Die Leistung von astronomischen Spiegeln, die über längere Zeiträume der Umgebung ausgesetzt sind, kann einen langsamen Leistungsabfall erfahren. Sie müssen in der Regel regelmäßig gewartet werden, was eine Reinigung und/oder Neubeschichtung beinhalten kann.
Obwohl mir gesagt wurde, dass sich das Aluminium verschlechtert und von Zeit zu Zeit ersetzt werden muss, entspricht dies nicht meinem Verständnis des Verhaltens von Aluminium in Luft. Ich bin mir ziemlich sicher, dass eine frisch aufgedampfte Schicht aus reinem Aluminium schnell eine native Oxidschicht von vielleicht 20 Å amorphem Aluminiumoxid entwickeln wird (Aluminiumoxid), das dann ziemlich undurchlässig für die Diffusion von allem anderen ist, dem die Atmosphäre es aussetzen könnte, einschließlich verschiedener Schadstoffe.
Ich kann verstehen, dass es in einigen Fällen letztendlich einfacher sein könnte, das Aluminium nach einer Reihe von Reinigungen aufgrund von angesammelten Schäden durch die Reinigung zu entfernen und zu ersetzen , aber gibt es Hinweise darauf, dass das Aluminium aufgrund des chemischen Abbaus des Aluminiums selbst ersetzt werden muss? ?
Ich fand diesen Artikel, Reflectivity Degradation Rates of Aluminium Coatings at the CFHT , Magrath, B. 1997, Pub. Ast. Soc. Pac. 109 , 303 , was zu zeigen scheint, dass – zumindest an einem Observatoriumsstandort – ein repräsentativer Testspiegel, der der Beobachtungsumgebung (in der Kuppel) ausgesetzt war und einmal im Monat gewaschen wurde, über 32 Monate keine signifikante Verschlechterung des Reflexionsvermögens zeigte, ähnlich wie bei einem Spiegel das blieb geschützt, aber nicht gereinigt.
Der belichtete und ungewaschene Testspiegel zeigte jedoch einen kontinuierlichen Reflexionsverlust, der im gleichen Zeitraum um etwa 10 % abfiel. Ein vierter Spiegeltest wird regelmäßig durchgeführt Reinigung verlor etwa 5% Reflektivität.
Dies ist natürlich ein kleiner, begrenzter Test, weniger als drei Jahre, nur ein Ort, eine Wellenlänge und nur ein Parameter (Reflektivität). Aber es unterstützt ein wenig die Idee, dass Spiegel zwar schmutzig werden und regelmäßig gereinigt werden müssen, das Aluminium selbst sich jedoch möglicherweise nicht verschlechtert.
Daher meine Frage: Wird bei Hauptspiegeln in großen Observatorien regelmäßig das Aluminium entfernt und neu beschichtet? Warum? , wobei „Warum“ die spezifische Notwendigkeit für das Entfernen und Ersetzen anspricht. Wenn diese Primärteile tatsächlich regelmäßig neu mit Aluminium beschichtet werden, liegt das daran, dass sich das Aluminium tatsächlich verschlechtert?
Ich suche nach einer Antwort, die einige Sicherungsreferenzen enthält. Wenn Ihre Antwort zum Beispiel die Form Du dumme Gans hat, kennt jeder Aluminiumanläufe wie Dickens! , untermauern Sie dies bitte mit einem Hinweis auf Messungen des Anlaufens von Aluminium. Vielen Dank!
Aus Magrath 1997 :
GIF ("Blink-Komparator")
Von http://global.kyocera.com/fcworld/charact/chemistry/chemiresist.html - Aluminiumoxid kann im Vergleich zu anderen Materialien möglicherweise bemerkenswert widerstandsfähig gegen chemische Angriffe sein - beachten Sie die logarithmische Skala.
Die einzelnen Figuren:
Dies ist vielleicht nicht die Art von Teleskopen, an die Sie denken, aber da IACTs (Imaging Atmospheric Cherencov Telescopes) letztendlich auch Licht im (oder nahe) optischen Bereich messen, sind ihre Spiegel ähnlich aufgebaut.
Die wichtigen Arrays (HESS, VERITAS und MAGIC) haben zumindest teilweise Spiegel aus Glas oder mit Glasoberflächen, die auf der Vorderseite mit Aluminium (Al) und einer zusätzlichen einfachen Schutzschicht (z. B. SiO) beschichtet sind , Al Ö ). Da sie aber ohne jeglichen Luxus wie Schutzkuppeln oder ähnliches die ganze Zeit der Umwelt ausgesetzt sind, degeneriert die Beschichtung ziemlich schnell.
Im Fall von HESS im Khomas-Hochland von Namibia müssen die Spiegel allen möglichen Umwelteinflüssen standhalten, angefangen beim Wüstensand über extreme Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht bis hin zu neugierigen Vögeln, die an ihren Spiegelbildern herumstochern . So war nach fünf Jahren der optische Wirkungsgrad der Spiegel so schlecht, dass man tatsächlich durch den Spiegel hindurchsehen konnte. Um die Lebensdauer des Instruments zu verlängern, wurden die Spiegel mit einer etwas anderen Aluminiumbeschichtung aufgearbeitet. Im folgenden Bild ist der Zeitpunkt der Spiegel-Neubeschichtung mit der blau schattierten Fläche markiert.
Bildquelle: https://www.mpi-hd.mpg.de/hd2012/pages/presentations/Stegmann.pdf
Die Degeneration für die Spiegel der anderen oben erwähnten Observatorien war von ähnlichen Zeitskalen und sie führten auch einige Neubeschichtungskampagnen durch.
Weitere Informationen finden Sie beispielsweise in den folgenden Papieren, die einen Überblick über die verschiedenen möglichen Techniken enthalten:
Wenn Sie jemals in Namibia sind, besuchen Sie das größte optische Teleskop der Welt:
Bildquelle: https://www.lsw.uni-heidelberg.de/projects/hess/HESS/hessmultnu.phtml
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genannt2voyage
Andy
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