'별을 보는 이야기/장비 이야기, 리뷰'에 해당되는 글 3건

  1. 2012.04.15 천체망원경용 접안렌즈의 적색광 투과율 비교
  2. 2010.06.03 지금까지 본 경통들의 행성상 순위
  3. 2010.06.03 스카이워쳐 ED80 굴절망원경 사용기, 리뷰 2

1. 서론

  천체망원경에서 집광력이 가장 중요하기에, 접안렌즈의 투과율은 망원경의 성능을 얼마나 제대로 발휘해 주는지에 대한 매우 중요한 요소입니다. 이미 기존에 어떤 접안렌즈가 투과율이 좋고 나쁜지에 대한 경험적인 정보는 있지만, 이를 실험으로 확인해보고 싶었습니다.

  마침 학교에 간단한 광학실험실이 있어서, 시간나면 해보고 싶었던 접안렌즈 투과율 실험을 해 보았습니다. 보통 렌즈의 투과율은 재질에 따라 다르며, 여기서 코팅에 따라 또 달라집니다. 이 실험은 650nm 파장의 단색 레이저를 이용하였으므로, 우리 눈이 가장 민감한 녹색광의 투과율과 다르다는 점을 유념하셔야 합니다. 다만 발광성운의 주요 파장인 656.3nm의 H-alpha와 매우 가깝다는 점에서 중요한 의미가 있을 수 있습니다.

 

2. 방법

2-1 검출기

  검출기는 약 1제곱cm 정도 크기의 정사각형 모양으로, 소자가 무엇인지는 모릅니다. 하지만 단색의 레이저를 쓰며, 레이저가 접안렌즈를 통하였을 때와 통하지 않았을 때, 그리고 레이저 마저 껐을 때의 값을 통하여 투과율을 계산하므로, 검출기의 소자를 몰라도 문제가 없다고 보고 진행하였습니다

2-2 레이저 출력의 안정성

  레이저 출력이 안정적인지에 대해서 알아볼 방법이 없습니다. 하지만 아래 표에서 레이저와 검출기의 위치를 고정했을 때 접안렌즈를 통과하지 않은 경우의 값들이 매우 일정함에 따라, 레이저 출력이 검출기가 주는 값의 소수점 셋째자리까지는 안정적인 것으로 볼 수 있습니다.

2-3 실험 방법

  학교 광학실험실에 있는 650nm의 레이저가 접안렌즈를 통과할 때와 접안렌즈 없었을 때의 광검출기에서의 값을 비교하여 투과율을 구했습니다. 실험은 형광등을 하나 켜놓고 했기에, 매 번 레이저 없을 때의 검출기 값, 레이저를 접안렌즈 없이 쏘았을 때의 값, 레이저를 접안렌즈를 통하여 쏘았을 때의 값을 각각 측정하였습니다. 당연히 접안렌즈의 방향은, 우리가 관측할 때 눈의 방향에 검출기가 오도록 하였습니다.

2-4 9mm 접안렌즈들

  9mm 접안렌즈들은 접안렌즈에 의해 확대된 레이저의 빛 다발의 크기가 광검출기 안에 간신히 들어오는 정도로, 광 검출기에 미처 포함되지 못한 빛들이 있을 수 있습니다. 따라서 아래 표에 '최소값'이라고 표시된 접안렌즈들은 적어도 이보다는 투과율이 높을 것으로 생각해야 합니다.

 

3. 결과 

4. 해석

  위 표에는 플뢰슬 나글러 Type 6, 스카이워쳐 울트라와이드앵글 (올리본 울트라 와이드 앵글) 세 가지 접안렌즈가 있습니다. 이 중 플뢰슬이 투과율이 가장 높고 울트라와이드앵글이 투과율이 가장 낮음을 알 수 있습니다.

4-1 플뢰슬끼리의 비교

  같은 플뢰슬 타입의 접안렌즈 중에서는 GS 플뢰슬이 650nm 파장에서 투과율이 가장 높습니다. 징후아 (맥스비젼) 플뢰슬이 셀레스트론 플뢰슬보다 투과율이 높다는 것은, 셀레스트론의 물건들이 대개 스카이워쳐 OEM이라고 보았을 때 징후아 플뢰슬이 스카이워쳐 플뢰슬보다 투과율이 높은 것으로 보입니다. 따라서 실험결과만으로 보자면, 중국 혹은 대만의 플뢰슬 접안렌즈의 650nm에서의 투과율은 GS > 징후아 (맥스비젼) > 셀레스트론 (스카이워쳐) 순으로 볼 수 있습니다.

  플뢰슬 타입 접안렌즈는 매우 고전적인 디자인이므로 광학적인 문제로 볼 수 없으며, 가격대로 볼 때 단정짓기는 어렵지만 렌즈의 재질 문제로 보기에는 어려운 점이 있습니다. 따라서 반사 방지 코팅의 문제를 가장 의심해볼 수 있습니다.

4-2 나글러 Type 6

  이 접안렌즈는 이 실험에서 사용된 접안렌즈들 중 가장 많은 매수의 렌즈를 쓰고 있으므로, 당연히 가장 낮은 투과율을 보여야 정상입니다. 이 접안렌즈는 배율이 어느 정도 있어서, 렌즈에 의해 확대된 레이저 빛 다발이 검출기 안에 들어오도록 하는데 간신히 성공했습니다. 따라서 96.9%라는 투과율은 최저치로, 실제 투과율은 이보다 높을 가능성이 상당히 있습니다. 비슷한 예가 GS plossle끼리 혹은 Celestron Plossle끼리는 0.5% 이내의 투과율 차이밖에 보이지 않는 반면 스카이워쳐 울트라와이드 앵글의 경우15mm와 9mm가 무려 3%의 차이를 보이는 것을 주목해야 합니다. 만일 더 저배율의 나글러였다면 98%에 가까운 투과율을 보였을지도 모릅니다.

  또한 고작 4장의 렌즈를 쓰는 셀레스트론 (스카이워쳐) 플뢰슬 타입에 비하여 나글러 type 6 9mm는 훨씬 많은 렌즈매수 (7장) 를 쓰고 있음에도 더 높은 투과율을 보이고 있습니다. 이는 이 접안렌즈의 코팅이 스카이워쳐보다 월등히 뛰어나며, 아마도 GS나 징후아 (맥스비젼)의 코팅과 적어도 비슷하거나 더 뛰어나다는 근거로 볼 수 있습니다.

4-3 울트라와이드앵글 접안렌즈

  울트라와이드앵글의 경우, 극심한 고스트 현상이 관측자들로부터 여러차례 보고된 바가 있으므로, 여러 관측자들로부터 알려진 기존의 주관적인 관측경험들과 실험 결과가 잘 일치합니다. 실제로 이 접안렌즈는 투과율이 상당히 떨어지는 것으로 판단할 수 있어 보입니다.

4-4 난반사 방지 처리와의 관계 및 가정

  이 실험에서는 빛 투과율을 실험하였기에, 내부 난반사 방지 처리와는 상관이 없이 렌즈 매수와 코팅이 투과율을 나타냄을 고려해야 합니다. 내부 난반사가 심할 경우, 투과율이 실제로 나빠도 다소 투과율이 높도록 왜곡할 수 있기 때문입니다. 하지만 레이저를 이용한 실험이기에, 내부 난반사 방지 처리가 이 실험에 큰 영향이 없다고 가정하였습니다.

4-5 단초점 접안렌즈

  레이저라고 해도 약간의 면적이 있어서, 배율이 높은 단초점 접안렌즈의 경우 이 레이저의 빛을 지나치게 확대해 버렸습니다. 때문에 또 다른 텔레뷰의 나글러 type 6 3.5mm와 특히 코팅기술로 유명한 XO 5mm의 투과율을 조사할 수 없었습니다.

 

5. 결론

  650nm 파장에서의 접안렌즈의 투과율을 조사한 결과입니다.

  (1) 플뢰슬 방식 중에서는 GS 플뢰슬이 투과율이 가장 뛰어나며, 셀레스트론의 것이 가장 떨어집니다.

  (2) 나글러 type 6 9mm는 투과율의 최소값으로 여겨지는 값을 기준으로 해도, 많은 7장의 렌즈를 쓰고 있음에도 불구하고 렌즈 매수가 4장 뿐인 셀레스트론 (스카이워쳐) 플뢰슬 접안렌즈들에 비하여 투과율이 크게 쳐지지 않습니다.

  (3) 스카이워쳐 울드라와이드앵글 접안렌즈는 심각하게 투과율이 떨어집니다. 적어도 발광성운 관측용으로는 적합하지 않으며, 제조사에는 코팅의 보완이 필요한지 여부를 검토하길 권합니다.

Posted by 당근day
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1. MEADE LX200R : 제조사에서는 리치-크레티앙 변형이라고 설명. 모 사설천문대에 설치된거 보고 놀람. 이거 옆에 TOA 130, TOA150이 있었으나 굴절따위 눈에 안 들어 왔음.

2. TMB203 : 3매 아포크로메틱, 렌즈 3장 중 1장 ED. 나는 Serial number 1짜리로 봤음.

3. TEC 140 : 3매 아포크로메틱, 렌즈 3장 중 1장 ED. 이름값 한다.

4. TMB 152 : 3매 아포크로메틱, 렌즈 3장 중 1장 ED. 솔직히 3위와 차이를 잘 모르겠다.

5. FS128 : 2매 아포크로메틱, 렌즈 2장 중 1장 Fluorite. 나에게 처음으로 엔케미니마를 보여준 놈.

6. OMC 140 : 영국오리온사의 막스토프-카세그레인. 미국오리온사와 같은 회사 아님. 위에 FS128과 같은 날 같은 장소에서 보고 놀람.

7. XQ-12 한정판 : 한국에 처음 들여온 초기 2대만 성상 좋은. 둘 다 모두 엄청나게 훌륭한 광학적 성능을 보여줬고 보통의 씨잉에서 400배 이상의 무시무시한 성능을 보여줌. 그러나 이후 들어온 다른 물건에서 다시 보았을 때에는 행성 보면 안 되겠다는 같다는 느낌을 받았음.

8. 스카이워쳐 ED120 : 중국제의 반란

9. XQ-10 : 역시 초기물량만 성상이 좋은 것 같다.

10. 스카이워쳐 ED80 : 현재 쓰고있다. 광량부족이 아쉽다.

11. Sky90 : ED80보다 상은 좀 떨어지지만 광량이 더 풍부해서 더 나을 때도 있다,

12. 징후아 127mm 아크로메틱 : 뭐, 그냥 넣어봤다.

아 물론 이 모든걸 모두 같은 날 같은 장소에서 같은 장비로 본건 아님. 

Posted by 당근day
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이번에는 나의 첫 망원경인 스카이워쳐 ED80에 대해서 적어보겠다.

모델명 : ED80-Pro
제조사 : Skywatcher
제조국 : 중국 (짱깨!!!!!)
구입 : 2006년 4월, 포르타 경위대외 함께 중고구입
제품사양
구경 : 80mm
렌즈 : 2매 ED 아포크로메틱 굴절 (2장 중 1장 ED)
초점거리 : 600mm
초점비 : 7.5

- 장점-
저렴한 가격에 80mm 아포크로메틱을 손에 넣을 수 있다.
중국제이지만 광학계는 봐줄만하다.

-단점-
포커서가 문제많다.
80mm치고 크고 무거워서, 작은 망원경의 이점이 없다.


-비교-
비교대상 : TMB 80 (TMB사의 80mm Fluorite 아포크로메틱, 3장 중 1장 Fluorite, 구경 80mm, 초점거리 600mm)

이 날 제가 동호회의 어느 분으로부터 빌린 TMB80 경통과, 근처에 사는 대학생이 소유한 SKY90이 같이 나와서 여의도에서 First light를 했습니다. (여의도가 씽이 많이 안 좋습니다. 한강 때문인 것으로 추측중입니다.)

SKY90은 상태가 안 좋은 것이 확인이 되어 병원행(-.-;;)을 결정했기 때문에 별로 관측에 도움이 되지 못했고, TMB80은 빌려서 약 보름간 거의 매일 사용한 상태였기 때문에 이 경통을 이용하여 씨잉과 ED80-Pro의 대략적인 성능을 가늠하는데 도움이 되었습니다.

TMB80으로는 거의 색수차를 보기 힘들었고, 씽이 좋을 때 Hi-LE아이피스를 통해 215배에서 칼같은 상을 보여주었습니다.  그러나 여의도의 씨잉 사정상 215배를 보는 날은 드물었고, 대체로 씨잉이 5/10을 넘기는 날이 거의 없었다고 보고 있습니다.

이번에는 ED80-Pro로 관측했을 때, 같은 아이피스에 같은 천정미러(TMB80에 달려있던 MAX-bright)를 사용했을 때 TMB80에서는 볼 수 없었던 색수차가 조금 보였고 초점보다 안쪽에서는 목성에 붉은 테두리가, 바깥쪽에서는 푸른 테두리가 분명하게 보였으나(TMB에서는 정말 이런 것을 볼 수 없었습니다.) 제가 예상한 것 보다 훨신 적었습니다. 가격을 생각할 때 색수차만 놓고 보면 이것이 '기존의' 빅센ED중에서도 잘 나온 것이라고 해도 아무도 눈치챌 수 없었을 것입니다.

두 경통 모두 씨잉의 상태에 따라서 3.6mm를 사용할지 2.8mm를 사용할지를 결정해야 했고, 2배바로우+6mm의 조합은 2.8mm보다 분명하게 상이 떨어졌기 때문에 사용하지 않았습니다.



-포커서 (초점조절부분)-

포커서 - 클라이포드
제가 가지고 있는 것은 Celestron의 1.25" 프리즘이지만, TMB80과 같이 빌려온 Max-bright와 XW7mm가 있었기 때문에, TMB80을 반납하기 전까지 ED80-Pro에 활용했습니다.

클라이포드 포커서는 외관으로는 특이한 점은 없는 그냥 클라이포드로 보입니다. 그러나 관측해보면 몇가지 문제점이 나타납니다.

결론부터 얘기하면, 그냥 예전의 랙피니언 접안부가 차라리 낫다는 생각을 하게 만듭니다.

1. Max-bright나 XW같은 무거운 악세사리를 하나라도 사용할 경우, 천정을 관측하다가 초점을 조절할 때 포커서통이 내려오기는 하는데 올라가지는 않는 경우가 있었습니다. 다행히 무게를 이기지 못하여 쳐지는 현상은 없었으나, 손으로 밑에서 받쳐서 통을 위로 한참 올려놓은 다음에 내려오는 방향으로 초점을 조심스럽게 조절해야 하는 불편함은 처음에는 매우 황당한 것이었습니다.

원인1은 포커서통의 연마 문제로, 클라이포드 포커서는 포커서통과 포커서와의 밀착으로 초점이 조절되는데 밀착되는 면이 제대로 평평하게 연마된 것이 아니라 좌-우 방향으로 오목하게 연마되어 있다는 것입니다. 그래서 마찰이 일어나야 할 면에 제대로 닿지 못하고 양쪽 끄트머리에만 조금 마찰이 일어나서 움직이는 힘을 제대로 받지 못합니다.

원인2는 포커서통이 코팅된 상태라는 것으로, 클라이포드 포커서는 포커서통과 포커서와의 밀착으로 초점이 조절되는데 이 과정에서 이 약한 코팅이 벗겨져서 그 자리에 묻어있고, 이것이 이물질로 작용해 무거운 악세사리를 달았을 때 걸려서 올라가지 않는 현상을 만들어 냈습니다. 반면에 마찰이 되지 않은 가운데 부분은 지금도 코팅이 남아 있습니다. 마찰이 일어나는 면은 코팅되지 말아야 했습니다.

이 문제를 가지고 엄청나게 스트레스를 받다가, 여러차례 열어서 벗져긴 코팅을 제거해 주고 포커서통을 계속 움직여서 아예 깎여나갈 부분은 미리 깎여나가게 해버렸습니다. 그래서 포커서의 부드러운 움직임은 기대하지 않아도 지금은 천정을 바라보고 XW를 끼워도 위-아래 방향으로 잘 움직입니다.

다시 문제가 발생하면 아예 마찰이 일어나는 면의 코팅을 다 벗겨버리릴 생각이고, 그래도 해결되지 않으면 포커서를 교체할 생각입니다. 아직까지는 몇 번의 관측을 하는 동안 큰 문제가 발생되지는 않고 있습니다.

기회가 되면 포커서에서 문제를 일으키는 부분의 사진을 첨부하겠습니다.

2007.1.8 추가 - 클라이포드 포커서는 마찰면에 입혀진 코팅을 모두 벗겨내도 마찰면이 마찰과정에서 조금씩 벗겨져서 사이에 끼기 때문에, 일정횟수 마찰 후 닦아줘서 벗겨진 이물질을 제거해야 합니다. 그렇지 않고 방치하면 천정을 볼 때 무거운 아이피스나 다이아고날을 사용할 경우 초점이 위쪽으로 이동하지 않는 경우가 생깁니다. 저는 포커서 교체를 결정했습니다. 그러나, 가벼운 아이피스를 사용할 경우 신경써서 관리 해 주면 관측에 편리함은 조금 줄어도 관측은 가능하기 때문에 작은 망원경에 무리하게 투자할 필요가 없다고 생각될 경우 그냥 자연산으로 쓰는 것이 더 좋습니다.


2. 초점조절시의 진동
처음에는 밴드의 문제로 알았는데, 알고보니 이 문제도 포커서의 문제인 것으로 추측됩니다. 포커서통은 경통에 달려있는 6개의 금속 베어링과 닿으면서 경통의 안-바깥 방향으로 움직입니다. 이 때 이 베어링들을 통해 포커서의 진동이 경통으로 바로 전달되는 것 같아서, 해당 부분에 테이프를 붙여서 베어링이 테이프와 닿게 했더니 조금 나아졌습니다.
초점 조절할 때 처음에는 고배율에서 도저히 관측할 맛이 나지 않을 정도였는데, 지금은 인내심을 가지고 관측할만 합니다.
이 문제가 포커서만의 문제인지는 저도 모르겠습니다.

나는 이 포커서 문제를, 포커서를 다른 회사 것으로 바꿔버림으로서 해결했다.

아무리 생각해도 스카이워쳐의 포커서는 생각없이 만들었다. 만든 사람들 이 경통으로 꾸준히 별을 보는게 아님이 분명하다. 요즘에도 같은 포커서로 나오던데, 할 말이 없다.


-총평-
행성상은 나쁘지 않지만, TMB80보단 뒤떨어진다. 그러나 80mm라는 작은 구경의 한계 때문에, 약간의 광학적 차이가 난다고 해서 보일게 안 보이거나 안 보일게 더 보이거나 하진 않는다.

성운,성단,은하를 보는데에도 역시 80mm라는 구경의 한계에 걸린다고만 보면 되겠다.

한계배율은 달, 목성의 경우 200배이며, 토성의 경우 어두워서 150~200배 사이를 권한다.

예민한 관측자나 무거운 천정미러/접안렌드를 쓸 관측자라면 포커서는 갈아치우길 권한다. 그런데 포커서를 갈아치우면 추가금이 들어가니까, 결국 더 비싼 좋은 경통을 사는게 나을지도 모른다.

-행성관측용 추천 접안렌즈-
다카하시 Hi-LE 2.8mm (씽이 좋을 때 달, 목성용)
다카하시 Hi-LE 3.6mm (보통씨잉)
XW 3.5mm
나글러 type 6 3.5mm
Radian 3mm


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Posted by 당근day
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