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BeitragVerfasst: 05. Januar 2011, 23:59:49 PM 
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Neueinsteiger

Registriert: 04. Januar 2011, 14:05:51 PM
Beiträge: 2
Hallo liebes Forum,

ich bin nicht nur in diesem Forum neu, sondern auch Neueinsteiger in das Thema Spektroskopie und möchte daher gleich damit loslegen, Fragen zu stellen.

Ich bin Mitglied der Sternwarte Stuttgart und möchte zusammen mit ein paar anderen Mitgliedern einen Spektrograph bauen.
Wir sind jedoch weitgehend Anfänger in der Spektrografie und haben so gut wie keine praktische Erfahrung was den Spektrographenbau angeht.
Darum sind wir natürlich auf die kompetente Hilfe anderer Hobbyastronomen angewiesen, ob sich der Spektrograph, so wie wir ihn bisher berechnet haben, sinnvoll umsetzen lässt und überhaupt für unsere Zwecke geeignet ist und auch zu unserem Teleskop passt. Spektrografieren möchten wir vor allem helle Objekte. Als Kollimator und Objektiv werden wir Kameraobjektive verwenden.

Wir möchten den Spektrographen an folgendem Teleskop betreiben:

Typ: Newton
Spiegeldurchmesser:406mm
Brennweite: 1801mm
F/D: 4,43

Mit folgender Kamera (SKYnyx2-0M):

Pixelabmessung:7,4 µm (quadratische Pixel)
Pixelanordnung:640x480

b' soll im Endeffekt möglichst 2-3 Pixel einnehmen.



Der (Spalt!)Spektrograph, wie wir ihn bisher geplant haben, hat folgende Daten:

Spaltbreite: 25 µm
Kollimatorbrennweite: 70mm
F/D Kollimator: 4,4
Objektivbrennweite: 42mm
Gitterkonstante: 900 Linien/mm
Gittergröße: 21x21mm
Ordnung:1
totaler Winkel: 45°

Es wurde die simspec_slit.xls benutzt.

Meine Frage ist nun: Ist es sinnvoll den Spektrograph so zu bauen? Entspricht er unseren Anforderungen? Habt ihr Verbesserungsvorschläge?

Jetzt schon einmal im Voraus: Vielen Dank für eure Antworten :)


Gruß
Paul-Georg


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BeitragVerfasst: 06. Januar 2011, 10:05:52 AM 
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Meister

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Beiträge: 3468
Hallo Paul-Georg! Herzlich willkommen als 200ster in unserem Forum.

In meinen Augen hast Du schon mehrere Schritte richtig gemacht.

1. Du hast Dich mit anderen Mitstreitern an eurer Sternwarte zusammen getan. Das macht mehr Spass und verspricht auch mehr Erfolg als allein zu arbeiten.
2. Du hast mit Simspec gespielt. Damit kannst Du Dir und uns schnell einen Überblick der Optiken verschaffen.
3. Du bist ins Forum gekommen und wir können versuchen, Dir zu helfen.

In Deinen Simspec (stell das doch mal hier ein) sind mir ein paar Dinge aufgefallen.

a) Teleskop ist mit seiner Brennweite sehr gut geeignet.
b) Kollimator und Kamera scheinen mir sehr kurzbrennweitig zu sein. Du könntest Dein Auflösungsvermögen stark erhöhen und den Abtastfaktor in die Nähe von 1 bringen, wenn Du mit deren Brennweiten spielst.
c) Ich finde Dein vermutetes Seeing von 3" optimistisch. Ich gehe immer von 4" aus. Das mag aber ok sein und das Seeingscheibchen im Fokus liegt bei beiden Werten eh zwischen 25 und 35µm.
d) Mit 7.4µm Pixelgröße deckst Du bei 3" Seeing ein das Seeingscheibchen mit etwa 3.3 Pixel ab (Nyquist-Kriterium wäre mit zwei Pixel erfüllt). Das ist schon ganz ok. Ein leichtes Oversampling von 1.6 ist ok.
e) Der Chip ist nicht sehr groß und daher wird das abgedeckte Wellenlängenintervall etwas klein sein. Aber damit kann man ja gut leben.

Das für's erste. Nochmal: Gratulation zu eurem Schritt und nicht zögern, wenn Du weitere Fragen hast. Ihr solltet euch unsere FG-Tagung im April in Drebach vormerken und euch anmelden. Das ist der beste Ort, um viel zu lernen. Wenn ihr da wieder weg fahrt, ist das Design eures Geräts fertig.

Gruß, Thomas


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BeitragVerfasst: 07. Januar 2011, 19:09:39 PM 
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Neueinsteiger

Registriert: 04. Januar 2011, 14:05:51 PM
Beiträge: 2
Hallo Thomas

vielen Dank für Deine schnelle Antwort und Hilfe.
Die Tagung werde ich mir auf jeden Fall gut überlegen und wenn es terminlich passt, daran teilnehmen.

Da wir aber bis Ende dieses Schuljahres bereits erste Ergebnisse mit dem Spektrografen vorweisen sollten, wäre es gut, das Design schon diesen Monat fertig zu haben, damit noch genügend Zeit bleibt ihn zu bauen und zu betreiben. Das mit dem zeitlichen Rahmen liegt daran, dass ich gerade noch Schüler bin und mich (von der Schule aus) ein Jahr lang außerschulisch mit einem Thema praktisch und theoretisch befassen soll. Dieses Thema ist bei mir der Spektrografenbau. Die (Mess)Ergebnisse sollen vor den Sommerferien präsentiert werden.


Jetzt zum Spektrograf: Wenn ich die Brennweite des Kollimators vergrößere heißt das ja aber auch, dass das 21mm Gitter nicht mehr ausreicht und ich vom Preis her schon mal ein größeres/teureres einkalkulieren müsste. :?:

Ich muss glaube ich, bevor ich andere Brennweiten durchgehe, schauen welche es überhaupt bei gebräuchlichen Kameraobjektiven gibt. Da bin ich leider etwas unterinformiert. :)
Die einzigen die ich noch kenne, die hier ungefähr passen sind 120mm und 70mm.

Anbei die simspec.xls

Gruß

Paul-Georg


Dateianhänge:
SSWsimspec_slit.xls [40 KiB]
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BeitragVerfasst: 07. Januar 2011, 19:57:58 PM 
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Beiträge: 3468
Hallo Paul-Georg,

als ich Dir geantwortet habe, ging es mir zunächst nur um eine Rückmeldung zu Deinen Parametern. Dabei habe ich natürlich auf die Optimierung geachtet. Das kann aber natürlich einen erhöhten Zeitaufwand bedingen. Wenn Du es eilig hast, kannst Du aber immer Kompromisse eingehen ohne lang nach der optimalen Lösung zu suchen.
Zitat:
Da wir aber bis Ende dieses Schuljahres bereits erste Ergebnisse mit dem Spektrografen vorweisen sollten, wäre es gut, das Design schon diesen Monat fertig zu haben, damit noch genügend Zeit bleibt ihn zu bauen und zu betreiben.
Das Design in einem Monat abzuschließen, finde ich allerdings sportlich. Aber man darf sich auch nicht entmutigen lassen. Die Frage ist auch, ob Du Sterne messen willst (anspruchsvoll) oder die Sonne (weniger anspruchsvoll). Zu letzterem gibt es ja einen aktuellen Thread: http://spektroskopieforum.vdsastro.de/v ... php?t=3446
Zitat:
Wenn ich die Brennweite des Kollimators vergrößere heißt das ja aber auch, dass das 21mm Gitter nicht mehr ausreicht
Nein, der Objektivdurchmesser bleibt bei Vergrößerung der Brennweite konstant. Die F-Zahl bleibt ja nicht gleich.
Zitat:
Ich muss glaube ich, bevor ich andere Brennweiten durchgehe, schauen welche es überhaupt bei gebräuchlichen Kameraobjektiven gibt.
Du findest bei Ebay Objektive bis zum abwinken. Unter Optik finde ich bei den Objektiven gerade 134 Einträge für 200mm-Linsen mit fester Brennweite. Da findet sich immer etwas günstiges.

Das endgültige Design des Spektrografen ist sowieso erst mit den gewählten Linsen möglich. Und wenn Du noch was im Schrank hast, nimmst Du die und machst Kompromisse bei der Leistungsfähigkeit des Geräts. Kein Problem.

Gruß, Thomas


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BeitragVerfasst: 07. Januar 2011, 21:28:12 PM 
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Zitat:
Jetzt zum Spektrograf: Wenn ich die Brennweite des Kollimators vergrößere heißt das ja aber auch, dass das 21mm Gitter nicht mehr ausreicht und ich vom Preis her schon mal ein größeres/teureres einkalkulieren müsste. :?:
Hallo Paul-Georg,

habt ihr das Gitter schon gekauft?
Ich könnte dir noch ein 25x25 mm² Gitter (1200 L/mm) kostenlos ausleihen.

_________________
Herzliche Grüße / best regards

Lothar

https://lotharschanne.wordpress.com/


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BeitragVerfasst: 07. Januar 2011, 22:28:30 PM 
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Hallo Thomas,
Zitat:
oder die Sonne (weniger anspruchsvoll).
was meinst Du denn damit?
Viel Licht bedeutet nicht, dass alles einfacher wird.
Gerade bei der Sonne sind die "Ansprüche" besonders hoch, da es hier
auch dem Amateur möglich ist, mal genauer hinzuschauen und das auch noch
ortsaufgelöst.

Viele Grüße und ein erfolgreiches Neues Jahr!
Dieter


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BeitragVerfasst: 07. Januar 2011, 23:12:18 PM 
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Noch ein Nachtrag zu dem 1200 g/mm Gitter (25mm x 25mm):

Wenn du das mit deiner gewählten Konfiguration betreiben willst (70 mm Kolli, 42 mm Kamera), in Ordnung + 1 erhälst du bei einem Einfallswinkel von 47.7° ein R von 2238.

Betreibst du es in der Ordnung -1 (Einfallswinkel -2.7°, also praktisch Littrow-Stellung, siehe beiliegendes Foto), kannst du die Brennweite des Kolli auf 110 mm anheben und erhälst die höhere Auflösung von 2937. Du kannst das mit deinem simspec-Blatt selbst nachvollziehen.

Das beiliegende Foto zeigt ein einfaches Experiment mit dem Gitter, die obigen Vorschlag (Betrieb in Littrow-Stellung) entspricht. Die Blazerichtung wird auf dem Gitter mit dem Pfeil angezeigt. Am oberen Bildrand der Laser, der mit -2,5° einstrahlt. Mit spiegelbildlich +2,5° kommt die 0. Ordnung heraus (Reflexion). Man hat bei den 650 nm Wellenlänge des Lasers fast Littrow-Konfiguration (senkrechte Einstrahlung auf das Gitter). Die geblazte (= hellere) erste Ordnung geht nach rechts mit einem Winkel von 47°, gezählt von der Gitternormalen (also der 90°-Linie des Winkelmessers). Nach links geht die andere erste Ordnung (57° von der Gitternormalen), aber weniger hell.

So kann man das Gitter besser nutzen, weil es komplett ausgeleuchtet wird.


Dateianhänge:
K800_P1050090.JPG
K800_P1050090.JPG [ 80.81 KiB | 17369 mal betrachtet ]

_________________
Herzliche Grüße / best regards

Lothar

https://lotharschanne.wordpress.com/
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BeitragVerfasst: 07. Januar 2011, 23:42:36 PM 
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Hallo Dieter!
Zitat:
Viel Licht bedeutet nicht, dass alles einfacher wird.
Das stimmt, es KANN einfacher werden.
Zitat:
Gerade bei der Sonne sind die "Ansprüche" besonders hoch, da es hier auch dem Amateur möglich ist, mal genauer hinzuschauen und das auch noch ortsaufgelöst.
Ich berücksichtige bei meinen Hinweisen natürlich die Randbedingung von Paul-Georg, also wenig Zeit, und würde daher bei der Sonne nur mit einer Fiberoptik draufhalten. Alles andere (Ortsauflösung, Sternspektroskopie) ist mehr Arbeit und zeitaufwändiger. Ich sag ja, das ist alles sehr sportlich.

Gruß aus Köln, Thomas


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BeitragVerfasst: 08. Januar 2011, 03:06:50 AM 
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Neueinsteiger

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Hallo zusammen,

ich stelle mich auch erst einmal kurz vor:
Ich bin seit über 10 Jahren aktiver Mitarbeiter auf der Sternwarte Stuttgart (zur Zeit bin ich sogar der Vorsitzende der Sternwarte), habe also schon viele praktische und theoretische (bin Mathematiker ;-) ) Einblicke in die Astronomie gehabt.

Mein Spezialgebiet innerhalb der Astronomie sind Sternbedeckungen, ich habe aber schon immer sehr interessiert über den Tellerand hinaus geschaut - insbesondere die Spektroskopie fand ich dabei immer faszinierend.

Mit einem Blaze-Gitter (in Durchsicht) habe ich visuell schon ein öfters gearbeitet und das ganze auch mal mit einer Kamera aufgenommen und eine einfache Auswertung gemacht - darüber hinaus ist mein Wissen über Spektroskopie wenn überhaupt dann nur theoretisch vorhanden.



Wir hatten vor einem Jahr einmal Lothar bei uns zu einem Vortrag über Spektroskopie eingeladen - dieser Vortrag soll nun Früchte tragen :-)
Ich habe deshalb (zusammen mit noch weiteren Mitstreitern der Sternwarte) Paul-Georg "angestachelt", seine schulisches Projektarbeit in Form eines Spektrographen-Selbstbaus zu machen.

Wir unterstützen ihn dabei mit unserem Wissen und in handwerklichen Dingen so gut es geht - auch finanziell werden die Kosten der Bauteile von der Sternwarte getragen. D.h. es muss nicht unbedingt immer das billigste vom billigsten sein, wenn es den erwünschten Nutzen bringt darf es auch mal etwas kosten - auf der anderen Seite sind wir natürlich ein Haufen Anfänger - da sollte man vielleicht auch nicht gleich Unsummen für seinen allerersten Spektrographen ausgeben (ich vermute jetzt einfach mal, dass ihr alle mehr als einen Spektrographen gebaut habt und dass der erste nicht unbedingt der beste war ... ). Als grobe Hausnummer planen wir derzeit den Korridor zwischen 300,- EUR und 600,- EUR an, wenn es gute Gründe gibt an einer Stelle einmal tiefer in die Tasche zu greifen, kann man aber durchaus auch noch einmal darüber reden. Bislang haben wir noch keine Bauteile für den Spektrographen gekauft.

Leider hat niemand der Aktiven unseres Vereins nennenswerte Spektroskopie-Erfahrung, wir sind daher sehr dankbar für euren Input.

Noch ein paar weitere Infos zu unseren Rahmenbedingungen:

Unser Teleskop hat einen Moonlite CR-2 Okularauszug, der kann also durchaus etwas vertragen, man sollte dennoch schauen, dass man es nicht übertreibt mit dem Gewicht und Hebelarm. Einschränkungen haben wir vor allem was den Himmel angeht (Stadthimmel mit oft 4mag Grenzgröße) und unsere Montierung (ein schlechtes Modell einer WAM-Montierung). Bedingt durch diese Montierung ist ein echtes Autoguiding gegenwärtig kaum zu realisieren (hier soll zwar mal noch eine neue Montierung angeschafft werden - das kann sich aber noch über ein paar Jahre hinziehen).

Mit diesen Einschränkungen wollen wir den Spektrographen in erster Linie für helle Einzelobjekte bauen (Sonne, Planeten, hellere Sterne). Lichtschwache Gasnebel werden wir damit also eher selten einstellen.
Vielleicht werden wir den Spektrographen auch einmal an unserem autoguidingfähigen 178/1650 Apo anschließen, optimieren wollen wir das Gerät dennoch auf den von Paul-Georg beschriebenen 406/1801 Newton (denn soweit ich verstanden habe brauchen wir zur Spektroskopie soviel Licht wie nur irgendwie möglich).

Auch wenn mein Beitrag schon jetzt sehr lang ist, möchte ich gleich noch ein paar Kommentare / Fragen zu euren Antworten geben.

@Thomas:
Zitat:
b) Kollimator und Kamera scheinen mir sehr kurzbrennweitig zu sein. Du könntest Dein Auflösungsvermögen stark erhöhen und den Abtastfaktor in die Nähe von 1 bringen, wenn Du mit deren Brennweiten spielst.
Der Abtastfaktor ist laut simspec schon bei 0.95, hingegen hat "nur" etwas besser als 4 Angstroem. Wenn ich nun die Kollimator- und Kamerabrennweite passend steigere (und mich dabei bemühe mit dem Abtastfaktor in der Nähe der 1 zu bleiben) sehe ich, wie die Auflösung steigt. Das Problem das ich dabei sehe beschreibst du in e)
Zitat:
e) Der Chip ist nicht sehr groß und daher wird das abgedeckte Wellenlängenintervall etwas klein sein. Aber damit kann man ja gut leben.
Den letzten Satz hätte ich so nicht erwartet. Ich hatte immer gedacht, dass ein kleiner Wellenlängenbereich große Probleme in der Kallibrierung nach sich zieht. Gibt es dazu Erfahrungswerte, wieviel Nanometer Spektralbereich nach Möglichkeit noch auf ein Bildfeld passen sollte? Ich hatte bislang eher gedacht, dass wir zunächst einmal einen moderaten Wellenlängenbereich (auf Kosten der Auflösung) anpeilen und später wenn wir doch mehr Auflösung wollen auf ein feineres Gitter zurückgreifen - ich lasse mich aber auch gerne von was anderem Überzeugen.
Zitat:
Zitat:
Wenn ich die Brennweite des Kollimators vergrößere heißt das ja aber auch, dass das 21mm Gitter nicht mehr ausreicht
Nein, der Objektivdurchmesser bleibt bei Vergrößerung der Brennweite konstant. Die F-Zahl bleibt ja nicht gleich.
Huch? Das verstehe ich nicht. Nach dem Spalt weitet sich mein Lichtstrahl doch mit der F-Zahl des Teleskops (in diesem Fall 4.4) wieder auf, da macht es doch einen riesigen Unterschied, ob ich nach 70mm oder z.B. erst nach 200mm den Kolimator setzte um den parallelen Strahlengang zu basteln. Auch simspec zeigt eine stark unterschiedliche Werte für "Minimale Gittergröße (W)" an. Wo liegt da der Denkfehler?

@Lothar:
Ich denke man wird in der Tat noch viel mit dem Winkel spielen bis das alles passt. Dein Versuchsaufbau sieht ja toll aus, hätte nicht gedacht, dass man das so toll sehen kann.


Viele Grüße
Andy


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BeitragVerfasst: 08. Januar 2011, 11:31:01 AM 
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Hallo,

"Den letzten Satz hätte ich so nicht erwartet. Ich hatte immer gedacht, dass ein kleiner Wellenlängenbereich große Probleme in der Kallibrierung nach sich zieht."

Wenn die Größe des Chips festliegt, wird es bei einem klassischem Spektrographen immer so sein, dass das auf einmal abbildbare Wellenlängenintervall eines Spektrums mit steigender Auflösung und steigender Dispersion immer kleiner wird.

Dieses Problem löst der Echellespektrograph......

Grundsätzlich gibt das bei der Kallibrierung nur dann Schwierigkeiten, wenn man nicht genügend viele Eichlinien hat. Das aber hängt stark von den Eigenschaften der Kalibrierlampe ab. Eine ThoriumArgon LAmpe z.B. hat auch bei kleinen Wellenlängenintervallen meist genügend Eichlinien......anders kanndas schnell aussehen, wenn man eine Neonlampe verwendet....da hat es immer MAngel an Eichlinien bei hoher Auflösung.........


"Huch? Das verstehe ich nicht. Nach dem Spalt weitet sich mein Lichtstrahl doch mit der F-Zahl des Teleskops (in diesem Fall 4.4) "


Das ist so: Grundsätzlich sollte die Optik eines Spektrographen immer die gleiche Öffnungszahl wie das Teleskop haben, mit dem das Licht dem Spektrographen zugeführt wird. Wenn also ein 70mm Objektiv die Öffnungszahl 4 haben soll, dann hat der parallele Strahl einen Durchmesser von 17,5 mm , ein 21mm Gitter reicht dann gerade so........wenn ich jetzt einen Kolli nehme mit f = 200mm und dessen Öffnung festhalte, dann ist die Öffnungszahl = 11.4......

Der Spektrograph paßt überhaupt nicht mehr zum teleskop und ich verliere mithin sehr viel Licht. Wenn ich einen Kolli von 200 mm mit 1:4 nehme, dann ist der austretende Strahl 50mm im Durchmesser. Da das Gitter meist mehr oder weniger schräg stehen wird, muß das Gitter mindestens 70x70 mm haben....

Ich habe so ein Gitter von Zeiss und verkaufe ggf.das für 500.-€


beste Grüße
Berthold




Zitat:
----- Original Message -----
From: Andreas Eberle (fg-spek-tech@vdsastro.de)
To: fg-spek-tech@vdsastro.de (fg-spek-tech@vdsastro.de)
Sent: Saturday, January 08, 2011 2:06 AM
Subject: [fg-spek] Re: Einige Fragen zu berechnetem Spaltspektrograph


Hallo zusammen,

ich stelle mich auch erst einmal kurz vor:
Ich bin seit über 10 Jahren aktiver Mitarbeiter auf der Sternwarte Stuttgart (zur Zeit bin ich sogar der Vorsitzende der Sternwarte), habe also schon viele praktische und theoretische (bin Mathematiker Bild ) Einblicke in die Astronomie gehabt.

Mein Spezialgebiet innerhalb der Astronomie sind Sternbedeckungen, ich habe aber schon immer sehr interessiert über den Tellerand hinaus geschaut - insbesondere die Spektroskopie fand ich dabei immer faszinierend.

Mit einem Blaze-Gitter (in Durchsicht) habe ich visuell schon ein öfters gearbeitet und das ganze auch mal mit einer Kamera aufgenommen und eine einfache Auswertung gemacht - darüber hinaus ist mein Wissen über Spektroskopie wenn überhaupt dann nur theoretisch vorhanden.



Wir hatten vor einem Jahr einmal Lothar bei uns zu einem Vortrag über Spektroskopie eingeladen - dieser Vortrag soll nun Früchte tragen Bild
Ich habe deshalb (zusammen mit noch weiteren Mitstreitern der Sternwarte) Paul-Georg "angestachelt", seine schulisches Projektarbeit in Form eines Spektrographen-Selbstbaus zu machen.

Wir unterstützen ihn dabei mit unserem Wissen und in handwerklichen Dingen so gut es geht - auch finanziell werden die Kosten der Bauteile von der Sternwarte getragen. D.h. es muss nicht unbedingt immer das billigste vom billigsten sein, wenn es den erwünschten Nutzen bringt darf es auch mal etwas kosten - auf der anderen Seite sind wir natürlich ein Haufen Anfänger - da sollte man vielleicht auch nicht gleich Unsummen für seinen allerersten Spektrographen ausgeben (ich vermute jetzt einfach mal, dass ihr alle mehr als einen Spektrographen gebaut habt und dass der erste nicht unbedingt der beste war ... ). Als grobe Hausnummer planen wir derzeit den Korridor zwischen 300,- EUR und 600,- EUR an, wenn es gute Gründe gibt an einer Stelle einmal tiefer in die Tasche zu greifen, kann man aber durchaus auch noch einmal darüber reden. Bislang haben wir noch keine Bauteile für den Spektrographen gekauft.

Leider hat niemand der Aktiven unseres Vereins nennenswerte Spektroskopie-Erfahrung, wir sind daher sehr dankbar für euren Input.

Noch ein paar weitere Infos zu unseren Rahmenbedingungen:

Unser Teleskop hat einen Moonlite CR-2 Okularauszug, der kann also durchaus etwas vertragen, man sollte dennoch schauen, dass man es nicht übertreibt mit dem Gewicht und Hebelarm. Einschränkungen haben wir vor allem was den Himmel angeht (Stadthimmel mit oft 4mag Grenzgröße) und unsere Montierung (ein schlechtes Modell einer WAM-Montierung). Bedingt durch diese Montierung ist ein echtes Autoguiding gegenwärtig kaum zu realisieren (hier soll zwar mal noch eine neue Montierung angeschafft werden - das kann sich aber noch über ein paar Jahre hinziehen).

Mit diesen Einschränkungen wollen wir den Spektrographen in erster Linie für helle Einzelobjekte bauen (Sonne, Planeten, hellere Sterne). Lichtschwache Gasnebel werden wir damit also eher selten einstellen.
Vielleicht werden wir den Spektrographen auch einmal an unserem autoguidingfähigen 178/1650 Apo anschließen, optimieren wollen wir das Gerät dennoch auf den von Paul-Georg beschriebenen 406/1801 Newton (denn soweit ich verstanden habe brauchen wir zur Spektroskopie soviel Licht wie nur irgendwie möglich).

Auch wenn mein Beitrag schon jetzt sehr lang ist, möchte ich gleich noch ein paar Kommentare / Fragen zu euren Antworten geben.

@Thomas:
Thomas Eversberg hat Folgendes geschrieben: b) Kollimator und Kamera scheinen mir sehr kurzbrennweitig zu sein. Du könntest Dein Auflösungsvermögen stark erhöhen und den Abtastfaktor in die Nähe von 1 bringen, wenn Du mit deren Brennweiten spielst.
Der Abtastfaktor ist laut simspec schon bei 0.95, Bild hingegen hat "nur" etwas besser als 4 Angstroem. Wenn ich nun die Kollimator- und Kamerabrennweite passend steigere (und mich dabei bemühe mit dem Abtastfaktor in der Nähe der 1 zu bleiben) sehe ich, wie die Auflösung steigt. Das Problem das ich dabei sehe beschreibst du in e)
Thomas Eversberg hat Folgendes geschrieben: e) Der Chip ist nicht sehr groß und daher wird das abgedeckte Wellenlängenintervall etwas klein sein. Aber damit kann man ja gut leben.
Den letzten Satz hätte ich so nicht erwartet. Ich hatte immer gedacht, dass ein kleiner Wellenlängenbereich große Probleme in der Kallibrierung nach sich zieht. Gibt es dazu Erfahrungswerte, wieviel Nanometer Spektralbereich nach Möglichkeit noch auf ein Bildfeld passen sollte? Ich hatte bislang eher gedacht, dass wir zunächst einmal einen moderaten Wellenlängenbereich (auf Kosten der Auflösung) anpeilen und später wenn wir doch mehr Auflösung wollen auf ein feineres Gitter zurückgreifen - ich lasse mich aber auch gerne von was anderem Überzeugen.

Thomas Eversberg hat Folgendes geschrieben: Zitat:
Wenn ich die Brennweite des Kollimators vergrößere heißt das ja aber auch, dass das 21mm Gitter nicht mehr ausreicht

Nein, der Objektivdurchmesser bleibt bei Vergrößerung der Brennweite konstant. Die F-Zahl bleibt ja nicht gleich.
Huch? Das verstehe ich nicht. Nach dem Spalt weitet sich mein Lichtstrahl doch mit der F-Zahl des Teleskops (in diesem Fall 4.4) wieder auf, da macht es doch einen riesigen Unterschied, ob ich nach 70mm oder z.B. erst nach 200mm den Kolimator setzte um den parallelen Strahlengang zu basteln. Auch simspec zeigt eine stark unterschiedliche Werte für "Minimale Gittergröße (W)" an. Wo liegt da der Denkfehler?

@Lothar:
Ich denke man wird in der Tat noch viel mit dem Winkel spielen bis das alles passt. Dein Versuchsaufbau sieht ja toll aus, hätte nicht gedacht, dass man das so toll sehen kann.


Viele Grüße
Andy





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 Betreff des Beitrags:
BeitragVerfasst: 08. Januar 2011, 12:03:51 PM 
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Meister

Registriert: 31. Juli 2006, 16:43:32 PM
Beiträge: 3468
Hallo Andy, das ist dann also eine „Stuttgarter Doppelattacke“, die Lothar ausgelöst hatte… :D super! Herzlich willkommen!

Wenn Du Dich für Sternbedeckungen interessierst, könnten unseren Doppelsternkampagnen etwas für Dich sein. Sicher ist es schade, wenn man mit seinem Instrumentarium in Stadtnähe ist. Doch andererseits solltet ihr euch klar machen, dass dann gerade die Spektroskopie von Sternen mit ihren großen Flächenhelligkeiten das einzige ist, was man nachts ergiebig und auf hohem Niveau betreiben kann. Gegen die Superaufnahmen von DeepSky-Objekten kommt ihr in der Stadt nicht an. Und da es bis 4mag hunderte spannende Objekte gibt, werdet ihr bis zum Sanktnimmerleinstag beschäftigt sein. Unsere nächste Doppelsternkampagne an delta Scorpii auf Teneriffa könntet ihr auch aus Stuttgart unterstützen (na ja, Skorpion ist etwas zu weit im Süden). Heterogene Gruppen (vom Schüler bis zum Mathematiker) sind optimal. Du lieferst wissenschaftliche Methoden und Paul-Georg stellt die „dummen Fragen“, die sich beinahe immer als höchst gefährlich entpuppen und dann Dich wiederum anspornen. Vor den Fragen unseres lieben Daniel Weiss hier im Forum habe ich jedenfalls immer schiss…:) Klaus Vollmann und ich betreuen auch gerade zwei Schülerinnen. Paul-Georg, Du wirst erstaunlich viel bei Deiner Arbeit lernen.

Gut dass ihr eure Randbedingungen so umfangreich erläutert. So können wir natürlich besser helfen.

Euer „Herantasten“ ist richtig und ja, der erste Spektrograph kann immer verbessert werden. Mit 600 Euro werdet ihr locker auskommen. Wir am STScI (www.stsci.de) haben für das Material unseres MESSY-Spektrographen am f/4-Newton auch nicht viel mehr ausgegeben. Das sind ganz ähnliche Parameter wie euer Gerät (Teleskopbrennweite bei euch ist aber größer). Ihr müsst aber damit rechnen, dass der Crayford den Spektrographen nicht tragen kann und irgendeine Halterung installiert werden muss. Autoguiding ist softwareseitig eigentlich selten ein Problem. Das hängt davon ab, welche Probleme eure WAM hat.

Man braucht übrigens auch für Galaxienaufnahmen so viel Licht wie möglich. Der Kontrast (Signal-zu-Rausch-Verhältnis S/N) ist wichtig. Mit einem kleinen Teleskop geht das auch, dann muss man nur länger belichten. Die Feinheiten diskutieren wir aber mal direkt.
Zitat:
Der Abtastfaktor ist laut simspec schon bei 0.95, hingegen hat "nur" etwas besser als 4 Angstroem. Wenn ich nun die Kollimator- und Kamerabrennweite passend steigere (und mich dabei bemühe mit dem Abtastfaktor in der Nähe der 1 zu bleiben) sehe ich, wie die Auflösung steigt. Das Problem das ich dabei sehe beschreibst du in e)
Ja, das zeigt, dass es auf alle drei Komponenten der Messkette (Teleskop, Brennweiten im Spektrographen, Pixelgröße) ankommt.
Zitat:
Den letzten Satz hätte ich so nicht erwartet. Ich hatte immer gedacht, dass ein kleiner Wellenlängenbereich große Probleme in der Kallibrierung nach sich zieht.
Nicht unbedingt, es kommt halt darauf an, was ihr messen wollt. Ein großer Wellenlängenbereich ist immer schön, doch wenn keine andere CCD da ist… was soll man da machen?
Zitat:
Gibt es dazu Erfahrungswerte, wieviel Nanometer Spektralbereich nach Möglichkeit noch auf ein Bildfeld passen sollte?
Die breitesten Linien bei Sternen bis 4mag findet man meines Wissens bei Be-Sternen. Deren Halpha-Emission hat eine Breite von rund 40nm. Um vernünftig normieren zu können muss man aber mindestens 100nm abdecken
Zitat:
Ich hatte bislang eher gedacht, dass wir zunächst einmal einen moderaten Wellenlängenbereich (auf Kosten der Auflösung) anpeilen und später wenn wir doch mehr Auflösung wollen auf ein feineres Gitter zurückgreifen - ich lasse mich aber auch gerne von was anderem Überzeugen.
Ja, das ist eine gute Idee.
Zitat:
Huch? Das verstehe ich nicht. Nach dem Spalt weitet sich mein Lichtstrahl doch mit der F-Zahl des Teleskops (in diesem Fall 4.4) wieder auf, da macht es doch einen riesigen Unterschied, ob ich nach 70mm oder z.B. erst nach 200mm den Kolimator setzte um den parallelen Strahlengang zu basteln. Auch simspec zeigt eine stark unterschiedliche Werte für "Minimale Gittergröße (W)" an. Wo liegt da der Denkfehler?
Der „Denkfehler“ liegt zunächst bei mir, weil ich da nur die Kamera meinte (sorry) und außerdem übersehen hatte, dass euer Gitter so klein ist. Ich meine sogar es ist ZU klein (das ist vielleicht Dein „Denkfehler“). Ich rate aus praktikablen und Kostengründen zu 50mm-Objektiven. Damit vignettierst Du aber bei einem 21mm-Gitter, das Gitter nutzt nicht den gesamten Strahlengang und damit verliert man Licht. Damit hätte ein 200mm-Kollimator auch f/4 und würde gut passen, so wie unser Gerät am STScI. 70mm f/4 hat nun einmal einen Durchmesser von 17.5mm und 200mm f/4 deren 50. Daher die unterschiedlichen Gittergrößen.

Mein Rat:
1. Brennweiten für Kollimator und Kamera bestimmen.
2. Passende 50mm-Objektive für wenig Geld kaufen (für MESSY haben wir für beide zusammen 60 Euro bezahlt).
3. Passendes 50mm-Gitter besorgen (etwas größer wegen Schrägstellung – muss berechnet werden).
4. Spalt- und Kalibrationseinheit planen.
5. Optimale Pixelgröße finden (andere Pixelgrößen sind als Kompromiss immer möglich.
6. Alle Bauteile auf DIN-A0-Blatt anordnen, mit Bleistift arbeiten und Gehäuse planen.

Ein dringender Rat: Berthold hat euch gerade ein Zeiss-Gitter (!!!) für 500 Euro angeboten (wie viele Linien, wie groß, Berthold?). Ihr solltet mir zuvorkommen, sonst schlage ich u.U. zu (Berthold, warum fragst Du nicht mich…? Böser Bube!). Zeiss-Gitter sind Ferraris mit enormer Effizienz (wichtig für Stadtbeobachtungen).

Macht eine Fahrgemeinschaft auf und kommt nach Drebach. Eine bessere Gelegenheit, auch andere Meinungen zu diskutieren bekommt ihr in Deutschland nicht. Und das ist schon in drei Monaten!

Gruß, Thomas


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BeitragVerfasst: 08. Januar 2011, 12:27:21 PM 
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Die Gitterkonstante ist 1200.......50mm Objektive habe ich ggf. zum Abgeben

berthold

Ps . Thomas, seit ich mich diesem Echellekram zugewandt habe weiß ich halt erst, dass ich das 70x70 mm Zeiss gitter nicht mehr brauchen werde.......außerdem habe ich halt nicht gewußt, dass Dich das interessieren würde....:-))

Zitat:
----- Original Message -----
From: Thomas Eversberg (fg-spek-tech@vdsastro.de)
To: fg-spek-tech@vdsastro.de (fg-spek-tech@vdsastro.de)
Sent: Saturday, January 08, 2011 11:03 AM
Subject: [fg-spek] Re: Einige Fragen zu berechnetem Spaltspektrograph


Hallo Andy, das ist dann also eine „Stuttgarter Doppelattacke“, die Lothar ausgelöst hatte… Bild super! Herzlich willkommen!

Wenn Du Dich für Sternbedeckungen interessierst, könnten unseren Doppelsternkampagnen etwas für Dich sein. Sicher ist es schade, wenn man mit seinem Instrumentarium in Stadtnähe ist. Doch andererseits solltet ihr euch klar machen, dass dann gerade die Spektroskopie von Sternen mit ihren großen Flächenhelligkeiten das einzige ist, was man nachts ergiebig und auf hohem Niveau betreiben kann. Gegen die Superaufnahmen von DeepSky-Objekten kommt ihr in der Stadt nicht an. Und da es bis 4mag hunderte spannende Objekte gibt, werdet ihr bis zum Sanktnimmerleinstag beschäftigt sein. Unsere nächste Doppelsternkampagne an delta Scorpii auf Teneriffa könntet ihr auch aus Stuttgart unterstützen (na ja, Skorpion ist etwas zu weit im Süden). Heterogene Gruppen (vom Schüler bis zum Mathematiker) sind optimal. Du lieferst wissenschaftliche Methoden und Paul-Georg stellt die „dummen Fragen“, die sich beinahe immer als höchst gefährlich entpuppen und dann Dich wiederum anspornen. Vor den Fragen unseres lieben Daniel Weiss hier im Forum habe ich jedenfalls immer schiss…Bild Klaus Vollmann und ich betreuen auch gerade zwei Schülerinnen. Paul-Georg, Du wirst erstaunlich viel bei Deiner Arbeit lernen.

Gut dass ihr eure Randbedingungen so umfangreich erläutert. So können wir natürlich besser helfen.

Euer „Herantasten“ ist richtig und ja, der erste Spektrograph kann immer verbessert werden. Mit 600 Euro werdet ihr locker auskommen. Wir am STScI (www.stsci.de) haben für das Material unseres MESSY-Spektrographen am f/4-Newton auch nicht viel mehr ausgegeben. Das sind ganz ähnliche Parameter wie euer Gerät (Teleskopbrennweite bei euch ist aber größer). Ihr müsst aber damit rechnen, dass der Crayford den Spektrographen nicht tragen kann und irgendeine Halterung installiert werden muss. Autoguiding ist softwareseitig eigentlich selten ein Problem. Das hängt davon ab, welche Probleme eure WAM hat.

Man braucht übrigens auch für Galaxienaufnahmen so viel Licht wie möglich. Der Kontrast (Signal-zu-Rausch-Verhältnis S/N) ist wichtig. Mit einem kleinen Teleskop geht das auch, dann muss man nur länger belichten. Die Feinheiten diskutieren wir aber mal direkt.
Zitat:
Der Abtastfaktor ist laut simspec schon bei 0.95, hingegen hat "nur" etwas besser als 4 Angstroem. Wenn ich nun die Kollimator- und Kamerabrennweite passend steigere (und mich dabei bemühe mit dem Abtastfaktor in der Nähe der 1 zu bleiben) sehe ich, wie die Auflösung steigt. Das Problem das ich dabei sehe beschreibst du in e)
Ja, das zeigt, dass es auf alle drei Komponenten der Messkette (Teleskop, Brennweiten im Spektrographen, Pixelgröße) ankommt.
Zitat: Den letzten Satz hätte ich so nicht erwartet. Ich hatte immer gedacht, dass ein kleiner Wellenlängenbereich große Probleme in der Kallibrierung nach sich zieht.
Nicht unbedingt, es kommt halt darauf an, was ihr messen wollt. Ein großer Wellenlängenbereich ist immer schön, doch wenn keine andere CCD da ist… was soll man da machen?
Zitat: Gibt es dazu Erfahrungswerte, wieviel Nanometer Spektralbereich nach Möglichkeit noch auf ein Bildfeld passen sollte?
Die breitesten Linien bei Sternen bis 4mag findet man meines Wissens bei Be-Sternen. Deren Halpha-Emission hat eine Breite von rund 40nm. Um vernünftig normieren zu können muss man aber mindestens 100nm abdecken
Zitat: Ich hatte bislang eher gedacht, dass wir zunächst einmal einen moderaten Wellenlängenbereich (auf Kosten der Auflösung) anpeilen und später wenn wir doch mehr Auflösung wollen auf ein feineres Gitter zurückgreifen - ich lasse mich aber auch gerne von was anderem Überzeugen.
Ja, das ist eine gute Idee.
Zitat:
Huch? Das verstehe ich nicht. Nach dem Spalt weitet sich mein Lichtstrahl doch mit der F-Zahl des Teleskops (in diesem Fall 4.4) wieder auf, da macht es doch einen riesigen Unterschied, ob ich nach 70mm oder z.B. erst nach 200mm den Kolimator setzte um den parallelen Strahlengang zu basteln. Auch simspec zeigt eine stark unterschiedliche Werte für "Minimale Gittergröße (W)" an. Wo liegt da der Denkfehler?
Der „Denkfehler“ liegt zunächst bei mir, weil ich da nur die Kamera meinte (sorry) und außerdem übersehen hatte, dass euer Gitter so klein ist. Ich meine sogar es ist ZU klein (das ist vielleicht Dein „Denkfehler“). Ich rate aus praktikablen und Kostengründen zu 50mm-Objektiven. Damit vignettierst Du aber bei einem 21mm-Gitter, das Gitter nutzt nicht den gesamten Strahlengang und damit verliert man Licht. Damit hätte ein 200mm-Kollimator auch f/4 und würde gut passen, so wie unser Gerät am STScI. 70mm f/4 hat nun einmal einen Durchmesser von 17.5mm und 200mm f/4 deren 50. Daher die unterschiedlichen Gittergrößen.

Mein Rat:
1. Brennweiten für Kollimator und Kamera bestimmen.
2. Passende 50mm-Objektive für wenig Geld kaufen (für MESSY haben wir für beide zusammen 60 Euro bezahlt).
3. Passendes 50mm-Gitter besorgen (etwas größer wegen Schrägstellung – muss berechnet werden).
4. Spalt- und Kalibrationseinheit planen.
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BeitragVerfasst: 08. Januar 2011, 13:04:18 PM 
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Zitat:
@Lothar:
Ich denke man wird in der Tat noch viel mit dem Winkel spielen bis das alles passt. Dein Versuchsaufbau sieht ja toll aus, hätte nicht gedacht, dass man das so toll sehen kann.
Hallo Andy,

das war genau das, was ich damit bewirken wollte: Dass ihr mal so einfache Experimente selbst ausführt (wenn ihr ein Gitter habt). Daran lernt man Dinge, die im abstrakten Gebrauch von Formeln nicht auffallen.

Es ist schon so, dass ein längerbrennweitiger Kolli dazu führt, dass die Öffnung der Kamera (und das Gitter) größer werden muss, da hast du völlig recht.

Das Wellenlängenfenster auf dem CDD sollte schon so um die 200 A betragen. Unter 100 A bekommt man zunehmend Probleme bei Verwendung einer Neonlampe als Kalibrierlampe. Dann hat man oft nur 1 Neonlinie im Blickfeld des CCD und kann nicht mal linear kalibrieren (bei einem Spaltspektrographen).

Überlegt auch, ob ihr nicht erst mal spaltlos arbeiten wollt. Das vereinfacht den Bau und den Gebrauch des Spektrographen sehr.

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Lothar

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BeitragVerfasst: 17. Januar 2011, 17:05:28 PM 
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Hallo Stuttgarter Spektroskopiker,

in der Anlage seht ihr das geblazde Gitter (1200 linien/mm) und der Einfallstrahl fast in der Littrow-Anordnung. Der einfallende und der ausfallende Strahl erster Ordnung (m) decken sich fast. Der nach links mit 28° von der Gitternormalen weggehende Strahl ist die Reflexion (nullte Ordnung). Die andere erste Ordnung (-m) liegt unter dem Horizont des Gitters (ist also nicht existent, so dass auch keine Lichtintensität in diese Ordnung geleitet wird). Das ist die Anordnung mit der höchsten Gittereffizienz (das meiste Licht in einer ersten Ordnung).

(Bitte im Foto die Angaben + und - auf dem Papier vergessen, es ist umgekehrt. Positive Zählung der Winkel entgegen dem Uhrzeigersinn)

Nach der Gittergleichung
sin(ae) + sin(am) = m*λ/g
ae = Einfallswinkel, am = Ausfallswinkel der Ordnung m
ergibt sich für diesen abgebildeten Fall:
ae = -27°
Ausfallswinkel= am = arcsin{ m*λ/g - sin(ae) }
ergibt mit λ=650nm Laser-Wellenlänge und g=(1/1200) mm und m=-1
rechnerisch einen Ausfallswinkel von -19°, wie beobachtet (siehe Foto).

Dreht man das Gitter um 180° (Spiegelung der Konstellation an der Gitternormalen, Blazepfeil geht dann nach links), ergibt sich die gleiche Situation für m=+1, ae=+27° und am=+19°, also Einstrahlung des Lasers von links der Gitternormalen.

Durch den Blazewinkel wird die Situation asymmetrisch. Es ist nicht mehr egal, wie herum man das Gitter im Spektrographen einbaut, man muss den Blazepfeil respektieren. Sonst landet man mit 50% Chance in der falschen 1. Ordnung, in der die Lichtintensität reduziert ist. Das lässt sich mit dem Justierlaser immer schnell kontrollieren - das ist dringend zu empfehlen.


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BeitragVerfasst: 18. Januar 2011, 08:54:13 AM 
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Hallo Lothar

Wie ich sehe hast du die positive Gittergl. angewendet und alle Winkel nach links gezählt. Dann sind diese Winkel natürlich positiv. Was passiert aber, wenn du das Gitter umdrehst, also die Oberfläche nach unten zeigen lässt? Dann sind die Winkel negativ und diese positive Gleichung versagt.

Außerdem werden in der Optik die Winkel zur Normalen hin gezählt. Demnach wäre der linke (Ausfalls-) Winkel negativ und der rechte (Einfalls-) positiv. Was man mit der negativen Gleichung berechnen kann. Wenn man nun das Gitter wieder nach unten dreht, dann behalten die Winkel ihren Drehsinn und der Einfallswinkel bleibt negativ. Kann man ebenfalls mit der negativen Gleichung nachvollziehen.

Man muss halt aufpassen, wie die Winkel gezählt werden. Wenn man sich nur für die Beträge interessiert ist es vielleicht egal. Außder dem Dispersionsproblem, was ich schon unter einem anderen Beitrag geschrieben hatte.

Um diese Vorzeichenkonvention noch mit einem anderen Beispiel zu verdeutlichen, verweise ich auf das Reflexionsgesetz. Das nämlich nicht lautet:

alpha = beta,

sondern

alpha = - beta.

Sonst würde der Strahl ja wieder in Richtung alpha zurückkommen, was er nur bei 90° Einstrahlung tut. Auch ein Beispiel für die Wichtigkeit der richtigen Winkelzählung.

In diesem Sinne solltest du deine Ergenisse der Messung noch einmal "richtig" auswerten und mit den beiden Gleichungen berechnen.

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BeitragVerfasst: 19. Januar 2011, 11:39:37 AM 
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Zitat:
Außerdem werden in der Optik die Winkel zur Normalen hin gezählt.
Hallo Daniel,
normalerweise zählt man doch Winkel von einer gemeinsamen Bezugslinie aus, in diesem Falle von der Gitternormalen ? Nach deiner Aussage hätten die Ordnungen ( zB +1 und -1) unterschiedliche Bezugslinien der Winkelzählung. Was ist der Sinn davon?

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BeitragVerfasst: 19. Januar 2011, 20:06:29 PM 
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Hallo Lothar

Warum haben die unterschiedliche Bezugslinien? Ist immer die Normale, oder hab ich was falsch verstanden?

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BeitragVerfasst: 21. Januar 2011, 01:24:47 AM 
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Hallo zusammen,

diese Test mit dem Laser find ich einfach Klasse.
So langsam wird mir auch immer mehr klar - ich hatte mir als "Faustregel" einmal gemerkt, dass der totale Winkel zwischen einfallendem und genutztem ausfallenden Strahl möglichst klein sein sollte - jetzt dämmert mir langsam warum.
Ein ganz tolles Hilfsmittel scheint mir dabei auch das http://www.spectrogon.com/gratdesign.html zu sein.
So wie ich das verstehe suchen wir also eine Winkelanordnung, die nach Möglichkeit folgende Kriterien erfüllt:
- sofern möglich, sollte neben der 0ten und der geblazten -1ten Ordnung keine andere Ordnung auftreten. So ist maximale Lichtstärke garantiert.
- diese Anordnung sollte natürlich bei gleich bleibendem totalen Winkel zwischen einfallendem und ausfallendem Strahl für einen gewissen Wellenlängenbereich gelten (maximaler Wellenlängenbereich dürfte von 400-800nm gehen)
- der Winkel muss groß genug sein, dass man es in klassischer Anordnung sinvoll baulich realisieren kann.


Neben dem eigentlichen optischen Aufbau hätte ich auch noch eine Umsetzungsfrage:
So wie ich es sehe, ist ein Klappspiegel eine äußerst hilfreiches Hilfsmittel zum Auffinden von Objekten beim Spektroskopieren. Bei unserem Newton stehen uns vom inneren Anschlag des Okularauszuges bis zur Brennebene nur 57mm zur Verfügung. Ein extern anzuschließender Klappspiegel kommt damit kaum in Frage.
Die Überlegung war nun, von vornherein einen Klappspiegel mit in das Spektroskop zu integrieren (Okularsicht wäre dann geradeaus, der Spektrograph würde über den Spiegel laufen). Dadurch sollten auch die Hebelarme etwas günstiger werden.
Jetzt habe ich die Idee mal eine Spur weitergetrieben. Um mein Spalt auszuleuchten, nutze ich ja nur einen winzigen Teil meines mir zur Verfügung stehenden Gesichtsfeldes. D.h., eigentlich müsste doch ein sehr schmaler Spiegel ausreichen um den Spektrographen ohne optische Verluste betreiben zu können. Das hätte den besonderen Reiz, dass ich auch während der Spektrograph im Einsatz ist, im geradeaus ausgerichteten Okular nach wie vor ein Himmelsareal (in dessen Mitte ein dicker Strich fehlt) beobachten kann.
Mit einer solchen Konstruktion könnte ich also neben den unmittelbaren Vorteilen des Klappspiegels zum Auffinden von Objekten gleichzeitig eine Offaxisguiderlösung zum Nachführen umsetzen.

Ich hoffe die Beschreibung war verständlich, ansonsten muss ich mal versuchen eine Zeichnung zu machen.
Was haltet ihr davon? Hat das mal jemand so umgesetzt?


Im übrigen werden wir jetzt eure Infos erst einmal gründlich verarbeiten - nächste Woche treffe ich mich wieder mit Paul-Georg, spätestens dann gehts von unserer Seite aus wieder weiter (vielleicht fallen uns ja aber auch noch davor Fragen ein ...)

Grüße
Andy


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BeitragVerfasst: 21. Januar 2011, 10:29:49 AM 
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Hallo Andy,
Zitat:
Ich hoffe die Beschreibung war verständlich, ansonsten muss ich mal versuchen eine Zeichnung zu machen.
Was haltet ihr davon? Hat das mal jemand so umgesetzt?
kannst Du eine Skizze posten?

_________________
Gruss Jürgen


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BeitragVerfasst: 21. Januar 2011, 11:13:03 AM 
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Zitat:
So wie ich das verstehe suchen wir also eine Winkelanordnung, die nach Möglichkeit folgende Kriterien erfüllt:
- sofern möglich, sollte neben der 0ten und der geblazten -1ten Ordnung keine andere Ordnung auftreten. So ist maximale Lichtstärke garantiert.
- diese Anordnung sollte natürlich bei gleich bleibendem totalen Winkel zwischen einfallendem und ausfallendem Strahl für einen gewissen Wellenlängenbereich gelten (maximaler Wellenlängenbereich dürfte von 400-800nm gehen)
- der Winkel muss groß genug sein, dass man es in klassischer Anordnung sinvoll baulich realisieren kann.
Hallo Andreas,
alles richtig.
Zitat:
Jetzt habe ich die Idee mal eine Spur weitergetrieben. Um mein Spalt auszuleuchten, nutze ich ja nur einen winzigen Teil meines mir zur Verfügung stehenden Gesichtsfeldes. D.h., eigentlich müsste doch ein sehr schmaler Spiegel ausreichen um den Spektrographen ohne optische Verluste betreiben zu können. Das hätte den besonderen Reiz, dass ich auch während der Spektrograph im Einsatz ist, im geradeaus ausgerichteten Okular nach wie vor ein Himmelsareal (in dessen Mitte ein dicker Strich fehlt) beobachten kann.
Mit einer solchen Konstruktion könnte ich also neben den unmittelbaren Vorteilen des Klappspiegels zum Auffinden von Objekten gleichzeitig eine Offaxisguiderlösung zum Nachführen umsetzen.
Das mit dem schmalen Spiegel ist richtig, wenn sein Abstand vom Spalt und seine Breite aufeinander abgestimmt sind. Er darf dann auch entsprechend kurz sein.
Aber was hast du davon? Während der Aufnahme eines Spektrums (Belichtungszeit) kannst du schlecht mit dem Auge an das Okular gehen, wegen Verwackelungsgefahr. Also müsstest du dort eine dritte Kamera haben. Aber das macht auch wenig Sinn, weil du das Sternbild auf dem Spalt mittels einer Spaltbeobachtungsoptik halten musst und damit das Sternbild und den Spalt kontinuierlich über die guiderKamera siehst. Und das direkte Umfeld deines Objektsterns während der Aufnahmen laufend zu beobachten ist auch nicht besonders spannend.
Oder soll dieser schmale Spiegel fest eingebaut werden? Nicht als Klappspiegel? Aaaah, ich beginne zu verstehen. Dann könntest du im Okular den Himmelsbereich mit deinem Objektiv suchen, das Objekt in den Schatten, den der kleine Spiegel verursacht, schieben, worauf es auf dem Spalt erscheint und dort über die Spaltbeobachtungsoptik genau auf dem Spalt justiert werden könnte. sollte funktionieren ! Gute Idee. Entspricht der Idee, die Daniel Weiss mal bei einem Treffen in Heidelberg hatte, keine spiegelnde Lochblende in einem Echelle zu verwenden sondern eine durchsichtige Glasplatte, die einen sternscheibengroßen spiegelnden Fleck hat, der das Licht bei richtiger Positionierung des Seeingscheibchens in den Kollimator wirft.
Ja, zeichne das mal auf.

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BeitragVerfasst: 21. Januar 2011, 11:54:13 AM 
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I have a split mirror guider design.
The mirror is placed at 45 degrees about 60mm infront of the slit in an f10 beam. The gap is approx 5mm so the light goes through the gap to the slit and the spectroscope. The edge of the out of focus star image is then allowed to focus onto the QHY5 guide camera.
I also use a 70/30 beam splitter and Al's reticle (to present an artificial slit) to aquire the target star and position it onto the slit. These are used with the Spectra-L200 Littrow spectroscope.
 


 
2011/1/21 Lothar Schanne <fg-spek-tech@vdsastro.de (fg-spek-tech@vdsastro.de)>
Zitat:
Andreas Eberle hat Folgendes geschrieben: So wie ich das verstehe suchen wir also eine Winkelanordnung, die nach Möglichkeit folgende Kriterien erfüllt:
- sofern möglich, sollte neben der 0ten und der geblazten -1ten Ordnung keine andere Ordnung auftreten. So ist maximale Lichtstärke garantiert.
- diese Anordnung sollte natürlich bei gleich bleibendem totalen Winkel zwischen einfallendem und ausfallendem Strahl für einen gewissen Wellenlängenbereich gelten (maximaler Wellenlängenbereich dürfte von 400-800nm gehen)
- der Winkel muss groß genug sein, dass man es in klassischer Anordnung sinvoll baulich realisieren kann.
Hallo Andreas,
alles richtig.
Zitat: Jetzt habe ich die Idee mal eine Spur weitergetrieben. Um mein Spalt auszuleuchten, nutze ich ja nur einen winzigen Teil meines mir zur Verfügung stehenden Gesichtsfeldes. D.h., eigentlich müsste doch ein sehr schmaler Spiegel ausreichen um den Spektrographen ohne optische Verluste betreiben zu können. Das hätte den besonderen Reiz, dass ich auch während der Spektrograph im Einsatz ist, im geradeaus ausgerichteten Okular nach wie vor ein Himmelsareal (in dessen Mitte ein dicker Strich fehlt) beobachten kann.
Mit einer solchen Konstruktion könnte ich also neben den unmittelbaren Vorteilen des Klappspiegels zum Auffinden von Objekten gleichzeitig eine Offaxisguiderlösung zum Nachführen umsetzen.Das mit dem schmalen Spiegel ist richtig, wenn sein Abstand vom Spalt und seine Breite aufeinander abgestimmt sind. Er darf dann auch entsprechend kurz sein.
Aber was hast du davon? Während der Aufnahme eines Spektrums (Belichtungszeit) kannst du schlecht mit dem Auge an das Okular gehen, wegen Verwackelungsgefahr. Also müsstest du dort eine dritte Kamera haben. Aber das macht auch wenig Sinn, weil du das Sternbild auf dem Spalt mittels einer Spaltbeobachtungsoptik halten musst und damit das Sternbild und den Spalt kontinuierlich über die guiderKamera siehst. Und das direkte Umfeld deines Objektsterns während der Aufnahmen laufend zu beobachten ist auch nicht besonders spannend.
Oder soll dieser schmale Spiegel fest eingebaut werden? Nicht als Klappspiegel? Aaaah, ich beginne zu verstehen. Dann könntest du im Okular den Himmelsbereich mit deinem Objektiv suchen, das Objekt in den Schatten, den der kleine Spiegel verursacht, schieben, worauf es auf dem Spalt erscheint und dort über die Spaltbeobachtungsoptik genau auf dem Spalt justiert werden könnte. sollte funktionieren ! Gute Idee. Entspricht der Idee, die Daniel Weiss mal bei einem Treffen in Heidelberg hatte, keine spiegelnde Lochblende in einem Echelle zu verwenden sondern eine durchsichtige Glasplatte, die einen sternscheibengroßen spiegelnden Fleck hat, der das Licht bei richtiger Positionierung des Seeingscheibchens in den Kollimator wirft.
Ja, zeichne das mal auf.



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Lothar

www.astrospectroscopy.eu
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--
"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


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BeitragVerfasst: 21. Januar 2011, 12:05:23 PM 
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Hallo Andreas......

ganz leicht ist Deine Schilderung des Strahlenganges bei Deinem Newton nicht zu verstehen, aber ich will mal versuchen, was dazu zu sagen.......soviel sollte klar sein......ein allfälliger Spalt muß im Brennpunkt des Teleskops sitzen. Jeder Versuch, den Strahlengang vorher aufzuspalten, führt zu Lichtverlusten im Spektrographen.

Bei Newtonteleskopen besteht immer das Problem des zu kurzen Backfokus. Das beste ist, will man beim Newton bleiben, den Hauptspiegel im Tubus Richtung Öffnung zu schieben.....allerding muß dazu der Fangspiegel ausreichend groß dimensioniert sein......

Gruß
berthold
Zitat:
Hallo zusammen,

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Neben dem eigentlichen optischen Aufbau hätte ich auch noch eine Umsetzungsfrage:
So wie ich es sehe, ist ein Klappspiegel eine äußerst hilfreiches Hilfsmittel zum Auffinden von Objekten beim Spektroskopieren. Bei unserem Newton stehen uns vom inneren Anschlag des Okularauszuges bis zur Brennebene nur 57mm zur Verfügung. Ein extern anzuschließender Klappspiegel kommt damit kaum in Frage.
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Ich hoffe die Beschreibung war verständlich, ansonsten muss ich mal versuchen eine Zeichnung zu machen.
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Grüße
Andy





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BeitragVerfasst: 22. Januar 2011, 02:44:18 AM 
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Hallo zusammen,

diesmal das ganze mit Bild.
Das Licht kommt vom links. Der zentrale Bereich wird ohne Verluste vollständig auf den Spalt gelenkt, drumherum erreicht aber noch Licht auf "herkömmlichen" Weg die Brennebene.

Lothar hat schon erkannt, in welche Richtung das ganze geht. Einen solchen Spiegel müsste ich nicht unbedingt klappbar bauen, sondern könnte ihn fest verankern (was die Konstruktion samt Justage einiges vereinfachen sollte).

Ich könnte mir sogar feststellen, direkt mit diesem Trick quasi Off-axis zu guiden (anstatt auf den Spalt direkt). Dann könnte ich mir auch die ganze Spaltbeobachtungsoptik sparen (wobei mir ohne Spaltbeobachtungsoptik noch nicht ganz klar ist, ob bzw. wie ich überhaupt fokusieren kann).

Viele Grüße
Andy

P.S.: Das von Ken Harrison beschriebene System funktioniert ganz ähnlich, nur dass die Rollen zwischen Spektrograph und Übersichtsoptik genau vertauscht sind.
@Ken Harrison: Are there any pictures or drawings of your construction?


Dateianhänge:
Dateikommentar: Ausleuchtung des Spaltes mit kleinem Spiegel
Prinzip Spektrograph.jpg
Prinzip Spektrograph.jpg [ 15.76 KiB | 16974 mal betrachtet ]
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Hallo Andreas,

ja, so hatte ich mir das aus deiner Beschreibung heraus vorgestellt.

Ob du dann auf andere Sterne off axis guiden kannst, hängt davon ab, ob du überhaupt welche im Blickwinkel deiner dann anstatt des Okulars installierten Guiderkamera hast. Das ist wahrscheinlich nur selten der Fall.

Außerdem hast du ja auch das Problem erkannt, wie du beurteilen sollst, ob auf dem Spalt das Sternbildchen richtig fokussiert ist. Die Fokussierung ist sehr wichtig. Etwas defokussiert und schon verlierst du viel Licht. Also brauchst du wohl doch eine Spaltbeobachtungsoptik. Den Spalt etwas kippen und das reflektierte Licht gegenüber jenseits des Umlenkspiegels mit einem Achro erfassen und mit einem Okular betrachten (oder Guiderkamera). Dann hast du allerdings gegenüber der herkömmlichen Methode nur noch eins gewonnen: Der äußere Klappspiegel ist durch eine innere Suchoptik ersetzt. Was aber auch schon was ist.

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Herzliche Grüße / best regards

Lothar

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BeitragVerfasst: 22. Januar 2011, 12:20:48 PM 
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Hallo Andy,

Edit:
Hm, Kens Beschreibung habe ich anders verstanden: Er benutzt doch einen geteilten Spiegel und läßt den Großteil des Lichtes durch die 5mm-Lücke zwischen den Spiegelhälften passieren. Der Stern ist in der Ebene, in der der Lichtstrahl die beiden Spiegelhälften durchquert, defokkusiert und er nutzt die Lichtränder des Sterns, um damit zu guiden.

English:

I understood Ken's description in a different way: He uses a split mirror, i.e. two mirrors with a gap of 5mm inbetween. The main part of the light passes the gap and goes to the spec-slit. At the plane where the light passes the two mirrors, it is defocussed and the starlight procuces edges which Ken uses for autoguiding.

Edit:

Hier habe ich sowas gefunden:
http://www.capella-observatory.com/images/JEPP1/P1.JPG

Wenn ich Dich richtig verstanden habe, möchtest Du hingegen einen ungeteilten Spiegel einsetzen? Also quasi wie einen Newton mit Fangspiegel?

_________________
Gruss Jürgen


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BeitragVerfasst: 22. Januar 2011, 14:29:21 PM 
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Yes,
That's correct.
At 60mm infront of the slit focus in an f10 beam the out of focus image is 6mm diameter; a 5mm hole in the mirror (or a 5mm wide gap) will allow most of the light still to travel to the slit, the outer edges then refocus 60mm from the mirror at the guide eyepiece/ guider. The modified Vixen flip mirror body fits this very well.
 


 
2011/1/22 Jürgen Neubert <fg-spek-tech@vdsastro.de (fg-spek-tech@vdsastro.de)>
Zitat:
Hallo Andy,

Kens Beschreibung habe ich anders verstanden. Er benutzt doch einen geteilten Spiegel und läßt den Großteil des Lichtes passieren. Der Stern ist in der Ebene, in der der Lichtstrahl die beiden Spiegelhälften durchquert, defokkusiert und er nutzt die Lichtränder, um zu guiden. Wenn ich Dich richtig verstanden habe, möchtest Du hingegen einen ungeteilten Spiegel einsetzen?



Gruss Jürgen





--
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BeitragVerfasst: 23. Januar 2011, 10:13:06 AM 
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Hallo Andreas,

nach meiner Meinung ist das nicht praktizierbar, was Du hier vorschlägst. Bei einem guten Hohlspiegel wird ALLES Licht in EINEN Brennpunkt geworfen. Wenn Du den Brennpunkt abdeckst kommt überhaupt keinerlei Licht mehr von dem Spiegel zum Beobachter......Wäre es so wie Du das hier beschreibst, dann ginge der Foucaulttest am Hohlspiegel ja gar nicht.......:-)......

in diesem Sinne.....dennoch einen schönen Sonntag

berthold
Zitat:
Hallo zusammen,

diesmal das ganze mit Bild.
Das Licht kommt vom links. Der zentrale Bereich wird ohne Verluste vollständig auf den Spalt gelenkt, drumherum erreicht aber noch Licht auf "herkömmlichen" Weg die Brennebene.

Lothar hat schon erkannt, in welche Richtung das ganze geht. Einen solchen Spiegel müsste ich nicht unbedingt klappbar bauen, sondern könnte ihn fest verankern (was die Konstruktion samt Justage einiges vereinfachen sollte).

Ich könnte mir sogar feststellen, direkt mit diesem Trick quasi Off-axis zu guiden (anstatt auf den Spalt direkt). Dann könnte ich mir auch die ganze Spaltbeobachtungsoptik sparen (wobei mir ohne Spaltbeobachtungsoptik noch nicht ganz klar ist, ob bzw. wie ich überhaupt fokusieren kann).

Viele Grüße
Andy





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BeitragVerfasst: 23. Januar 2011, 18:14:09 PM 
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Hallo Berthold,
Zitat:
Bei einem guten Hohlspiegel wird ALLES Licht in EINEN Brennpunkt geworfen.
Das ist ein beliebter Denkfehler über den ich auch schon gestolpert bin. Vollständig muss der Satz aber heißen:
Bei einem guten Hohlspiegel wird alles PARALLELE Licht EINER RICHTUNG in einen Punkt geworfen. Licht aus unterschiedlichen "Richtungen" (wobei natürlich auch schon eine Abweichung von einer Bogensekunde eine andere "Richtung" ist) wird auch in unterschiedliche Punkte projeziert (erst dadruch entsteht das Gesichtsfeld). Sonst würde ja bei einer Kamera die in der Brennebene sitzt immer nur der mittlere Pixel und sonst nichts ausgeleuchtet.
(Beim Focaulttest hat man nur eine punktförmige Lichtquelle - das funktioniert also trotzdem.)

Vom Prinzip funktioniert die von mir beschriebene Konstruktion schon - ob sie auch praktikabel ist steht natürlich auf einem anderen Blatt ...

Grüße
Andy


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BeitragVerfasst: 29. Januar 2011, 12:24:56 PM 
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Hallo zusammen,

ich muss noch vom Treffen von Paul-Georg und mir vom Donnerstag berichten:

Wir haben uns in erster Linie noch einmal mit der Mechanik beschäftigt. Unser Problem ist die extrem knappe Fokuslage, die es unmöglich macht mit herkömmlichen Klappspiegeln oder ähnlichem zu arbeiten. Daher hatte ich ja bereits die oben beschriebenen Methoden entwickelt. Diese müssten zwar theoretisch funktionieren, sind aber sehr aufwändig in der Umsetzung (man hätte unter anderem ein Okular aufsägen müssen um noch den Raum innerhalb der Steckhülse (bevor die eigentliche Optik beginnt) nutzen zu können.

Die Lösung die wir jetzt stattdessen ausgetüftelt haben finde ich geradezu genial:

Lothar Schanne hat es mit seiner Mäusevilla ja schon vorgemacht. Das Übersichtsokular kann prinzipiell auch erst nach dem Gitter (in nullter Ordnung) betrieben werden.
Diese Idee greifen wir auf und erweitern sie um ein simples weiteres Element: Den Klappspalt

Und so funktioniert dann die Beobachtung:
1. Spalt im Strahlengang. Kalibirierungslampe an. Gitter in "Ruheposition"(dazu später mehr). Scharfstellen des Übersichtsokulars auf den Spalt.
2. Spalt weggeklappt. Kalibrierungslampe aus. Gitter in Ruheposition. Gewünschtes Zielobjekt einstellen und scharfstellen!
3. Spalt wieder hochklappen, mit Spaltbeobachtungsoptik das Zielobjekt auf den Spalt bringen.
4. Beobachten. Dabei kann man jetzt auch sehr simpel (ohne Kameraumbau) wählen, ob man mit der Kamera etwas aufnehmen will, oder stattdessen lieber optisch beobachtet). Schließlich wird auch im Übersichtsokular ein Spektrum erzeugt, wenn man das Gitter entsprechend dreht (auch wenn dessen Winkel dann natürlich nicht gerade optimal ist).

Das schöne an dieser Konstruktion ist, dass ich das Übersichtsokular nicht nur zum Auffinden, sondern auch zum Scharfstellen verwenden kann. Uns sind folgende potentiellen Schwierigkeiten dieser Konstruktion eingefallen, von denen aber glücklicherweise keine das ganze ernsthaft in Frage stellt:

A. Die oben angesprochene "Ruheposition" wird nicht perfekt repositionierbar einzustellen sein. Die Folge ist, dass die Mitte im Übersichtsokular nicht gleich der Mitte auf dem wiederhochgeklappten Spalt bedeutet.
-> kein Problem, da mit dem Übersichtsokular nur grob positioniert werden muss, den Rest übernimmt die Spaltbeobachtungsoptik.

B. wir müssen durch unsere Rahmenbedingungen (hat streng genommen nichts mit dem Konstruktionsprinzip an sich etwas zu tun) den Spalt für meinen Geschmack relativ stark neigen (15° und mehr), damit die Spaltbeobachtungsoptik draufschauen kann. Die Reflektion unseres Zielopjektes wird also ziemlich schnell unscharf wenn wir und von der Mitte entfernen (es ist also schwierig zu beurteilen, ob das Bild scharf ist).
-> kein Problem, da die Scharfstellung auf die Spaltebene bereits mit dem Übersichtsichstokular erledigt worden ist.


Was haltet ihr von der Konstruktion? Haben wir noch etwas übersehen oder nicht beachtet?


Zu einem Detail hätte ich auch noch gleich eine Frage. Wir überlegen uns, ob wir den Spalt selber bauen wollen. Die Idee dazu war, einfach ein Stück Sofi-Folie zu nehmen. So wie sie sich bearbeiten lässt denke ich, dass man mit ihr recht gleichmäßige Kanten hinbekommen könnte. Die Bruchteile eines Promille an Licht was durch die Folie durchgeht sollte uns eingentlich nicht stören und die Folie reflektiert halbwegs gut für die Spaltbeobachtungsoptik (oder braucht es dazu unbedingt einen hochpolierte Fläche?).
Hat jemand von euch schon einmal so einen Spalt gemacht?


Zum eigentlichen "Kernstück" des Spektrographen - nämlich seine verwendete Optiken (Brennweiten, Linienanzahl, Winkel, ...) haben wir uns noch nicht genau festgelegt (wir werden auf jedenfall eure Tipps mit einfließen lassen). Gegenwärtig planen wir mit grob R=4000 als Auflösung. Sobald es hier neues zu berichten gibt, werden wir die Parameter hier wieder einstellen um eure Meinungen dazu einzuholen.

Viele Grüße
Andy


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BeitragVerfasst: 29. Januar 2011, 14:09:31 PM 
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Zitat:
ich muss noch vom Treffen von Paul-Georg und mir vom Donnerstag berichten:
Hallo Andy,

eure geplante Konstruktion sollte funktionieren, hat aber folgende Schwach- oder Problemstellen (will nur drauf aufmerksam machen, aber nicht dramatisieren, ist eben nur zu bedenken/beachten):
1. Die Scharfstellung des Spalts nach dem Gitter in nullter Ordnung setzt ein Fernrohr (Sucher) voraus, kein Okular. Das Licht ist an dieser Stelle parallel !
Wenn der Spalt im Fernrohr scharf ist, heisst das, dass der Spalt im Fokus des Kollimators ist. Die Genauigkeit der Scharfstellung ist umso größer, je länger die Brennweite des Sucherobjektivs ist. Und da seid ihr begrenzt. Es kann also sein, dass der Kollimatorfokus z.B. an Hand der FWHM von Neonlinien (oder sonstigen Kalibrierlinien) nachgestellt werden muss (Feinjustage).
2. Diese Scharfstellung stellt die zum Kollimator gewandten Schneiden des Spalts scharf. Damit das keinen Unterschied zur Vorderseite ergibt (Spaltbeobachtung und Teleskopfokus mit dem Sternbild), müssen die Schneiden scharf sein. Der Spalt muss dünn sein (zumindest die Schneiden).
3. Ein starke Neigung des Spalts hat noch einen Effekt: Die Schneiden/Kanten des Spalts wandern mit zunehmender Neigung immer mehr aus dem Fokus des Teleskops, so dass die Lage des Sternscheibchens immer schwieriger einzustellen ist (Fokus = Mittelpunkt des Spalts). Deshalb die Neigung gering halten, wenn es irgend geht. > 15° wird zunehmend kritischer. Das gleiche gilt auch für die Abbildung des Spaltes auf der Spaltbeobachtungskamera.

Wenn ich mich recht erinnere spiegelt die Baader Sonnenfilter Folie nicht gut. Musst dir das mal unter einem Stereomikroskop anschaufen. Das siehst du viele Texturen. Aber probieren kann man's immer.

Weitere Möglichkeiten:
* Lenox Spalt (hat sich gerade Daniel Weiss gekauft), ist zwar teuer, aber die spiegeln super und sind extrem dünn (die spiegelnde Beschichtung). Habe selbst aber keine Erfahrung damit (insbesondere was doppelte Reflexion im Glas und damit mögliche Geisterspektren betrifft). Kann vielleicht mittlerweile Daniel was dazu sagen.
http://www.lenoxlaser.com/index.php?dis ... duct_id=17
* Plano-Spalte
http://www.plano-em.de/

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Lothar

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BeitragVerfasst: 29. Januar 2011, 16:10:38 PM 
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Hallo Lothar,
Zitat:
1. Die Scharfstellung des Spalts nach dem Gitter in nullter Ordnung setzt ein Fernrohr (Sucher) voraus, kein Okular. Das Licht ist an dieser Stelle parallel !
Ja, das ist klar. Hatte ich falsch beschrieben.
Zitat:
Wenn der Spalt im Fernrohr scharf ist, heisst das, dass der Spalt im Fokus des Kollimators ist. Die Genauigkeit der Scharfstellung ist umso größer, je länger die Brennweite des Sucherobjektivs ist. Und da seid ihr begrenzt. Es kann also sein, dass der Kollimatorfokus z.B. an Hand der FWHM von Neonlinien (oder sonstigen Kalibrierlinien) nachgestellt werden muss (Feinjustage).
Meine Hoffnung war, den Kollimator einmal beim Einbau gründlich zu justieren (mit welchen Mitteln auch immer) und ihn dann in Ruhe zu lassen (also keine Möglichkeit vorsehen ihn im Betrieb zu justieren). Wenn durch mechanische Unzulänglichkeiten oder Temperaturänderungen die optimale Position des Kollimators verloren geht bedeutet das ja erst einmal "nur", dass ich hinterher keinen perfekt parallelen sondern einen minimal divergenten oder minimal konvergenten Strahlengang habe, der rechnerisch meine Auflösung minimal verschlechtert - ich denke (hoffe) aber nicht, dass das eine echte Auswirkung auf unsere Ergebnisse haben wird.
Im normalen Betrieb würde ich beim Scharfstellen also den Kollimator in Ruhe lassen und nur mit der Scharfstellung des Suchers arbeiten.
Ich könnte mir notfalls sogar vorstellen, mit zwei unterschiedlichen Suchern (muss natürlich dann austauschbar konstruiert sein) zu arbeiten. Einen mit niedriger Brennweite zum Aufsuchen des Objektes, und einen mit hoher Brennweite zum Scharfstellen (wobei natürlich ganz klar das Ziel ist, mit nur einem Sucher auszukommen).
Zitat:
2. Diese Scharfstellung stellt die zum Kollimator gewandten Schneiden des Spalts scharf. Damit das keinen Unterschied zur Vorderseite ergibt (Spaltbeobachtung und Teleskopfokus mit dem Sternbild), müssen die Schneiden scharf sein. Der Spalt muss dünn sein (zumindest die Schneiden).
Hmm, das bringt mich zu einer interessanten Überlegung. Ich behaupte, dass es von der Lichtausbeute und zu erreichenden Auflösung keinen Unterschied macht, ob die Brennebene auf der Vorder- oder der Rückseite des Spaltes liegt (optimale Lichtausbeute wäre bei der Hälfte der Spaltendicke). Aber keine Frage, der Spalt muss dünn sein (so sind wir auch auf die Idee der Sofi-Folie gekommen).
Zitat:
3. Ein starke Neigung des Spalts hat noch einen Effekt: Die Schneiden/Kanten des Spalts wandern mit zunehmender Neigung immer mehr aus dem Fokus des Teleskops ...
Ja, das bereitet mir etwas Sorgen. Ich hoffe das ein wenig dadurch entschärfen zu können, dass wir nicht über die Spaltbeobachtungsoptik, sondern mit Hilfe der Sucheroptik die Scharfstellung erledigen. Beim Scharfstellen der Sucheroptik auf den Spalt spielt die Neigung hoffentlich noch keine Rolle, selbst bei heftiger Neigung des Spaltes liegen linke und rechte Kante ja deutlich unter 10 Mikrometer im Fokus auseinander - ich denke nicht, dass ich jemals mein Okularauszug derart feinfühlig einstellen kann.
Zitat:
Wenn ich mich recht erinnere spiegelt die Baader Sonnenfilter Folie nicht gut.
Ja, die streut recht viel in alle möglichen Richtungen. Zum Scharfstellen ist sie daher denke ich ungeeignet (dazu brauchen wir sie ja aber glücklicherweise auch nicht). Die Hoffnung war natürlich, dass die vielleicht 50% die echt reflektiert werden ausreichen um darauf zu guiden (wobei mir gerade dämmert, dass das der Autoguider vielleicht gar nicht gerne sieht, wenn der Stern plötzlich "ausfranzt").
Die beiden Links zu den Spaltherstellern sind sehr hilfreich - so haben wir auf alle Fälle eine Lösung parat wenn der Eigenbau misslingen sollte.

Wie könnte man den Eigenbau des Spaltes sonst noch machen? Klassische Rasierklingen etc. scheiden ja eher aus, wegen der für uns problematischen recht großen Dicke.

Auf jedenfall schon einmal vielen Dank für deinen Input. So ein Spektrograph muss denke ich erst ein wenig reifen und man muss seine Gedanken ein paar mal durchkneten, bevor man die für sich optimale Lösung gefunden hat.

Viele Grüße
Andy


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BeitragVerfasst: 29. Januar 2011, 16:50:20 PM 
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Zitat:
Wie könnte man den Eigenbau des Spaltes sonst noch machen? Klassische Rasierklingen etc. scheiden ja eher aus, wegen der für uns problematischen recht großen Dicke.
Hallo Andy, weitere Möglichkeiten.

1. Augen offen halten (a.de, astrotreff.de). Ich konnte vor kurzem mir einen Spaltspiegel (3 in Reihe liegende Spalte von 25, 35 und 50 um Weite) für den Dados besorgen. Den brauche ich aber selbst.
2. Ein weitere Spaltquelle ist Shelyak. Da kann man sich so ein verspiegeltes Glasplättchen kaufen mit Spalten drin (Lhires Ersatzteil). Ist aber teuer (rund 200€).
3. Oberflächenspiegel (Al auf Glas) unter dem Mikroskop ankratzen. Mit etwas Übung bekommt man durchaus Kratzer hin, die als Spalt zu gebrauchen sind. Die Dimensionen sind aber immer etwas zufällig und man muss sich durch Vermessung mit dem roten Laser die Spaltweite ausmessen. Da kommt es auch darauf an, ob das Glas des Spiegels unter der Beschichtung angeätzt ist. Wenn der Fall, dann hast du da eine Mattscheibe und verlierst viel Licht im Spalt durch Streuung.
Zitat:
Auf jedenfall schon einmal vielen Dank für deinen Input. So ein Spektrograph muss denke ich erst ein wenig reifen und man muss seine Gedanken ein paar mal durchkneten, bevor man die für sich optimale Lösung gefunden hat.
Ja, das dauert eine Zeit. Viele "Mängel" erkennt man erst auf den dritten Blick.

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Lothar

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BeitragVerfasst: 29. Januar 2011, 17:12:33 PM 
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Hallo

Oder eben einen Spiegel anschleifen.

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Daniel P. Sablowski

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