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BeitragVerfasst: 27. Januar 2016, 18:35:16 PM 
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Liebe Gemeinde,

es wird ja immer wieder der Wunsch geäussert, einen aussagekräftigen Vergleichstest zwischen (möglichst allen) kommerziellen Systemen zu haben.
Dazu müsste man einen optischen Testaufbau in einem Labor aufbauen, sodass alle Systeme daran adaptiert werden können.

UND: Es müssten sich die Besitzer der Geräte bereiterklären selbiges dem zu senden der die Messung durchführt oder persönlich zu kommen.

Ich sehe zwei (technische) Problemchen:

1. Ein kleines eher zeitliches Problem wäre die selbe CCD am jeweiligen Spektrographen immer wieder neu fokussieren zu müssen. Scheint machbar, aber durchaus etwas Aufwand wenn man viele Systeme messen möchte. Und einen Messaufbau im Labor zu realisieren lohnt sich nur, wenn viele Systeme gemessen werden können.

2. Wie Tobias Fegers Messungen an Beugungsgittern ja bestätigt haben, ist die Effizienz von replizierten Gitter relativ niedrig (zu den Herstellerangaben). Ich nehme stark an, dass diese Effizienz auch signifikant streut von Replikation zu Replikation. Daher sollten die Vergleichsmessungen mit dem identischen Gitter gemacht werden. Diese sind/müssen aber auf einem Wechselträger verklebt werden...

Wenn man Punkt 2 nicht berücksichtigt, wird man keine wirklich vergleichbaren Ergebnisse erhalten.

Und was sollte eigentlich gemessen werden?

LG,
Daniel

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Daniel P. Sablowski

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BeitragVerfasst: 28. Januar 2016, 10:57:10 AM 
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Hallo Daniel, eigentlich wollte ich das Thema wegen fehlender Resonanz nicht mehr aufgreifen. Offenbar gibt es keinen Bedarf für Tests, sonst wären dazu ja Kommentare eingegangen. Ich vermute, den Kunden reichen die Angaben der Händler und die Erfahrungen der Kollegen. Ich weiß es aber nicht.
Zitat:
Dazu müsste man einen optischen Testaufbau in einem Labor aufbauen, sodass alle Systeme daran adaptiert werden können.
Das sehe ich nicht so. Jedes beliebige Teleskop kann als Testaufbau wirken und der Himmel und seine Lichtquellen sind das Labor.
Zitat:
UND: Es müssten sich die Besitzer der Geräte bereiterklären selbiges dem zu senden der die Messung durchführt oder persönlich zu kommen.
Das ist m.E. unnötig weil das jeweils eigene Teleskop/CCD genutzt werden kann. Die opto-mechanischen Eigenschaften kann man so jedenfalls bestimmen.
Zitat:
1. Ein kleines eher zeitliches Problem wäre die selbe CCD am jeweiligen Spektrographen immer wieder neu fokussieren zu müssen. Scheint machbar, aber durchaus etwas Aufwand wenn man viele Systeme messen möchte. Und einen Messaufbau im Labor zu realisieren lohnt sich nur, wenn viele Systeme gemessen werden können.
Es reicht völlig aus, wenn der jeweilige Beobachter seine eigene CCD nutzt. Das Verhalten aller CCDs im Test kann dann über Kalibrieraufnahmen (Bias) zwanglos gegeneinander skaliert werden. So kann man neben den opto-mechanischen Eigenschaften sogar die jeweiligen Effizienzen bestimmen.
Zitat:
2. Wie Tobias Fegers Messungen an Beugungsgittern ja bestätigt haben, ist die Effizienz von replizierten Gitter relativ niedrig (zu den Herstellerangaben). Ich nehme stark an, dass diese Effizienz auch signifikant streut von Replikation zu Replikation. Daher sollten die Vergleichsmessungen mit dem identischen Gitter gemacht werden. Diese sind/müssen aber auf einem Wechselträger verklebt werden...
Diese Streuung mag durchaus existieren. Doch wenn Vergleichsmessungen mit ein und demselben Gitter durchgeführt werden, schließt man den Test dieses Elementes bei dem jeweiligen Gerät aus. Das hilft dem Käufer nicht weil er sich i.d.R. ja kein Gitter aussuchen kann und mit diesen Streuungen leben muss. Das individuelle Gitter sollte daher eben nicht ausgetauscht werden. Die Sorge um vernünftige Komponenten ist Sache des Verkäufers, wie ich meine. Wir sollten nur das testen, was angeboten wird. Ich vermute allerdings, dass die Gitterqualitäten eher nicht um Faktoren streuen sondern sich relativ eng um einen Mittelwert bewegen. Das hat Tobias zumindest bei zwei Gittern bestätigt. Das Problem vermindert sich außerdem mit der Anzahl der beteiligten identischen Spektrographen.
Zitat:
Und was sollte eigentlich gemessen werden?
Das kann ein beliebiger Stern mit einem Absorptionslinienspektrum sein. Die opto-mechanischen Eigenschaften wie z.B. die Stabilität der Radialgeschwindigkeiten (Durchbiegung, Kurz- und Langzeitverhalten, Drift) oder der Farblängsfehler des Kameraobjektivs lassen sich an jedem Spektrum bestimmen. Für Effizienzmessungen sollten verschiedene Beobachter natürlich ein und denselben Stern messen. Dann entfällt die Skalierung. Um Variationen auszuschließen, meinetwegen einen Standardstern. Man könnte alle zu bestimmenden Parameter in einer Testmatrix aufführen und eine entsprechende Testprozedur definieren. Und vorher noch klären, ob die verschiedenen Parameter überhaupt bestimmbar sind. Im Grunde ist das nichts anderes als ein physikalisches Praktikum.

Es werden mittlerweile viel verschiedene Spektrographen angeboten und gebaut. Mich würde schon interessieren, wie die im Vergleich abschneiden. Aber wie gesagt, angesichts der Resonanz hier im Forum scheine nur ich das so zu sehen.

Gruß, Thomas


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BeitragVerfasst: 28. Januar 2016, 13:51:36 PM 
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Thomas.

ohne Labor bekommst Du keine vergleichbaren Ergebnisse. Du misst dann nur Seeingschwankungen, Teleskopeffizienzen und Guidingfehler der unterschiedlichen Beobachter.

Und wenn die Gitter von den Gitter-Herstellern streuen, dann hat das nichts mit der gemittelten Performance eines Spektrographen zu tun. Damit wird ein Geraet, welches zufaelligerweise ein schlechteres Gitter hat nach dem Test als fuer allgemeint schlechter eingestuft, was dann einfach nicht der Wahrheit entsprechen wuerde.

Ich sehe schon, dass diese Einwaende (mal wieder) nicht sachlicher Natur sind...

Daniel

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Daniel P. Sablowski

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BeitragVerfasst: 28. Januar 2016, 14:08:28 PM 
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Hallo Daniel!
Zitat:
Du misst dann nur Seeingschwankungen, Teleskopeffizienzen und Guidingfehler der unterschiedlichen Beobachter.
Na ja, ein vernünftiges Protokoll inkl. Beobachtungstemperaturen, Seeingbedingungen usw. gehören natürlich dazu. Da das Guiding mit den kommerzielen Nachführeinheiten i.d.R. recht zuverlässig funktioniert, würde ich hier keine Probleme erwarten. Muss man halt mal sehen.
Zitat:
Und wenn die Gitter von den Gitter-Herstellern streuen, dann hat das nichts mit der gemittelten Performance eines Spektrographen zu tun. Damit wird ein Geraet, welches zufaelligerweise ein schlechteres Gitter hat nach dem Test als fuer allgemeint schlechter eingestuft, was dann einfach nicht der Wahrheit entsprechen wuerde.
Dem stimme ich zu! Aber wie schon gesagt, bei Tests mehrerer identischer Geräte ist das wahrscheinlich hinnehmbar, insbesondere, da man von einer vermutlich relativ geringen Streuung ausdgehen kann.
Zitat:
Ich sehe schon, dass diese Einwaende (mal wieder) nicht sachlicher Natur sind...
Das verstehe ich jetzt nicht.

Thomas


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BeitragVerfasst: 30. Januar 2016, 11:14:46 AM 
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Hallo,

ne, gibt schon Interesse zu dieser Frage!
Ich denke, der Test im Labor ist der Sicherste bezüglich der Spektrographen-Performance, aber am schwierigsten zu organisieren. Der "Round-Robin" mit unterschiedlichsten Messbedingungen, Nutzern, Teleskopen usw. wird wesentlich schwerer zu bewerten, aber leichter zu organisieren sein. Das wäre übrigens mal eine interessante Kampagne! Wiederholte Messung gleicher Sterne an verschiedenen Standorten und mit unterschiedlichen Gerätesystemen. Da müsste natürlich etwas Systematik bezüglich Messzeit und Auflösung rein. Indirekt tun wir das schon, wenn wir hier unsere Spektren vergleichen.

Ansonsten plane ich für meinen Teil schon lange eine nächtliche Aktion, bei der ich immer am gleichen Stern, schrittweise mit der STF 8300M durch meinen Signalweg gehe und untersuche, wie die Verluste der einzelnen Komponenten sind, z.B. mit Kapella:

1. Intensität im Primärfokus des Teleskops
2. Intensität hinter Reducer 0,6x (Reflexionsverluste an der Baugruppe)
3. Intensität hinter dem Strahlteiler für Faserbeobachtung in der Ebenen der Fasereinkoppelung
4. Intensität und Divergenz hinter der Faser vor der F-Anpassung
5. Intensität und Divergenz hinter der F-Anpassung
6. Intensität und Divergenz hinter dem Spalt für verschiedene Spaltbreiten
7. Intensität hinter dem Kollispiegel des Czerny Turner - geht leider nicht, zu groß für die Kamera
8. .....
9. ....
10. Intensität hinter dem Kameraspiegel in der Fokusebene, wenn Spiegel statt Gitter in der Gitterposition ist

Wohlgemerkt am Teleskop in einer Nacht mit einem realen Stern...

Grüße

Ulrich


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BeitragVerfasst: 30. Januar 2016, 12:08:37 PM 
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Hallo Ulrich,
ich wünsche Dir viel Glück bei dem Vorhaben. Hoffentlich ändert sich nicht das Seeing und die sonstigen atmosphärischen Bedingungen während dieser Nacht!
Viele Grüße
Christian


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BeitragVerfasst: 30. Januar 2016, 13:22:34 PM 
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Hallo Christian,

das Risiko habe ich auf dem Radar. 100% stabil ist ja nur wenig in dieser Welt. Die Herausforderung wird sein, den Einfluss klein zu halten und zu bewerten.
Seeing kann man mit etwas Glück hier planen/einschätzen:

https://www.meteoblue.com/de/wetter/vor ... nd_8334622

Ansonsten sollte der Stern relativ hell und nahe am Zenit sein, z.B. Alkaid im Großen Bären.

Da ich dieses Jahr nur wenig Fortschritt bei Mizar habe, könnte ich das vielleicht als technischen Teil meines Beitrags in Berlin präsentieren.

Grüße

Ulrich


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BeitragVerfasst: 30. Januar 2016, 13:32:10 PM 
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Hallo Ulrich, ich freue mich, dass Du und Daniel das Thema doch noch aufgreifen. Ich dachte, das interessiert hier keinen. Deine beeindruckenden Mess- und Prüfstrategien sind beispielhaft und physikalisch sehr fundiert. So muss man das machen, wenn man über sein Instrumentarium Bescheid wissen will.

Da ein Instrumentenvergleich bzw. –test viele Parameter bestimmen kann, muss man sich überlegen, wie das am besten umsetzbar ist und sich dann für den Weg der wenigsten Probleme entscheiden. Ich versuche die Sache pragmatisch anzugehen, deshalb ist m.E. ein Labortest keine real durchführbare Idee. Zum Einen ist der wahrscheinlich schon aus logistischen Gründen nicht umsetzbar. Außerdem unterscheide ich zwischen optischen und mechanischen Parametern. Optimalerweise bestimmt man die im Labor, aber da stoßen wir auf die besagten Probleme. Da die Effizienzen optischer Elemente recht ähnlich sind, erwarte ich hier auch keine großen Unterschiede. Das gilt nicht für die Gitter, doch die kann man ja bei mehreren Geräten mitteln (auch hier erwarte ich höchstens Effizienz-Streuungen der gleichen Gitter im Prozentbereich). Angesicht der üblichen Amateurprogramme, die nicht an das Leistungslimit hinsichtlich der Sternhelligkeiten gehen, haben die Effizienzen für mich keine Priorität. Ganz anders sieht das bei den mechanischen Eigenschaften aus, die besser am Teleskop bestimmbar sind (auch manche optischen Eigenschaften wie z.B. den Farblängsfehler der Kamera). Es kann z.B. große Unterschiede bei der Genauigkeit von RV-Messungen geben. Und da den „gemeinen“ Nutzer eher die praktischen Fragen interessieren dürften (also die spektralen Genauigkeiten), haben die mechanischen Eigenschaften m.E. Priorität. Und nur so können wir Kollegen überzeugen, Testprozeduren überhaupt durchzuführen.

Auch ich würde die verschiedenen käuflichen Geräte gern durch und durch verstehen und beschreiben können. Das überfordert jedoch unsere Möglichkeiten, wie ich meine. Daher würde ich mich erst auf die „leichter“ zu bestimmenden mechanischen Eigenschaften konzentrieren und dann weitersehen.

Wenn denn überhaupt jemand dabei mitmacht…

______________________

Hallo Christian,

ich meine, Du übersiehst mit Deiner Kritik die Möglichkeit, das Seeing direkt am Spalt zu bestimmen und dann den Lichdurchlass als Funktion des Seeing zu ermitteln. Damit kann man dann recht gut skalieren.

Gruß, Thomas


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