Strettamente collegati con lo strumento VAMOS, sono i programmi dell’INAF-OAC relativi alla produzione e test di strumentazione solare.
Il VAMOS acquisisce immagini solari a disco intero di intensità, velocità e campo magnetico per lo studio delle oscillazioni solari. Lo strumento usa filtri a banda stretta centrati sulle righe di risonanza del potassio neutro.
Tali filtri, denominati filtri magneto-ottici (MOF), hanno generalmente come parte fondamentale una cella a vapori di potassio o sodio, la cui sostituzione si rende necessaria quando il metallo alcalino è completamente evaporato. Questo implica un tempo di vita delle celle dell’ordine di pochi anni.
La versione del VAMOS al potassio è operativa dal 1999 presso l’OAC ed usa 2 celle che sono state costruite, seguendo le specifiche descritte dal gruppo di fisica solare dell’OAC stesso, presso la School of Physics and Astronomy dell’Università di Birmingham. Nella prospettiva di una continua operatività del VAMOS e dello sviluppo di altri strumenti basati sui MOF, si è reso perciò necessario l’approvigionamento di ulteriori celle.
Dal momento che l’Università di Birmingham non è più disponibile alla costruzione di questo tipo di celle, è stata installata presso il laboratorio di ottica dell’OAC un’officina per la manifattura delle celle stesse. Tale laboratorio verrà utilizzato anche per lo studio dei profili di trasmissione dei MOF per raggiungere la definizione delle procedure di costruzione delle celle e delle caratteristiche dei MOF.
Il progetto è stato finanziato dal MIUR e dall’OAC per un totale di circa 100 k€ per gli anni dal 2000 al 2004.
Scienza
Una fiala di potassio ad elevata purezza ed una cella di vetro vuota (di opportune dimensioni e caratteristiche ottiche) vengono incorporate in un circuito di vetro.
In tale circuito viene praticato il vuoto spinto con una pompa turbo dopo che il sistema è stato preparato con una pompa rotativa a membrana.
Una volta eliminati tutti i residui di vapor d’acqua dal circuito di vetro, il potassio (la cui temperatura di fusione è di 63 °C) può essere facilmente fuso ed incanalato nell’alloggiamento definitivo della cella, che viene quindi sigillata e staccata dal circuito.
Una certa quantità di gas inerte deve essere introdotta nella cella prima del suo distacco dal circuito per prevenire la rapida diffusione del potassio verso le finestre ottiche durante il funzionamento. Una volta operativa la manifattura delle celle, insieme con la produzione cominceranno anche i test dei prototipi. Infatti, lo scopo finale del progetto è quello di avviare la produzione di celle al potassio di alta qualità, corredate da una informazione quantitativa sulla banda di trasmissione spettrale.
Ricerca
Nel 2001 e 2002 è stata selezionata e acquisita la strumentazione per la costruzione delle celle. L’installazione del laboratorio è stata completata nel 2002 e a febbraio 2003 sono stati costruiti i primi prototipi. A maggio 2003 è stata acquisita la tecnica per l’incollaggio delle finestre ottiche.
E’ in fase di completamento la costruzione delle celle con caratteristiche ottiche di qualità.
Entro il 2004 verrà acquisita ed installata la strumentazione per i test dei MOF. In tale circuito viene praticato il vuoto spinto con una pompa turbo dopo che il sistema è stato preparato con una pompa rotativa a membrana.