Amateur Astro Spectroscopie

Transcriptie

1 BASS Project Voor de leden van WGAS Hugo Van den Broeck 24 Maart 2016

2 1. Spectroscopen 2. Cameras 3. (Reductie) Software 4. Het Reductie Process (Hands-on met Bass Project) 5. Voorbeelden van Spectra Hugo Van den Broeck Bladzijde 2

3 1. Spectroscopen voor de amateurastronoom Alle spectroscopen voor de amateur spectroscopie zijn thans gebaseerd op een ROOSTER ipv en prisma. Een prisma produceert een niet-lineair spectrum. Een prisma wordt (te) groot bij hoge R waarden. (R = Resolving Power, onbenoemd getal, = λ / Δλ ) Prisma komt enkel nog aan bod in combinatie met rooster: vb. bij GRISM of Cross-Disperser. Gebruikte roosters (gratings) van 100 tot 2400 lijnen/mm (ongeveer 20 tot 1 golflengten) Roosters zijn ge-blazed. Alle licht wordt verzameld in de eerste orde van het spectrum. Gebruikte roosters zijn zowel transmissie roosters als reflectie roosters. Hugo Van den Broeck Bladzijde 3

4 Lichtgolven planten zich voort door een nauwe spleet in alle richtingen. Hugo Van den Broeck Bladzijde 4

5 Principe van diffractie (kleursplitsing) bij een transmissie rooster. Hugo Van den Broeck Bladzijde 5

6 Verschillende ordes van het spectrum, hier bij een transmissie rooster. Hugo Van den Broeck Bladzijde 6

7 Ook geldig bij een reflectie rooster. Hugo Van den Broeck Bladzijde 7

8 Voordelen van een blazed rooster. De blaze hoek bepaalt waar de grootste hoeveelheid licht terecht komt, welke orde het helderst is. Hugo Van den Broeck Bladzijde 8

9 1. Spectroscopen voor de amateurastronoom Twee groepen Slitless Slit spectroscopen Star Analyser 100 Star Analyser 200 Lhires III, LISA, Alpy600, eshel (fiber) L200 Dados, Baches SGS Hugo Van den Broeck Bladzijde 9

10 SA100 van Paton Hawksley 100 lijnen/mm blazed transmission grating in 1 ¼ inch vatting. R = ~ 130. Prijs119 EURO Hugo Van den Broeck Bladzijde 10

11 SA100 met afstandsring, neusstuk om in ¼ focusser te schuiven en merkteken om het spectrum horizontaal op te nemen volgens de pixelrijen van de camera. Hugo Van den Broeck Bladzijde 11

12 SA200 van Paton Hawksley 200 lijnen/mm blazed transmission grating in dunne 1 ¼ inch vatting. Ontworpen voor filter wiel. 145 EURO Hugo Van den Broeck Bladzijde 12

13 Principe van een slit spectroscoop Bron: Ibsen Photonics Hugo Van den Broeck Bladzijde 13

14 Lhires III van de firma Shelyak Instruments is de krachtigste onder de amateur spectroscopen. R = Littrow type spectroscoop. Basismodel met 2400 lijnen/mm rooster en µm reflective slit 3150 Euro Hugo Van den Broeck Bladzijde 14

15 LISA van de firma Shelyak Instruments. R = Basismodel 15/19/23/35 µm reflective slit 3150 Euro. LISA Pack met kalibratie module en 2 camera s (ATIK) 6100 EURO Hugo Van den Broeck Bladzijde 15

16 ALPY600 van de firma Shelyak Instruments is een kleine lichtkrachtige en modulaire GRISM spectrosoop. R = 600. Basismodel 695 EURO. Guiding module 785 EURO. Kalibratie module 645 EURO Hugo Van den Broeck Bladzijde 16

17 De eshel van Shelyak is een echelle spectroscoop met een imaging fiber kabel van 50 µm (vervangt de slit). De crossdisperser is een prisma. Komplete eenheid met Thorium Argon kalibratie, lichte guide head en cameras, prijs: EURO Hugo Van den Broeck Bladzijde 17

18 Voorbeeld van een spectroscopische echelle opname van Jupiter. UGent 3x180 Sec. 16 Jan Hugo Van den Broeck Bladzijde 18

19 Bron: Olivier Thizy Shelyak Hugo Van den Broeck Bladzijde 19

20 L200. Ontwerp van Ken Harisson, Gebouwd door JTW (NL). Model Littrow spectroscoop. 1649,99 EURO Deluxe 1999,99 Euro. Hugo Van den Broeck Bladzijde 20

21 Dados (dobbelsteen) basismodel met 200 l/mm rooster. (900 en 1200 l/mm in optie) Euro bij Baader Planetarium 50, 25 en 35µm slit altijd in beeldveld guiding poort Hugo Van den Broeck Bladzijde 21

22 Lichtweg Dados Hugo Van den Broeck Bladzijde 22

23 Baches is een echelle spectroscoop. Basismodel zonder kalibratie unit 6950 Euro, kalibratie unit 3650 Euro bij Baader Planetarium. Hugo Van den Broeck Bladzijde 23

24 Voordeel Baches: Gebruikt als cross-disperser een rooster. Rechte lijnen voor de verschillende ordes. Hugo Van den Broeck Bladzijde 24

25 Nadeel Baches: Hangt direct aan de telescoop -> thermische en mechanische beïnvloeding van het opgenomen spectrum! Hugo Van den Broeck Bladzijde 25

26 SBIG SGS (Santa Barbara Instruments Group Self Guiding Spectrograph) Czerny-Turner type (9 spiegelende oppervlakken!) 2 Reflectie roosters 150 en 600 L/mm. Werkt enkel met dual CCD SBIG camera s (ST-7/8/9/10/2000/4000) Prijs was 4995 $ (Niet meer te koop) Hugo Van den Broeck Bladzijde 26

27 Imaging Camera: DSLR + SA Camera Bron: Christian Buil Hugo Van den Broeck Bladzijde 27

28 Bron: Christian Buil Hugo Van den Broeck Bladzijde 28

29 Castor, met SA100 en Canon EOS350 door C11 telescoop Bron: Christian Buil Hugo Van den Broeck Bladzijde 29

30 Imaging Camera: (Astro) Webcam + SA100 (voorbeeld ZWO ASI035MM) Hugo Van den Broeck Bladzijde 30

31 Hugo Van den Broeck Bladzijde 31

32 Hugo Van den Broeck Bladzijde 32

33 Hugo Van den Broeck Bladzijde 33

34 Imaging Camera: Guiding Camera: CCD ATIK 460EX CCD ATIK 314L+ Bron: Christian Buil Hugo Van den Broeck Bladzijde 34

35 Ster Almach Hugo Van den Broeck Bladzijde 35

36 Hugo Van den Broeck Bladzijde 36

37 Guiding Camera: CCD ATIK314L+ Slit ALPY op kern van M81 Hugo Van den Broeck Bladzijde 37

38 SBIG SGS Spectroscoop met Dual Chip camera SBIG ST-10 Hugo Van den Broeck Bladzijde 38

39 Deel van het zon spectrum met SBIG SGS + ST-10 CCD Deelspectrum zon Hugo Van den Broeck Bladzijde 39

40 Deel van het zon spectrum met SBIG SGS + ST-10 CCD Hugo Van den Broeck Bladzijde 40

41 Kleurencamera of zwart-wit camera? - Zwart-wit heeft het dubbele aantal pixels op een rij. Eén kleurelement = 4 pixels - Groen genereert een dubbele intensiteit t.o.v. rood of blauw (door het Bayer masker) - Bayer masker filtert 3 kleurenbanden. In een spectrum zijn er oneindig veel kleuren. Elke kleur stemt overeen met een welbepaalde golflengte - Kleur hangt af van wat de constructeur gebruikt als Bayer masker en de invulling ervan in het opgenomen beeld. Bron: Wikipedia Hugo Van den Broeck Bladzijde 41

42 3. Reductie Software Wat gebruiken de professionele astronomen? - IRAF (In de Verenigde Staten) Image Reduction and Analysis Facility. Is Unix (Linux) gebaseerd en is vrij verkrijgbaar. Het wordt uitgegeven door de NOAO (National Optical Astronomy Observatory). Het loopt ook onder Windows via Cygwin. - ESO-MIDAS (In Europa) European Southern Observatory Munich Image Data Analysis System. Is eveneens Unix (Linux) gebaseerd en loopt ook onder Windows via Cygwin. Vrij te downloaden: Hugo Van den Broeck Bladzijde 42

43 Wat gebruiken wij als amateur astronomen? - RSpec (Amerikaans) Betalend ($99) maar is als volledig paket één maand gratis te downloaden. Zeer goede tutorial videos! (gratis). Loopt onder Microsoft Windows. Auteur: Tom Field - VSPEC (Frans-Engels vertaald) Gratis. Reeds meer dan 10 jaar op de markt. Uitgebreider dan Rspec. Waarschijnlijk wereldwijd het meest gebruikt. Niet volledig foutvrij (Moet als Administrator gerund worden; foute input data kan crash veroorzaken). Loopt onder Microsoft Windows. Auteur: Valérie Desnoux - ISIS (Frans-Engels vertaald) Gratis. Het beste van het beste. Alle functionaliteit is aanwezig. Wordt gebruikt voor repetitief werk. Instellingen vooraf: uitgebreid en cruciaal. Steile leercurve! Loopt onder Microsoft Windows. Auteur: Christian Buil (partner van Valérie Desnoux) Hugo Van den Broeck Bladzijde 43

44 Wat gebruiken wij als amateur astronomen? (Vervolg) - BASS (Engels) Gratis. Basic Astronomical Spectroscopy Software. Het meest gebruikersvriendelijke programma. Loopt onder Microsoft Windows. Auteur: John Paraskeva (Geen eigen web site maar voldoende informatie en links volgen zodadelijk) - Audela (Frans-Engels vertaald) Gratis. Open source software. Linux en Microsoft Windows. Is een astro beeldbewerkingsprogramma. Module Audace (inbegrepen) is bedoeld voor spectroscopie. Vooral gebruikt voor de reductie van eshel (echelle) spectra. Auteur: (Audela = groep software) Module SpcAudace Auteur: Benji Mauclaire. Hugo Van den Broeck Bladzijde 44

45 Download eerst de laatste volledige versie: Amateur Astro Spectroscopie ta/basspsetup.msi Download daarna de exe overlay: Project191.zip Installatie instructies in de release note: %20Project%20Release%20Notes% pdf Hugo Van den Broeck Bladzijde 45

46 Hugo Van den Broeck Bladzijde 46

47 BASS Project User Guide Basic Astronomical Spectroscopy Software Document Version: Draft Application Version: Date: 14 th Dec 2015 Author: John Paraskeva BASS Project page 1 of 139 Hugo Van den Broeck Bladzijde 47

48 FORUM Yahoo group: There is a Yahoo group at for users to access downloads, post their work and ask for help. Hugo Van den Broeck Bladzijde 48

49 Momenteel heeft de groep 288 leden Amateur Astro Spectroscopie Hugo Van den Broeck Bladzijde 49

50 Start van de Mailing list in juli 2012 Amateur Astro Spectroscopie Hugo Van den Broeck Bladzijde 50

51 Einde Astro Spectroscopie WGAS BASS PROJECT Volgende: Hands-on Sessie Reductie van een opname van de ster Altair 17 oktober 2015 Hugo Van den Broeck Bladzijde 51