L’idea di realizzare in proprio un fotometro fotoelettrico per l’Osservatorio di Torre Luciana è nata per soddisfare l’esigenza, principalmente didattica oltre che scientifica, di poter effettuare semplici esperienze di fotometria stellare.
Il fotometro viene utilizzato con gli strumenti ottici di cui dispone l’osservatorio; strumenti abbastanza semplici e finalizzati all’uso didattico.
Era importante quindi che il fotometro fosse abbastanza leggero, di modesto ingombro e con lettura integrata.
E' comunque prevista la possibilità, in futuro, di collegare lo strumento ad un personal computer per l'acquisizione dei dati fotometrici in tempo reale.

1. Sistema di puntamento 2. Sistema di messa a fuoco 3. Rivelatore fotoelettrico 4. Box di lettura

1. Sistema di puntamento
Il sistema di puntamento iniziale è realizzato mediante uno specchio a slitta, inclinato di 45 gradi, per il rinvio dell'immagine al primo oculare fornito di croce di puntamento.

2. Sistema di messa a fuoco
Il sistema di focalizzazione dell'immagine reale della stella in esame è connesso attraverso un tubo di alluminio filettato sui due lati, la cui lunghezza è stata scelta in funzione del percorso ottico determinato dallo specchio di rinvio a 90 gradi posto in precedenza; tutto questo per ottenere l'immagine a fuoco in concomitanza con la prima visione di puntamento. Il fascio di luce catturato dal telescopio, dopo essere riflesso dallo specchio inclinato di formazione dell'immagine, viene inviato sullo specchio secondario che lo rimanda opportunamente verso l'oculare d'analisi, in modo tale che l'operatore abbia la visione completa relativa al campo ed al foro di centratura.
Due gruppi di lenti dall'elevato potere convergente hanno permesso di ottenere un'apertura di campo e un ingrandimento adeguati per questo oculare di analisi.
Il problema della costruzione del piccolo foro centrale direttamente sulla superficie dello specchio è stato risolto chimicamente depositando al centro dello specchio una piccola goccia di una soluzione concentrata d'idrossido di sodio e lavando perfettamente il tutto dopo pochi minuti. Infatti, il reagente asporta l'alluminio nella zona interessata dalla goccia non intaccando la superficie in vetro.
Per facilitare il puntamento degli oggetti di interesse è stato utilizzato un diodo LED rosso che aiutasse a individuare il foro di centratura ed è stato posto un doppio crocicchio (realizzato con fibra per corda di chitarra) direttamente sulla superficie dello specchio e sopra al foro di centratura.
Lo specchio di rinvio verso l'oculare di analisi è dotato di una manopola per la sua rotazione, allo scopo di facilitare la centratura dell’immagine.

3. Rivelatore fotoelettrico
La ruota portafiltri che precede il rivelatore, costruita in PVC nero, possiede sei finestre, una delle quali cieca per la misura del segnale di buio; le altre sono a disposizione per i filtri. Attualmente, per effettuare analisi fotometriche R.G.B., sono montati i filtri Kodak Wratten n.25 (rosso), n.58 (verde) e n.47 (blu).
Alla ruota segue il raccordo tubolare per il sistema fotometrico di rivelazione; agendo sul sistema si può variare la sua distanza dal diaframma in modo da permettere al fascio di luce di proiettarsi su tutta la superficie del fotocatodo.
Il tipo di fotomoltiplicatore usato è l'H5783 della Hamamatsu, dotato di un elemento sensibile di 8mm di diametro.
Per l'applicazione su alcuni tipi di telescopi di tutto il sistema fotometrico, in modo particolare per i riflettori di tipo Newton, è stato necessario aggiungere una lente correttrice divergente al collettore d'ingresso, per ottenere una buona messa a fuoco dell'immagine.

4. Box di lettura
Il box di lettura, oltre a visualizzare i dati fotometrici, provvede all'alimentazione di tutto il sistema. Sul pannello frontale troviamo l’interruttore d’accensione, il display con pulsante per la sua retroilluminazione, il connettore BNC di input e l'uscita dell’alimentazione per il fotorivelatore.

Il fotometro è stato montato la prima volta su un telescopio Celestron C5+ (Ø=125mm, F=1250mm, in configurazione Schmidt-Cassegrain).
Sono state scelte per la prova di taratura alcune stelle del Cigno e dell'Aquila, in maniera che le loro magnitudini fossero comprese tra 1 e 5 e che le stelle fossero raccolte in una stessa regione di cielo, per evitare di dover tener conto del coefficiente di estinzione atmosferica.
La misura è stata effettuata con filtro Kodak Wratten n.58 (verde).
La correzione del fondo cielo è stata trascurata perché ritenuta, nelle nostre condizioni di misura, non significativa.
Dopo aver misurato l'intensità I delle stelle in esame, attraverso la formula di Pogson (M = -2,5 • Log(I)) abbiamo ottenuto le relative magnitudini strumentali, poi confrontate con le magnitudini da catalogo delle stesse stelle.
Il grafico di confronto, ottenuto ponendo sull'asse x le magnitudini da catalogo e sull'asse y quelle strumentali da noi misurate, mostra quanto lineare si sia rivelato il comportamento del fotometro (lo scarto medio risulta essere inferiore a 0,08 magnitudini).

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