Forum der Vereinigung der Sternfreunde

Hello together,

Hoping for help from the LHiRes community: I noticed some trouble with strange line profiles. After a long time of observational absence I finally started w/ some work using LHiRes. It is used w/ a 2400l/mm grating and a 23µ slit. A Nova 402 ME is used as the CCD.

The raw image containing the two Neon lines around Ha looks like A profile taken in IRIS (y=190) is shown here A quick line scan, wavelength calib and Gaussian fits are done in VSpec I think the issue is easily visible: extremely large "foot" of the lines and - at the same time - a resolution of 6500/0.75=8700 far lower than expected.
I expect something is not properly adjusted, but what?

For sake of completeness two more photos of the distance cam to spectrograph (back focus topic?) and the position of the doublet. I am grateful for any advice in advance.

Thomas

Hallo Thomas,

hast Du Dich genau überzeugt, dass der Kollimator wirklich
paralleles Licht liefert? Du musst das durch Autokollimationsverfahren sicher stellen. Die Fokussierung der Kamera ist beim Lhires verbesserungsbedürftig, nur mit Schieben ist das im wahrsten Sinne des Wortes eine kippelige Sache, was bei kleinen Chips nicht soviel ausmacht. Mit nur 2 Linien ist die Kalibrierung schwierig. VSPEC kan die Schiefstellung der Linien nicht beseitigen, wohl aber ISIS oder auch SMS von Günter. Die breiten Füße der Neonlinien können auch von einer falsch herum eingebauten Kolimatorlinse kommen, besonders, wenn man den lhires selbst zusammengebaut hat. Das steht genau in der Anleitung drin, ich glaube die konvexe Seite der Linse MUSS zum Gitter gucken.

herzlicher Gruss
Berthold

Hallo Thomas,
wenn die Hinweise von Berthold nicht weiterhelfen, dann würde ich noch folgendes empfehlen:
1. Die 4 Schrauben überprüfen, die das Gitter halten. (Immer empfehlenswert)
2. Möglicherweise kommt es zu Reflexen innerhalb der einzelnen Schichten des Farb-CCD-Sensors. Falls möglich, nimm eine SW-Kamera, sonst zur Not eine andere Farbkamera mit anderem Sensortyp
3. Der Kameraadapter von Shelyak ist nicht gerade das Gelbe vom Ei. Ich habe mir von Herrn Becker in Homburg (Ohm) (Drehen und Mehr) etwas wesentlich besseres anfertigen lassen. Da gibt hier im Forum auch ein Foto. Kosten: ca. 50 EUR
4. Es lohnt sich in jedem Fall den Upgradekit einzubauen.

Anmerkung: Das Geradeziehen der Kalibrationslinien bringt meiner Ansicht nach nicht viel, da der gleiche Prozess auch auf das Objektspektrum angewandt werden muss. Iraf scheint das zu machen.
Viele Grüße
Christian

Hallo Thomas,

solltest auf jeden Fall den ganzen Spektrografen justieren, z.B. nach folgender Methode:

1. Wie Berthold schon bemerkt hat, muß der Achromat des Lhires III richtig herum eingebaut sein: Die am stärksten gekrümmte Fläche zum Spalt hin. Die flache Fläche zum Gitter hin. Das als erstes mal überprüfen.
2. Gitterschublade ausbauen und mit einem für dein Auge auf unendlich eingestellten Sucher möglichst langer Brennweite von der ungefähren Position des Gitters aus durch den Kollimator Richtung Spalt gucken. Den Spalt hinterleuchten, so dass du ihn genau sehen kannst. Jetzt den Kollimator längs der opt. Achse mit dem Gewinde verschieben, bis der Spalt exakt scharf (und der Staub darin ebenfalls) zu sehen ist. Dann ist der Spalt im Fokus des Kollis. Kolli klemmen und nach einem letzten Blick durch den Sucher nichts mehr dran ändern.
3. Gitter einbauen. Auf nullte Ordnung stellen (Gitter steht dann etwa quer zur opt. Achse)
4. CCD anbauen und solange auf der opt. Achse verschieben, bis der hinterleuchtete Spalt auf der CCD etwa mittig erscheint. So einstellen, dass der Spalt möglichst scharf auf der CCD abgebildet wird. Ausmessen durch Messung der FWHM der Spaltabbildung (z.B. mit VSpec). Die FWHM sollte etwa dem Verhältnis Spaltbreite/Pixelkantenlänge entsprechen (der Littrow bildet ja 1:1 ab). Beispiel: 9 um Pixel, 30 um Spalt -> FWHM ca. 3.3 Pix. Kamera klemmen.
5. Gitter in erste Ordnung drehen und Neonglimmlampe oder sowas verwenden, um ein Emissionslinienspektrum zu bekommen. Jetzt sollten die Spaltabbildungen im monochromatischen Licht der Emissionslinien ebenfalls diese FWHM aufweisen. Wenn nicht, ganz wenig (!!!!) den Kollimator per Gewindedrehung verschieben.
6. Falls die FWHM von links nach rechts ansteigt (oder umgekehrt) sitzt die CCD etwas schief (also nicht exakt senkrecht auf der opt. Achse). Dann muss dies korrigiert werden (geht besonders gut mit den Neumann'schen Kippflanschen).
7. Falls nur in der Mitte der CCD die Linien scharf sind und in Richtung beider Ränder unscharf werden, ist der CCD-Chip zu groß und die Bildfeldwölbung schlägt zu. Der Lhires ist für KAF 400-Chiplänge gebaut, also etwa 7 mm. KAF 1603 ist auch gerade noch ok, aber da ist der Effekt schon messbar. Noch größere Chips machen keinen Sinn mehr.

Viel Spaß !

_________________
Herzliche Grüße / best regards

Lothar

https://lotharschanne.wordpress.com/

Hallo Berthold, Christian und Lothar,

erstmal vielen Dank für die Rückmeldungen. Littrow ist doch diffizil zu justieren.

Ich muss die Ratschläge ausprobieren bzw. checken, nur soviel vorab:
- der LHiRes war von Shelyak ursprünglich als Komplettgerät erworben - ich nehme an, das die Linse korrekt herum eingebaut ist
- Kamera war (trotz Falschfarbe) eine Monochrom-CCD mit KAF403ME (Nova), Versuche mit einer Canon1000D haben das Ergebnis nicht dramatisch verändert
- Vergleich mit LHiRes von Bernd B. (er nutzt eine Sigma mit KAF1603): identischer Kameraadapter, d.h. mein Chip müsste korrekt liegen (Annahme: gleicher Backfokus Nova und Sigma), da Bernds Kalibrationsspektren sauber sind

Ich melde mich, sobald ich weiteres probiert habe.

VG
Thomas

Hallo Thomas,

hat der Spektrograph schon Mal die Auflösung geliefert oder ist das Dein erster Versuch bei der höheren Auflösung?

Irgendwie glaube ich mich grau daran zu erinnern, dass es mal ein Problem mit den Achromaten gegeben hatte... (vllt. verwechsle ich das auch).

LG,
D

_________________
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 Daniel,

auch mit der Canon waren es nur 7-9000, wohl aber die Füßchen bei weitem nicht so breit - Linien trotzdem "verbogen": Hmm, wenn der Achromat eine Macke hat, dann wird es so nix.

Danke für den Hinweis.

VG Thomas

Hi Thomas,

frag am besten mal bei Shelyak direkt nach.
Die Krümmung an sich ist normal. Muss immer genau die Pixelzeilen aus dem Neon verwenden, die Du auch beim Objekt verwendest.

Dran bleiben!

LG,
D

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Daniel P. Sablowski

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Hallo Thomas,
die Krümmung der Spaltabbildungen auf der CCD sind ein Merkmal jedes Littrow-Spektrografen. Weil das Licht vom Spalt her schräg zur optischen Achse auf den Kollimator fällt.
Das macht aber nichts. Weil du bei der Datenreduktion zum Extrahieren die gleichen Pixelzeilen von Sternspektrum und Kalibrierspektrum nimmst.

_________________
Herzliche Grüße / best regards

Lothar

https://lotharschanne.wordpress.com/

Hallo Daniel & Lothar,

"verbogen" war bei mir das falsche Wort. Ich meinte das unsymmetrische und breitfüßige Linienprofil. Ihr habt zu recht die krumme Gesamtform der Linie auf dem Chip gemeint.

Selbstverständlich muss ich beim Spektrumextrahieren bzw. beim Tilten, Slanten, Adden (wie es so im Neudeutschen heißt) da auf die gleichen Zeilen achten.

Danke schon einmal. Es bleibt spannend.

Viele Grüße
Thomas