Foro Astrónomo.org

[justify]

[color=beige]Materiales usados para tallar un espejo de telescopio reflector? Calidad, dilatación y tiempo aclimatación térmica, costes... Comparativa Pyrex, Zerodur, Cuarzo ... [/color][hr]
[hr]

Hace tiempo, en nuestro hilo sobre los [url=https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=15375.0]Mitos "infames" sobre telescopios astronómicos[/url], el compañero [i]Fran[/i] abrió un debate sumamente interesante traduciendo un artículo de Sky&Telescope. El "Mito nº1" abordaba si los espejos fabricados en Pyrex son siempre superiores a los de vidrio flotado o BK-7, y mostraba una tabla básica de materiales. El hilo original derivó hacia un rico debate sobre otros mitos, contaminación lumínica y aperturas en ciudad.

Para no hacer [i]off-topic[/i] allí, he decidido extraer, corregir y ampliar drásticamente la información técnica y abrir este Topic como referencia permanente para el foro. Los datos proceden de los [i]datasheets[/i] directos de Schott, Corning y Ohara, incluyendo materiales exóticos (ULE, Clearceram) que aparecen frecuentemente en debates entre fabricantes amateurs (ATMs) y usuarios avanzados.

[anchor=tabla_sustratos]
[h2]Tabla de sustratos para espejos de telescopio[/h2]

[table]
[tr]
[td][b]Material[/b][/td]
[td][b]Índ. refracción (~550 nm)[/b][/td]
[td][b]Densidad (g/cm³)[/b][/td]
[td][b]Módulo Young (GPa)[/b][/td]
[td][b]Dureza Knoop (kg/mm²)[/b][/td]
[td][b]CTE (×10⁻⁷/°C)[/b][/td]
[td][b]Cond. térmica (W/m·°C)[/b][/td]
[td][b]Calor espec. (kJ/kg·°C)[/b][/td]
[td][b]Período de uso (~años)[/b][/td]
[/tr]
[tr]
[td]Pyrex (Corning 7740)[/td]
[td]1,474[/td]
[td]2,23[/td]
[td]65,5[/td]
[td]418[/td]
[td]32,5[/td]
[td]1,13[/td]
[td]0,75[/td]
[td]~1940–hoy[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Schott Borofloat 33 / Supremax 33[/td]
[td]1,472[/td]
[td]2,23[/td]
[td]64,0[/td]
[td]480[/td]
[td]32,5[/td]
[td]1,20[/td]
[td]0,83[/td]
[td]~1995–hoy[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Schott Suprax 8488[/td]
[td]1,482[/td]
[td]2,30[/td]
[td]67,0[/td]
[td]—[/td]
[td]41,0[/td]
[td]1,20[/td]
[td]—[/td]
[td]~1960–2000[/td]
[/tr]
[tr]
[td]BK-7 (borosilicato crown)[/td]
[td]1,517[/td]
[td]2,51[/td]
[td]81,5[/td]
[td]510[/td]
[td]71,0[/td]
[td]1,13[/td]
[td]0,85[/td]
[td]~1950–hoy (óptica, raro en espejos)[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Vidrio flotado / vidrio de placa[/td]
[td]1,520[/td]
[td]2,50[/td]
[td]73,0[/td]
[td]470[/td]
[td]86,0[/td]
[td]0,75[/td]
[td]0,73[/td]
[td]~1960–hoy (solo apertura <150 mm)[/td]
[/tr]
[tr]
[td]BVC (borosilicato crown bajo coste)[/td]
[td]~1,516[/td]
[td]~2,50[/td]
[td]~73,0[/td]
[td]—[/td]
[td]~85,0[/td]
[td]—[/td]
[td]—[/td]
[td]~1970–2010 ⚠️ descatalogado[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Sílice fundida (cuarzo sintético)[/td]
[td]1,459[/td]
[td]2,20[/td]
[td]73,0[/td]
[td]590[/td]
[td]5,5[/td]
[td]1,38[/td]
[td]0,74[/td]
[td]~1960–hoy[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Cervit C-101 (vitrocerámico Owens-Illinois)[/td]
[td]opaco[/td]
[td]2,49[/td]
[td]92,0[/td]
[td]—[/td]
[td]±0,5[/td]
[td]1,46[/td]
[td]—[/td]
[td]~1966–1985 ⚠️ descatalogado[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Astrositall CO-115M (vitrocerámico LZOS, Rusia)[/td]
[td]opaco[/td]
[td]2,46[/td]
[td]90,2[/td]
[td]—[/td]
[td]±0,6[/td]
[td]1,18[/td]
[td]0,92[/td]
[td]~1970–hoy[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Zerodur (vitrocerámico Schott)[/td]
[td]opaco (~1,540)[/td]
[td]2,52[/td]
[td]90,2[/td]
[td]550[/td]
[td]−0,2[/td]
[td]1,63[/td]
[td]0,85[/td]
[td]~1968–hoy[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Clearceram-Z (vitrocerámico Ohara)[/td]
[td]opaco (~1,540)[/td]
[td]2,55[/td]
[td]90,0[/td]
[td]540[/td]
[td]0,0 ± 1,0[/td]
[td]1,51[/td]
[td]0,82[/td]
[td]~1995–hoy[/td]
[/tr]
[tr]
[td]ULE (Corning 7972)[/td]
[td]1,482[/td]
[td]2,21[/td]
[td]67,6[/td]
[td]460[/td]
[td]0,0 ± 0,3[/td]
[td]1,31[/td]
[td]0,76[/td]
[td]~1965–hoy (uso profesional/espacial)[/td]
[/tr]
[/table]
[color=#aaaaaa][i]Fuentes: Byron Greer (Sky&Telescope), Corning datasheets (ULE 7972), Schott AG, Ohara GmbH (Clearceram-Z), Owens-Illinois (Cervit, datos históricos). CTE en ×10⁻⁷/°C. Celdas «—»: dato no disponible en documentación oficial. BVC: datos aproximados (~) por similitud composicional con vidrio de placa; producto descatalogado ~2010.[/i][/color]
[info width=320 float=right border=#333332][img width=320 alt=Disco de vidrio Supremax en bruto para espejo de telescopio]https://pplx-res.cloudinary.com/image/upload/pplx_search_images/efd10790c875f6da87617ce44c19d6f296372b21.jpg[/img][/info]
[h3]Qué es cada valor: [/h3]

[list]
[li][b]Índice de refracción:[/b] Irrelevante para espejos primarios (la luz rebota en el aluminizado sin atravesar el sustrato). Crítico solo en lentes y correctores.[/li]
[li][b]Densidad:[/b] Determina el peso bruto del disco. Cuarzo, Pyrex y ULE (~2,2 g/cm³) son notablemente más ligeros que BK-7 o vidrio flotado (~2,5 g/cm³), lo que alivia la montura y el equilibrio del tubo.[/li]
[li][b]Módulo de Young:[/b] Rigidez mecánica del material. A mayor valor, más delgado puede fabricarse el espejo sin que flexione bajo su propio peso en la celda.[/li]
[li][b]Dureza Knoop:[/b] Resistencia superficial al rayado microscópico. Interesa al óptico tallador: mayor dureza permite alcanzar menor [i]rugosidad superficial[/i] y superficies más lisas. El cuarzo (590 kg/mm²) es notablemente más difícil de trabajar que el Pyrex (418 kg/mm²): requiere más tiempo de esmerilado y grano más fino.[/li]
[li][b]Coeficiente de Dilatación Térmica (CTE):[/b] Cuánto cambia de volumen el material ante un cambio de temperatura. Es la propiedad más debatida y la que más confusión genera; la analizamos en detalle a continuación.[/li]
[li][b]Conductividad térmica y Calor específico:[/b] Gobiernan la velocidad de enfriamiento físico del disco. A mayor conductividad y menor calor específico, el espejo evacua el calor acumulado más rápidamente hacia el aire ambiente.[/li]
[/list]

[info width=416 float=right border=#333332][img width=410 alt=Estabilización figura óptica y mirror seeing espejo telescopio]https://i.postimg.cc/8C0XnfQ2/IMG-20260613-003101.jpg[/img]

[img width=410]https://i.postimg.cc/kXRYQmk2/a5937d8b2aef469c803089c45e8741c95b632891.jpg[/img]
[/info]


[h2]El doble problema de la aclimatación[/h2]


Cuando sacamos el telescopio al frío de la noche, el espejo libra dos batallas térmicas independientes. Confundirlas es la raíz de muchos mitos comerciales sobre los materiales caros.

[h3]1 · Estabilización de la figura óptica (problema mecánico interno)[/h3]


Los espejos se pulen a temperatura controlada (~20 °C). En el campo, la cara frontal y los bordes se enfrían antes que el núcleo, creando un gradiente que contrae el cristal de forma desigual. En sustratos con CTE elevado (BK-7, vidrio flotado, incluso Pyrex), esa contracción deforma físicamente la parábola de forma transitoria: el resultado es aberración esférica y astigmatismo hasta que el gradiente desaparece.

Los vitrocerámicos (Zerodur, Astrositall, Cervit, ULE, Clearceram) tienen un CTE cercano a cero: aunque el frente esté a 5 °C y el núcleo a 15 °C, el volumen no varía. [b]Su figura parabólica es estable desde el primer minuto.[/b]

[h3]2 · Estabilización del seeing local (problema aerodinámico externo)[/h3]


Aquí está la trampa que la publicidad de materiales caros suele silenciar. Aunque la figura óptica del Zerodur sea intachable desde el minuto uno, si el disco está más caliente que el aire circundante actúa como una placa calefactora: calienta la capa de aire en contacto con el aluminizado, que asciende en forma de turbulencias convectivas. Como el aire caliente y el frío tienen distinto índice de refracción, la luz de la estrella atraviesa una coctelera óptica antes de llegar al foco. Ese es el [url=https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=6998.0][i]seeing local[/i] o [i]mirror seeing[/i][/url], y afecta igual a un Zerodur que a un BK-7 mientras ambos estén físicamente más calientes que el aire.

Para eliminarlo, el espejo debe enfriarse hasta menos de ~1 °C de diferencia respecto al ambiente. Y aquí el grosor es decisivo: el tiempo de enfriamiento crece con el [b]cuadrado del grosor[/b] del disco. Un espejo de 25 mm se estabiliza cuatro veces más rápido que uno de 50 mm del mismo material.

[h3]3 · El factor que nadie menciona: el tiempo de espera en el taller[/h3]


El CTE también impacta directamente en el proceso de fabricación (ATM). Durante el esmerilado y pulido, el disco acumula calor por fricción. Antes de cada prueba óptica hay que esperar a que el disco alcance de nuevo la temperatura de equilibrio:

[list]
[li][b]Vidrio flotado / soda-lime:[/b] espera ~1 hora entre sesión y prueba.[/li]
[li][b]Pyrex / borosilicato:[/b] espera ~15–20 minutos.[/li]
[li][b]Cuarzo sintético / Zerodur:[/b] espera prácticamente nula.[/li]
[/list]

Para un taller profesional esto se traduce directamente en coste de fabricación. Para el ATM aficionado, en tiempo de sesión recuperado.

[h3]La tríada del rendimiento térmico óptimo[/h3]

[list]
[li][b]Material rígido (alto módulo de Young)[/b] → permite fabricar el espejo muy delgado sin flexión en la celda.[/li]
[li][b]Bajo grosor[/b] → acelera el enfriamiento físico y elimina antes el seeing local. [i]Nota:[/i] incluso un espejo fino de vidrio flotado (soda-lime) puede superar en práctica a un espejo grueso de Zerodur, como demuestran los trabajos de Mel Bartels y el "Big Thin Gang".[/li]
[li][b]Ventiladores traseros de capa límite[/b] → imprescindibles en aperturas >200 mm para evacuar el calor residual activamente durante la observación.[/li]
[/list]


[h2]Jerarquía de sustratos por preferencia técnica[/h2]


Ordenación cualitativa de Mike Spooner (Lockwood Custom Optics) sin considerar precio, desde el punto de vista de un tallador profesional:

[list]
[li][b]1º ULE[/b] (mínima expansión, muy ligero)[/li]
[li][b]2º Zerodur[/b] (mínima expansión, alta rigidez)[/li]
[li][b]3º Sílice fundida[/b] (CTE muy bajo, excelente calidad superficial)[/li]
[li][b]4º Clearceram-Z[/b] (equivalente funcional al Zerodur)[/li]
[li][b]5º Cuarzo natural[/b] ⚠️ [i]nota:[/i] "cuarzo natural" y "sílice fundida" se usan indistintamente en contexto amateur, pero son productos distintos; la sílice fundida es el producto ópticamente homogéneo[/li]
[li][b]6º Astrositall / Cervit[/b] (vitrocerámicos con ⚠️ riesgo de burbujas internas en algunas partidas)[/li]
[li][b]7º Pyrex y borosilicatos equivalentes[/b] (Borofloat, Supremax)[/li]
[li][i]Fuera de consideración:[/i] BK-7, vidrio flotado, BVC — solo en diámetros <150 mm[/li]
[/list]


[h2]La realidad económica: ¿cuánto cuesta cada sustrato?[/h2]


Las diferencias técnicas anteriores se traducen en diferencias de precio muy drásticas. Escala orientativa para blancos de ~250 mm (~10"):

[table]
[tr]
[td][b]Material[/b][/td]
[td][b]Rango de precio (~250 mm)[/b][/td]
[td][b]Quién lo usa[/b][/td]
[td][b]¿Vale la pena para aficionados?[/b][/td]
[/tr]
[tr]
[td]Vidrio flotado / vidrio de placa[/td]
[td]~20–50 €[/td]
[td]Iniciación, ATMs históricos[/td]
[td]Solo en apertura <150 mm[/td]
[/tr]
[tr]
[td]BK-7[/td]
[td]~120–180 €[/td]
[td]Producción china en masa (GSO, etc.)[/td]
[td]Sí, con ventiladores de aclimatación[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Pyrex (Corning 7740)[/td]
[td]~180–280 €[/td]
[td]Mercado amateur estándar[/td]
[td]Sí, buena relación técnica/precio[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Schott Borofloat 33 / Supremax 33[/td]
[td]~280–420 €[/td]
[td]Talladores de calidad (ej. Orion UK)[/td]
[td]Sí, para aperturas medias (200–300 mm)[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Schott Suprax 8488[/td]
[td]~300–500 €[/td]
[td]Orion UK y talladores europeos[/td]
[td]Sí, buen compromiso calidad/precio[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Sílice fundida (cuarzo sintético)[/td]
[td]~650–1.100 €[/td]
[td]Óptica de precisión, ATMs avanzados[/td]
[td]Solo si superas los 300–350 mm[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Zerodur / Clearceram-Z[/td]
[td]~1.400–2.300 €[/td]
[td]Semiprofesional, >400 mm[/td]
[td]Difícilmente justificable en aficionado[/td]
[/tr]
[tr]
[td]ULE (Corning 7972)[/td]
[td]~550–700 €/kg (materia prima)[/td]
[td]Observatorios, instrumentación espacial[/td]
[td]No: terreno exclusivamente profesional[/td]
[/tr]
[/table]
[color=#aaaaaa][i]Precios orientativos de mercado (blancos sin tallar, ~250 mm). Fuentes: Edmund Optics, Reginato Telescopes (Supremax), Alibaba industrial, foro ATM Cloudy Nights. Varían según grosor, acabado y proveedor. Precios ±4%.[/i][/color]

La diferencia de precio entre un BK-7 y un Zerodur es de [b]factor 10 a 15×[/b]. Para aperturas de aficionado (hasta ~300 mm), esa inversión no mejora el resultado observacional si el espejo está bien figurado y el tubo cuenta con ventiladores. El punto de inflexión real está en los [b]400 mm y más[/b]: a esas aperturas, la masa del espejo es tan grande que la aclimatación puede durar horas, y el coste de un sustrato de baja expansión empieza a justificarse.[/justify]

[info width=510 float=right border=#224433]
[h3][color=#00ff7f]FAQs,Preguntas frecuentes[/color][/h3]


[list]
[li][color=#aaccbb][b]¿Con qué frecuencia hay que re-aluminizar el espejo?[/b][/color]
No hay una respuesta única. En condiciones normales de aficionado (uso en campo, guardado en casa), un recubrimiento de Al + SiO₂ puede durar 10–20 años antes de que la pérdida de reflectividad sea visible en la práctica. Si notas que la imagen ha perdido contraste, la óptica tiene picados visibles o el espejo muestra zonas apagadas irregulares, es el momento de re-aluminizar.
[/li]
[li][color=#aaccbb][b]¿"Capa de cuarzo" y "Enhanced aluminum" son lo mismo?[/b][/color]
No. "Capa de cuarzo" (SiO₂) es la sobrecapa de protección básica que llevan casi todos los espejos modernos. "Enhanced aluminum" o "aluminio mejorado" implica además una o más capas dieléctricas adicionales calculadas para aumentar la reflectividad por encima del ~88–90 % estándar, generalmente hasta el 93–95 %.
[/li]
[li][color=#aaccbb][b]¿Un recubrimiento dieléctrico puro en el primario vale la pena?[/b][/color]
En telescopios de aficionado, rara vez. Los dieléctricos puros son muy sensibles al ángulo de incidencia, y en un espejo cóncavo ese ángulo varía a lo largo de la superficie. Son excelentes en diagonales y espejos planos, donde la incidencia es más uniforme y el área reflectante es mucho menor.
[/li]
[li][color=#aaccbb][b]¿Puedo limpiar el espejo con alcohol isopropílico?[/b][/color]
Con moderación y en caso de manchas grasas o de dedo. Lo más seguro es agua destilada con una gota de detergente neutro (tipo lavavajillas sin perfume). El alcohol isopropílico puro es aceptable para manchas concretas que no ceden con agua, pero debe aplicarse con un hisopo limpio en un solo pase, sin frotar.
[/li]
[li][color=#aaccbb][b]¿El espejo secundario necesita el mismo recubrimiento que el primario?[/b][/color]
En términos de tipo de recubrimiento, sí es conveniente que ambos sean coherentes (p. ej., ambos enhanced o ambos estándar). El secundario tiene una superficie mucho menor, pero su degradación impacta directamente en la imagen igual que la del primario: el sistema entero refleja primario × secundario. Muchos talleres de re-aluminizado ofrecen precio conjunto espejo primario + secundario.
[/li]
[/list]
[/info]
[hr]
[h2][color=white]ANEXOS[/color][/h2]


[h3][color=orange]Referencias 1ª parte[/color][/h3]

[list]
[li][url=https://www.corning.com/media/worldwide/csg/documents/ULE-Product-Information.pdf]Corning ULE 7972 — Product datasheet oficial[/url][/li]
[li][url=https://www.schott.com/en-gb/products/zerodur-p1000308]Schott Zerodur — Product datasheet oficial[/url][/li]
[li][url=https://www.schott.com/en-gb/products/borofloat-p1000309]Schott Borofloat 33 / Supremax 33 — datasheet oficial[/url][/li]
[li][url=https://www.oharacorp.com/clearceram.html]Ohara Clearceram-Z — Product information[/url][/li]
[li][url=https://www.cloudynights.com/topic/BVC-vs-Supremax-vs-Pyrex-vs-Zerodur]BVC vs Supremax vs Pyrex vs Zerodur — ATM Forum, Cloudy Nights (2023)[/url][/li]
[li][url=https://www.telescope-optics.net/substrate.htm]Mirror substrate properties — telescope-optics.net[/url][/li]
[/list]

[h3][color=orange]Referencias 2ª parte[/color][/h3]

[list]
[li][url=https://chara.gsu.edu/files/chara_technical_reports/tr91.pdf]Optical Coatings for CHARA Reflective Optics — CHARA Technical Report[/url][/li]
[li][url=https://advancedoptics.com/technical-optical-coating-data.html]Technical Coating Data: Protected Aluminum, Silver, Gold — Advanced Optics[/url][/li]
[li][url=https://stellafane.org/stellafane-main/tm/atm/coatings/atm_coatings.html]Mirror Coatings — Stellafane / Springfield Telescope Makers[/url][/li]
[li][url=https://www.teleskop-express.de/Bilder/shop/OrionUK/Hilux.pdf]Hilux Enhanced Aluminium mirror coatings — Orion UK / Teleskop-Express[/url][/li]
[li][url=https://www.jpl.nasa.gov/habex/documents/Aug2016/Balasubramanian-Mirror-Coatings-Technology.pdf]Mirror Coatings Technology for large aperture UV–IR Telescopes — JPL/NASA HabEx[/url][/li]
[li][url=https://www.cloudynights.com/topic/277592-when-did-aluminum-replace-silver-on-mirrors/]When did aluminum replace silver on mirrors? — Cloudy Nights Classic Telescopes[/url][/li]
[li][url=https://www.cloudynights.com/topic/566781-mirror-coating-and-durabiity/]Mirror coating and durability — Cloudy Nights ATM Forum[/url][/li]
[li][url=https://www.cloudynights.com/topic/876260-silver-vs-aluminum-recoating/]Silver vs aluminum recoating — Cloudy Nights ATM Forum (2023)[/url][/li]
[/list]

[h3][color=orange]Otros Temas de interés Relacionados[/color][/h3]

[list]
[li][url=https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=11966.0]https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=11966.0[/url][/li]
[li][url=https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=38036.0]https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=38036.0[/url][/li]
[li][url=https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=522.0]https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=522.0[/url][/li]
[li][url=https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=6998.0][/url]https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=6998.0[/li]
[li][url=https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=14481.0]https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=14481.0[/url][/li]
[li][url=https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=18120.0]https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=18120.0[/url][/li]
[li][url=https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=13775.0]https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=13775.0[/url][/li]
[li][url=https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=1600.0]https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=1600.0[/url][/li]
[li][url=https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=16701.0]https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=16701.0[/url][/li]
[li][url=https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=10602.0]https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=10602.0[/url][/li]
[/list]

Es un artículo muy interesante,
me aclara muchas cosas y me las explica con mucha sencillez.

Muchísimas gracias.

Un saludo.

[justify][color=beige]En el primer post hemos visto los sustratos de los espejos (Pyrex, borosilicatos, vitrocerámicos, cuarzo…). En este segundo bloque analizamos la otra mitad del problema: el recubrimiento reflectante de aluminio y su famosa "capa de cuarzo" de protección.[/color]
[hr]

[h2]Índice de Contenidos[/h2]


[list]
[li][iurl=https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=42899.msg317887#post_que_es][color=limegreen]→[/color] Qué es realmente el aluminizado de un espejo[/iurl]

[/li]
[li][iurl=https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=42899.msg317887#post_tipos][color=limegreen]→[/color] Tipos de recubrimientos de aluminio[/iurl]

[/li]
[li][iurl=https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=42899.msg317887#post_capa_cuarzo][color=limegreen]→[/color] La "capa de cuarzo": qué es y qué no es[/iurl]

[/li]
[li][iurl=https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=42899.msg317887#post_espectro][color=limegreen]→[/color] Espectro de reflectividad: visible, UV e infrarrojo[/iurl]

[/li]
[li][iurl=https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=42899.msg317887#post_durabilidad][color=limegreen]→[/color] Durabilidad, limpieza y vida útil[/iurl]

[/li]
[li][iurl=https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=42899.msg317887#post_plata][color=limegreen]→[/color] Contexto histórico: plateado vs aluminizado[/iurl]

[/li]
[li][iurl=https://www.astronomo.org/foro/index.php?topic=42899.msg317887#post_elegir][color=limegreen]→[/color] Qué elegir hoy como aficionado[/iurl][/li]
[/list]

[anchor=que_es]
[h2]Qué es realmente el aluminizado de un espejo[/h2]


[info width=516 float=right border=#333332][img width=510 alt=Cámara de vacío para aluminizado de espejos astronómicos]https://i.postimg.cc/1XGHdmPM/IMG-20260617-030700.jpg[/img][/info]
En la inmensa mayoría de telescopios modernos, el espejo no es "de aluminio", sino de vidrio o vitrocerámico con una [b]capa metálica de aluminio puro depositada al vacío[/b] sobre la superficie pulida. El proceso típico consiste en colocar el espejo en una cámara de vacío, evaporar aluminio de alta pureza desde filamentos o cátodos, y dejar que se condense en forma de película de unas pocas decenas de nanómetros de espesor.

Nada más depositarse, el aluminio empieza a oxidarse espontáneamente formando una película ultrafina de óxido de aluminio (Al₂O₃). Esa capa natural es demasiado delgada y frágil para proteger el recubrimiento frente a limpieza, humedad y contaminación atmosférica, por lo que las ópticas de calidad añaden encima una [b]sobrecapa dieléctrica controlada[/b] —normalmente basada en dióxido de silicio (SiO₂) u otros óxidos duros— depositada en el mismo proceso de vacío.

En la jerga comercial en castellano se habla casi siempre de [b]"aluminizado con capa de cuarzo"[/b]. Físicamente lo que hay es una [i]sobrecapa de sílice[/i] (SiO₂) cuyo índice y espesor se eligen para proteger y, en muchos casos, mejorar la reflectividad del aluminio subyacente.

[anchor=tipos]
[h2]Tipos de recubrimientos de aluminio en telescopios[/h2]


[h3]1 · Aluminio desnudo[/h3]

El aluminio sin sobrecapa artificial tiene una reflectividad teórica del orden del [b]88–90 % en el visible[/b] para una superficie recién depositada. En la práctica casi no se usa hoy en telescopios amateur porque:

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[li]Se raya con extrema facilidad.[/li]
[li]Se oxida y degrada con rapidez en ambientes reales.[/li]
[li]No admite limpieza con agua y jabón sin destruir el recubrimiento.[/li]
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Se sigue empleando en algunas instalaciones profesionales donde se controla el entorno y se re-aluminiza con frecuencia, y en grandes cámaras de aluminizado de observatorios.

[h3]2 · Aluminio protegido (protected aluminum)[/h3]

Es el estándar de los telescopios comerciales modernos. Sobre el aluminio se deposita una [b]capa fina de dióxido de silicio[/b] (SiO₂) —o a veces SiO (monóxido) u otros óxidos duros— de aproximadamente ¼–½ longitud de onda óptica. Esta sobrecapa tiene tres funciones:

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[li][b]Protección mecánica:[/b] hace la superficie bastante más resistente al rayado y permite limpieza ocasional muy suave.[/li]
[li][b]Protección química:[/b] ralentiza la oxidación del aluminio subyacente y la acción de contaminantes (sales, gases ácidos, rocío reiterado).[/li]
[li][b]Ajuste óptico:[/b] si se calcula el espesor correctamente, puede compensar parte de las pérdidas por absorción y aumentar algo la reflectividad en ciertas bandas.[/li]
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En números, un recubrimiento típico de [b]aluminio + SiO₂[/b] ofrece:

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[li]~87–89 % de reflectividad media en el visible para telescopios comerciales estándar.[/li]
[li]~80–90 % entre 300 y 550 nm según la formulación y el ángulo de incidencia.[/li]
[/list]

Muchos manuales de telescopios Dobson o newtonianos de gama media declaran explícitamente [i]"Aluminum with SiO₂ overcoat"[/i] para primarios y secundarios, y en los de gama alta aparece [i]"Enhanced reflectivity (94%) aluminum with SiO₂ overcoat"[/i].

[h3]3 · Aluminio mejorado (enhanced aluminum)[/h3]

El siguiente paso es añadir [b]varias capas dieléctricas adicionales[/b] (TiO₂, HfO₂, MgF₂, Nb₂O₅, etc.) encima de la sobrecapa de sílice para crear una [i]pila interferencial[/i] que:

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[li]Aumenta la reflectividad en el rango de interés (visible para aficionados, UV para algunos instrumentos científicos).[/li]
[li]Puede adaptar la curva de reflectancia a un intervalo concreto de longitudes de onda: por ejemplo, 450–700 nm para visual, 300–550 nm para telescopios Cherenkov o astrofotografía en H-alfa.[/li]
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Valores típicos de reflectividad:
[table]
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[td][b]Tipo de recubrimiento[/b][/td]
[td][b]Reflectividad pico (visible)[/b][/td]
[td][b]Ejemplos comerciales[/b][/td]
[/tr]
[tr]
[td]Al desnudo (recién depositado)[/td]
[td]~88–90 %[/td]
[td]Recoatings ATM, grandes obs. profesionales[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Al + SiO₂ estándar[/td]
[td]~87–89 %[/td]
[td]Mayoría de telescopios comerciales[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Al + SiO₂ "enhanced"[/td]
[td]~90–92 %[/td]
[td]Gama media-alta (Orion, Sky-Watcher HEQ)[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Al multicapa (SiO₂+HfO₂+SiO₂...)[/td]
[td]~93–95 %[/td]
[td]Orion XT PLUS, Astro-Tech RC[/td]
[/tr]
[tr]
[td]UHTC / Hilux y equivalentes[/td]
[td]~94–97 % (pico ~656 nm)[/td]
[td]Meade UHTC, Orion UK Hilux[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Dieléctrico puro (sin Al)[/td]
[td]>98 % (banda estrecha)[/td]
[td]Diagonales premium, espejos planos[/td]
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[/table]

[color=#aaaaaa][i]Valores orientativos para ángulo de incidencia normal, ~550 nm. Varían según fabricante, diseño de pila y proceso de deposición.[/i][/color]

En la práctica, un sistema con dos superficies (primario + secundario) pasa de ~0,88² ≈ 77 % de transmisión de luz (Al estándar) a ~0,95² ≈ 90 % (Al mejorado), lo que supone una ganancia de aproximadamente [b]+0,3 magnitudes[/b] en brillo percibido. No es despreciable, aunque tampoco es la diferencia que hace o rompe una sesión.

[anchor=capa_cuarzo]
[h2]La "capa de cuarzo": qué es y qué no es[/h2]


En la literatura comercial en castellano se usa casi siempre la expresión [b]"aluminizado con capa de cuarzo"[/b]. Conviene matizar:

[list]
[li]Lo que se deposita es una [b]capa de dióxido de silicio[/b] (SiO₂) —sílice vítrea—, ópticamente equivalente al cuarzo fundido, pero depositada como película delgada de decenas a cientos de nanómetros, no una lámina maciza.[/li]
[li]El término "cuarzo" en folletos de telescopios es una simplificación comercial aceptable. Físicamente sería más preciso hablar de [b]"sobrecapa de sílice"[/b] o [b]"sobrecapa dieléctrica de SiO₂"[/b].[/li]
[li]No tiene ninguna relación con el sustrato del espejo (que también puede ser sílice fundida o "cuarzo sintético", como vimos en el post anterior). Son dos usos distintos del mismo término.[/li]
[/list]

Otros materiales de sobrecapa utilizados en instrumentos profesionales incluyen [b]fluoruros (MgF₂, ThF₄) y óxidos duros[/b] (Al₂O₃, Ta₂O₅, HfO₂, Nb₂O₅). Estos permiten optimizar simultáneamente durabilidad y curva espectral, pero son menos habituales en recubrimientos para el mercado amateur.

[anchor=espectro]
[h2]Espectro de reflectividad: visible, UV e infrarrojo[/h2]


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[li][b]Al protegido estándar (Al + SiO₂):[/b] ~80–90 % entre 300–550 nm, con pico alrededor del verde (~550 nm). En el azul profundo y el cercano UV la reflectividad decae algo, y también cae en el IR lejano.[/li]
[li][b]Al mejorado (multicapa):[/b] puede mantener >93–95 % de reflectividad media en la banda 450–700 nm o 300–550 nm según el diseño, con picos que alcanzan ~96 % en visual.[/li]
[li][b]Dieléctrico puro (sin aluminio):[/b] pilas de 20–30 capas de SiO₂/TiO₂/HfO₂ pueden superar el 98 % en ventanas estrechas de longitud de onda, pero son muy dependientes del ángulo de incidencia e intrínsecamente selectivos en color. Su uso práctico en primarios de gran apertura es marginal; son la solución ideal para [b]diagonales, espejos planos y secundarias[/b].[/li]
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Para uso visual generalista, el estándar de facto sigue siendo el [b]aluminio protegido o ligeramente mejorado[/b]. El recubrimiento totalmente dieléctrico en primarios de gran apertura es caro, requiere control de ángulo de incidencia y su ventaja espectral no compensa en la mayoría de los casos.

[anchor=durabilidad]
[h2]Durabilidad, limpieza y vida útil del recubrimiento[/h2]


La vida útil de un aluminizado depende sobre todo de:

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[li]La calidad del vacío y del proceso de deposición.[/li]
[li]El material y espesor de la sobrecapa.[/li]
[li]El entorno de uso: humedad, salinidad marina, contaminación atmosférica, exposición frecuente al rocío.[/li]
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Referencias orientativas de degradación:

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[li]Un aluminizado con sobrecapa de SiO₂ en condiciones normales puede perder del orden de [b]~1 % de reflectividad por año[/b] como valor de referencia.[/li]
[li]En climas secos y limpios, hay recubrimientos que se mantienen aceptables durante [b]varias décadas[/b].[/li]
[li]En ambientes marítimos o industriales agresivos la degradación se acelera notablemente; muchas instalaciones profesionales recomiendan [b]re-aluminizar cada ~10 años[/b] como compromiso práctico razonable.[/li]
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Sobre la limpieza, la regla general es simple: [b]no limpiar a no ser que sea necesario[/b]. El polvo suelto apenas afecta a la imagen (lo que importa es la superficie total ensuciada, no las partículas individuales), y cada limpieza introduce riesgo de microrayaduras. Cuando sea inevitable:

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[li]Un recubrimiento con sobrecapa de SiO₂ admite [b]lavados suaves con agua destilada y unas gotas de detergente neutro[/b], dejando escurrir la película de agua sin frotar con presión.[/li]
[li]El aluminio desnudo (sin sobrecapa) se dañaría de inmediato con ese tratamiento; nunca debe frotarse.[/li]
[li]Las clásicas "pelusas de algodón húmedo" o tissues limpios son el método habitual para manchas concretas; [b]un solo pase en una dirección y se desecha el material[/b], nunca se reutiliza.[/li]
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[anchor=plata]
[h2]Contexto histórico: plateado vs aluminizado[/h2]


Antes del aluminizado al vacío —cuyo uso sistemático en telescopios se generalizó a partir de los [b]años 1930–1950[/b]— se empleaban espejos de [b]speculum metal[/b] (aleación de cobre y estaño) y, más tarde, [b]plateado químico con plata metálica[/b] (proceso von Liebig, introducido en telescopios hacia los años 1850–1880).

La plata tiene una reflectividad superior al aluminio en el visible ([b]96–98 % frente a ~90 % del Al protegido[/b]), pero se empaña con rapidez si no se protege adecuadamente: la plata reacciona con el sulfuro de hidrógeno y otros gases presentes en la atmósfera terrestre.

Hoy existen recubrimientos de [b]plata sobrecoatada[/b] con multicapa dieléctrica de protección que ofrecen durabilidad bastante mejorada respecto al plateado químico clásico. Sin embargo, la mayoría de los usuarios con experiencia coinciden en que todavía no igualan la robustez de un buen aluminizado estándar cuando el telescopio se usa en exteriores, se transporta o vive en condiciones de humedad variable.

Para la gran mayoría de aficionados, la combinación [b]buen sustrato + aluminizado protegido o mejorado reciente[/b] sigue siendo la opción más equilibrada técnica y económicamente.

[anchor=elegir]
[h2]Qué elegir hoy como aficionado[/h2]


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[li][b]Aluminio protegido estándar (Al + SiO₂):[/b] más que suficiente para casi cualquier telescopio visual. La prioridad sigue siendo la figura de onda y una célula bien diseñada, más que exprimir unos puntos de reflectividad.[/li]
[li][b]Aluminio mejorado (enhanced):[/b] interesante en aperturas grandes o para astrofotografía de cielo profundo. La ganancia de ~10–15 % en luz total recogida frente al estándar es real y acumulativa en cada reflexión (primario + secundario).[/li]
[li][b]Dieléctricos puros:[/b] muy recomendables para diagonales y espejos planos de calidad; menos habituales y más caros en primarios de gran apertura.[/li]
[li][b]Plata sobrecoatada:[/b] opción de nicho para proyectos muy concretos que requieren máxima reflectividad en visible; requiere más cuidado en uso y almacenamiento.[/li]
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La moraleja es la misma que en el post de sustratos: [b]un espejo bien figurado, delgado, con buena célula y un aluminizado protegido reciente superará en la práctica a un sustrato exótico con un recubrimiento viejo o deteriorado[/b]. Un re-aluminizado a tiempo —que en talleres especializados suele costar entre 50 y 150 € para espejos de aficionado— puede devolver literalmente meses de observación perdida.


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Artículo muy bueno y aclaratorio.

Muchísimas gracias.

Un saludo.