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BeitragVerfasst: 04. Oktober 2010, 22:10:43 PM 
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Hallo Lhires-Freunde,

nicht, dass ihr meint, ich mache nichts mehr :lol:

Mir geht schon seit langer Zeit die Einschränkung beim Lhires III auf die Nerven, dass man mit der eingebauten Neon-Glimmlampe unter 580 nm keine Kalibrierlinien mehr zur Verfügung hat. Und bei hoher Auflösung (20.000) im Bereich > 580 nm auch nur 1,2 oder max. 3 Linien im Wellenlängenfenster hat, so dass meist nur linear kalibriert werden kann.

Habe deshalb folgendes an meinem Lhires III geändert:
* Die Neonlampe ausgebaut.
* Dafür in den Klappmechanismus einen Spiegel eingebaut, der das Licht des LWL um 90° durch den Spalt lenkt (Foto).
* Einen 1,8 mm LWL (PMMA) seitlich in den Lhires eingeführt, so dass dessen Lichtstrahl (ca. F# 2) senkrecht über dem Spalt in Richtung der Spaltlänge austritt, auf den Spiegel fällt und dann durch den Spalt Richtung Kollimator streicht (Foto, der helle Punkt über dem Spalt ist der von hinten beleuchtete LWL).
*Die Hohlkathode der ThAr-Lampe wird auf der anderen Seite des LWL auf diesen mittels einer Linse abgebildet (Konzentration des Lichts der HKL, Foto).

Ein ThAr-Spektrum dieser Anordnung (noch ohne Projektionslinse zwischen LWL und Umlenkspiegel zum Spalt), 64 s Belichtung, siehe Foto. Es werden -beschränkt durch die Größe des Umlenkspiegels- ca. 5 oder 6 mm des Spalts beleuchtet.

Das ist aber noch ein Zwischenzustand. Ich habe vor, zwischen den LWL und den Spalt eine Projektionslinse zu setzen, die den 1:2-Strahl des LWL auf den Spalt projiziert, so dass dort ein Strahl mit ca. 1:6 ankommt. Auf die Lieferung dieser Linse warte ich noch. Dann sollte die Lichtausbeute nochmal deutlich erhöht und der Strahlengang des Kaliblichts besser angepasst sein.

Viele Grüße
Lo

Hello friends,
I feel for a long time the restriction of Lhires III that with the built-in neon glow lamp below 580 nm calibration lines are not available. And at high resolution (20,000) in the region> 580 nm there are only 1, 2 or max. 3 lines in the wavelength window so that usually only linear calibration is possible.

Have therefore changed the following in my Lhires III:
* The internal neon lamp is removed.
* For this in the folding mechanism a mirror is installed that directs the light from the fiber by 90 ° on the slit (photo).
* A 2 mm optical fiber (PMMA) tangentially put in the Lhires so that its light beam (about F # 2) in the direction of the slit length comes out, falls on the mirror and then passes through the slit toward the collimator (Photo , the bright spot of the fiber above the slit, the fiber is illuminated from behind).
* The Th-Ar hollow cathode lamp is on the other side of the fiber imaged by a lens (concentration of the light of HCL, photo).

ThAr spectrum of this arrangement (even without projection lens, only the mirror between the slit and the optical fiber outrance), 64 s exposure, see photo. Restricted by the size of the reflection mirror about 5 or 6 mm of the slit are illuminated.

But that is an intermediate state. I want to set between the fiber and the slit a projection lens that projects the beam of the fiber to the slit so that there comes a ray of about 1:6. The supply of that lens, I'm still waiting. Then again, the light output should increase significantly and the beam path of calibration light will be better adapted.


Dateianhänge:
Dateikommentar: Der Spalt und darüber der hell leuchtende LWL (gerade über der Schraube, unten auf dem Spalt noch gespiegelt)
K800_P1040465.JPG
K800_P1040465.JPG [ 63.82 KiB | 19231 mal betrachtet ]
Dateikommentar: Im einklappbaren Halter der Neonlampe einen Spiegel eingebaut
K800_P1040477.JPG
K800_P1040477.JPG [ 65.55 KiB | 19231 mal betrachtet ]
Dateikommentar: Die HKL (ThAr) mit der Projektionseinrichtung auf den LWL
K800_P1040508.JPG
K800_P1040508.JPG [ 69.16 KiB | 19231 mal betrachtet ]
Dateikommentar: ThAr nach 64s Belichtung
K800_ThAr64s.JPG
K800_ThAr64s.JPG [ 132.44 KiB | 19231 mal betrachtet ]

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Herzliche Grüße / best regards

Lothar

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Zuletzt geändert von Lothar Schanne am 11. Oktober 2010, 00:28:45 AM, insgesamt 2-mal geändert.
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BeitragVerfasst: 05. Oktober 2010, 21:05:17 PM 
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Hallo Lothar

Das hast du sehr schön gemacht. Jetzt noch das Licht im Lhires etwas bündeln und du kannst die Belichtungszeit herabsetzen, das schont die Lampe.

Da ist der Franzspek gleich doppelt so viel wert :-)

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Daniel P. Sablowski

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BeitragVerfasst: 11. Oktober 2010, 00:10:48 AM 
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Hallo zusammen,

mittlerweile habe ich am Ausgang des LWL, der über einen 90° Umlenkspiegel auf den Spalt des Lhires strahlt, eine Projektionslinse angebracht, die den LWL-Austritt als doppelt vergrößertes Bild auf den Spalt wirft (Durchmesser ca. 4mm) und dahinter einen Lichtkegel von ca. 1:5 produziert, der in den Kollimator (f = 200, Durchmesser des Kegels dort 40 mm) eintritt.

Visuell kann ich am Spektrographenaustritt, wo normalerweise die CCD sitzt, Neonlinien sehen, wenn ich meine Neonlampe vor die Optik am LWL-Eintritt halte. Leider habe ich im Moment meine CCD in Reparatur, so dass ich die Helligkeit eines ThAr-Spektrums noch nicht vermessen kann.

Hi,

Meanwhile I have attached the output of the fiber a projection lens, which illuminates over a 90 ° mirror the slit of the Lhires. The fiber optic exit throws a twice magnified image on the slit (diameter about 4 mm). A beam of about 1:5, enter the collimator (f = 200, diameter of the cone 40 mm).

Visually at the output of the spectrograph, where normally sits the CCD, I see neon lines if I keep my neon lamp in front of the fiber optics at the entrance. Unfortunately, currently my CCD is to repair, so I'm not able to measure the brightness of a ThAr spectrum.


Herzliche Grüße (greetings)
Lothar


Dateianhänge:
Dateikommentar: Über dem Spalt die Austrittsoptik des LWL (Alu-Rundprofil mit einem Achromaten (f=7mm, D=4mm)
Over the slit the output optics of the fiber

K800_P1040526.JPG
K800_P1040526.JPG [ 74.49 KiB | 19173 mal betrachtet ]
Dateikommentar: Die LWL-Austrittsoptik genau gegenüber dem einklappbaren 90°-Umlenkspiegel
The output optics of the fiber just opposite the 90° mirror

K800_P1040523.JPG
K800_P1040523.JPG [ 71.04 KiB | 19173 mal betrachtet ]
Dateikommentar: Die LWL-Austrittsoptik des LWL am Lhires
The output optics of the fiber connected with the Lhires III

K800_P1040521.JPG
K800_P1040521.JPG [ 81 KiB | 19173 mal betrachtet ]
Dateikommentar: Die LWL-Kalibrierlichteinspeisung für den Lhires: Großes Teil = Abbildungseinheit für die ThAr-Hohlkathode auf den LWL, das kleine Teil die Austrittsoptik des LWL.
The calibration light unit for the Lhires:
The big black unit = Optics for the ThAr-lamp, t

K800_P1040517.JPG
K800_P1040517.JPG [ 71.49 KiB | 19173 mal betrachtet ]

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Herzliche Grüße / best regards

Lothar

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BeitragVerfasst: 14. Oktober 2010, 15:37:07 PM 
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Hallo Lothar,
Thanks for this ingenious modification. The pictures are very good and useful.
What do you think about simply inject the Thor Arg in the LhiresIII with a flip mirror or an off axis guider fiber connected to the lamp ?
T

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Thierry Garrel
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BeitragVerfasst: 14. Oktober 2010, 16:18:18 PM 
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Zitat:
What do you think about simply inject the Thor Arg in the LhiresIII with a flip mirror or an off axis guider fiber connected to the lamp ?
Hallo Thierry,

I cannot use a second flip mirror, because I use a flip mirror for indentifing and getting the target star on the slit. See
http://www.astrospectroscopy.eu/OSSV/Kl ... gel_e.html
2 flip mirrors are to much, to long, to heavy.
But it is possible and better then the off axis guider solution. The off axis guider introduces the light with a angle and not on the optical axis !

cheers
Lothar

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Lothar

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BeitragVerfasst: 14. Oktober 2010, 16:18:24 PM 
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thierry Garrel wrote:
Zitat:
What do you think about simply inject the Thor Arg in the LhiresIII with a flip mirror or an off axis guider fiber connected to the lamp ?
Hallo Thierry,

I cannot use a second flip mirror, because I use a flip mirror for indentifing and getting the target star on the slit. See
http://www.astrospectroscopy.eu/OSSV/Kl ... gel_e.html
2 flip mirrors are to much, to long, to heavy.
But it is possible and better then the off axis guider solution. The off axis guider introduces the light with a angle and not on the optical axis !

cheers
Lothar

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Dr. Lothar Schanne
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Sie finden dieses Thema im Forum unter:
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Lothar

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BeitragVerfasst: 14. Oktober 2010, 18:37:31 PM 
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Zitat:
----- Original Message -----
From: Lothar Schanne (l.schanne@arcor.de)
To: fg-spek-tech@vdsastro.de (fg-spek-tech@vdsastro.de)
Sent: Thursday, October 14, 2010 4:18 PM
Subject: [fg-spek] Re: Kalibrierlichteinkopplung in den Lhires III über LWL


thierry Garrel hat Folgendes geschrieben: What do you think about simply inject the Thor Arg in the LhiresIII with a flip mirror or an off axis guider fiber connected to the lamp ?
Hallo Thierry,

I cannot use a second flip mirror, because I use a flip mirror for indentifing and getting the target star on the slit. See
http://www.astrospectroscopy.eu/OSSV/Kl ... gel_e.html
2 flip mirrors are to much, to long, to heavy.
But it is possible and better then the off axis guider solution. The off axis guider introduces the light with a angle and not on the optical axis !

cheers
Lothar



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BeitragVerfasst: 14. Oktober 2010, 18:37:31 PM 
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Wohnort: 66907 Glan-Münchweiler
Zitat:
----- Original Message -----
From: Lothar Schanne (l.schanne@arcor.de)
To: fg-spek-tech@vdsastro.de (fg-spek-tech@vdsastro.de)
Sent: Thursday, October 14, 2010 4:18 PM
Subject: [fg-spek] Re: Kalibrierlichteinkopplung in den Lhires III über LWL


thierry Garrel hat Folgendes geschrieben: What do you think about simply inject the Thor Arg in the LhiresIII with a flip mirror or an off axis guider fiber connected to the lamp ?
Hallo Thierry,

I cannot use a second flip mirror, because I use a flip mirror for indentifing and getting the target star on the slit. See
http://www.astrospectroscopy.eu/OSSV/Kl ... gel_e.html
2 flip mirrors are to much, to long, to heavy.
But it is possible and better then the off axis guider solution. The off axis guider introduces the light with a angle and not on the optical axis !

cheers
Lothar



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BeitragVerfasst: 19. Oktober 2010, 20:52:46 PM 
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Hello Lhires friends,

today my CCD camera is back from the supplier and I can take some experimental pictures with the complete 'self build fiber calibration light injection'.

In the annex the first picture of ThAr (64s exposition) at about 580 nm. The intensity of the hollow cathode lamp light is now well.

The second annexed picture shows a comparison of Neon calibration light. In one spectrum (red) the Neon light shined through the slit and in the other one (black) the Neon light was going through the fiber. There is a difference of only 0.9 Pixel (about 8 micrometer).

In the next step I have to prove and to compare the accuracy of the calibrations using Neon through the slit, through the fiber and ThAr through the fiber (after identifieng the ThAr lines), using the terrestric waterlines of daylight as object with accurately known line wavelengths.

cheers,
happy Lothar


Dateianhänge:
Neonvergleich_SpaltUndFaser.png
Neonvergleich_SpaltUndFaser.png [ 81.03 KiB | 19001 mal betrachtet ]
ThAr_64s_15p50.png
ThAr_64s_15p50.png [ 153.75 KiB | 19001 mal betrachtet ]

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Lothar

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BeitragVerfasst: 19. Oktober 2010, 23:06:02 PM 
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Hi Lothar,

What size fibre-optic are you using to inject the Th-Ar calibration light?

Bernard


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BeitragVerfasst: 19. Oktober 2010, 23:21:21 PM 
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Hello Bernard,

it is very simple.

On the side of the HCL I use a f=40 mm achromatic lens of Thorlabs to feed the picture of the light emitting hollow cathode into the fiber. The fiber is a simple 2 mm PMMA fiber of about 4 m length, a gift from a friend.
The output of the fiber is built in a small tube. A small achromatic lense (D=4mm, f=7mm) projects the fiber output on the slit crossing a small 90° mirror. Thats all.

See the pictures above. You can built that in 1 day ! And very cheep.

greetings to australia
Lo

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Lothar

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BeitragVerfasst: 19. Oktober 2010, 23:35:15 PM 
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Hi Lothar,

Thanks for the explanation.\, but I still have a few more questions :)

a) Do you know the diameter of the optic fibre? For example, the eShel uses a 200um for the Th-Ar light injection.

b) Where can you buy the small (4mm) lens, and the small 90 deg mirror (or did you make it)?

c) As I would like to keep my Neon calibrator I am considering putting both the lens and 90 deg mirror inside the same, but longer, tube, instead of using the Neon tube for the mirror. Do you think this would work?


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BeitragVerfasst: 20. Oktober 2010, 00:00:06 AM 
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Zitat:
Hi Lothar,

Thanks for the explanation.\, but I still have a few more questions :)

a) Do you know the diameter of the optic fibre? For example, the eShel uses a 200um for the Th-Ar light injection.

b) Where can you buy the small (4mm) lens, and the small 90 deg mirror (or did you make it)?

c) As I would like to keep my Neon calibrator I am considering putting both the lens and 90 deg mirror inside the same, but longer, tube, instead of using the Neon tube for the mirror. Do you think this would work?
Hello Bernard
a)the Diameter of the fiber is about 2 mm. There is no need to use a thin fiber.
b) http://www.macony-design.de/catalog/ind ... e2cf6e7c2e
the second one, costs about 15$
The small mirror I bought a year ago in ebay fpr 2 $. But you can use any samll mirror, also prisms.
c) It should work. The advantage of my apparatus is that I can adjust with the folding mirror the light path slightly.

bye
Lothar

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BeitragVerfasst: 20. Oktober 2010, 09:52:56 AM 
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Hallo zusammen,

habe jetzt mal ein ThAr-Spektrum mit einem Neonspektrum ausgewertet. Im Anhang der Graph. ThAr- und Ne-Licht wurden nacheinander durch die Faser in den Lhires geschickt - bei gleicher Gitterstellung.
2400 g/mm Gitter, Spalt 22 um.

weinrot = neonspektrum
blau = ThAr-Spektrum

Aus der Linienbibliothek von VSpec eingeblendet:
orange = Ar
cyan = Th

Auf diese Weise kann ich die Th und Ar -Linien identifizieren und mir eine Eichkurve aufstellen, welche den Wellenlängenbereich und die Gitterstellung korreliert.

FWHM = 0,28 Angström (entspricht etwa R= 23.400)
Belichtungszeit für Ne und ThAr 61s.

Viele Grüße
Lothar

Hi,

have now evaluated once a ThAr-spectrum with a Neonspektrum. The annex is the corresponding the graph. ThAr- and Ne-light were successively passed through the fiber in the Lhires - with the same grating position.
2400 g / mm grating, slit 22 at.

burgundy = Neon spectrum
blue = ThAr spectrum

from the line library of Vspec:
orange = Ar
cyan = Th

This way I can identify the Th and Ar lines and set up me a calibration curve which correlates the wavelength range and the grid position.

FWHM = 0.28 Å (equivalent to approximately R = 23,400)
exposition 61 s for ThAr and Ne


greetings
Lothar


Dateianhänge:
18p00_61s_thar.gif
18p00_61s_thar.gif [ 27.23 KiB | 18927 mal betrachtet ]

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Lothar

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BeitragVerfasst: 23. Oktober 2010, 01:12:46 AM 
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Lothar,

Did you try, or consider, injecting the light from the Th-Ar calibration fibre back through the guiding camera port?
I suggested this possible method to Francois Cochard and he says it is a good idea but may have "two problems : the aperture of the guiding port is closer than F/5 (= you'll lose energy), and if you put the fiber in the focal plane, you'll have a ponctual spot on the slit. You may de-focus the spot, but you'll then lose even more light... The good part of the idea is that it will allow you to make some simple tests, and evaluate if the principle works !"

Bernard


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BeitragVerfasst: 24. Oktober 2010, 13:30:11 PM 
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Zitat:
Did you try, or consider, injecting the light from the Th-Ar calibration fibre back through the guiding camera port?
Hello Bernard,
I think that cannot work....because the light of the fiber will reach the slit not in the optical axis of the telescope/slit. There will be a angle of around 20°. Therefore the calibration light cannot reach the collimator and the grating.
:(

Greetings
Lo

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Lothar

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BeitragVerfasst: 24. Oktober 2010, 22:50:38 PM 
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Hi Lothar,

I'm sure you are right :( As it is an easy concept to test (I would need to make an eyepiece adapter) I will try it when I can find the time.

Bernard


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BeitragVerfasst: 31. Oktober 2010, 23:31:32 PM 
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Hallo Freunde,

heute habe ich mit dem Lhires ein Tageslichtspektrum im Bereich der H_alpha-Linie aufgenommen und anschließend das ThAr-Kalibrierlicht über den angebauten LWL eingespiegelt.
Das Spektrum wurde mit 10 Linien aus dem ThAr-Spektrum (64 s belichtet), die auf das gesamte aufgenommene Wellenlängenfenster verteilt waren, mit einem Polynom dritten Grades mittels VSpec kalibriert.

Anschließend habe ich die Wellenlängen gut ausgeprägter Wasserlinien aus dem Spektrum entnommen und mit den Daten aus der Wasserlinientabelle in VSpec (h2O.dat) verglichen und die Wellenlängendifferenzen gebildet.

Die Ergebnisse seht ihr anbei. Die mittlere Differenz zwischen den als Referenz genommenen Wasserlinienliste aus VSpec und den gemessenen Wellenlängen der Wasserlinien ist in diesem Experiment 0,13 Angström, ihre Standardabweichung 0,088 Angström (4 km/s). Allerdings sind alle Differenzen positiv, d.h. es existiert ein systematischer Fehler von rund 0,13 Angström ( = ca. 1 Pixel). Die Einkopplung von Kalibrierlicht beliebiger Spektrallampen über einen Lichtwellenleiter (Faser) scheint sich zu bewähren. Jedenfalls sind die Kalibrierergebnisse verlässlicher wie mit der im Lhires serienmäßig eingebauten Neonlampe, die bei hoher Auflösung (2400 g/mm Gitter) zu wenig Kalibrierlinien im beobachtbaren Wellenlängenfenster bereit stellt... und das auch nur im optischen Spektralbereich über 580 nm.

Viele Grüße

Hi friends,

Today I have taken with the Lhires a daylight spectrum in the H_alpha-line region and subsequently introduced the ThAr calibration light via the mounted fiber.
The spectrum was calibrated using Vspec with 10 lines from the ThAr spectrum (64 s exposure) with a polynomial of third degree. The 10 lines were distributed on the whole recorded wavelength window,

Then I well measured the distinct wavelengths from terrestric water lines from the spectrum and compared they with the data from the water lines Table of Vspec (h2O.dat) and calculated the wavelength differences.

The results you see attached. In this experiment the average difference is 0.13 angström between those values taken from the reference water line list of Vspec and the measured wavelengths of the water lines. Their standard deviation is 0.088 Å (4 km / s). [/ B] However, all the differences are positive. There exists a systematic error of approximately 0.13 angstroms (= about 1 pixel).

The coupling of calibration light of any spectral lamp over a fiber optic works. In any case, the calibration results are more reliable as with the standard built-in Lhires neon lamp, which provides at higher resolution (2400 g / mm grating) too few calibration lines in the observable wavelength window ... and only above 580 nm.

Regards,


Lothar


Dateianhänge:
Dateikommentar: blau = Tageslichtspektrum kalibriert
rot = eingeblendete Wasserlinien (tool von VSpec)

tageslicht 18p00_ha_16s_tharcalibriert_mitH2Oplot.gif
tageslicht 18p00_ha_16s_tharcalibriert_mitH2Oplot.gif [ 16.47 KiB | 18777 mal betrachtet ]
Dateikommentar: schwarz = Tageslichtspektrum kalibriert
magenta = ThAr-Kalibrierspektrum
grün = Ar-Linien
orange = Th-Linien

tageslicht 18p00_ha_16s_tharcalibriert_ThAreingeblendet.gif
tageslicht 18p00_ha_16s_tharcalibriert_ThAreingeblendet.gif [ 18.61 KiB | 18777 mal betrachtet ]
Dateikommentar: Auswertung zum Vergleich der Wasserlinienwellenlängen: gemessen gegen Sollwerte.
VergleichWasserlinien_Ha_Bereich.pdf [12.18 KiB]
188-mal heruntergeladen

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Herzliche Grüße / best regards

Lothar

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BeitragVerfasst: 01. November 2010, 10:55:33 AM 
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Wie groß waren denn die Fehler bei der Neonkalibrierung?

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Zitat:
Wie groß waren denn die Fehler bei der Neonkalibrierung?
Hi Daniel,

der systematische Fehler war mit der eingebauten Neonlampe immer unterschiedlich zwischen 0 und 0,6 Angström. Diese Unzuverlässigkeit wegen möglicher Skalenverschiebungen hatte mich genervt.

Ob der systematische Fehler (also Skalenverschiebung) mit der neuen Kalibrierlichteinspeisung zuverlässig geringer ist, will ich heute noch nicht unterschreiben. Dazu möchte ich erst gerne weitere Beispiele gemessen haben, und zwar in der "dunklen Praxis" und nicht schön im Warmen auf dem Zimmertisch. Werde also demnächst immer mal solche Tests an Hand unverrückbarer Linien wie die terrestrischen dazwischen schieben.

Mindestens genau so wichtig ist, dass jetzt mit dem ThAr-Kalibrierlicht in allen Wellenlängenbereichen über das gesamte jeweils beobachtete Wellenlängenfenster ausreichend Kalibrierlinien vorhanden sind (mindestens 10). Damit sind immer Kalibrierfunktionen dritten oder vierten Grades möglich.

Eine Abweichung von <= 1 Pixel = ca. 0,1 Angström der durch Gaußmodellierung bestimmten Linienminima wird zu tolerieren sein, weil eine einzelne schmale Absorptionslinie, die etwa das Apparateprofil zeigt (wie die Wasserlinien), nur durch 3 bis 4 Pixel erfasst wird und deshalb die hineingelegte Gaußkurve nie exakt sein kann (zumal die Linien auch nicht immer Gaußprofil haben und blends vorhanden sein können).

Noch schlimmer wäre es, wenn meine Pixel der CCD genau an das Apparateprofil angepasst wären, also 2 Pix./aufgelöste Einheit (Wasserlinie) - wie es so oft in der Literatur in Form des Nyquist-Theorems empfohlen wird. Dann würden ja nur 2 Pix. zur Repräsentation der Linie zur Verfügung stehen und die Gaußmodellierung wäre noch viel schlechter (quasi unmöglich). Also ein mäßiges Oversampling ist aus diesen Gründen erwünscht - auch unter Inkaufnahme eines etwas schlechteren S/N-Verhältnisses.

Lieber Gruß
Lothar

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Lothar

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BeitragVerfasst: 01. November 2010, 15:52:12 PM 
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Hallo,

noch paar Erläuterungen hier im Schweizer Forum:
http://www.astronomie.ch/forum/viewtopi ... 939#p24939

Lo

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BeitragVerfasst: 02. November 2010, 19:57:19 PM 
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Hallo Lothar,

ich habe doch mal in 2006 von Jan. - Sep. Sonnenspektren und zeitgleich eine Ne-Linie aufgenommen (43 Spektren).
Die Spektren wurden nur mit Hilfe der terr. Sauerstoff - Linien kalibriert (um 630 nm). Das Ergebnis war, dass die beiden Kalibriersysteme (O2 - Linien und Ne - Linie) auf etwa +/- 1 milli _Angström übereinstimmen.
Allerdings hatte ich auch die Wellenlängen aus der Orginalarbeit von Babcock und Herzberg genommen.
Auch Balthasar et al. (1982) kommen zu der Erkenntnis, dass die terr. O2 -Linien gut als Referenz dienen können, wenn keine bessere Genauigkeit als +/- 1 milli_Angström gefordert wird.
Die terr. Wasser-Linien sind vielleicht in der Wellenlänge nicht so stabil?

Viele Grüße
Dieter


"Lothar Schanne" <l.schanne@arcor.de> schrieb:
Zitat:
Die mittlere Differenz zwischen den als Referenz genommenen Wasserlinienliste aus VSpec und den gemessenen Wellenlängen der Wasserlinien ist in diesem Experiment 0,13 Angström, ihre Standardabweichung 0,088 Angström (4 km/s). Allerdings sind alle Differenzen positiv, d.h. es existiert ein systematischer Fehler von rund 0,13 Angström ( = ca. 1 Pixel). Die Einkopplung von Kalibrierlicht beliebiger Spektrallampen über einen Lichtwellenleiter (Faser) scheint sich zu bewähren. Jedenfalls sind die Kalibrierergebnisse verlässlicher wie mit der im Lhires serienmäßig eingebauten Neonlampe, die bei hoher Auflösung (2400 g/mm Gitter) zu wenig Kalibrierlinien im beobachtbaren Wellenlängenfenster bereit stellt... und das auch nur im optischen Spektralbereich über 580 nm.


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BeitragVerfasst: 24. Januar 2011, 00:58:55 AM 
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Hallo,

nach langer wetterbedingter Pause kann ich jetzt mein erstes Sternspektrum vorstellen, das mit der neuen ThAr-Kalibrierlichteinspeisung über einen LWL kalibriert wurde. Jetzt kann die Routine losgehen.

Das Beispiel (eps Aur im Bereich der Halpha-Linie) zeigt folgendes:
* Die Kalibrierung ist mit 15 Linien gemacht, die über das ganze abgebildete Spektralfenster verteilt sind.
*Entsprechend genau ist die Kalibrierfunktion.
*Die rms der Kalibrierabweichungen ist 0.009 Angström. Also rund 10x (!!!) genauer wie mit 2 oder max. 4 Neonlinien.

Die Datenreduktion erfolgte mit der aktuellen Version von Günters SMS (Danke Günter !) unter Verwendung eines ThAr-Katalogs, der speziell für diesen Zweck (Lhires, R=18000) erzeugt wurde (Danke Otmar für die Hilfe dabei !).

after a long weather-related break, I can now imagine my first star's spectrum, which was calibrated with the new Thar calibration light injection over a fiber optic cable. Now I can start the routine.

The example (eps Aur in the Halpha line) shows the following:
* Calibration is made with 15 lines that are distributed over the whole spectral window shown.
* is exactly the calibration function.
* The rms of the calibration deviation is 0009 Angstroms. So about 10 times (!!!) just like 2 or max. 4 neon.

The data reduction was done with the current version of SMS Günter (Günter Thanks!) using a Thar catalog, which was specially created for this purpose (Lhires, R = 18000) (Thanks Otmar for the help it!).


Dateianhänge:
Dateikommentar: Die Residuen der Kalibrierung
residu.gif
residu.gif [ 16.38 KiB | 18205 mal betrachtet ]
Dateikommentar: Der nichtlineare Anteil der Kalibrierfunktion (3. Ordnung)
delta.gif
delta.gif [ 20.19 KiB | 18205 mal betrachtet ]
Dateikommentar: Die ThAr-Linien. Die blau bezeichneten wurden zur Kalibrierung verwendet.
calibrate.gif
calibrate.gif [ 24.47 KiB | 18205 mal betrachtet ]
epsAur_Ha_20110122_nr.gif
epsAur_Ha_20110122_nr.gif [ 27.4 KiB | 18205 mal betrachtet ]

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Zuletzt geändert von Lothar Schanne am 24. Januar 2011, 12:06:21 PM, insgesamt 1-mal geändert.
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BeitragVerfasst: 24. Januar 2011, 11:48:25 AM 
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Hallo zusammen,

obiger Beitrag zeigt vor allem, dass die Kalibrierfunktion mit den vielen ThAr-Linien erwartungsgemäß viel genauer bestimmt werden kann wie mit den wenigen Neonlinien (1 bis max. 4), die sonst bei hoher Auflösung im abgebildeten Wellenlängenfenster zur Verfügung stehen.

Aber wie sieht es mit dem absoluten Kalibrierfehler aus? Das ist ja noch wichtiger.

An obigem Spektrum habe ich an den Wasserlinien, deren Laborwellenlänge sehr genau bekannt ist (ESO Tabelle von Hanuschik), den Kalibrierfehler gemessen und tabellarisch zusammengefasst (Anlage unten). Ein für mich sehr erfreuliches Ergebnis. Mit dem Fehler kann ich beruhigt Radialgeschwindigkeiten messen.
Allerdings muss sich noch die Reproduzierbarkeit der geringen Standardabweichung von 0.04 Angström bei den nächsten Messungen erweisen.

the above thread shows in particular that the calibration can be expected to determine more accurately with the many lines such as Thar compared with the few neon (1 to max. 4) are otherwise at high resolution in the imaged wavelength window.

But what about the absolute calibration error? That's even more important.

Spectrum of the above I have the water lines, the laboratory wavelength is accurately known (ESO table of Hanuschik), the calibration error is measured and tabulated (Appendix below). A very pleasing result for me. The error I measure reassured radial velocities.
However, it must still prove the reproducibility of the low standard deviation of 0.04 angstroms in the next measurement.


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differences of calibration.pdf [9.33 KiB]
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BeitragVerfasst: 24. Januar 2011, 12:40:40 PM 
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Hallo Lothar,

Ja, nicht übel....jetzt brauchst DU praktisch keinen Echelle mehr, um Radialgeschwindogkeitn genauer messen zu können.........Klasse!!!

berthold
Zitat:


Hallo zusammen,

obiger Beitrag zeigt vor allem, dass die Kalibrierfunktion mit den vielen ThAr-Linien erwartungsgemäß viel genauer bestimmt werden kann wie mit den wenigen Neonlinien (1 bis max. 4), die sonst bei hoher Auflösung im abgebildeten Wellenlängenfenster zur Verfügung stehen.

Aber wie sieht es mit dem absoluten Kalibrierfehler aus? Das ist ja noch wichtiger.

An obigem Spektrum habe ich an den Wasserlinien, deren Laborwellenlänge sehr genau bekannt ist (ESO Tabelle von Hanuschik), den Kalibrierfehler gemessen und tabellarisch zusammengefasst (Anlage unten). Ein für mich sehr erfreuliches Ergebnis. Mit dem Fehler kann ich beruhigt Radialgeschwindigkeiten messen.
Allerdings muss sich noch die Reproduzierbarkeit der geringen Standardabweichung von 0.04 Angström bei den nächsten Messungen erweisen.



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BeitragVerfasst: 24. Januar 2011, 16:27:00 PM 
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Zitat:

Ja, nicht übel....jetzt brauchst DU praktisch keinen Echelle mehr, um Radialgeschwindogkeitn genauer messen zu können..
Hallo Berthold,

nönö, ich brauche schon noch einen :lol:

Es sind da unterschiedliche Typen von Projekten zu unterscheiden:

1. Messung der RV eines Sterns oder der Orbitalparameter eines Doppelsternsystema: Dann ist ein Echelle-Spektrograph von großem Vorteil, weil Hundert oder ...e Linien gemessen werden und dann sich eine statistisch deutlich verbesserte, genauere RV ergibt wie aus der Messung einer oder weniger Linien.

2. Bewegung einzelner Linien oder Änderung von Linienprofilen mit dem Wunsch, die Dopplerverschiebungen quantifizieren zu können. Dann kann ich das auch recht gut mit dem Lhires (wenn sich die ThAr-Einkopplung über die Faser, wie gebaut, weiterhin bewährt).

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BeitragVerfasst: 25. Januar 2011, 12:11:49 PM 
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Zitat:
Allerdings muss sich noch die Reproduzierbarkeit der geringen Standardabweichung von 0.04 Angström bei den nächsten Messungen erweisen.
Hallo zusammen,

da kann ich was erfreuliches berichten.

Auswertung des gut definierten Spektrums von Sirius (S/N ca. 700), siehe unten.

Die Standardabweichung des Kalibrierfehlers, gemessen an 7 Wasserlinien, beträgt ind diesem Falle lediglich 0.02 Angström, bei R=24000.

I can tell you what pleasing.

Evaluation of the well-defined spectrum of Sirius (S / N 700), see below.

The standard deviation of the calibration error, as measured by 7 water lines is, in this case, only 0.02 angstroms, at R = 24000th


Dateianhänge:
differences of calibration.pdf [3.74 KiB]
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Sirius_Ha_20110122.gif
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Hi Lothar

Das ist ja richtig toll.

Bin stolz auf dich! :-)

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BeitragVerfasst: 26. Januar 2011, 10:41:42 AM 
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Zitat:
Das ist ja richtig toll.
Hallo Daniel,

bin auch sehr zufrieden fürs erste. Hoffe sehr, dass nicht noch Überraschungen auftreten. Bei der Neonkalibrierung gab's immer mal wieder totale Ausrutscher. Da gab es gelegentlich Kalibrierfehler bis 0,6 Angström. Deshalb bin ich da sehr mißtrauisch und werde die neue ThAr-Kalibrierung genau im Auge behalten.

Gut ist auch, dass jetzt die Kalibrierung mit den ThAr-Spektren in SMS vernünftig funktioniert. Nach paar Anfangsschwierigkeiten (man muß neue Systeme immer erst kennen lernen) geht das nun routinemäßig. Jetzt kann ich also im gesamten optischen Bereich, auch bis ins NIR hinein, genau kalibrieren. Eine wichtige Voraussetzung für Aussagen über Dopplerverschiebungen. Damit eröffnet sich mir ein neues Arbeitsfeld. :lol:

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Hallo Lothar
Zitat:
Damit eröffnet sich mir ein neues Arbeitsfeld.
Na dann, ackere mal kräftig in deinem neuen Feld.

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BeitragVerfasst: 31. Januar 2011, 17:33:55 PM 
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Hallo,
ich habe die Diskussion über die Kalibrierung bis jetzt interessiert verfolgt, da ich auch in einigen Tagen zur Lhires-Gemeinde gehören werde. Ich frage mich aber, ob es nicht viel einfacher geht. Warum kann man nicht einfach eine Th-Ar-Lampe zusammen mit einem Kollimator in ein externes Gehäuse verpacken, das dann im Bedarfsfall einfach berührungsfrei parallel zur optischen Achse vor die Frontscheibe des SCs gehalten wird? Ich habe noch nie eine derartige Kalibrierlampe gesehen, kann mir allerdings vorstellen, daß die Lichtquelle nicht gerade punktförmig ist, so daß nur ein Teil des Lichts am Spalt ankommt. Das hätte aber den Vorteil, daß ich den Lichtstrahl nicht genau zur optischen Achse des SCs ausrichten muß. Was spricht also gegen meinen Vorschlag?
Viele Grüße
Christian


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BeitragVerfasst: 31. Januar 2011, 18:11:17 PM 
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Hallo Christian

Einfacher geht es z.B. wenn man in dem Flippmirror (den ja viele vor dem eigentlichen Spektrographen verwenden um das Objekt grob zu positionieren), das Übersichtsokular entfernt und die Lampe in einem Adapter einbaut, der dann über eine Abbildungslinse verfügt, welche das Licht der HKL mit der richtigen F# auf dem Spalt abbildet. So hat man dann auch genügent Intensität.

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BeitragVerfasst: 31. Januar 2011, 18:55:32 PM 
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Zitat:
Warum kann man nicht einfach eine Th-Ar-Lampe zusammen mit einem Kollimator in ein externes Gehäuse verpacken, das dann im Bedarfsfall einfach berührungsfrei parallel zur optischen Achse vor die Frontscheibe des SCs gehalten wird?
Hallo Christian,

mit einer hellen Neonlampe geht das tatsächlich und ich habe das oft gemacht. Details findest du hier:
http://www.astrospectroscopy.eu/Einstei ... ierung.htm

Mit einer HKL geht das bei mir nicht, weil sie sehr schwach sind und außerdem das Teleskop ja nur einen kleinen Blickwinkel hat. Nur Licht innerhalb des Blickwinkels kommt in der Bildfeldebene an und davon nur ein kleiner Teil geht durch den Spalt.

Du müsstest also tatsächlich die HKL oder den Kollimator so ausrichten, dass seine opt. Achse mit der des Tele parallel ist, um das wenige Licht auf den Spalt zu bekommen.

Deshalb habe ich den Weg über den LWL gewählt.

Die Alternative mit dem Klappspiegel hatte ich mir auch überlegt, aber ich will nicht auf den Klappspiegel als Auffindhilfe verzichten, und 2 hintereinander bringt zuviel Instabilität.

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BeitragVerfasst: 31. Januar 2011, 18:58:21 PM 
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Hallo

Man muss ja nicht drauf verzichten...

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BeitragVerfasst: 31. Januar 2011, 19:01:39 PM 
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Hallo Daniel,
vielen Dank für den Hinweis. Damit das funktioniert, muß man den Klapspiegel wohl umdrehen, sonst geht das ganze schöne Kalibrierlicht zum beobachteten Stern, der damit wohl nicht viel anfangen kann, wenn er die Ankunft überhaupt noch erlebt. :)
Gibt es denn überhaupt solche flip-mirrors, die man in umgekehrter Richtung einbauen kann?


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BeitragVerfasst: 31. Januar 2011, 19:53:56 PM 
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Hallo Christian

Ja, das ist ein kleines Problem. Mit entsprechenden Adaptern kann man sich bestimmt weiterhelfen.

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BeitragVerfasst: 31. Januar 2011, 23:35:17 PM 
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Hallo Kollegen,

wie Daniel schreibt:
Zitat:
Man muss ja nicht drauf verzichten...
ich habe das Problem für meinen Echelle mit Fasereinkopplung so gelöst, dass ich einen Adapter (ein Stück Alu mit Loch) unten an den Klappspiegel geschraubt habe, mit Loch zum Einstecken meiner Fassung der Kalibrierlampe (Halogenlampe für Flat). An der Rückseite des Klappspiegels habe ich einen kleinen Spiegel aufgeklebt, der das mit einer Linse fokussierte Licht auf den Spalt wirft, während gleichzeitig mit dem Sucherokular der Stern grob zentriert werden kann. Für das Spektrum wird die Lampe ausgeschaltet! und der Spiegel hochgeklappt. Hat prima funktioniert, inzwischen verwende ich aber die Fasereinkopplung von Shelyak (noch besser). Wichtig ist, dass man die Reflexionsebene des Spiegels der Rückseite exakt ausmisst und das Loch entsprechend positioniert, damit die optischen Achsen von Kalibrierlicht und Teleskop EXAKT übereinstimmen. Sonst handelt man sich die bekannten :( Kalibrierfehler ein. Diese Erfahrung macht wohl jeder einmal. Foto etwas unvollständig, da ich die Teile so nicht mehr verwende, aber das Prinzip sollte klar werden.

Gruss, Martin


Dateianhänge:
Dateikommentar: Vixen Klappspiegel, Einkopplung Kalibrierlicht von unten, Fasereinkopplung wird rechts angeflanscht, Teleskop links, Okular oben rechts
Klappspiegel-Kalibr-small.jpg
Klappspiegel-Kalibr-small.jpg [ 60.42 KiB | 17933 mal betrachtet ]
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BeitragVerfasst: 05. November 2013, 20:54:39 PM 
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Hallo,

ich sitze gerade hier und bereite den Spektroskopiekurs fürs Wochenende vor.
Um bei entsprechender freier Sicht auch spektroskopieren zu können werde ich meinen Lhires mitbringen mitsamt der modifizierten Kalibriereinrichtung: Als Kalibrierlichtquelle dient eine Niob-Argon-Hohlkathodenlampe, deren Licht auf den Eintritt eines 1,5 mm dicken Lichtleiters fokussiert und dann im Lhires auf den Spalt projiziert wird.

Zur Zeit probiere ich das System gerade aus und bin wieder richtig begeistert. Solch tolle linienreiche Kalibrierspektren, wie z.B. das anliegende im Wellenlängenbereich um 600 nm. Bis an den Rand des abgebildeten Wellenlängenbereiches 20 bis 40 auswertbare Linien. Das ergibt bei R>10000 Kalibriergenauigkeiten, die man mit der üblichen Neonlampe nie erreichen kann (weil man meist nur 1 bis 4 Linien zur Verfügung hat), abgesehen von dem viel größeren Wellenlängen-Bereich, der auswertbar ist (bisher habe ich 239 Linien katalogisiert im Bereich 435 bis 763 nm, das geht aber noch weiter ins Blaue oder Rote). Die genaue Kalibrierung gelingt mit MIDAS recht einfach. Man muss nur 2 Linien mit ihrer Wellenlänge identifizieren und die restlichen 15 bis 40 Kalibrierlinien sucht sich MIDAS automatisch aus dem Katalog aus.

Mit dieser Einrichtung kann man richtig gut Sternspektren untersuchen, wenn es auf hohe Auflösung und gleichzeitig auf genaue Kalibrierung ankommt (Radialgeschwindigkeiten, Linienprofiländerungen, z.B. bei engen Doppelsternen).


Dateianhänge:
Vergleich_Ne__Nb_Ar.png
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BeitragVerfasst: 05. November 2013, 21:59:27 PM 
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Komischer Weise führt der link unten nicht direkt auf die Internetseite. Deswegen meine Antwort auf diesem Wege.


Ich habe ja im Sommer relativ viele Spektren mit dem lhires gemacht, auch so im Bereich von 5800 A. Die Spektren habe ich alle mit ISIS reduziert. Ich meine auch nur mit der Neonlampe ein RMS von ca. 0,01 oder sowas gehabt zu haben , allerdings bei R um 6000.


Herzlicher Gruss Berthold

Am 05.11.2013 um 19:54 schrieb Lothar Schanne <fg-spek-tech@vdsastro.de (fg-spek-tech@vdsastro.de)>:

Zitat:
Hallo,

ich sitze gerade hier und bereite den Spektroskopiekurs fürs Wochenende vor.
Um bei entsprechender freier Sicht auch spektroskopieren zu können werde ich meinen Lhires mitbringen mitsamt der modifizierten Kalibriereinrichtung: Als Kalibrierlichtquelle dient eine Niob-Argon-Hohlkathodenlampe, deren Licht auf den Eintritt eines 1,5 mm dicken Lichtleiters fokussiert und dann im Lhires auf den Spalt projiziert wird.

Zur Zeit probiere ich das System gerade aus und bin wieder richtig begeistert. Solch tolle linienreiche Kalibrierspektren, wie z.B. das anliegende im Wellenlängenbereich um 600 nm. Bis an den Rand des abgebildeten Wellenlängenbereiches 20 bis 40 auswertbare Linien. Das ergibt bei R>10000 Kalibriergenauigkeiten, die man mit der üblichen Neonlampe nie erreichen kann (weil man meist nur 1 bis 4 Linien zur Verfügung hat), abgesehen von dem viel größeren Wellenlängen-Bereich, der auswertbar ist (bisher habe ich 239 Linien katalogisiert im Bereich 435 bis 763 nm, das geht aber noch weiter ins Blaue oder Rote). Die genaue Kalibrierung gelingt mit MIDAS recht einfach. Man muss nur 2 Linien mit ihrer Wellenlänge identifizieren und die restlichen 15 bis 40 Kalibrierlinien sucht sich MIDAS automatisch aus dem Katalog aus.

Mit dieser Einrichtung kann man richtig gut Sternspektren untersuchen, wenn es auf hohe Auflösung und gleichzeitig auf genaue Kalibrierung ankommt (Radialgeschwindigkeiten, Linienprofiländerungen, z.B. bei engen Doppelsternen).



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<Vergleich_Ne__Nb_Ar.png>


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BeitragVerfasst: 06. November 2013, 14:01:52 PM 
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Zitat:
Ich habe ja im Sommer relativ viele Spektren mit dem lhires gemacht, auch so im Bereich von 5800 A. Die Spektren habe ich alle mit ISIS reduziert. Ich meine auch nur mit der Neonlampe ein RMS von ca. 0,01 oder sowas gehabt zu haben , allerdings bei R um 6000.
Hallo Berthold,

dieses RMS hat nichts mit der Kalibriergenauigkeit zu tun. Es bezeichnet lediglich die mittlere Abweichung der Stützpunkte (Kalibrierlinenwellenlängen) von der berechneten Kalibrierfunktion (multiple Regression). Die ist bei 3 oder 4 Linien und linearer oder parabolischer Regressionsfunktion natürlich gering, bei 2 Linien und linearer Regression sogar exakt null (wie auch bei 3 Linien und parabolischer Regression).

Mit wenigen Linien berechnete Kalibrierfunktionen können insbesondere im Randbereich des spektralen Fensters (Wellenlängenbereich des gemessenen Spektrums) recht ungenau werden, wenn die Funktion in den Randbereich extrapoliert wird, und dort keine Stützlinien für die Berechnung der Kalibrierfunktion zur Verfügung standen.

Da geht kein Weg dran vorbei: Eine genaue Kalibrierfunktion erhält man nur, wenn eine größere Anzahl von Kalibrierlinien über den gesamten kalibrierten Wellenlängenbereich zur Verfügung steht.

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