 있기는 한데 너무 고가라 아마추어에게는 하늘에 떡이다. 고급미러가 아니고, 반사경 연마경험이 있다면 그냥 광택작업을 한번 해주는게 싸게 들것이다.

할인마트에서 파는 초저가 망원경은 무용지물인가.

2005/03/07 17:16 / AstroFie

 요즘 계절이 계절인 만큼 초보분들의 질문이 부쩍 늘고 있는 가운데, 할인점에서 팔고 있는 소구경 굴절망원경의 성능여부를 물어보는 질문이 많이 올라오더군요.

 답부터 말씀드리죠. 일용지물입니다.

여기서의 일용은 망원경의 원리 이해입니다.

제 어렸을 적 기억인데, 당시 중학교 1학년때 미래에 천체물리학자가 되어보겠다는 일념으로 굴절망원경을 만들었던 기억이 있습니다. 당시로는 아크로매트 렌즈조차도 구하기 어려운 시절인지라, 파란 청유리로 만든 단렌즈로 초점거리 1000mm 짜리 굴정망원경을 만들었습니다.

성능이요? 한마디로 한심했죠. 워낙이 색수차가 심했기 때문에 이를 억누르기 위해 구경의 50%나 가리는 배플을 만들었던 기억이 나는군요. 당근 경통은 주택건설현장에서 나뒹구는 빗물받이 PVC 파이프… 접안부는 종이로 만든 튜브에 쌍안경의 접안부를 빼서 테이프로 칭칭감아서 사용했지요. 덕분에 이것 만드느라고 형이 가지고 있는 고등학교 물리교과서와 지구과학 교과서를 통달했던 기억이 납니다.

 이런점에서 만약 광학이라는 것을 몸소 체험하고 싶으시다면 싸구려 망원경도 도움이 될 수도 있을 겁니다. 망가져도 별 가슴 아프지도 않을테고…

근데 천체를 제대로 보겠다는 마음이라면 일치감치 포기하시기 바랍니다. 요즘 어린친구들의 경우 인터넷의 발달로 워낙히 훌륭한 천체사진을 가뜩이나 많이 접했을 텐데, 그 망원경으로 달을 본다해도 실망이 너무 클테니까요.

 그 돈은 가능하면 저축하시기 바라며 50만원 정도 모으면 쓸만한 중고 망원경을 한번 도전해보기를 권합니다.

2005/03/03 07:50 / AstroField

 다음으로 경통을 디자인해보도록 하겠습니다.

경통디자인의 경우 여러 가지 고려사항이 존재하겠지만, 가장 중요한 부분은 경통의 길이를 결정하는 것입니다. 만약 경통길이를 정확히 결정하지 못하면 되돌이킬 수 없는 문제가 발생하고 결국 경통을 새로 만들어야하기 때문입니다. 좀 길면 그나마 잘라버리면 되지만 짧았을 경우에는 답이 안나오니까요.

 

경통디자인에 앞서 튜브의 소재를 무엇을 할 것이냐가 관건이 됩니다.

경통소재는 다양한 측면에서 망원경의 성능을 좌우하게 되는데, 소재가 단단하고 열교환이 잘되는 것일수록 광축의 틀어짐이 작고 빠른 경통냉각을 기대할 수 있습니다.

때문에 통상 즐겨 쓰이는 소재는 철판입니다. 그러나 여기에서 반대로 작용하는 요소가 하나 있는데, 바로 소재의 무게입니다.

다들 잘 아시겠지만, 천체관측장비에서 마운트가 차지하는 비중은 상당합니다. 마운트의 경우 상당히 고가이기도 하거니와 한계중량이 존재하므로 튼튼하다는 이유로 경통을 무겁게 디자인할 경우 마운트의 한계중량을 초과할 수 있기 때문에 대부분의 경우 경통의 틀어짐 등 광학적 성능에 문제가 발생하지 않는 범위 내에서 가장 가볍게 디자인하게 됩니다.

 

이래서 경통소재로는 철 보다는 훨씬 가벼운 알루미늄을 찾게 됩니다. 철의 경우 비중이 7.876g/cm3 정도인 반면 알루미늄은 이의 1/3수준인 2.70g/cm3 밖에 되지 않으니까요.

 

물론 알루미늄은 철에 비해 인장강도나 내력, 경도 등에서 많이 떨어져서 철판과 동일한 두께로 경통을 만들지는 못하지만, 철판보다 가벼운 무게로도 동일 철판보다 강하게 경통을 만들 수 있기 때문에 상당히 유용하며 특히 상당히 무른 금속이기 때문에 쉽게 가공할 수 있다는 장점이 있습니다. 그러나 순수한 알루미늄의 경우 인장강도가 많이 떨어져서 충격 등에 약할 위험이 있고, 특히 스크레치가 잘나기 때문에 통상 순수한 알루미늄보다는 알루미늄 합금, 특히 듀랄루민을 많이 찾게 됩니다. 업계에서는 이러한 다양한 알루미늄 합금을 4자리의 번호를 붙여 칭하고 있는데 듀랄루민은 A6061, 6063에 속합니다.

 

다음으로 고려할 문제는 과연 어느정도의 두께로 경통을 디자인해야하는가의 문제인데, 굴절경통의 경우 몇가지 고려해야할 문제가 발생합니다.

반사경통의 경우는 미러의 크기가 통상 상당하기 때문에 애시당초 파이프로 답을 내기는 어렵고 대부분의 파트들을 볼트/너트로 결합하기 때문에 판재를 롤링해서 사용해도 별 문제가 없습니다. 그러나 굴절의 경우는 파트자체에 나사산이 만들어져서 결속하는 경우가 많고, 특히 본 프로젝트와 같이 장초점굴절의 2단 결속식 제작의 경우 롤링해서는 나사산끼리 정밀하게 물리도록 판재를 가공한다는 것은 상당히 어려운 문제가 됩니다. 따라서 판재가공보다는 압출파이프를 구해야 하고 판재보다는 좀 두껍게 가져가야만 가공이 가능하게 됩니다.

 

통상 반사의 경우 철판은 1mm 내외입니다. 제가 쓰던 XQ-8의 경우는 0.7mm의 강판을 사용했으며 개조경통(알루미늄)의 경우는 1.5mm를 사용했는데 아무런 무리가 없었습니다.

그래서 처음에는 2mm 파이프로 가자고 결정했는데, 저렴한 가격에 구경 100mm짜리 파이프를 구한다는 것은 거의 불가능해 보였습니다. 일단 100mm/2t가 표준사이즈가 아니기 때문에 (100mm의 표준사이즈는 7t 입니다). 속을 파내야하는 문제가 발생했습니다. 거의 1200mm 정도의 속을 파낸다는건 솔직히 미련한 짓이기도 하지만, 이런걸 해줄 가공집을 찾는 것과 엄청난 가공비를 감당하기 힘들더군요.

 

그러던 중 운 좋게도 박용석님께서 이전에 100mm 쌍안경을 기획하시다 가지고 계신 3t 짜리 긴 파이프를 구하게 되었습니다.

 

파이프의 스팩은 내경 100mm, 외경 106mm, 길이 1500mm, 두께 3t 였습니다. 애초 제가 구하던 물건은 외경이 100mm 인 물건이었기 때문에 부득이 파트간의 결속에 다른 방법을 취해야만 할 것 같았습니다. <계속>

별 호응이 없긴 하지만, 혹시 훗날 필요로 하시는 분들이 계실지도 몰라서 정리해서 올립니다.

 1. 굴절 자작의 범위

 통상 ATM을 말할 때 굴절망원경보다는 반사망원경을 언급하게 되는데에는 국경이 없더군요. 왜그럴까 고민해 보았는데, 아마 망원경의 핵심인 광학계의 자작여부 때문이 아닌가 생각됩니다.

사실 굴절의 경우 렌즈 자체를 자작하는 경우는 상당히 제한적이라고 알고 있습니다. 그 이유는,

 – 아크로매트만 하더라도 최소 4면에 대한 설계가 필요하나 이는 거의 전문광학 설계의 범위에 속하기 때문에 아마추어가 접근하기는 한계가 있다.

– 어찌해서 설계를 했다 하더라도 4면에 대해 스크래치 없이 깨끗한 광학연마를 한다는 것은 무척이나 어려운 고난도의 작업이다.

– 연마를 마쳤다 하더라도 국내의 경우 코팅을 의뢰할 업체를 찾기가 쉽지 않으며 찾는다 치더라도 아마 상당한 비용을 지출하여야만 한다.

 때문에 굴절자작은 반사와는 달리 Ready Made 렌즈를 바탕으로 거의 조립수준으로 진행된다고 봐야 할것입니다.

 

2. 굴절자작이 의미가 있는가.

 렌즈는 동일구경을 가정했을 경우 미러에 비해 엄청나게 비쌉니다. 이러한 한계 때문에 대구경으로 가기에는 어려운 측면이 많고 특히 ED, SD, 플루라이트 등 아포렌즈의 경우는 자작, 기성간의 구분이 필요 없을 정도로 고가의 물건이 되고 맙니다.

그렇다고 자작의 의미가 없느냐, 그건 아닙니다. 일단 렌즈만 구할 수 있다면 반사에 비해 간단한 광학계 구조를 가지기 때문에 훨씬 쉽게 만들 수 있습니다. 그리고 반사와 같이 중앙차폐가 없기 때문에 고배율 행성 상에 있어서는 비교적 작은 구경으로도 콘트라스트 좋은 상을 얻을 수 있다는 장점이 있습니다. 마지막으로 콤팩트의 장점이 있습니다. 사실 큰 구경으로 갈 수 없다는 이유 때문이기도 하지만, 장초점이라 하더라도 경통을 분리하여 제작할 경우 이동에 유리한 측면이 있습니다. 그러나 고가의 굴절로 갈수록 경통의 정밀도에 대한 요구가 높아져서 부득이 경통두께가 늘어나 상호 상쇄하곤 합니다.

 

3. 렌즈구하기

굴절자작이 기성렌즈를 사용한다고는 하지만 불행히도 렌즈구하기가 수월하지는 않습니다.

일단 국내에서 망원경에 쓸 수 있는 렌즈를 생산하고 있는 업체는 전무합니다. 일단 수요가 한정되어 있고 대량생산의 잇점을 살릴 수 없기 때문에 요즘 국내에서 렌즈 만든다고 하는 회사들은 백이면 백 모두 핸드폰카메라나 CCTV 렌즈만을 생산합니다.

따라서 국내에서는 중고거래시장에서 간혹 나오는 렌즈를 구매하는 길이 유일한 방법입니다.

결국 외국에서 구해야하는데, 이것도 생각보다 쉽지가 않습니다.

만약 ED, 플로라이트 등 APO렌즈구매를 원하신다면 구매처는 1~2군데로 제한됩니다. 가장 쉽게 구입할 수 있는 제품은 TMB Lzos 입니다. TMB는 국내에서도 구입할 수 있지만 구입이라기보다는 구매대행이라고 보는 편이 맞는 듯 합니다. Lzos(러시아)는 TMB의 OEM 생산업체로 얼마 전에 알아본 바, 100~110mm APO렌즈가 EXW 기준 U$1,360~1,600 정도 하더군요. 수입할 경우 운송료, 관세 등을 감안하여 180~200만원 정도가 되지 싶습니다. 경통이나 접안부 등을 CNC로 제작한다 해도 300만원이하로 꽤 괜챦은 물건이 나올지도 모르겠네요. 참조사이트는 http://www.lzos.ru/en/astro_apohr.htm 이며 TMB는 APM을 통하시면 될 듯 합니다.

만약 이들 렌즈가 너무 고가라면 다음으로 고려해볼 렌즈는 D&G Optical의 장초점 아크로 렌즈입니다. 무려 1/20 wave surface 가공 정밀도를 가지고 있다하니 놀랄만한 수준인가 봅니다. 구경은 최소 5인치에서 12인치까지를 취급하며 F수는 F12, F15 두종류가 기본이고 요청에 따라 F18, F20, F25, F30까지 주문생산이 가능하답니다.

Adjustable Cell 포함으로 5인치가 795불입니다. 운송비와 관세를 감안하면 100만원 정도가 되지 않을까 싶습니다. 하지만, 안시전용 대구경 굴절을 필요로 하시는 문이 아닐 경우 대구경 굴절은 대구경 돕이나 반사보다도 이동이 어렵고 특히 D&G의 초장초점렌즈의 경우 상당히 높은 피어가 없는 한 적도의에 올리기조차 어렵다는 단점이 있습니다. 5인치라고 하더라도 초점길이만 1.5미터나 되고 후드나 접안부를 감안하면 거의 2미터에 달할 테니까요. 따라서 D&G의 경우 범용 자작용으로는 한계가 있을 듯 합니다.

만약 저사양의 렌즈를 찾으신다면 중국제가 최적입니다. 일단 구경대비 가격이 상당히 메릿이 있고 (150mm가 많아야 30만원이내) 성능도 꽤 쓸만하니까요. 현재 알려진 바로는 Synta, Jinghua등에서 저가 아크로메트를 취급하고 있다 합니다. 판매처는 뒤에 링크하겠습니다.

만약 중국제가 불안하시다면 마지막으로 고려할 수 있는 제품이 2종 가량 있습니다.

첫 번째는 들어보셨겠지만 Sky Objective 의 RR Achromat 이고 두 번째는 Antares의 Research grade Lens입니다. RR은 네덜란드 업체로 렌즈 설계후 중국에 OEM생산을 통해 공급해 왔습니마단 안타깝게도 사장이 재정난에 빠져버려 현재는 더 이상 영업을 하고 있지 않습니다. 몇주전에 사이트도 폐쇄되어 버렸네요.

Antares는 캐나다의 업체로 렌즈를 비롯 다양한 엑세서리를 공급하고 있습니다. 렌즈중에는 Synta에 공급되는 동일류의 다양한 저가렌즈(80~150mm)를 공급하고 있습니다만, 주종은 자칭 Research Grade라고 부르는 아크로매트입니다. 자기들 말로는 Vixen에 렌즈를 공급하는 일본제조업자로부터 수입하는 물건이라고 하는데, 확인되지는 않았습니다. 80mm소수경에서 105mm까지의 렌즈를 공급하며 무엇보다 장초첨 (F9~F14) 렌즈를 공급하고 있다는 면에서 상당히 매력적입니다. Air Spacced Doublet이며 4면 MgF2 코팅이 되어 있습니다. 아쉽게도 AR14코팅은 되어 있지 않습니다.

RR이 많은 유저들을 확보하고 있는 반면 Antares는 그다지 사용자가 많지 않은 것 같습니다. 인터넷을 뒤져봐도 수개의 사용기를 볼 수 있을 뿐입니다. 그런 측면에서 저는 상당히 리스키한 모험을 한 셈입니다.

현재 5~6개의 외국상점에서 취급하고 있으나 어찌된 일인지 단 2곳에서만 물건을 구입할 수 있다는 대답을 받았습니다. 나중에 알고보니 Antares 조차 가격이 너무 올라서 더 이상 Research Grade Lens를 수입하지 않는다고 하더군요. 결국 남아 있는 재고품을 사게 된 것입니다. ^^;

이 제품에 대한 성능은 제일 마지막에 다루도록 하겠습니다.

2005/02/22 15:20 / AstroField

CCD천체촬영시 가장 중요한 사항은 현재의 장비가 가지고 있는 CCD의 크기에 가장 적합한 화상의 크기를 결정하는 것입니다.
이는 찍는 대상(행성 또는 딥스카이)에 따라 달라질 수 없기 때문에 촬영전에 작정배율을 감안하여야만 합니다.

이를 좀더 편하게 하기 위해서 PHP로 CCD에서의 화상크기를 결정해주는 프로그램을 만들어 보았습니다. 좀 허접하기는 합니다만 꽤 쓸만합니다. 향후에는 이미지 직접 보여주는 기능도 추가할 계획입니다.

CCD Calc V1.30 사용하기 -> 죄송합니다. 개인 호스팅서비스를 쓰다가 워드프레스홈으로 옮겨버려서 더이상 php 프로그램을 돌릴 수 없게 되었습니다. 대신에 소스를 개방하오니 필요하신 분들은 가져다 쓰셔도 됩니다.

 

<?
/*******************************************
ccdcalc.php
——————————————–
CCD 천체촬영을 위한 시야각 검출프로그램
——————————————–
만든이 : 엄태준 (http://www.speedoftime.net)
2004. 5.12
********************************************/
$pi_value=pi();

switch ($bal_plex) {
case (1) :
$sel_plex0=”selected”;
$sel_plex1=””;
$sel_plex2=””;
$sel_plex3=””;
$sel_plex4=””;
$sel_plex5=””;
$sel_plex6=””;
break;
case (1.5) :
$sel_plex0=””;
$sel_plex1=”selected”;
$sel_plex2=””;
$sel_plex3=””;
$sel_plex4=””;
$sel_plex5=””;
$sel_plex6=””;
break;
case (2) :
$sel_plex0=””;
$sel_plex1=””;
$sel_plex2=”selected”;
$sel_plex3=””;
$sel_plex4=””;
$sel_plex5=””;
$sel_plex6=””;
break;
case (2.5) :
$sel_plex0=””;
$sel_plex1=””;
$sel_plex2=””;
$sel_plex3=”selected”;
$sel_plex4=””;
$sel_plex5=””;
$sel_plex6=””;
break;
case (3) :
$sel_plex0=””;
$sel_plex1=””;
$sel_plex2=””;
$sel_plex3=””;
$sel_plex4=”selected”;
$sel_plex5=””;
$sel_plex6=””;
break;
case (3.5) :
$sel_plex0=””;
$sel_plex1=””;
$sel_plex2=””;
$sel_plex3=””;
$sel_plex4=””;
$sel_plex5=”selected”;
$sel_plex6=””;
break;
case (4) :
$sel_plex0=””;
$sel_plex1=””;
$sel_plex2=””;
$sel_plex3=””;
$sel_plex4=””;
$sel_plex5=””;
$sel_plex6=”selected”;
break;
}

// 합성초점거리
if(!$cplx_len=””){
if($eye_len>0){
$cplx_len = $obj_len * $bal_plex * (($ccd_dist/$eye_len)-1);
}else{
$cplx_len = $obj_len * $bal_plex;
}
}

// TAN 값
if(!$cplx_len==””){
$tan_value = tan($pixel_size/$cplx_len);
}

// ATAN값
if(!$cplx_len==””){
$atan_value = atan($tan_value);
}

// 각도변환
if(!$cplx_len==””){
$dg_value = $atan_value * 180/$pi_value;
}

//초각도변환
if(!$cplx_len==””){
$sec_value = $dg_value * 3600;
}

//픽셀상크기
if(!$cplx_len==””){
$diag_pixel = $obj_sec / $sec_value;
}

//실제크기(mm)
if(!$cplx_len==””){
$diag_mm = $diag_pixel * $pixel_size;
}

//실제크기(um)
if(!$cplx_len==””){
$diag_um = $diag_mm * 1000;
}

echo(”
<html>
<head>
<style>
input,td,p {font-family:Arial}
</style>
<title>CCD Calculator</title>
</head>

<body bgcolor=”white” text=”black” link=”blue” vlink=”purple” alink=”red”>

<table border=”1″ cellpadding=”0″ cellspacing=”0″ width=”550″ bgcolor=”teal”>
<tr><td width=550 align=center height=30><font color=white>CCD Calc – CCD 화상계산기 V1.30</font></td></tr></table><br>
<table border=”0″ cellpadding=”0″ cellspacing=”0″ width=”550″ bgcolor=”silver”>
<tr><form name=”ccdcalc” method=”post” action=”$php_self”>
<td width=”550″><table border=”0″ cellpadding=”0″ cellspacing=”1″ width=”550″
style=”font-family:굴림체,sans-serif; font-size:12px;”>
<tr>
<td width=”195″ height=”20″ bgcolor=”teal”><p align=”center”><font face=”Arial” color=”white”>구 &nbsp;&nbsp;분</font></td>
<td width=”150″ bgcolor=”teal”><p align=”center”><font face=”Arial” color=”white”>입력 및 결과</font></td>
<td width=”50″ bgcolor=”teal”><p align=”center”><font face=”Arial” color=”white”>단위</font></td>
<td width=”150″ bgcolor=”teal”><p align=”center”><font face=”Arial” color=”white”>비고</font></td>
</tr>
<tr>
<td height=”20″ bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;망원경의 초점거리</font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”><input type=”text” name=”obj_len” size=”23″ style=”font-size:12px; text-align:right; background-color:rgb(224,224,224); border-width:1px; border-color:silver; border-style:solid;” value=$obj_len ></font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”>mm</font></td>
<td bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;</font></td>
</tr>
<tr>
<td height=”20″ bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;바로우 배수</font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”><select name=”bal_plex” style=”font-size:12px; border-width:1px; border-color:silver; border-style:solid;”>
<option value=”1″ $sel_plex0 >없음</option>
<option value=”1.5″ $sel_plex1 >1.5배</option>
<option value=”2″ $sel_plex2 >2배</option>
<option value=”2.5″ $sel_plex3 >2.5배</option>
<option value=”3″ $sel_plex4 >3배</option>
<option value=”3.5″ $sel_plex5 >3.5배</option>
<option value=”4″ $sel_plex6 >4배</option></select>&nbsp;</font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”>배</font></td>
<td bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;</font></td>
</tr>
<tr>
<td height=”20″ bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;아이피스 초점거리</font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”><input type=”text” name=”eye_len” size=”23″ style=”font-size:12px; text-align:right; background-color:rgb(224,224,224); border-width:1px; border-color:silver; border-style:solid;” value=$eye_len ></font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”>mm</font></td>
<td bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;직초점은 입력없음</font></td>
</tr>
<tr>
<td height=”20″ bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;아이피스-CCD거리</font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”><input type=”text” name=”ccd_dist” size=”23″ style=”font-size:12px; text-align:right; background-color:rgb(224,224,224); border-width:1px; border-color:silver; border-style:solid;” value=$ccd_dist ></font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”>mm</font></td>
<td bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;직초점은 입력없음</font></td>
</tr>
<tr>
<td height=”20″ bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;단위픽셀사이즈</font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”><input type=”text” name=”pixel_size” size=”23″ style=”font-size:12px; text-align:right; background-color:rgb(224,224,224); border-width:1px; border-color:silver; border-style:solid;” value=$pixel_size ></font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”>mm</font></td>
<td bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;픽셀하나의 크기</font></td>
</tr>
<tr>
<td height=”20″ bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;CCD전체화소수(가로)</font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”><input type=”text” name=”ccd_width” size=”23″ style=”font-size:12px; text-align:right; background-color:rgb(224,224,224); border-width:1px; border-color:silver; border-style:solid;” value=$ccd_width ></font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”>pixel</font></td>
<td bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;유효화소기준</font></td>
</tr>
<tr>
<td height=”20″ bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;CCD전체화소수(세로)</font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”><input type=”text” name=”ccd_height” size=”23″ style=”font-size:12px; text-align:right; background-color:rgb(224,224,224); border-width:1px; border-color:silver; border-style:solid;” value=$ccd_height ></font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”>pixel</font></td>
<td bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;유효화소기준</font></td>
</tr>
<tr>
<td height=”20″ bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;촬영대상의 초각</font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”><input type=”text” name=”obj_sec” size=”23″ style=”font-size:12px; text-align:right; background-color:rgb(224,224,224); border-width:1px; border-color:silver; border-style:solid;” value=$obj_sec></font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”>초각도</font></td>
<td bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;달:30분 목성:47초</font></td>
</tr>
<tr>
<td height=”20″ bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;합성초점거리</font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=center> $cplx_len </td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”>mm</font></td>
<td bgcolor=”white”><p>&nbsp;</td>
</tr>
<tr>
<td height=”20″ bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;픽셀당 탄젠트값</font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”> $tan_value </td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”>radian</font></td>
<td bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;</font></td>
</tr>
<tr>
<td height=”20″ bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;픽셀당 역탄젠트값</font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”> $atan_value </td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”>radian</font></td>
<td bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;Arc Tangent 적용</font></td>
</tr>
<tr>
<td height=”20″ bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;픽셀당 커버각도</font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”> $dg_value </td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”>도</font></td>
<td bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;라디안X180/파이 </font></td>
</tr>
<tr>
<td height=”20″ bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;픽셀당 커버초각</font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”> $sec_value </td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”>초각도</font></td>
<td bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;도X3600</font></td>
</tr>
<tr>
<td height=”20″ bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;투영된 상의 크기(픽셀)</font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”> $diag_pixel </td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”>pixel</font></td>
<td bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;</font></td>
</tr>
<tr>
<td height=”20″ bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;투영된 상의 크기(mm)</font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”> $diag_mm </td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”>mm</font></td>
<td bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;</font></td>
</tr>
<tr>
<td height=”20″ bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;투영된 상의 크기(um)</font></td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”> $diag_um </td>
<td bgcolor=”white”><p align=”center”><font face=”Arial”>um</font></td>
<td bgcolor=”white”><p><font face=”Arial”>&nbsp;</font></td>
</tr>
<tr>
<td height=”20″ colspan=”4″ bgcolor=”white”><p
align=”center”><font face=”Arial”><input type=”submit” value=” 반 영 ” style=”font-family:굴림체; font-size:12px; padding:3px;”></font>&nbsp;</td>
</tr>
</table></td>
</tr></form>
</table>
</body>
</html>
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보드카메라를 이용한 행성촬영용 카메라 개조

2005/02/22 09:24 / AstroField

2004년에 시도되었던 웹캠용 보드카메라의 행성전용카메라로의 개조프로젝트입니다. 만들어 놓고도 주경업그레이드가 늦어서 제대로된 사진을 못올려서 좀 그렇기는 하네요… 조만간에 좋은 사진 올리도록 하겠습니다.

<블로그 주소를 옮기면서 기존 파일이 전부 깨져보렸네요. 복구중입니다만 시간이 걸리듯 합니다. 죄송합니다>