Peltier Cooled Nikon D3000 Part 1/2

Bueno, antes de presentarme, quisiera agradecer la oportunidad que me brinda este foro, del cual soy participe desde hace unos años, para poder divulgar mi pasion por
la actividad inventiva, que en estos ultimos años se ha centrado en el mundo de la astrofotografia, y reconocer tambien el trabajo del que / o los que estan a cargo del
mantenimiento del foro, asi como tambien de los participantes de él, que ocupan su tiempo en leer, comentar y postear.

Me llamo Roberto y tengo 39 años, siempre me ha gustado investigar cosas nuevas, y he encontrado un filón para mi aficcion en la modificacion de camaras Nikon para
astronomia, que se han visto injustamente relegadas a segundo plano, siendo su potencial, en mi opinion, superior a los modelos de Canon.

Lo que viene a continuacion es un resumen de los datos y experiencias obtenidas trasteando con algunos modelos de Nikon, concretamente con mi ultima adquisición, una Nikon
D3000 olvidada en el estante de un Cashconverters, realmente con muy poco uso por parte del dueño anterior a juzgar por el estado de la carcasa y el numero de disparos que
creo recordar rondaban los 15000, comprobado con el Nikon Service Software.

Modificacion:

Desmontaje del sensor y desestañado de la circuiteria asociada:
Los modelos de Nikon D40X, D60 y D3000 incorporan el sensor Sony SuperHad ICX493AQA CCD de 10 megapixel, usado en camaras como QHY10, ALCCD10, TRIUS SX-26C
La Nikon D40 incorpora un CCD Sony SuperHad ICX453AQ de 6 megapixel, incorporado tambien en camaras como QHY8, ALccd6, Starlight Xpress SXVR-M25C

Extrayendo el sensor CCD del chasis de aluminio mediante fresado CNC:

Fresado CNC de las pletinas de cobre y alojamiento del sensor de temperatura:
Este chasis va insertado y despues estañado, el orificio central es donde se aloja el sensor de temperatura, que esta en contacto tambien con el CCD, obteniendo una lectura de temperatura fidedigna. Algunas modificaciones suelen omitir este detalle; dependiendo de la calidad del contacto termico entre el dedo frio y el sensor CCD, y dependiendo de como y donde alojemos el sensor de temperatura, se obtendran resultados muy diferentes en la medicion de la temperatura del sensor. Un deficiente contacto termico del CCD y un sensor colocado al antojo provocarán que este no recoja el calor generado por el sensor CCD, pero si que se enfrie por proximidad a la celula peltier arrojando unos datos muy distantes de la realidad.

Fijado del sensor, detalle de la camara de aire en PVC y del modulo terminado listo para insertar:
El fijado tanto del sensor CCD como de la celula peltier se ha realizado con resina epoxy termoconductora, un marco de PVC que rodea el sensor y un poco de grasa en los orificios de los tornillos garantizan la estanqueidad del modulo, que no solo transmite el calor por contacto sino tambien por conveccion dentro de la camara de aire.

Prevencion de la condensacion en el sensor:
Consiste en un marco de aluminio fresado mediante CNC, en el cual se ha insertado con resina epoxy termoconductora una ventana de vidrio optico; el vidrio gana temperatura a traves del chasis de la camara y se evita la condensacion incluso con la camara apagada, el espacio entre el sensor CCD y la ventana tambien es estanco. Pruebas anteriormente realizadas para evitar la condensacion colocando resistencias alrededor del perimetro de la superficie del sensor CCD no tuvieron exito puesto que no solo aumentaba la temperatura de la superficie del sensor sino tambien la del propio CCD hasta el punto que, para evitar la condensacion, se reducia en mucho la eficiencia del sistema.

Montaje final
El modulo de refrigeracion esta sujeto al chasis interior por 3 tornillos y sus orificios sellados con cinta de forma que en un hipotetico caso se pueda soltar y colocar en el cuerpo de otra camara, el mismo montaje y sensor es compatible con los modelos D40X, D60 y D3000. El extremo del radiador tambien esta fijado al chasis lateral de la camara por una capa de polimero adhesivo, se ha dejado la holgura suficiente como para que pueda pasarse la hoja de un cutter en el caso de que hubiera que trasladar el modulo de refrigeracion al cuerpo de otra camara. Ambas combinaciones de fijacion axial y radial le aportan la rijidez necesaria al conjunto

La electronica
Tanto la alimentacion de modulo de refrigeracion como la electronica de la camara se alimentan desde una sola toma tipo DC Jack 5,5x2,1mm, la toma USB de la placa base de la camara se ha trasladado al alojamiento externo y se le ha añadido una toma para disparador externo tipo Canon C1 (o jack de audio de 2,5mm) pudiendo funcionar con cualquier intervalometro Canon C1 o computerizar las tomas BULB desde el PC con un adaptador DSUSB. Una vez el conector de alimentacion es introducido la camara funcionara con un regulador de tension interno que al mismo tiempo recargara la bateria automaticamente en caso necesario, el pulsador de encendido es solo para dar marcha a la refrigeracion. El mando de control de temperatura tiene varias funciones programables; seleccion de temperatura, proteccion de temperatura maxima/minima, precision de la regulacion (preajustado a 0,1ºC mantendra la temperatura deseada del sensor en +/- 1ºC) entre otras. El consumo a plena carga, con el modulo de refrigeracion funcionando el 100% del tiempo y la camara realizando largas exposiciones de forma continua no excede los 3A conectado a una tension de 12VDC