Le fibre ottiche

Su cavi a fibra ottica viaggiano le informazioni fra i computers piu` sofisticati, per esempio quelli che comunicano su rete ISDN (vi serve una linea veloce da dedicare a Internet?), noncha` le conversazioni delle moderne reti telefoniche transcontinentali; con microcavi si sondano l'interno del corpo umano, ivi comprese le cavita` piu` recondite e piu` delicate, come il cuore, i reni o le arterie.

In questo caso, con la luce si trasmettono anche le immagini, con una tecnica tanto raffinata da rendere l'endoscopia una branca di ricerca universitaria a sé stante.

In campo orafo e gemmologico, le fibre ottiche sono impiegate estesamente da almeno una quindicina d'anni: i microscopi piu` moderni ne sono dotati all'origine, e gli altri possono venirne facilmente corredati con ammodernamenti attuali, o con complessi esterni da utilizzare all'occorrenza.

Con sonde appropriate si possono esplorare le cavita` delle perle, per valutare lo spessore della perlagione, così come l'interno di montature i cui bordi non consentono altrimenti un'adeguata illuminazione delle gemme incastonate.

Nelle riprese al microscopio, poi, forniscono un intenso fascio di luce direzionale, utilissimo per aumentare il contrasto di particolari significativi. Particolari magari facili da individuare (soprattutto con esami in immersione!) ma sovente ostici da fotografare in modo decente.

I sistemi d'illuminazione a f.o. si compongono di una sorgente luminosa, normalmente ad alogeni, con potenze comprese fra 100 e 150W, anche se i tipi piu` recenti ottengono una resa luminosa analoga con potenze inferiori. Potenze elevate, e usi prolungati impongono quindi la presenza di un efficiente sistema anticalore, una turboventola e un filtro termico che abbassino la temperatura all'estremita` della f.o. dedicata all'ingresso della luce.

Questa estremita`, e la sua omologa all'altro capo del cavo, sono irrigidite in modo da contenere le singole fibre fissate in un apposito collante che le rende, pur distinte, una massa omogenea. In tal modo possono essere tagliate, e quindi levigate con lapidelli simili a quelli usati per le pietre preziose.

La precisione e il grado di finitura di questa operazione determinera`, in gran parte, il livello di efficienza della f.o. nella trasmissione dei segnali. O della luce, nel nostro caso, che sara` "iniettata" nel cavo secondo angoli di proiezione attentamente calcolati: infatti, a` necessario che la lampada sia focalizzata con precisione, oppure dotata di un sistema ottico che mantenga i raggi luminosi all'interno del cono di accettazione del cavo.

Fra le due estremita`, infine, una guaina intermedia con funzioni protettive completera` il complesso in modo funzionale. Data la flessibilita` delle f.o., queste guaine possono essere di tipo morbido, e il cavo risultante sara` tanto cedevole da essere facilmente arrotolabile su se stesso, oppure di tipo snodato ma autoreggente: il cavo consentira` una minore liberta` di movimenti, ma con il vantaggio di non richiedere supporti di posizionamento una volta trovata la migliore direzione di illuminazione.

Attenzione, però, perché flessibili non significa indistruttibili, e molti cavi finiscono male una breve carriera per colpa di impieghi maldestri. Dopo, non serve a nulla incolpare figli esuberanti o amici e clienti invadenti: meccanicamente, le fibre ottiche sono come gli spaghetti, e una volta spezzate (o piegate oltre un preciso limite critico) sono da buttare.

Meno frequenti sono i danni da calore, ai quali sono piu` soggette le f.o. realizzate con materiali plastici (acrilici, di solito) piuttosto che quelle in vetro.

L'industria mette a disposizione una grande varieta` di soluzioni basate su cavi a fibre ottiche per illuminazione: dai cavi singoli (un'entrata, una sola uscita) ai complessi multicavo che, con una sola sorgente alimentano piu` bracci luminosi. I cavi, inoltre, sono realizzati per rispondere alle esigenze piu` diverse: con estremita` di emissione specializzate; esistono quindi terminali con diffusori di luce lineari, a ferro di cavallo, e anche circolari che si usano in microscopia in macrofotografia e in micromeccanica.

Ma come si scelgono i sistemi a f.o.?

Semplice, si scelgono in funzione del lavoro che debbono svolgere.

Con cavi in vetro, se serve un'altissima efficienza luminosa (diametri ridotti, assenza di assorbimenti cromatici, maggiore resistenza al calore), o in plastica se i requisiti sono meno spinti.

Gli illuminatori sono abbastanza compatti, ma se lo spazio disponibile a` davvero esiguo, si pua` optare per i tipi da parete, o da montare sotto la superficie di lavoro.

Quale che sia il complesso prescelto, a` almeno opportuno completare il corredo con accessori dedicati all'uso specifico: condensatori ottici, sonde angolari e, se necessario, anche serie di filtri monocromatici.

I condensatori ottici sono semplici lenti che si montano, a baionetta o a vite, all'estremita` del cavo di cui concentrano il fascio luminoso; a volte sono filettati per l'inserimento di filtri colorati usati per riprese particolari.

Per inciso, esistono anche filtri gialli piu` o meno efficienti che sono utilizzabili per l'illuminazione dei rifrattometri. Almeno per le analisi meno critiche, naturalmente.

La sonde angolari sono aggiuntivi simili a un tubetto con estremita` curva. Si innestano semplicemente a pressione, e consentono di illuminare secondo direzioni inconsuete anche le cavita` meno accessibili. Causano pera` una sensibile perdita di efficienza luminosa percia`, nel caso servissero intensita` ai massimi livelli, sarebbe meglio utilizzare cavi la cui estremita` sia gia` stata conformata adeguatamente in fabbrica.

Facile, vero? Gia`, perché da una parte esistono gli specialisti con precise esigenze, e dall'altra le moltitudini per le quali "tanto, la luce è luce", e per le quali ogni spiegazione a` superfluaa`

Articolo pubblicato su Oro e Diamanti - Trezzano S/N (rivisto ed eventualmente aggiornato)