Spektroskopie

[Berthold Stober]

Toll Lothar,

Du bist sehr fleißig und hast Dich nicht entmutigen lassen........ich kümmere mich jetzt nach und nach um einen fasergekoppelten Echelle.......


herzlicher Gruß
berthold

[Otmar Stahl]

Hallo Lothar,

On 05/02/2010 10:57 PM, Lothar Schanne wrote:

[Thomas Eversberg]

Hallo Lothar, das ist ansolut spitze, was ihr zwei da macht. Schön, dass ihr uns das alles ganz offen zeigt.

Hallo Otmar, Lothar braucht doch nur die CCD drehen und die Linien liegen parallel zu den Pixeln.

Gruß, Thomas

[Berthold Stober]

hallo Thomas,

wenn Lothar die Ccd verdreht, so dass die Linien senkrechts stünden, dann stunden die ganzen Ordnungen schief, ich kann mir das kaum vorstellen, dass somit ein großer Gewinn zu erzeilen ist.......scheint doch etwas komplizierter zu sein, meinste nicht? Allerdings, mit dem Auswerten von echellespektren muß ich mich recht klein halten, weil ich das noch nicht kann........

herzlicher GRuß
berthold

[Otmar Stahl]

Hallo Berthold,

On 05/03/2010 12:16 PM, Berthold Stober wrote:

[Thomas Eversberg]

Hallo Berthold, die Ordnungen werden von der Reduktionssoftware sowieso gefunden. Die können ruhig schief stehen. Nur die Spaltabbildungen (Linien) sollten parallel zu den Pixeln stehen, sonst reduziert sich die Auflösung (wie Otmar erklärt hat).

Gruß, Thomas

[Lothar Schanne]

Hallo,

ich verstehe auch nicht, wieso die Absorptionen so schief stehen. Immerhin habe ich ja keinen Spalt sondern ein um ca. 15° geneigtes pinhole, das in der Projektion ja fast eine Kreisscheibe ist und deshalb nicht als Linien abgebildet werden sollte sondern als "dicke" Ellipsenflächen. Auch wenn optisch bei einem rechteckigen spalt schräge Linien auftreten sollten, kann das bei einem pinhole nicht der Fall sein.

>>> Großes Rätsel.

Viele Grüße aus dem im Mai so wunderschönen Moseltal
Lo

[Lothar Schanne]

Hier noch zum Verständnis der Aufbau des reflektierenden pin holes.

Lo

[Thomas Eversberg]

Hallo Lothar!

[Lothar Schanne]

[Thomas Eversberg]

Ja, das kann sein. Die Dicke ist kritisch. Doch ich habe diese Kombination aus Spiegel und Pinhole in seinem Aufbau nocht nicht verstanden. Daher weiß ich nicht genau, was vorgeht und wie der Lichtverlauf aussieht. Klebt da ein Pinhole auf einem Spalt oder ein Pinhole auf Pinhole?

[Berthold Stober]

na gut, Lothar hat auf einem Vorderflächenplanspiegel strichartig die Verspiegelung eintfernt und da drüber das pinhole geklebt......muß eine extreme Fummelei gewesen sein.......


berthold

[Lothar Schanne]

So sieht diese Anordnung aus.

Ein Spiegel (Oberflächenspiegel). Der hat einen Kratzer in der Mitte ca. 100x 100 um, mit einer Nadel gekratzt, unter dem Stereomikroskop. So dass dieser Fleck in der Verspiegelung auch einigermaßen sauber ist (was nicht ganz gelingt).
Und dann die Folie des pinholes direkt auf diesen Oberflächenspiegel geklebt, so dass sich beide Löcher decken.

Ist eigentlich einfach zu machen, man braucht aber viel Geduld und ein ruhiges Händchen...und einige Spiegel etc., als Lehrgeld.

Der Trick ist, jetzt den Spiegel mit dem Loch von der anderen Seite zu benutzen, wo man eben nur die sauber reflektierende Grenzfläche Aluminium/Glas sieht mit der ausgekratzten Fläche, die eben nicht spiegelt, sondern das Licht durchlässt auf das darunterliegende pinhole.

Theoretisch sollte man damit autoguiden können. Warten wir's ab, was sich beim nächsten klaren Nachthimmel ergibt.

Lo

[Berthold Stober]

nice Lothar!!

[Berthold Stober]

Lothar hat als Objektiv ein 1:1,4 85mm von Zeiss. Das Ding hat also einen Linsendurchmesser von 60mm. Das Crossgitter hat eine Kantenlänge von 50mm und steht ziemlich nah an dem Objektiv.......wenn wir auch nur eine Blendenstufe zumachen, verlieren wir sehr deutlich an Helligkeit im Echellespektrum. Für mich liegt darin eine Diskrepanz, weil der CD das Objektiv ja gar nicht erfassen kann. Sheliak scheint (??) sogar ein 1:1,2/85 von Canon zu nehmen......das hat dann 70 mm Frontlinsendurchmesser.......der wird ja dann vomn Crossdisperser erst recht nicht voll beleuchtet.......oder wie ist das bitte?

berthold

[Lothar Schanne]

Hallo zusammen,

wie so oft im Leben geht probieren über studieren.

Diese Schiefstellung der Linien lässt sich eliminieren durch eine Verdrehung des Pinhole-Spiegels. Das habe ich eben ausprobiert mit der ThAr-Lampe.

Das zeigt aber auch, dass in meiner Kombination aus 2 hintereinanderliegenden Blenden (Kratzer in der Spiegelfläche und "langes" pinhole) die Kreissymmetrie des pinholes nicht erhalten bleibt. Wahrscheinlich ist die verwendete Folie von Thorlabs mit 25 um etwas zu dick (immerhin ist die Wand des Loches halb so hoch wie sein Durchmesser, das pinhole ist ein kurzes Rohrstück). Und die Neigung des Spiegels führt deshalb zur Vignettierung innerhalb des pinholes.

[Martin Dubs]

Hallo Lothar,

mich verwundert überhaupt nicht, dass Du schiefe Spaltbilder erhältst, schliesslich hast Du mich als erster darauf hingewiesen. Das Ganze hat nichts (oder wenig) zu tun mit der Form des Pinholes, das scheint schon in Ordnung zu sein. Bei meinem fasergekoppelten Echelle beobachte ich nämlich das Gleiche und die Faser hat nun wirklich einen runden Ausgangsquerschnitt. Zufällig oder nicht ganz zufällig verwende ich ja praktisch die gleiche Anordnung wie Du, mit gamma ca. 8° (Schiefe des Einfallswinkels, aus deinen Photos abgeschätzt) und delta = 0 (gleicher Ein- und Ausfallwinkel). Aus den beiliegenden Erläuterungen kannst Du entnehmen, dass dann das Ausgangsspaltbild um rund 30° geneigt erscheint (mit den Formeln von http://www.naoj.org/staff/pyo/IRCS_and_Reduction/) . Ein rundes Pinhole wird dabei als eine Ellipse von ca. 45° Drehung abgebildet. Damit muss man bei dieser Anordnung leben. Um maximale Auflösung zu erreichen, kann das Bild durch Rückverzerren in der Auswertung wieder gerade gestelllt werden (in IRIS z.B. mit Slant = -30°). Hat bei mir aber nicht viel gebracht. Eine andere Möglichkeit wäre, den Winkel gamma zu verkleinern.
Weitere Daten meines Echelle zum Vergleich:
- Faser 50 mu
- Kollimator 150 mm, f/6
- Echellegitter 79 L/mm, 25x50 mm Blaze 63°, R2, 2*gamma = 13°
- Crossgitter 300 L/mm, 50x50 mm
- Objektiv 135 mm, f/3.5
- Canon EOS350D
- Flat mit Halogenlampe
- Kalibrierung mit HKL TaAr
- Software Audela/eShel

Gruss, Martin

[Lothar Schanne]

[Lothar Schanne]

Hallo zusammen,

es ist zum verrückt werden:

Auch mit dieser Anordnung aus Spiegeln bekomme ich kein vernünftiges Sternbild in der Spaltbeobachtungskamera.

Anbei ein Film von Aufnahmen, bei denen ich jeweils die Teleskop-Fokussierung geändert habe (immer in einer Richtung).

Arbeitshypothese: Der Spaltspiegel ist mit 15° zu sehr geneigt (der zweite Spiegel ist zu 30° geneigt, immer relativ zur Vertikalen = opt. Achse Teleskop). Die Spiegel müssen weiter auseinander, damit der Neigungswinkel des Spaltspiegels geringer werden kann. Beim Lhires ist die Neigung des Spalts nur 10°.

Oder hat jemand von euch eine andere Erklärung für diese kometenhaften Sternabbildungen? Trotz der planen Spiegel, die jetzt verwendet sind, sind die gleichen Effekte zu sehen wie bei den pinholes aus mäßig polierter Stahlfolie.

Viele Grüße
Lo

[Berthold Stober]

JA das nervt natürlich! Fakt ist tatsächlich, dass sowohl im lhires als auch in der fiberinjektion die Spaltträger facher stehen. In beiden Einrichtungen sind die Abstände zwishcen Spalt ,Gegenspiegel und Beobachtungslinse sehr eng.....das habe ich gesehen......Andererseits haben wir doch eine geometrische Konstruktionzeichnung gemacht und danach den Strahlengang konstruiert!?. Begreife auch nicht, warum das nicht geht. Wolfgang Holota hat leider noch nicht geantwortet, weiß gar nicht mal, ob der das hier mitliest.....


berthold

[Lothar Schanne]

[Berthold Stober]

hm und was sollen wir da machen, das pinhole flacher stellen? Günter hat das doch auch hinbekommen!? Verstehe schon wieder nichts!



berthold

[Tobias Feger]

Hi Lothar,

es scheint so, als würde die Zeichnung nicht stimmen. Wenn Du das Reflektionsgesetz beachtest (Einfallswinkel = Ausfallswinkel) dürfte nicht schief gehen. Du mußt den Umlenkspiegel nur etwas stärker kippen.

Gruß Tobias

Ps.: Eine Linse, die den spalt auf den Guider abbildet habt ihr schon eingebaut?

[Tobias Feger]

Da Euer Spiegelsystem nicht gut ausgerichtet und dadurch das Strahlenbündel schräg zur optischen Achse einfällt könnte der im Video gezeigte optische Effekt eventuell Astigmatismus sein.

Ist nur mal so eine Vermutung ...

[Lothar Schanne]

[Thomas Eversberg]

Hallo Lothar, die Idee von Tobias kann ich nachvollziehen. Das Verhalten in dem Filmchen sieht wirklich nach Astigmatismus aus.

Gruß, Thomas

[Martin Dubs]

Hallo Lothar,

wenn die Winkel stimmen, dann kann es auch daran liegen, dass der Strahl am Ausgang seitlich versetzt ist (wegen ungenauer Positionierung, z.B. falsche Spiegeldicke) und dann am Rand der Linse auf den Chip fokussiert wird, mit entsprechenden Abbildungsfehlern. Was ich nicht gesehen habe, ist das Bild des Spaltes oder Pinhole, das müsste doch auch sichtbar sein. Zur Verfolgung des Strahlengangs würde ich mal mit einem kleinen Laser axial auf das Pinhole leuchten und sehen, wo der Zentralstrahl durchgeht.

Gruss,

Martin

[Lothar Schanne]

Hallo zusammen,

endlich gibt's mal wieder was positives zu berichten.

Heute Abend habe ich eine von Berthold vor längerer Zeit gebaute und am Wochenende modifizierte Einkopplungseinheit am direkt angekoppelten Echellespektrograph ausprobiert. Sie besteht aus einem Strahlenteilerwürfel mit 40 mm Kantenlänge und einer nominalen Lichtaufteilung 10% seitliche Auskopplung / 90% Durchgang (siehe anhängendes Foto).

Als Spalt habe ich einen Spiegel verwendet, der einen 100umx100um breiten Ritzer besitzt (also da ist die spiegelnde Schicht abgekrazt) und über den ein Spalt geklebt ist von 25 um Breite. Der Lichtdurchlaß am Spiegel ist dann 25um x 100 um...so wie ich das gerne möchte.

Der Spiegelspalt ist am seitlich austretenden Strahl des Strahlteilers zu beobachten. Allerdings hat dort noch ein passender Stutzen gefehlt, in dem man eine Abbildungslinse und die Autoguiderkamera befestigen kann. Hier habe ich nur eine solche Linse provisorisch angebracht und mit einem Fadenkreuzokular in 8 cm Entfernung von der Abbildungslinse den Spalt betrachtet.

Nach einigem nervigen Probieren habe ich es endlich geschafft, den Mond auf den Spalt zu bringen, dann die Venus und dann Arkturus.

So konnte ich Arkturus 5 min auf dem Spalt halten. Das Ergebnis seht ihr im Anhang. Die Justierung des Echellegitters ist noch nicht endgültig (ich werde einige der roten Ordnungen wegnehmen und dafür im Blauen welche einfügen), außerdem waren das Objektiv und der Kollimator nicht ganz scharf gestellt. Das war in diesem Zusammenhang nicht vorrangig.

Mit dieser Anordnung bin ich die eigenartigen "Kometen" los (Astigmatismus).

Jetzt muss diese Beobachtungseinheit noch fertig gebaut werden und dann sollte (hoffentlich...wenn nicht wieder was unerwartetes dazwischen kommt) der Echellespektrograph am Teleskop verwendet werden können. Toi toi toi.

Viele Grüße
Lothar

[Berthold Stober]

Super Lothar!!!! Offenbar hatten wir Beide gestern etwas mehr Glück als sonst....wahre "Sternstunden".....später zeige ich noch Bilder......wie lange hast Du belichtet...den Arkturus?


Wegen des fehlenden Stutzens, könntest Du mich ja mal wieder besuchen(?), wenn Du den dann hast, wirst Du ja vorläufig nicht mehr kommen........brauchst mich ja dann nicht mehr ....)

herzlicher Gruß
berthold

ps: Du könntest natürlich auch eine recht genaue(!!) Zeichnung von der Seite machen, dann fertige ich das nach Plan......hat aber immer ein gewisses Risiko, dass das nachher nicht paßt

[Lothar Schanne]

[Lothar Schanne]

Hallo Echellianer,

mittlerweile habe ich einen neuen Versuch mit dem zur Spaltbeobachtungsoptik (OAG-SBO) umgebauten Off Axis Guider gewagt.

Dazu habe ich zuerst einmal eine Spalthinterleuchtung eingebaut. Eine kleine Xenon gefüllte Glühlampe (Durchmesser ca. 2,5mm) ist in den Strahlengang zwischen pinhole und Umlenkprisma zum Kollimator einschiebbar. Ihre Helligkeit ist zwischen Null und Max stufenlos regelbar (danke Daniel S. für die Hilfe). So lässt sich das 50 um pinhole, das ich in die Verspiegelung eines billigen Oberflächenspiegels (Al auf Glas) mit einer Nadel gekratzt habe, hell auf der guider Kamera abbilden (zum Finden und zum Scharfstellen). Hier ist also nur ein Loch in der Verspiegelung der Glasplatte. Es ist kein zusätzlicher Spalt oder ein zusätzliches pinhole in einer Folie (Gold) dahinter geklebt!

Den Spiegel mit der eingekratzten kreisscheibenförmigen Aussparung (pinhole) habe ich auf der Halterung beweglich angebracht (auf der einen Seite angeklebt mit einer overhead-Plasikfolie als biegbare Befestigung und auf der anderen Seite ein Kork-Unterlegkeil). So kann ich provisorisch den Anstellwinkel des Spiegels justieren (15°), damit die Abbildung des pinholes auf der guiderKamera geometrisch möglich wird. Auf diese Weise hoffe ich die astigmatisierten kometenartigen Abbildungen der Sternscheibchen bei der ersten Version zu vermeiden.

Einen ersten Versuch am Teleskop musste ich vorhin wegen aufkommender starker Bewölkung abbrechen. Aber den Mond habe ich noch durch die Wolken erwischt. In der Anlage sieht man die Mondoberfläche und am Monscheibenrand rechts unten das hell hinterleuchtete 50 um pinhole. Ich kann also das pinhole beleuchten und gleichzeitig eine Abbildung des Objekts produzieren. Was hier nur zu Demonstrationszwecken gemacht ist. Beim Spektroskopieren muss natürlich die Hinterleuchtungsglühlampe aus dem Strahlengang komplett herausgezogen werden. Aber zum Auffinden des pinholes und für das Daraufsetzen des Sterns dürfte diese Möglichkeit eine wesentliche Hilfe sein.

Stück für Stück geht's weiter.

Herzliche Grüße
Lo

[Berthold Stober]

[Lothar Schanne]

[Christian Netzel]

Hallo Lothar,
zunächst meine Glückwünsche zur dauerhaften Verjüngung. Hätte ich bestimmt auch nötig. Bei Gelegenheit kannst Du mir ja mal Dein Rezept verraten. ''
Außerdem interessiert mich aber der Umbau Deines Off-Axis-Guiders. Kannst Du das bitte etwas ausführlicher schildern? Bei meinem Selbstbauspektrographen habe ich ebenfalls Probleme, einen Stern auf den schräg von hinten mit einer reoten Leuchtdiode erleuchteten Spalt zu richten. Diese Anordnung erübrigt die Entfernung der Leuchtdiode. Ausschalten genügt. Ich sehe zwar im Spiegel den erleuchteten Spalt, kann aber den Stern nicht mehr verfolgen. Der Spiegel ist unterhalb des Spalts angeordnet und erlaubt die Beobachtung des Spalts von oben. Offensichtlich wird von dem Spalt nicht genügend Licht zur Seite reflektiert. Mit einer Taschenlampe an Stelle eines Sterns funktioniert das ganze jedoch. Vielleicht hätte ich mit Deiner Idee mehr Erfolg.
Viele Grüße
Christian

[Lothar Schanne]

[Lothar Schanne]

Hallo Echellianer,

heute Abend ein neuer Versuch:

Mein auf einer Carbonfaser montierter Echelle Spektograf, direkt ans C14 gekoppelt.
Eine selbst gekratzte etwa kreisrunde Aussparung in einem Oberflächenspiegel (Al auf Glas + SiO2-Schutzschicht, von Astromedia) mit etwa 0,05 mm Durchmesser dient als "Spalt".

Ergebnisse:

Arcturus 2 min belichtet (siehe Spektrum): max. 10.000 ADU.

P Cyg, 10 min belichtet.

Die Sternscheibchen sind nicht rund zu bekommen sondern sind nach wie vor etwas kometenförmig verzerrt. Der Effekt ist aber sehr variabel beim Seeing (also bei aufeinanderfolgenden Guiderkameraaufnahmen). Möglicherweise ist die Rückseite des Spiegels (also die Grenzfläche Glas-Al) zu rauh. >>>> Es geht viel Licht verloren, weil die Sternscheibchen deutlich größer sind wie das Loch in der Verspiegelung. Siehe Foto.

Deshalb (?) sind die Spektren nicht so hell wie bei vergleichbarer Belichtungszeit mit dem Lhires als Spektrograf.

Noch unbefriedigende Situation.
Noch keine Einspeisung von Flat- und Kalibrierlicht installiert.

Gruß
Lo

[Berthold Stober]

Hallo Lothar,

ist doch so schon mal ganz gut. Das zeigt, dass Dein pinhole doch ganz gut geht und die Einspiegelung doch auch. Auf alle Fälle ist das so deutlich effektiver als die shelyak fiberinjektion, (die schon seit fast 3 Wochen zurückgeschickt wurde, wegen schon bei Auslieferung verstaubter Optik und sehr schlechter Effiziens).......


cheers

berthold

[Lothar Schanne]

Hier noch die Anordnung des Spiegels, der zentral ein 50um Loch in der Verspiegelung hat.

Links ist der Spiegel mittels eines Stücks overhead-Folie auf eine Unterlage geklebt. Die Verbindung dient als bewegliches Scharnier.
Rechts ist ein Korkkeil untergeschoben, zur Einstellung der richtigen Spiegelneigung (damit der Stern in der guider-Kamera sichtbar ist).

[Lothar Schanne]

Hallo,

habe den Spiegel mit der kreisförmigen Aussparung in der Verspiegelung durch eine glänzende -aber nicht polierte- Goldfolie mit einem 50um Loch ersetzt. Und diese Anordnung dann am Stern getestet, ob die Reflexe autoguiderfähig sind und ob damit auch schwache Sterne beobachtet werden können.

Zuerst ein Bild der diffus beleuchteten Goldfolie, aufgenommen mit der Beobachtungsoptik (ALCCD5).

Dann wurden weitere Sterne unterschiedlicher Helligkeit angepeilt, u.a. Mizar (ca. 3 mag) und 66UMa (5.8 mag). Anbei einige Fotos, wie die Sterne auf der ca. 15° geneigten Folie aussehen, inkl. einiger Erläuterungen in der Bildbeschriftung.

Ergebnis:
Keine besonders schönen Sternabbildungen, aber zur Not verwendbar, wenn man manuell mit der Handsteuerung den Stern auf dem Blendenloch hält. Bis 7 mag sollten so Sterne spektroskopiert werden können.
Besser wäre es, die Goldfolie zu polieren (aber mit meiner dürftigen Werkstatt nicht zu machen).

Viele Grüße
Lo

[Berthold Stober]

Ich kann vermutlich die Goldplättchen polieren, zumindes kann ich das versuchen......wie es aber wohl aussieht, gewinne ich mehr und mehr den Eindruck als ob die Effiziens des direktgekoppelten Spektrographen kaum besser ist als was die Faser hergibt........aber gut....daniel könnte ja mal den baches für 60 sec auf vega halten und dann vergleichen wir......


cheers berthold

[Lothar Schanne]

[Daniel Sablowski]

Hallo Lothar

Das die Sterne bei dir so diffus sind liegt wohl an der Goldfolie. Die sind alle etwas unterschiedlich. Das geht auf jeden Fall besser, wenn man mehrere Blenden testet. Bei mir sah das so aus bei Arkturus.

[Lothar Schanne]