Spektrohelioskop nach Veio nachbauen ?!

[Clark]

Hi,
Vorab:das Media Archive von Veio u. Co.hab ich durchackert,da ich aber die engl. nicht fließend lesen kann <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/confused.gif" alt="" /> (müßte wohl jedes dritte Wort nachschlagen <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/blush.gif" alt="" /> )komm ich so recht nicht weiter.hab höchstens das Handbuch für Sonnenbeobachter(VdS,alte Auflage))
gibts auch Sternfreunde im deutschsprachigen Raum,die sowas schon in ähnlicher Form nachbauten
mal paar Stichwörter:Ein Gitter(Kopie mit 50% bzw. 90%) mit 15 nm,positive Meniskuslinse,Motor mit rotierende Scheibe und Ein u-Austrittspalt
Auflösung hängt von Brennweite,kontrast des Objekts und Spaltbreite ab
nach Veio mit 2"f25 Refraktor werden 6-60"Auflösung je nach Objekt und 0,6 Ä halbwertsbreite der Filterung erreicht
mit meinem 5"f20 + 2x Barlow müßte doch besseres zu erreichen sein <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/laugh.gif" alt="" />
ne schwere Montierung für das schwere Zusatzgerät ist ja demnächst fertig <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />
wo kommt die rotierende Scheibe hin:vors Objektiv od. in den Fokus?wo sitzt das Gitter und die meniskuslinse?
Ziel:Sonne im Calcium sowie Ha-Alpha Licht,gegebenfalss noch das Sonnenspektrum beobachten <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/smile.gif" alt="" />
Hoffe auf fundierte Antworten
in der Sternwarte Radebeul solls sowas geben <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/laugh.gif" alt="" /> ,aber zu weit weg <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/ooo.gif" alt="" />

 

[Marty]

Hallo,
Die folgende Webseite kennst du sicher:
http://www.spectrohelioscope.net/
Ich habe auch das Buch von Fred Veio durchgelesen (na ja nicht jedes Wort, aber dafür 3 mal) Dann versteht man langsam wie die Sache funktioniert.
Zuerst braucht man eine langbrennweitige Optik, damit die Sonne möglichst groß abgebildet wird. Die Sonne wird auf einen Spalt projeziert, welcher den Hauptteil der Sonne wegblendet und nur eine dünne Linie quer über das Sonnenbild durchlässt. Diese Linie wird mit einer geeigneten Optik (da gibt es verschiedene Möglichkeiten) auf ein Gitter projeziert, von dort wieder auf einen Spalt. Das Gitter erzeugt ein Spektrum des Sonnenstreifens und der zweite Spalt blendet alles ab was nicht einer bestimmten Wellenlänge entspricht.
Wir haben jetzt also eine Linie quer über die Sonne in einer bestimmten Wellenlänge (z.B. H-alpha)
Wenn man will kann man sich auch das gesammte Sonnenspektrum ansehen, dann lässt man den zweiten Spalt einfach weg. Zum betrachten braucht man sowas wie ein Okular.
Damit hat man einen Sonnenspektrographen.
Um daraus ein Spektrohelioskop zu machen bewegt man gleichzeitig das Bild der Sonne zum Beispiel mit einem beweglichen oder sich drehenden Spiegel über den Eingangsspalt. Damit bewegt sich die Linie, die durch den Spalt selektiert wird immer wieder über die Sonne. Gleichzeitig wird auch das Bild des Ausgangsspaltes im Okular gleichsinnig bewegt, sodaß die Form der Sonne dort wieder zusammengesetzt wird.
Damit wird also die Sonnenoberfläche in einer bestimmten Farbe dargestellt. Das schöne daran: das ist nicht nur eine einzige Farbe sondern man kann jede beliebige Linie aus dem Spekrtrum selektieren.
Durch die langen Brennweiten die hier sinnvollerweise verwendet werden, und die Tatsache daß man ausschließlich die Sonne damit beobachtet, verzichtet man meist auf eine parallaktische Montierung, sondern man betreibt das Teleskop unbewegt und benutzt einen Zoelostaten.
Noch ein Link: http://spectrohelioscope.org/page2.htm
Vor einiger Zeit hatte ich die Gelegenheit Leonard Higgins zu besuchen. Sein SHS ist mit einfachen Mitteln aufgebaut und optimiert worden. Ich habe auch schon einige Teile für den Bau eines SHS zusammengetragen, bin aber noch nicht so richtig weiter gekommen.

Grüße Martin

 

[Jan_JS]

Hallo Clark, hallo Marty,

ich habe auch schon über ein solches Instrument nachgedacht. Leider habe ich aber bisher noch niemanden gefunden, der so etwas machen wollte. Schön dass sich auch für so ein Instrument mal jemand interessiert. Ich bin über die Veio Seite auf Herrn Severijns (http://home.hetnet.nl/~c.severijns/) gestossen, der eine sehr interessante Version gebaut hat. Das schöne an diesem Instrument ist, dass man die Halbwertsbreite durch Öffnen und Schließen der Schlitze in jeder Wellenlänge verändern kann. Im H-alpha kann man so von 1.0A bis 0.1A tunen.
Welche Sachen hast du denn schon zusammengetragen Marty? Mit was für einem Kostenaufwand müsste man bei einer einfachen Version rechnen (nur Materialien)? Für den Anfang dürfte wohl eine Version mit zwei 60/900 Achromaten (Arcetri) und einem 90/1300 Achromat als Teleskop +2x Barlow ercht günstig sein.
Da ich in 7 Monaten mein Staatsexsamen schreibe, habe ich leider erst im September wieder Zeit um hier etwas zu unternehmen. Dann warte ich aber bis Neujahr auf meine Ergebnisse. In dem Zeitraum kann ich sicher was machen.
Vieleicht meldet ihr euch ja mal bei mir. Vieleicht kann ich bis dahin schon mal einige Teile zusammentragen.
Gruß und CS

Jan

 

[Marty]

Hallo,
Ich habe einen Planspiegel als Coelostat, zwei Fangspiegel, einen Spiegel 150/4500 und einen 200/4500 zum projezieren des Spektrums. Der ist aber noch nicht ganz auspoliert. und ein Gitter 1200mm. Dazu braucht man noch ein paar Blechwinkel und Holzplatten. Mechanische Teile muß man selbst machen, Kostenaufwand etwa 1000 Euro (Stärke 2 auf der nach oben offenen Astroskala <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/smile.gif" alt="" /> )
Grüße Marty

 

[Clark]

Hallo,
will das ganze direkt auf Sonne richten-Refraktorobjektiv liegt höher(augenzwinkernd)-d.h weniger Bodenseeing
ich sehe mein Aufbau wie folgt:Sonnenlicht durchschreitet Refraktorobjektiv,dann Barlowlinse
Nolding mirror? elipt. Planspiegel?! und first surface mirror(runder Planspiegel?!) dienen die nur zur 1.Lichtumlenkung?-
dann auf8"f12 Spiegel (Lichtstrahl trifft auf Rand-damit der Lichtstrahl von dort aufs Gitter fällt-reflektiert(jetzt zerlegt) zurück auf 8"spiegel auf gegenüberliegenden Rand-dat versteh ich nun nicht <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/confused.gif" alt="" /> -ist hinterm Gitter die positive Meniskuslinse,die das zerlegte Licht wieder an der gleiche stelle des Gitters durchdringt und auf den 8"spiegel reflektiert ?
als gehäuse würde ich ne verbundgeschichte aus filigranen Alustäben und CFK anstreben wegen des Gewichtes
ist die Abbildung der Sonne nun ein Streifen oder rund?

 

[Marty]

Link zur Grafik: http://www.marty-atm.de/SHS.GIF
Im unteren Bereich des Bildes siehst du erst den Eingangsspalt. Da wird zunächst ein rundes Bild der Sonne darauf projeziert. Der selektiert eine Linie aus dem Bild der Sonne. Das besteht aus allen Farben.
Der 8" Spiegel macht aus den divergierenden Lichtstrahlen aus dem Spalt parllele Strhlen. die fallen auf das Gitter. Das reflektiert diese Strahlen aber jede Farbe in eine andere Richtung. Auf den Spiegel zurück. der projeziert die Lichtstrahlen auf den Ausgangsspalt, wo ein scharfes Bild des Eingangsspaltes entsteht. Allerdings alle Farben woanders, bzw. das Gitter erzeugt ein Spektrum der Linie aus dem Eingangsspalt. Durch eine gleichsinnige Bewegung der beiden elliptischen
Spiegel vor dem Eingangsspalt und hinter dem Ausgangsspalt wird das runde Bild der Sonne wieder zusammengesetzt. (Die Sonne wird so praktisch abgescannt.)
Grüße Martin

 

[Clark]

Hallo,
ein wenig erleuchtender ist die Skizze schon..augenzwinkernd..
das kleine blaue Scheibchen ist das Fernrohrobjektiv?! dann müßte der weitere Strahlenverlauf auf der linken Seite weitergehen?! <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />
theoretisch könnt man jetzt zwischen kl.blauer Scheibe und dem um 45°gedrehten blauen Balken(großer ellipt. Planspiegel) ne 2x Barlowlinse einsetzen-um auf 5 m zu kommen <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" /> -Frage:würde sich die Länge der weiteren Strahlenabschnitte(jede lichtumlenkung =ein Abschnitt)dadurch verändern müssen?
du schreibst, das die kl. ellipt. Fangspiegel rotieren müssen-im Handbuch für Sonnenbeonachter steht aber,dass nur Ein und Austrittspalt (Scheibe mit 24 Spalten) rotieren müssen!
wenn die Fangspiegel rotieren würden,wie willst das Licht zum Okular bringen?
also meines erachtens muß die Spaltscheibe samt Motor hin und her bewegt werden können,um das gewünschte Spektrum zu erhalten.
jetzt die Sache mit dem Gitter :eine planparallele Glascheibe mit 1200 bzw 1800 eingeritzen Linien und rückseitiger reflektierender Schicht?!die 45°stellung bewirkt die zerlegung in verschiedene Spektralbereiche?!das austretendes Licht von reflektierender Schicht des Gitters hat verschiedene Lichtwege zu den Linien zur Folge.korrekt?
hab noch mehr Fragen <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/grin.gif" alt="" /> ,aber erstmal will ich wissen ,ob die Logik funzt <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />
Grüzi Marc

 

[Clark]

Hi,
Hab da mal ne interessante Website gefunden <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/cool.gif" alt="" />
http://www.astrosurf.org/buil/lhires2_sun/first.htm

 

[Marty]

Hallo,
Ich hab mal noch etwas mehr beschriftet.
Das Objektiv ist in diesem Fall ein Spiegel. Wenn du ein Linsenobjektiv nimmst, dann geht der obere Srahlengang natürlich links weiter.

-Frage:würde sich die Länge der weiteren Strahlenabschnitte(jede lichtumlenkung =ein Abschnitt)dadurch verändern müssen?

Wenn du eine Barlowlinse einsetzt um die Brennweite des Objektives zu verlängern, dann verändert sich nur die Distanz zwischen Objektiv und dem Eingangsspalt (der Planspiegel und der erste elliptische Fangspiegel lenken lediglich den Strahlengang so um daß die Sonne scharf auf dem Spalt abgebildet wird.

du schreibst, das die kl. ellipt. Fangspiegel rotieren müssen-im Handbuch für Sonnenbeonachter steht aber,dass nur Ein und Austrittspalt (Scheibe mit 24 Spalten) rotieren müssen!

Beide Möglichkeiten gehen. Entweder du lässt die Sonne über den Spalt hin und her wandern, oder den Spalt über die Sonne. Du mußt das ganze natürlich sowohl am Eingangs- als auch am Ausgangsspalt machen damit der Syntheseprozess funktioniert.
Wenn der Spalt rotiert, dann verändert sich beim Wandern über die Sonne der Winkel des Spaltes zum Gitter und damit die Lichtfrequenz am Ausgangsspalt. D.h. die Farbe in der die Sonne dargestellt ist ändert sich quer über die Sonne leicht.

wenn die Fangspiegel rotieren würden, wie willst das Licht zum Okular bringen?

Die beiden Fangspiegel bewegen sich gleich. Wenn der Eingangsspalt (z.B.)links ist dann sieht man den Ausgangsspalt im Okular (via Spiegel) auch links etc... Zwischen Spalt und Okular muß noch eine Feldlinse sein, weil man das Bild der Sonne am Ausgangsspalt sonst nicht scharf bekommt.

eine planparallele Glascheibe mit 1200 bzw 1800 eingeritzen Linien und rückseitiger reflektierender Schicht?!die 45°stellung bewirkt die zerlegung in verschiedene Spektralbereiche?!das austretendes Licht von reflektierender Schicht des Gitters hat verschiedene Lichtwege zu den Linien zur Folge.korrekt?

Nein, das Gitter reflektiert direkt. In wirklichkeit handelt es sich um eine Oberfläche die mikroskopisch wie eine Treppe aussieht. Der Unterschied in der Weglänge von zwei benachbarten Gitterlinien zum Ausgangsspalt bestimmt die Lichtfrequenz am Ausgangsspalt. Das Gitter nimmt dann einen Winkel zur optischen Achse ein, der von der Wellenlänge abhängt(und umgekehrt)
Man kann also durch Veränderung des Winkels des Gitters die Farbe verändern. Diese Zusammenhänge sind im Buch von Fred Veio ganz anschaulich dargestellt, nur muß man sich das ganze runterladen, ca. 119 Seiten...
Grüße Martin

 

[Marty]

Hallo,
Ich hab mal eine Zeichnung von den Verhältnissen am Ausgangsspalt gemacht: Link zur Grafik: http://www.marty-atm.de/SHS01.GIF
Für das Okular sieht es aus als ob der Ausgangsspalt die Fläche zwischen den beiden Linien überstreicht. Wenn das schnell genug geschieht, dann wird da das Bild der Sonne in einer einzigen Farbe dargestellt.
Grüße Martin

 

[Marty]

Hallo,
Wenn sich jemand besonders für Spektrohelioskope interessiert, es gibt bei Yahoo eine Gruppe speziell für dieses Thema.
http://groups.yahoo.com/group/spectrohelioscopes/
Grüße Martin

 

[Clark]

Hallo,Marty
erstmal herzlichen Dank für deine unermüdlichen Erklärungen-meine Glühbirne wird langsam immer heller <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />
du meinst also, ich soll Ein und Austrittspalt unabhängig von einander feststehend(im radialem Sinne bezogen auf die rotierende Scheibe ) axial verschiebbar machen.
deinen worten zufolge ergeben die gemeinsam rotierenden Fangspiegel die bessere optische Qualität
muß der Austritt-fangspiegel nicht 60° geneigt sein ,um das Licht zum Okular lenken zu können ?
Oder die 45°rückseite der FS stehen zueinander,d.h. der Eintritt-FS fängt das Licht ein-lenkt es zum Eintrittspalt um-dreht sich ein mal um 360°,dabei fängt der ebenfalls auf dem Drehbaren Mechanikgestell drehende Austritt -FS das Licht auf und lenkt es zum Okular
stehen gr.FS ,die rotierenden FS und Okular sozusagen auf einer gedachten optische Linie
also der Fokus der Fernrohrobjektivs muß am gr. Fs münden od. am Eintrittspalt(wie gestalten den eigentlich ? 25mm(optimaler Feldblenden durchmesser für Planetenbeobachtung) breit mal ? mit Rasierklingen?!
wie weiß ich jetzt den Abstand zwischen Spalt und 8"Reflektor(muß der wirklich f 45 od. 12 haben ?)
krieg man bei Diffraktions grating 2"x2" 15 nm 1800 linien mehr auflösung als mit 1200 Linien(welche Quelle empfiehlst du?) oder ist der nm wert entscheident ?!
kann da sein,das so ein Gitter 300 € kostet ? <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/blush.gif" alt="" />
wäre Zerodur/Sitall für die Spiegel relevant ?

 

[Marty]

Also:
Möglichkeit 1) Der Ein-bzw Ausgangsspalt steht fest. die Sonne wird über den Eingangsfangspiegel bewegt, das Bild des Ausgangsspaltes wird mit dem Ausgangsfangspiegel bewegt. Die Spalte sind parallel (ich glaube es gibt die Möglichkeit sie wagerecht oder senkrecht anzuordnen, je nach orientierung des Gitters)
Möglichkeit 2) die Sonne wird unbewegt auf den Eingangsspalt projeziert, der Eingangsspalt wird rotiert oder irgendwie bewegt, ebenso wie der Ausgangsspalt (z.B. Scheibe nach Veio)
Ein und Ausgangsspiegel werden 45° geneigt, der Strahlengang am Ausgang sieht so aus wie in der zweiten Zeichnung, man schaut von oben in das Okular. Es gibt sicher noch andere Möglichkeiten z.B. drehende Prismen.

der Fokus der Fernrohrobjektivs muß am gr. Fs münden od. am Eintrittspalt

Der Fokus muß auf dem Spalt liegen, und zwar sowohl am Eingang als auch am Ausgang sonst bekommt man kein scharfes Bild (Egal mit welcher optischen Kombination)

wie weiß ich jetzt den Abstand zwischen Spalt und 8"Reflektor(muß der wirklich f 45 od. 12 haben ?)

Der Abstand entspricht m.E. dem Kugelradius des Spiegels. Man macht den Abstand etwas veränderlich und fokusiert so das Spektrum auf den Ausgangsspalt.
Je länger die Brennweite um so besser, aber kürzer geht auch.

krieg man bei Diffraktions grating 2"x2" 15 nm 1800 linien mehr auflösung als mit 1200 Linien(welche Quelle empfiehlst du?) oder ist der nm wert entscheident ?!

Damit hab ich zu wenig Erfahrung, das steht in dem Buch von Fred Veio.
http://www.spectrohelioscope.net/spectro_helioscope.pdf
Gitter werden nach Gitterkonstante und Blaisewellenlänge angegeben, frag mich nicht was das ist.

(welche Quelle empfiehlst du?)

Ich empfehle zum experimentieren ausschließlich ebay. alles andere ist zu teuer.

kann da sein,das so ein Gitter 300 € kostet?

Ja, eher mehr ( Edmund Scientific, Melles Girot).
Grüße Martin

 

[Marty]

muß der Austritt-fangspiegel nicht 60° geneigt sein ,um das Licht zum Okular lenken zu können ?

Hallo,
Der Spiegel rotiert oder pendelt zwischen ca. 40 und 50° hin und her. durch das Okular sieht man den Spalt von links nach rechts wandern und zurück. Das ganze so schnell, daß man den Spalt gar nicht mehr als Linie sieht, sondern als etwa quadratische Fläche. (Wie beim Fernseher, da wandert auch die beleuchtete Zeile von oben nach unten, ca 100 mal in der Sekunde. Das sieht dann aus als ob man da ein Bild sieht.)
Grüße Martin