Forum der Vereinigung der Sternfreunde

Hallo das Forum,

da dieses mein erster Beitrag ist, möchte ich mich kurz vorstellen. Nachdem ich jetzt 12 Jahre die üblichen astronomischen Objekte fotografiert habe, möchte ich mal was Sinnvolles tun und mich der Spektroskopie zuwenden. Ich bin von Beruf Nachrichtentechniker und betreibe bis Jahresende noch die Remote-Sternwarte unserer Hochschule in Lemgo in Südfrankreich.

Ich habe mal ein erstes Echelle-Spektrum eines Selbstbaus angehängt. Daniel S. hat mich mit einigen Teilen und Tips versorgt. Das Gerät ist dem Holz-Echelle von Lothar und Berthold nachempfunden - aber für f/5. Das Kamera-Objektiv ist ein Mamiya-Mittelformat mit 110mm Brennweite und f/2,8, der CD hat 2". Spalteinheit und Autoguiding funktionieren ganz gut. Mich stört noch die mittlere Abschattung im Spektrum und dass die Nachbarordnung überlappt. Das Bild zeigt ein Jansjö-Flat (weiße IKEA-LED-Arbeitsleute). Gamma ist 8°. Ich teste zur Zeit noch mit einer Nikon D800 mit großem Chip. Später ist eine ST 10XE mit kleinerem Chip vorgesehen.

Vielleicht hat ja einer der "Echellianer" noch einen Tip, wie das Spektrum besser wird. Drehen des Echelles bringt nicht viel. Ich müsste wohl die Ordnungen besser separieren (anderer CD?). Ich bin mir auch nicht sicher, wie weit die gelb markierten Werte in der Ausgabe von Simechelle ein echtes Problem darstellen werden.

Freundliche Grüße
Jochem

Hallo Jochem,

willkommen im Forum !!!!

Du hast ja noch Platz auf der CCD. Wenn du einen CD mit höherer Liniendichte (vielleicht reichen 400 l/mm) verwendest sollte die Überlappung der Ordnungen weg sein und sie sind noch besser separiert.

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Herzliche Grüße / best regards

Lothar

https://lotharschanne.wordpress.com/

Hallo Lothar,

danke für die Begrüßung und den Tip. Ich kann bezüglich der beiden Probleme vermutlich erst mal Entwarnung geben. Das Problem war die Stellung des CD. Man sollte doch die Werte der Simulation beachten. Alpha = 10° und Beta=4°.
Jetzt sieht es prinzipiell so aus, wie man das erwarten kann. Jetzt kommt die Feinjustage (Schlitz richtig ausleuchten mit f/5, scharfstellen, Winkel optimieren, eventuell lichtstärkeres Kameraobjektiv nehmen, dass passt nicht mit f/2,8).
f/5 ist schon ein Problem, wie man auch liest. Vielleicht stelle ich auf f/8 um. Da muß ich erst noch mal etwas rechnen. Ein neues Flat poste ich mal die nächsten Tage.

Freundliche Grüße
Jochem

Hallo Jochen,

würde empfehlen nur in kleinen Schritten Änderungen vorzunehmen.
Auch ist es Hilfreich das Flat mit einer Kalibrierlampe zu überlagern, da hat man gleich
eine zusätzliche Kontrolle über die Abbildung. Würde auch empfehlen so bald als möglich,
wenigstens das Tageslicht in den Spektrographen einspeisen. Finde es schon wichtig, die Qualität
der Spektrallinien vom Anfang an zu beurteilen, das hilft Abbildungsfehler zu beurteilen und zu
lokalisieren. Habe diese Prozedur vor einem 1/2 Jahr durchgemacht, aber In Berlin können wir uns dann ja intensiv austauschen.
Hast Du schon eine Idee bezüglich Auswertung?

Gruß
Siegfried

Hallo Siegfried,

ich kämpfe mich langsam durch alle Tücken der Spektroskopie, ist aber sehr interessant. Schritt für Schritt und mit den passenden Tips wird das sicher klappen. Investieren muss ich vermutlich in ein passendes Objektiv. Das diskutiere ich gerade mit Daniel S. Andere Spektren werde ich sicher auch zum Testen aufnehmen. Zuerst muss aber mal der Grundaufbau stimmen.

Bei der Auswertung schwanke ich noch zwischen MIDAS und IRAF. Die Gemeinde ist da wohl gespalten, was das geeignetere Programm ist. Ich habe das Gefühl, dass man hier bei MIDAS mehr Unterstützung bekommen kann.


Freundliche Grüße
Jochem

Hallo,

für meine früheren Versuche unter Anderem mit dem "Holzechelle" habe ich noch ein Zeiss_Planar 1:1,4/85. Das ist als Kameraobjektiv ganz gut geeignet wegen der grossen Lichtstärke. Der Farblängsfehler hält sich in erträglichen Grenzen. Falls Du interessiert sein solltest, sag bitte unter "PN" Bescheid.

hG
berthold

Hallo das Forum,

hier ist der letzte Zwischenstand des Probeaufbaus (LED-Flat). Ich denke, ich nehme jetzt erst mal einige unterschiedliche Spektren auf, bevor ich größere Änderungen am Aufbau vornehme (z.B. von f/5 auf f/8 wechseln, CD mit mehr Linien....).
Erst mal danke für die Hinweise.

Beste Grüße
Jochem

Hallo Jochem,

Hast Du schon mal einen Diffusor zwischen Spalt und Lampe gehalten (Blatt paper, Butterbrotpapier, etc.)?
Die necessary grating length is the Laenge des Echellegitters. Dein Echellegitter ist vermutlich von Thorlabs, also 50 mm lang und 25 mm breit. Der auf das Gitter projezierte Strahl W=d/cos(d)=25mm/cos(63.4)=55.8 ist ein bisschen groesser und demnach verlierst Du Licht.

Gruss
Tobias

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Dein Projekt. Mach es fertig, bevor es Dich fertig macht!

Hallo Jochem
Mir scheint, als seist Du hier nicht in der korrekten Echelle-Position. Könnte es aber nur genauer sagen, wenn Du Sonne oder Neon aufnimmst und zeigst. Aber das Echellegitter scheint nicht im richtigen Winkel zu stehen.


Gruß,
Daniel

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Daniel P. Sablowski

https://www.kunstmann.de/buch/axel_hack ... 42000/t-2/
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https://www.aip.de/mitglieder/dsablowski/

Hallo Tobias,

alles klar, das ist die Länge der Elipse, die das Echelle ausleuchtet. Ich habe bis jetzt den Spalt ohne vorgeschaltetes Teleskop direkt ausgeleuchtet. Jetzt schließe ich erst mal den kleinen Pentax mit f/7 an. Dann müsste
der Strahldurchmesser am Echelle kleiner und die Ausleuchtung des Spaltes reproduzierbarer sein. In jedem Fall werde ich den Durchmesser des Kollimators im endgültigen Aufbau nicht ganz ausnutzen, durch die Fassung gehen auch ca. 2mm im Durchmesser verloren. Bei einem Strahldurchmesser von 22mm passt das dann (49,2mm).

Hallo Daniel,

ich werde die Komponenten jetzt erst mal fixieren, damit der Aufbau transportabel wird. Die 26,6° habe ich mit einem Winkelmesser eingestellt. Mit kleinen Änderungen dieses Winkels kann ich die Position des Spektrums auf dem Chip zentrieren, um kleine Abweichungen von Spalt, Kollimator und Echelleposition zu kompensieren (ich hoffe, es ist nicht schlimm, wenn ich neben den 8° Gamma dadurch einen kleinen Winkel Theta von max. 1° einführe). Du meinst aber sicher den Winkel Gamma in der Horizontalen. Ich prüfe das mal, wenn das Teleskop dran ist.

Beste Grüße
Jochem

Hi Jochem,
Ich denke mal Daniel meint den Winkel um X (theta). Die schematische Darstellung soll zeigen was passiert wenn Du das Echelle um X, Y und Z verdrehst. Ist schon ziemlich spät hier, hoffe das passt so ...

Der Kippwinkel um X sollte so klein wie möglich gehalten werden da sonst Verluste am Gitter durch Abschattung der Gitterfurchen entsteht (wurde hier im Forum schon mal erwähnt). Wie genau der Kippwinkel eingestellt werden muss hängt von Deinem Echelle Format ab. Passsen die Ordnungen (vor allem die roten) gut auf den CCD chip, so dass noch ein Teil der Ordnung in die nächst höhere oder nierigere überlappt, dann ists wurscht, andernfalls muss man das Echellespektrum besser auf den Chip zentrieren. Das sieht man am besten an einem Sternspektrum oder Kalibrationsspektrum (wie Daniel schon erwähnte). Man kann das Spektrum aber auch anhand eines Flatfields ausrichten.

Gruss
Tobias

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Hallo Tobias,

ich melde mich noch mal. Die Zuordnung der Spektren ist jetzt klar. Da ich gerne verstehe, was ich baue, habe ich mal die Winkeldispersion der Ordungen von 4 bei ThorLabs erhältlichen Echelle-Gittern simuliert und grafisch dargestellt.
Für mein Gitter (R2,0 und 31,6 lpmm) habe ich dann die Winkeldispersion hinter dem CD mit 300 lpmm berechnet und skizziert (Anhang). Das stimmt sehr gut mit den Aufnahmen überein.
Die 1. Ordnung des CD ist gut separiert, der rote Bereich der 2. Ordnung überlappt mit dem blauen Bereich der 3. Ordnung. Der Abstand der Linien in der 2. Ordnung ist größer als der Abstand in der 1. Ordnung usw.

Ich habe jetzt noch das Problem von Streulicht am CD und warte noch auf einen Adapter für die endgültige Kamera. Im jetzigen provisorischen Aufbau habe ich noch eine Verkippung der Kamera, so dass nicht alle Spektrallinien der Kalibrierquelle scharf sind.

Ich bringe alle berechnete Skizzen und Fotos sowie den Aufbau zur Aspekt für die Postersession mit ( Sydney????, dann wird es wohl schwierig mit einem Besuch von Dir )

Freundliche Grüße
Jochem