태양을 적절한 밝기로 보려면 광량을 10만분의 1 정도로 줄여야 한다.
거울의 반사율이 약 5%라고 본다면 (5%)^4=1/16만이니까 4번 반사된 빛은 적절한 밝기로 눈에 들어온다. 물론 주경의 집광력이 눈보다 훨씬 크므로 구경이 작고 초점거리가 긴 거울을 선정했다.
주경: 구면경. 구경 76mm, 초점 길이 900mm
부경: 단축 20mm
(1) 염화제2철(FeCl3)로 주경과 부경의 코팅을 제거했다. 에칭용액으로 검색하면 쉽게 구할 수 있다.
폐액은 부식성이 강하므로 따로 모아 보관하며, 남은 용액은 충분한 양의 물로 헹구어낸다.
부경이든 주경이든 가급적이면 무광 처리가 되어있는 게 좋다.
(2) 미러셀을 가지고 고민하다가 사이즈가 맞는 제품이 있길래 바로 구입했다.
3D프린터로 제작한 것이라 오래 지나면 변형되겠지만 시제품으로는 제일 좋은 대안이다.
만듦새도 나쁘지 않다.
경통은 지관(내경 98mm, 외경 108mm)을 구입했는데 크기가 맞지 않는다. 튜브 안으로 들어가야 좋은데....
(3) 주경 초점길이 재보기
초점길이 900이라고 파는 제품이지만 오차가 얼마인지 확인해 보아야 한다. 광원과 상이 같은 위치에 잡히도록 거울의 위치를 정하면 광원(또는 상)과 거울 사이의 거리는 초점길이의 2배가 된다.
측정해보니 1760mm. 초점길이는 980mm로 나왔다.
(4) 마름질하기
백포커스는 9cm 정도로 잡아주자. 더 길게 잡아주면 접안부 미러를 이용할 수 있지만 그건 나중에 생각하고.
부경 위치, 경통 굵기, 주경~부경간 거리 등을 고려해보니 튜브 길이는 797mm이면 좋겠다.
(5) 경통 만들기
방구석 모서리에 경통을 놓고 슬슬 돌려가면서 칼로 절단했다.
접안부 구멍은 34mm 홀쏘로 뚫었다.
(6) 테스트
미러셀은 절연테이프로 대충 감아서 붙였고
접안부는 1.25인치 포커서를 적당한 플레이트와 결합하고 테이프로 탄탄하게 감았다. 나중에 다르게 제작하려면 포커서 베이스를 잘 만들어야 할 듯.
광축은 대충 스파이더 모양 보고 맞춘 후 관찰!!
결과
○ 눈부시다. 접안렌즈 앞쪽에 편광판을 붙여 광량이 가장 작아지도록 접안렌즈를 회전시켜서 보았더니 참을만 하다. 잠깐씩 보면 괜찮은데 계속 보기에는 너무 밝다. 포커서 내부에 그냥 편광판을 장착해 놓고 접안부에 편광판을 하나더 추가 해보니 훨씬 낫다.
○ 접안부에 오각프리즘을 이용하면 내부에서 2회 더 반사되므로 광량이 딱 적당하다. 그렇지만 시야가 좁아지고 정렬이 어려워진다. 백포커스도 훨씬 더 길게 설계해야 한다.
○ 경통이 길어도 야트막한 가대만 있으면 관찰하기 불편하지 않겠다.
○ 경통이 굳이 튜브일 필요는 없다. 트러스 형식이면 차라리 태양 조중하기도 편하겠다.
