Ausrichtung eines "Prism-Grating-Prism"- Elements (PGP)

[Ehemaliges Mitglied]

Zur spaltlosen Spektroskopie in konvergenten Strahlengang habe ich bisher immer ein Grism verwendet (Grating-Prsima Kombination). Der Nachteil einer solchen Anordnung ist eine Verbreiterung des Spektralstreifens durch Astigmatismus und ein dadurch verursachter Empfindlichkeitsverlust (besonders im Nahen Infrarot):

https://adsabs.harvard.edu/pdf/1973PASP...85..174B

Uwe Zurmühl schlägt zur Korrektur von Koma und Astigmatismus daher die Verwendung eines "Prism-Grating-Prism"Elements vor (PGP) und erzielt damit hervorragende Ergebnisse:

https://bav-astro.de/images/BAV_Tagungen/Hartha2023/ZurmühlU_Spaltlos_mit_Transmissionsgittern.pdf

Die Ausrichtung eines PGP wird in der o.g. Präsentation nicht genauer beschrieben. Nach einer Literaturrecherche bin ich auf die Dissertationsschrift von Mauri Aikio gestoßen, in der die Ausrichtung ausführlich beschrieben wird (Fig. 21):

https://publications.vtt.fi/pdf/publications/2001/P435.pdf

[Anmerkung des Moderators: Bild wegen Verletzung des Copyrights gelöscht.]

Ein Laser zur Kollimation von Newton-Teleskopen leistet hier gute Dienste.

Die Verwendung eines PGP anstelle eines Grism reduziert den Astigmatismus bei meinem Setup (f/5 Newton) deutlich:

Besonders im NIR wird durch den schmaleren Spektralstreifen die empfindliche Detektion der Paschen-Serie im Spektrum von Deneb möglich:

Das Spektrum von Uwe Zurmühl aus der BAA-Datenbank wurde zur besseren Vergleichbarkeit normiert:

https://britastro.org/specdb/data_graph.php?obs_id=14476&obs_validated=&obs_observer_id=UZL&r_c=1&f_c=0&o_comment=Slitless+grism+setup,+2nd+order+avoided+by+extra+vertical+prism&plot=Plot

Das Spektrum von Uwe zeigt eine deutlich bessere Auflösung (höhere Dispersion durch größeren Sensor-PGP-Abstand und ein weniger konvergenter Strahlengang vor dem PGP).

Beste Grüße

Matthias

 

[Ehemaliges Mitglied]

Das Spektrum von Uwe zeigt eine deutlich bessere Auflösung (höhere Dispersion durch größeren Sensor-PGP-Abstand

Die Dispersion ließ sich noch einmal auf 1.55 Angström/Pixel steigern (Abstand Sensor-PGP ca. 14,5 cm). Hier ist allerdings das Ende der Optierung erreicht, da das PGP-Element jetzt am Ende des Okularauszugs sitzt:

Mit diesem Setup lassen sich sehr gute Übersichtsspektren aufnehmen, die weit bis in das Nahe Infrarot hineinreichen. Im Spektrum von gamma Cas kann die Paschen-Serie bis zur Linie P9 detektiert werden:

Die Vergleichsspektren sind aus der BAA- und der BeSS-Datenbank und wurden mit wesentlich leistungsfähigeren Spaltspektrographen von Shelyak aufgenommen (UVEX und LISA; bei allen Spektren wurde der Verlauf des Kontinuums bzw. des Pseudokontinuums durch Normierung begradigt):

gamma Cas mit Shelyak LISA (R=1147)

gamma Cas mit Shelyak UVEX (R=900)

Weiterführende Literatur zur PGP-Element:

A compact grism spectrometer for small optical telescopes

https://sarjaweb.vtt.fi/pdf/patents/EP0635138 B1.pdf

Beste Grüsse

Matthias

 

[FlorianV]

Hallo Matthias,

du hast ja bei der 2-Prismen-Variante einen Keilwinkel von jeweils 2°. Beim Grism jedoch 4°.
Wären 2 Prismen mit 4° hier eher nachteilhaft?

Liebe Grüße,
Florian

 

[Ehemaliges Mitglied]

du hast ja bei der 2-Prismen-Variante einen Keilwinkel von jeweils 2°.

Hallo Florian,

der Ablenkungsgrad der verwendeten Prismen beträgt jeweils 2° bei einem Keilwinkel von jeweils ca. 4°. Die Prismen sind von Edmund Optics:

2° Ablenkung, unbeschichtet, N-BK7 Keilprisma

https://www.edmundoptics.de/document/download/418586

Wären 2 Prismen mit 4° hier eher nachteilhaft?

Das habe ich noch nicht getestet. Die von mir verwendete Kombination (2°/200 Linien pro mm/2°) entspricht der Empfehlung von Uwe Zurmühl (s.o.; bei der Präsentation von Uwe auf Folie/Seite 21). Uwe verwendet 2 Prismen mit 4° bei einem Transmissionsgitter mit 300 Linien pro mm.

Beste Grüsse

Matthias

 

[FlorianV]

Hallo Matthias,

verstehe ich es dann richtig, dass bei deinem Beta Lyrae Spektrum die Ablenkwinkel mit 4° bzw. 2° angegeben sind?

Uwe verwendet 2 Prismen mit 4° bei einem Transmissionsgitter mit 300 Linien pro mm.

Das ist mir auch schon aufgefallen, dass der Winkel mit steigender Gitterlinienzahl hier größer wird. Den Grund dafür hab ich aber auf die Schnelle nicht gefunden.

Die Dispersion ließ sich noch einmal auf 1.55 Angström/Pixel steigern (Abstand Sensor-PGP ca. 14,5 cm). Hier ist allerdings das Ende der Optierung erreicht, da das PGP-Element jetzt am Ende des Okularauszugs sitzt:

Wie bist du denn eigentlich so weit in den Okularauszug "runtergekommen"?

Ich stehe nämlich gerade auch vor dem Problem des Abstands Gitter-Sensor.
Beim Refraktor konnte ich problemlos mit einigen steckbaren 1,25Zoll Verlängerungshülsen (trotzt geringerer Dispersion des SA100) die komplette Sensorbreite ausnutzen, da das Teleskop genügend Fokusweg "nach hinten" liefert.

Aber beim Newton schauts anders aus. Da ist ein nach hinten verlegen des Sensors stark eingeschränkt.

Jetzt hätte ich nach 1,25 Zoll schraubbaren Verlängerungshülsen geschaut. Da kommen aber für 60-70mm auch ein paar Euro zusammen (Im Schnitt kostet dann 1mm Verlängerung ca. 1€...).

Hast du da zufällig eine preiswertere Alternative gefunden?

Liebe Grüße,
Florian

 

[Ehemaliges Mitglied]

Hallo Florian,

verstehe ich es dann richtig, dass bei deinem Beta Lyrae Spektrum die Ablenkwinkel mit 4° bzw. 2° angegeben sind?

Einmal 4° (Grism) und einmal 2°+2° = 4° (PGP). Also in Summe jeweils gleicher Ablenkungswinkel.

Den Grund dafür hab ich aber auf die Schnelle nicht gefunden.

Je kleiner der Abstand der Gitterlinien (sigma) desto größer wird der Ablenkungswinkel des Gitters (allg. Gittergleichung) und somit der auch der notwendige Keilwinkel des Prismas zur Kompensation der Ablenkung:

Hast du da zufällig eine preiswertere Alternative gefunden?

Einfach die Steckhülsen von alten Okularen abschrauben verwenden:

Hier als weiteres Beispiel das flusskalibrierte Spektrum von VV Cep, welches mit diesem setup gemessen wurde:

Die Vergleichbarkeit mit Shelyak LISA-Spektren im UV/VIS und NIR aus der BAA-Datenbank ist akzeptabel (FWHM ca. 7 Angström; R ca. 800):

grün: Shelyak LISA für NIR optimiert (James Foster): VV Cep NIR
pink: Shelyak LISA für UV/VIS (David Boyd): VV Cep VIS

Und abschließend der Vergleich mit einem M2 I-Referenzspektrum aus der Pickles-Library (in rot):

Beste Grüsse

Matthias

 

[FlorianV]

Einfach die Steckhülsen von alten Okularen abschrauben verwenden:

Eine super Idee! Danke!

Hier als weiteres Beispiel das flusskalibrierte Spektrum von VV Cep, welches mit diesem setup gemessen wurde:

Wow!

Hast du zum Vergleich VV Cep auch nur mit dem Grism aufgenommen? Diesen Vergleich würde ich auch noch spannend finden

Liebe Grüße,
Florian

 

[tuxtex]

Hallo Matthias,

Ein sehr interessantes Setup!

Ich projektiere im Moment ein Sol'Ex / Star Explorer. Die 3D Druckkomponenten sind schon bestellt, eine ASI178MM konnte ich auch schon beschaffen, die optischen Komponenten müssen noch ein bisschen warten. Das Ganze kostet eben auch schon ein bisschen Geld für ein Hobby.

Ich freue mich schon darauf, mal Sterne zu spektroskopieren!

In diesem Zuammenhang wäre es auch sehr hilfreich zu wissen, wo man Referenzspektren bekommen kann. Auch Hinweise zu Auswertesoftware für die Spektren (Freeware bevorzugt) wäre hilfreich.

Nur zur Info, ich habe Laserspektroskopie an Kaliumdimeren in meiner Diplomarbeit gemacht, das ist aber eben schon auch schon 25 Jahre her...

Viele Grüße,

Günther

 

[Ehemaliges Mitglied]

Hast du zum Vergleich VV Cep auch nur mit dem Grism aufgenommen? Diesen Vergleich würde ich auch noch spannend finden

Hallo Florian,

mit dem Grism gibt es ein Spektrum aus den Jahr 2020. Allerdings mit einem anderen setup (Vixen Maksutov Cassegrain f/10) und einer Canon 450 Da aufgenommen. Hier der Vergleich der normierten Spektren im Bereich Na D Doublet / H-alpha / Ca-Triplet:

Beste Grüsse

Matthias

 

[Ehemaliges Mitglied]

In diesem Zuammenhang wäre es auch sehr hilfreich zu wissen, wo man Referenzspektren bekommen kann. Auch Hinweise zu Auswertesoftware für die Spektren (Freeware bevorzugt) wäre hilfreich.

Hallo Günther,

eines gutes Freeware-Programm ist VSpec (mein "Arbeitspferd"; neigt allerdings zu Totalabstürzen....):

https://www.shelyak.com/wp-content/uploads/SMSW2_Desnoux_VSpec.pdf

Die Referenzspektren der Pickles-Library sind dort bereits integriert (siehe Folie 6 der Präsentation).

Ebenfalls sehr empfehlenswert ist BASS:

https://groups.io/g/BassSpectro
https://www.schuelerlabor-astronomie.de/wp-content/uploads/2020/03/BASS-Project-199.pdf

Und dann gibt es noch Demetra (Freeware von Shelyak):

https://www.shelyak.com/software/demetra/?lang=en

Für Einsteiger ist RSpec gut geeignet (dies war auch mein erstes Programm). Es ist allerdings nicht kostenlos. Es gibt aber eine Testversion:

https://rspec-astro.com/setupdownload/

Beste Grüsse

Matthias

 

[FlorianV]

Hallo Matthias,

Hier der Vergleich der normierten Spektren

Danke!

Ja, das ist schon ein großer Unterschied.

Liebe Grüße,
Florian

 

[tuxtex]

Hallo Matthias,

Vielen Dank für die Links. Das werde ich mir genauer ansehen

Viele Grüße,

Günther

 

[Ugie01]

Hallo Matthias,

als "Gelegenheitsgast" bei astronomie.de bin ich zufällig auf diesen sehr interessanten Beitrag gestoßen. Zunächst einmal herzlichen Glückwunsch zu Deinen schönen Spektren, die mit Gitter/Prismenkombinationen mit für den konvergenten Strahl recht "sportlichen" f/5 an einem Reflektor gewonnen wurde. Ich selbst habe meine Spektren meist bei deutlich langsameren Öffnungsverhältnissen gemessen (mit Refraktoren und SCTs).
Daneben finde ich es prima, dass meine Ergebnisse doch noch hin und wieder von Interesse sind und wohl auch nützlich für eigene Messungen. Nach den doch recht spärlichen Reaktionen auf Veröffentlichungen und Vorträge in den letzten Jahren war ich sehr skeptisch geworden, ob sich noch andere Spektroskopiker ernsthaft für diesen Ansatz interessieren (mir ist da nur eine Handvoll bekannt).
Dabei stellt gerade die spaltlose Spektrokopie mit (optimierten) Konfigurationen von Transmissionsgittern und Prismen nach meiner Meinung ein großes, weitgehend unerschlossenes Potential für die Amateure dar. In mancher Hinsicht ist sie eine gute Ergänzung zur Spalt-Spektroskopie, da sie (neben den bekannten Nachteilen) auch einige Vorteile aufweist, z.B. die wesentlich bessere/einfachere Möglichkeit zur Flusseichung (relativ und auch vor allem auch absolut). Zudem bietet sie einen vergleichsweise einfachen Einstieg bei geringen instrumentellen Kosten.
Hinsichtlich der Justierung der Prismen scheint es wohl keine Unklarheiten mehr zu geben, trotzdem ist eventuell mein beigefügtes PDF über das von mir angewendete Verfahren noch hilfreich.

Beste Grüße
Uwe

P.S.: Für spezielle Weiterverarbeitung von Spektren (baryzentrische Korrektur, "Trocknung", re-sampling, etc.) kann ich noch Peter Schlatters "SpectroTools" empfehlen:

https://spektroskopie.vdsastro.de/files/data/SpectroTools.zip

 

[Ehemaliges Mitglied]

Hallo Uwe,

es freut mich wirklich sehr, dass wir uns in diesem Forum in elektronischer Form über den Weg laufen! Dank Deiner hervorragenden Präsentationen und Publikationen zur Optimierung der Auflösung (u.a. Spektrum 51 (2) 2016 und 55 (1) 2019) nutze ich die spaltlose Spektroskopie mit großer Freude schon seit einiger Zeit. Wie Du beim BAV Beobachtertreffen 2023 ganz zutreffend festgestellt hast: Die meisten Berichte zur Verwendung des SA100 / SA200 sind in der Tat fragwürdig bis irreführend. Ich muss mich manchmal schon sehr wundern über die Beiträge z.B. im RSpec-Forum (https://rspec-astronomy.groups.io/g/main/topics), obwohl Du dort Deine überzeugenden Ergebnisse schon vor einiger Zeit vorgestellt hast. Dass man mit einem schnellen f/5 Newton-Reflektor auch akzeptable Ergebnisse erzielen kann, war der Auslöser für meine Beträge hier im Forum.

[...] trotzdem ist eventuell mein beigefügtes PDF über das von mir angewendete Verfahren noch hilfreich.

Besten Dank dafür! Kannst Du evtl. noch Literatur zur darin erwähnten Berechnung des Astigmatismus empfehlen? Ich habe hierzu bisher nicht viel gefunden: https://opg.optica.org/ao/abstract.cfm?uri=ao-24-23-4265

Und noch eine abschließende Frage: Kennst Du evtl. eine Bezugsquelle für Transmissions-Echellegitter? In Kombination mit einem Grism als "cross disperser" sollte man eigentlich einen kostengünstigen spaltlosen Echelle-Spektrographen entwickeln können: https://adsabs.harvard.edu/full/1988A&A...189..353D
Das Echelle-Prinzip hattest Du ja bereits zur Elimination der Überlagerung von 1. und 2. Beugungsordnung mit sehr gutem Erfolg bei einigen von Deinen sehr schönen Spektren in der BAA-Datenbank angewandt.

Beste Grüsse

Matthias

 

[Ugie01]

Hallo Matthias,
die Freude ist ganz auf meiner Seite. Schön zu sehen, dass es in der hierzulande doch recht überschaubaren Spektroskopie-Gemeinde noch interessante Beobachtungstätigkeiten und Innovationen gibt.
Meine bescheidenen Kenntnisse zum Astigmatismus stammen aus einer der "Optik-Bibeln" der Astronomie, nämlich "Astronomical Optics" von Daniel J. Schroeder (Academic Press, Sec. Ed. 2000). Im Kapitel 15.6 "Nonobjective Slitless Spectrometers" geht er detailliert u.a. auf die Aberrationen von Transmissionsgittern und Grisms ein. Was leider nicht explizit behandelt wird sind die von uns verwendeten Prisma/Gitter/Prisma-Kombinationen. Ich hatte daher in der Anfangszeit meiner Beschäftigung mit diesen Dingen mal versucht, die Formeln auf 2 Prismen zu erweitern und mir eine entsprechende EXCEL-Tabelle erstellt, mit der ich dann verschiedene Konfigurationen durchspielen konnte. Grundsätzlich schien das auch in die richtige Richtung zu gehen, oft ergaben sich daraus in der Praxis recht brauchbare Resultate. Nachdem ich mittlerweile durch Ausprobieren etliche gut einsetzbare Kombinationen gefunden habe, hat mein Interesse an der theoretischen Behandlung etwas nachgelassen.
Neben meinem nur eingeschränktem Vertrauen in die Korrektheit meiner Übertragung der Schroederschen Formeln sehe ich grundsätzlich folgende Schwierigkeiten:
1. Auch bei Schroeder wird nur die paraxiale Näherung berücksichtigt, d.h. kleine Winkel. Dies ist aber wohl schon bei Verwendung von 4°-Prismen nur eine grobe Näherung.
2. Der exakte Einbau der Prismen in ihre Halterung sowie die Justierung kann kritisch sein, schon eine leichte Verkippung eines Prismas kann die Abbildung verändern.
3. Ich habe festgestellt, dass die verwendete Optik (inklusive Reducer etc.) die Abbildungsgüte entscheidend beeinflussen kann. Selbst bei sonst gleichem Typ (Refraktor, SCT) und gleichen Parametern wie z.B. Öffnungzahl gibt es oft erhebliche Unterschiede je nach Hersteller oder auch zwischen den Baureihen. So liefert beispielsweise mein TS ED-APO (102/714) sehr gute Ergebnisse bis weit ins UV hinein, ein anderer (Skywatcher Equinox ED 80/500) ist unterhalb von 400 nm relativ schlecht, bei größeren Wellenlängen aber fast perfekt...
Für mich bedeutet dass, das man für eine korrekte Berechnung der Abbildung das gesamte System aus Optik + Gitter/Prismen berücksichtigen müsste, also detaillierte Optik-Rechnung mit entsprechenden Programmen. Abgesehen vom Aufwand würde das Ganze vermutlich schon daran scheitern, dass man wohl kaum an die genauen Spezifikationen der Hersteller herankommt.
Dies ist leider die Kehrseite des etwas "schmuddeligen" Einsatzes im konvergenten Strahlengang. Beim Einsatz vor der Öffnung (Objektivgitter bzw. -Prisma) stellen sich diese Probleme kaum - da braucht es nur eine leidlich gute Optik.

Bei der Frage nach Bezugsquellen für Transmissions-Echellegitter muss ich leider passen. Auf Anhieb fallen mir dazu nur Experten wie Daniel P. Sablowski oder auch Lothar F. Schanne ein, die Dir vermutlich weiterhelfen könnten. Vielleicht richtest Du daher eine entsprechende Anfrage an das VdS-Forum Spektroskopie, speziell: Technik | Technique - Forum der Vereinigung der Sternfreunde
Hinsichtlich "spaltloser Echelle-Spektroskopie" bin ich allerdings etwas skeptisch. Schon bei meinen Messungen mit einem weiteren Prisma zur Trennung von 1. und 2. Ordnung ergab sich das Problem zunehmender "Kontaminierung" durch weitere zufällig mitgemessene Sterne (z.T. auch deren 0. Ordnungen).
Gerade bei schwächeren Objekten kann es dabei zur Verfälschung von Spektren kommen.

Beste Grüße
Uwe

 

[Ehemaliges Mitglied]

Hallo Uwe,

Meine bescheidenen Kenntnisse zum Astigmatismus stammen aus einer der "Optik-Bibeln" der Astronomie, nämlich "Astronomical Optics" von Daniel J. Schroeder (Academic Press, Sec. Ed. 2000).

"Astronomical Optics" von Daniel J. Schroeder hatte ich Anfangs auch konsultiert. Im Kapitel 15.6 "Nonobjective Slitless Spectrometers" wird auch die Verkippung der Brennebene des Detektors diskutiert, um die Feldkurvatur teilweise auszugleichen (s.u.). Mit einem entsprechenden Ring an meiner alten Canon 450 Da (2° Verkippung) und einem Grism (2° + SA-200) konnte ich immerhin bei f/5 die Auflösung eines ALPY 600 (23 Mikrometer Spalt) erreichen bzw. teilweise übertreffen:

Diese Auflösung reicht aus, um die 13C/12C Isotopenbanden des C2-Radikals bei C-J-Kohlenstoffsternen aufzulösen:

Ich muss noch austesten, ob die Verkippung die Auflösung beim PGP-Setup verbessert. Hast Du Erfahrungen mit diesem Ansatz?

Dies ist leider die Kehrseite des etwas "schmuddeligen" Einsatzes im konvergenten Strahlengang.

"schmuddelig" aber einfach, robust und reproduzierbar! Der Einsatz von Grisms im konvergenten Strahlengang ist wohl immer noch auch für professionelle Astronomen attraktiv und wird weiterhin optimiert:

https://jeos.edpsciences.org/articles/jeos/pdf/2015/01/jeos20151015011.pdf

Auch mit sorgfältiger Optimierung mittels "ray tracing" und der Verwendung von konkaven Gittern und Prismen erreichen die Autoren dieses Artikels mit einer Auflösung von ca. 2,4 Angström auch nur die Leistung Deines beschriebenen 10° / 600 l / 10° -Setups!

Beste Grüsse

Matthias

 

[FlorianV]

Hallo Matthias, Hallo Uwe,

das trifft sich jetzt gut, dass du, Uwe, hier mit von der Partie bist. Ich hätte sonst geschaut, wie ich dich, aufgrund deiner Präsentation - der Grundlage, auf die sich auch Matthias bezogen hat - kontaktiere kann.

Ich hätte nämlich eine Frage zur Orientierung der Prismen:

Bei deinem Bild, wo du einige Grism und Gitter zeigst, sieht man, dass du auch die Prismen von Paton Hawskley verwendet hast.
Geht das auch beim Prisma-Gitter-Prisma- Aufbau? Die Prismen von Paton Hawskley sind ja schon in einer 1.25Zoll Steckhülse eingebaut, die, wenn man das vorhandene Filtergewinde verwendet, ja dann nur in der Variante a - Gitter - a (Wobei a jetzt die Orientierung des Prismas, wie in deinem pdf beschrieben, bezeichnet).
Oder hast du das Problem mit der Prismenorientierung durch Tesa gelöst? Bzw. spielt die Prismenorientierung bei der Verwendung eines SA100 eine nicht so gewichtige Rolle?

Vielen Dank schon mal und viele Grüße,
Florian

 

[Ugie01]

Hallo Matthias,
Du hast aber schon ein enormes Pensum an Literatur recherchiert, Respekt! Ein sehr interessanter Ansatz, mittels gezielter Verkippung eine Verbesserung der Abbildung zu erreichen. Für langsame Öffnungsverhältnisse, kombiniert mit großen Sensoren und bei unvollständiger Kompensation des Gitter-Ablenkungswinkels durch Prismen sicher eine gute Möglichkeit. Ich selbst habe das in Verbindung mit PGPs noch nicht probiert. Allerdings sehe ich dazu auch wenig Veranlassung, da ich üblicherweise Auflösungen messe, die nicht weit vom beugungsbegrenzten Fall entfernt liegen, d.h. für eine Annahme von verschwindend geringem chromatischen Koma. Meist entsprechen diese Auflösungen einem Seeing von 3"-4", bei einer tatsächlich an meinem Standort vorhandenen Luftunruhe von 2"-3". Diese kleine Verschlechterung führe ich auf z.T. unvermeidliche Ungenaugkeiten bei der Nachführung und beim Stacking zurück.
Sehr schön auch Deine Ergebnisse von Y CVn, dieser alte Kohlenstoffstern ist wirklich immer eine "spektroskopische Reise" Wert. Ich selbst habe ihn ein paar mal mit verschiedenem Equipment "besucht". Hier zunächst mit der bekannten PGP Kombination :

Ein Zoom in den unteren Wellenlängenbereich, mit Swan-Banden des C2 und Merrill-Sanford SiC2-Banden:

Als nächstes der rote Bereich mal in hoher Auflösung (ca. 10.000), unter Verwendung eines ZEISS-Objektivgitters. Das sind wirklich alles Spektrallinien, kein Rauschen. Die Struktur der verschiedenen C2-Banden löst sich schon ganz gut auf.

Beste Grüße
Uwe

 

[Ugie01]

Hallo Florian,

bei den Paton Hawksley-Prismen habe ich einfach das Prisma vorsichtig aus der Halterung entfernt und umkegehrt wieder eingeschraubt. In der Steckhülse liegt allerdings noch ein kleiner keilförmiger Abstandshalter, den muss man nach meiner Erinnerung ebenfalls umdrehen und kann dann aus einem "a"- ein "b"-Prisma machen (manchmal hatte ich es mir aber auch einfach gemacht und die "Tesafilm-Lösung" eingesetzt).
Die Verhältnisse beim SA100 habe ich allerdings nicht besonders gründlich ausprobiert. Wenn überhaupt noch, dann verwende ich dieses Gitter nur ohne Prismen, für Spezialfälle wie Supernovae. Ohne Prismen hat man ja ebenfalls die 0. Ordnung als (relativ) scharfes Bild vorliegen, was manchmal zur Orientierung nützlich sein kann. In der Anfangszeit wurde ebenfalls ein 2°-Prisma mit dem SA100 kombiniert, wobei es in der Tat nicht auf die Ausrichtung des Prismas ankam. Die wenigen Versuch mit zwei 2°-Prismen und dem SA100 hatten bei mir seinerzeit nichts gebracht, ich habe aber seitdem praktisch nur den SA200 und andere Transmissiongitter für diese Zwecke benutzt. Falls noch nicht bekannt, in meinem ersten VdS-Artikel findest Du noch weitere Details zu meinen Versuchen: https://spektroskopie.vdsastro.de/files/pdfs/Spektrum51.pdf.
Generell bringen zwei 2°-Prismen wohl eher Probleme, da sie eine Strahl-Kompensation bei einem 100 Linien-Gitter bei ca. 7000 Å bewirken, ein zu hoher Wert. Mit nur einem Prisma liegt man hier bei knapp 3500 Å, wobei erstaunlicherweise selbst für den visuellen Bereich darüber die Schärfe enorm verbessert wird (bei leider vergrößertem Astigmatismus, wie bereits diskutiert). Abschließend noch die Bemerkung, dass ich auch einmal die Kombination SA100Pr1b1a (mit EO-Prismen) erfolglos getestet hatte. War aber nur ein kurzer Versuch, gut möglich, dass die Justierung nicht gut war (hatte zu der Zeit noch nicht die Gerätschaften dafür, s.o.).

Viel Erfolg weiterhin, beste Grüße
Uwe

 

[Ehemaliges Mitglied]

Als nächstes der rote Bereich mal in hoher Auflösung (ca. 10.000), unter Verwendung eines ZEISS-Objektivgitters. Das sind wirklich alles Spektrallinien, kein Rauschen. Die Struktur der verschiedenen C2-Banden löst sich schon ganz gut auf.

Phantastisch! Die Rotations- und Vibrationsfeinstruktur der C2-Banden ist wirklich faszinierend. In der BAA-Datenbank findet man sonst nur Echelle-Spektren von dieser Qualität (Joan Guarro Flo und Kollegen...). In die Welt der Objektivgitter und "Beam-Blocker" bin ich noch nicht eingetreten, aber Dank Deiner exzellenten Publikationen und Vorträge hierzu wird das sicher mein nächstes Projekt.

Beste Grüsse

Matthias

 

[FlorianV]

Die wenigen Versuch mit zwei 2°-Prismen und dem SA100 hatten bei mir seinerzeit nichts gebracht

Danke Uwe für deine Einschätzung! Der Übergang vom SA100 zum Grism war für mich durchaus sehr gewinnbringend. Deshalb dachte ich zunächst, dass durch das 2. Prisma erneut eine Steigerung möglich wäre, ohne dass ich mich zu sehr um die Theorie kümmerte. Aber genau darin liegt anscheinend das Problem...

Vielen Dank nochmals und viele Grüße,
Florian

 

[FlorianV]

Als nächstes der rote Bereich mal in hoher Auflösung (ca. 10.000), unter Verwendung eines ZEISS-Objektivgitters.

Absolut bemerkenswert!!!

 

[Ugie01]

Hallo,
ein unkomplizierter Einstieg in die Objektivgitter-Spektroskopie ist mit dem SA100 bzw. SA200 schon ganz gut möglich. Einfach nur das Gitter in einer Pappblende oder Ähnlichem vor der Apertur platzieren, dann kann man hellere Sterne wie Wega, Deneb etc. mit relativ kurzen Belichtungszeiten aufnehmen. Als Optiken lassen sich kurzbrennweitige Refraktoren benutzen oder auch Teleobjektive.
Gute Tipps hierfür finden sich insbesondere bei Robin Leadbeater: ROBIN'S ASTRONOMY PAGE spectroscopy_17 The Star Analyser 200 used as an Objective Grating

Anbei ein auf diese Weise aufgenommenes Deneb-Spektrum, die Auflösung betrug ca. 4Å , d.h. Na-D Linien schon gut getrennt.
Beste Grüße, Uwe