Forum der Vereinigung der Sternfreunde

Hallo Forum,

angeregt durch den Spektroskopie-WS Anfang September in Heppenheim, habe ich in den letzten Wochen einen Littrow-Spektrografen zusammengebaut. Er sollte leicht genug sein, um ihn an meinen TL906-Refraktor (90mm/f6.6) dranzuhängen und möglichst wenig kosten. Orientiert habe ich mich am Aufbau des Spektrografen CALiS von Markus Gifhaler.
Rechnerisch (nach simspec) sollte mit meinem Selbstbau-Littrow-Spektrograph (SELIG) ein Auflösungsvermögen R von 5000 bei 500nm möglich sein. Dies zu erreichen würde mich allerdings aufgrund der einfachen Kollimatorlinse und der bisherigen "Pi mal Daumen"-Justierung ordentlich wundern.
Zum ersten Ausprobieren hatte ich bisher gerade mal eine Stunde klaren Himmel und dazu den hellen Stern Capella ausgewählt. Leider keine allzu glückliche Wahl, da man vor lauter Linien "das Spektrum nicht mehr sieht" . Ich fürchte, dass aus diesem Gewirr kaum präzise Linienparameter wie SNR, HWF oder EW ableitbar sind. Allerdings schätze ich R auf ungefähr 1500-2000.

Viele Grüße
Roland

Ja Hallo Roland,

das ist ja eine freudige Überraschung !!!!!
Das freut mich besonders, wenn aus einem Kurs anschließend solche Aktivitäten entstehen.

Ja, deine R-Abschätzung könnte stimmen, aber das ist nur ein Mindestwert, weil ja nicht klar ist in diesem Spektrum, ob da irgendeine Linie dein Apparateprofil zeigt.

Erzähl mal noch was zu deinem Selbstbau-Littrow. Technische Daten, Fotos, egal was, mit oder ohne Spalt? Bin doch neugierig

Herzlicher Gruß
Lo

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Herzliche Grüße / best regards

Lothar

https://lotharschanne.wordpress.com/

Lieber Lothar,

herzlichen Dank für Dein Interesse. Anbei die gewünschten Bilder und Infos zu "SELIG".

Technische Daten:
o Gitter: 30x30mm2, 1200 l/mm, blazed auf 500nm (von Edmunds)
o Kollimator: Fraunhofer Achromat (von Astromedia) f=156mm, D=40mm
o Oberflächenspiegel: von Astromedia
o Gehäuse: finnisches Sperrholz 6mm
o Linsen-, Spiegel- und Gitterhalterung aus Alu-Reststücken zusammengebaut.
o Anschlüsse an 2-Zoll (Okularauszug) und 1 1/4-Zoll (Kamera) hatte ich noch rumliegen.
o Gesamtgewicht: ca. 750g
o Kosten: optische Teile ca. 160Euro, der Rest lag im Keller rum

Aus Stabilitätsgründen sitzt der Spektrograf auf einem 2Zoll-Zenitspiegel.
Ich möchte den Spektrografen hauptsächlich spaltlos betreiben, habe aber auch schon mal testweise das Himmelspektrum mit einem Rasierklingenspalt aufgenommen.

Nochmal zum Capella-Spektrum:
Zur Kontrolle wie zuverlässig das Ganze ist (Artefakte etc.), habe ich meinen Plot (im Diagramm untere Linie / blau) mit einem vspec-plot (obere Linie / rot) eines geglätteten hochaufgelösten ELODIE-Spektralstreifens (http://atlas.obs-hp.fr/elodie/) verglichen. Letzterer ist mit FITSWORK verbreitert und geglättet (Gauß; Radius 10.2; 100%) und von 4400 auf 880 Pixel Länge verkleinert.
Die Übereinstimmung finde ich doch etwas beruhigend.

Viele Grüße
Roland

Hallo Roland

Das sieht ja super aus !

Bin ja total begeistert, dass der Astromedia Achromat solche Spektren produziert.
Hast Du evtl. Daten zu dieser Linse (Glassorte, Radien, Dicken)?

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Daniel P. Sablowski

https://www.kunstmann.de/buch/axel_hack ... 42000/t-2/
https://dpsablowski.wordpress.com
https://github.com/DPSablowski
https://www.aip.de/mitglieder/dsablowski/

Hallo Roland

Naja, für diese "einfachen" Achromaten sind meist keine Daten vorhanden. Ich nehme an, du hast den Spektrographen mit SimSpec kalkuliert. Dort gibt es zwei Felder für die Auflösung von Kollimator und Objektiv. Dort kann bei bekannten Abbildungsqualitäten dies entsprechend Berücksichtigt werden.
Gut wäre es, wenn du in den Kollimatorfokus ein Pinhole einbauen könntest. Und dieses dann mit Neon beleuchtest. Dann kannst du die Kamera fokussieren und die Größe (FWHM) des abgebildeten Pinholes auf der CCD messen. Das sollte bei dir dann 0,8 * Pinholedurchmesser sein, wenn alle Abbildungsfehler klein sind.
Könntest du auch mal ein Rohspektrum zeigen?
Wenn du den Wellenlängenbereich verstellst, musst du dann nachfokussieren?
Mich interessieren diese Dinge sehr, weil ich mich auch bei dem Mini mit solchen Sachen intensiv beschäftigt habe. Daher versuche ich so viele Erfahrungen wie möglich zu sammeln, um einschätzen zu können, wann unter welchen Umständen welche Abbildungsfehler zu vernachläsigen sind, oder eben nicht.

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Daniel P. Sablowski

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Hallo Daniel,

danke für Deine Rückmeldunggen. Ich weiss über den Achromaten nicht mehr als auf der Seite von astromedia steht, also Durchmesser und Brennweite.

Du hast recht, ich habe mit Simpec günstige Objektivdurchmesser und Brennweite entsprechend dem Objektiv und Gittergröße bestimmt. Für die Auflösung des Kollimators habe ich den Wert von 10.7mü übernommen, da ich nichts genaues weiss.

Die bisherige Gitterhalterung ist mechanisch nicht besonders stabil und die gesamte Optik sicherlich nicht gut justiert (erste Versuche). Z.B. wandert der Spektralfaden beim Durchlaufen des Spektrums von oben nach unten durch das Bild. Die Abbildung selbst ist schlecht (siehe Bild - 15 Aufnahmen gemittelt). Trotzdem scheint der zentrale Teil des Spektralfaden einigermassen scharf zu sein, allerdings dürfte eine Menge Licht verlorengehen.

Ich habe sicherheitshalber bei den bisherigen paar Aufnahmen bei jeder Gitterstellung neu fokussiert - kann allerdings noch nicht sagen ob das überhaupt erforderlich ist.
Die pinhole-Geschichte werde ich mal bei Gelegenheit ausprobieren.

Viele Grüße
Roland

Hallo Roland

Ja, dass der Spektralstreifen wandert ist so. Kann man höchstens mit einem Leitrohr beheben. Vor allem für Langzeitbelichtungen wird das dann ein Problem, wenn der Spektralstreifen längs der Dispersion wandert. Das sind so die Nachteile, bzw. Schwierigkeiten, die man bei einem spaltlosen Spektrographen handhaben muss.
Das Rohspektrum erinnert mich etwas an meine Versuche mit dem Mini und einem "Billig-Achro" als Objektiv. Die sphärische Aberration war mir damals zu viel (schlechteres S/N, geringere Auflösung) Den Farbfehler kann man jedesmal einigermaßen gut wegfokussieren.
Dann noch viel Spaß beim experimentieren.

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Daniel P. Sablowski

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Hallo Roland,

das Problem kenne ich von meiner alten Mäusevilla. Der Spektrograph war auch spaltlos betrieben.
Das Problem war nicht der Spektrograph, sondern die HEQ-5-Montierung, die nie richtig eingescheinert war, sondern "nur" mit dem Polsucher eingenordet war (wie soll man es auch anders machen, wenn man jeden Abend neu aufbauen und später abbauen muß).
Deshalb konnte ich nur ca. 30" belichten. Die Spektrenstreifen sind auf der CCD weggelaufen, in beiden Dimensionen, also x (Dispersionsrichtung) und y.
Ich habe sie dann per Giotto registriert, also übereinander geschoben. Manchmal bis 100 Aufnahmen.
Wichtig ist auch, dass man alle Aufnahmen durchprüft und verwaschene, zB durch einen Windstoß verwackelt, aussondert.

Trotzdem, Roland, es geht und kann zu guten Ergebnissen führen. Beiß dich durch.

Lieber Gruß
Lo

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Herzliche Grüße / best regards

Lothar

https://lotharschanne.wordpress.com/

Hallo Roland,

befindet sich Dein Umlenkspiegel seitlich vom Kamerausgang oder liegt er direkt im Strahlengang? Das ist im Foto nicht zu erkennen.

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Gruss Jürgen

Hallo Lothar,

ich meinte mit "Durchlaufen des Spektrums" das Scannen von Blau nach Rot.
Bei einem festgelegten Wellenlängenbereich bleibt bei meiner polsucherausgerichteten H-EQ5 und 600mm Brennweite der Spektralstreifen bis zu einige Minuten lang ausreichend positionsgenau (abhängig von der Deklination). Beispielsweise konnte ich die 15Aufnahme a 11s vom Beispielbild ohne Ausrichtung einfach addieren (ich habe bei dieser Sequenz auch Ausrichten - manuell und automatisch - probiert, aber ohne erkennbare Verbesserung).
Mit meinem 8Zollf5-Newton sind ebenfalls maximal 30s für eine Aufnahme möglich. Ich denke, dass sich eine genauere Pol-Ausrichtung kaum lohnt, da dann der (mehr oder weniger periodische) Schneckenfehler überwiegt.

Viele Grüße
Roland

Hallo Jürgen,

der Umlenkspiegel ist gegenüber der Achse "Kamerachip-Kollimatorlinse" seitlich versetzt (im Bild zum Betrachter hin). Der gebeugte Lichtstrahl läuft dadurch unter dem Spiegel durch zur Kamera. Der Kameraustritt sitzt im Vergleich zum Objektiveintritt ca. 6mm "tiefer".

Grüße
Roland

The larger the offset distance the more astigmatic the image - the image is elongated and the spectrum appears wider.


 
2010/11/15 Roland Bähr <fg-spek-tech@vdsastro.de (fg-spek-tech@vdsastro.de)>
--
"Astronomical Spectroscopy - The Final Frontier" - to boldly go where few amateurs have gone before....
http://tech.groups.yahoo.com/group/astr ... =322612425
"Astronomical Spectroscopy for Amateurs" - Springer

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" Astronomical Spectroscopy for Amateurs" - Springer

Hallo Roland
wie hast Du die optimale Konfiguration ermittelt? Ich frage deshalb, weil ich auch gerade einen Littrow baue und mit der Justierung so meine Probleme habe.

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Gruss Jürgen

Hallo Jürgen,


bislang überhaupt nicht. Ich habe für eine Grobjustierung das Teleskop auf einen entfernten Baum gerichtet, das Gitter auf 0te-Ordnung eingestellt und solagen am Umlenkspiegel und Gitter gedreht, bis ich ein Bild hatte. Diese Einstellung habe ich dann an Capella ausprobiert. Eine verbesserte Justierung muss ich noch durchführen.

Grüße