Aufnahmen und Auswertung von astronomischen Spektren
Die unten folgenden Spektralaufnahmen wurden mit der 16-Bit CCD Astrokamera Atik 314L+ und einem Blaze Gitter mit 207 Linien pro mm gemacht. Damit erreicht man in Nächten mit entsprechend gutem seeing schon eine brauchbare Auflösung der Spektren um einige typische Eigenschaften zu zeigen. Als Optik wurde das 10 Zoll Newton Teleskop mit 1200mm Brennweite verwendet. Das Teleskop wurde mit der Montierung EQ8 nachgeführt.
Das optisch wirksame holographische Blaze Gitter ist eine nur 1/100 mm dicke Acetatfolie in welche die Gitterstruktur mit Laserstrahl eingeprägt wurde. Diese extrem dünne Folie hat 207 Linien pro Millimeter und ist auf Planglas zementiert. Eine mechanische Reinigung oder ein Abblasen mit Luft würde die empfindliche Gitterstruktur sofort zerstören. Nur mit hochreinem Stickstoff darf ein solches Gitter abgeblasen werden um Staubkörner zu entfernen. Daher muss ein Berühren des Innenbereiches absolut vermieden werden. Das Gitter in Filterfassung hat beidseitig die üblichen Filtergewinde für 1,25 Zoll (M 28,5 x 0,75) und wird auch wie ein normales Filter in eine Halterung eingeschraubt.
Neben einem unveränderten Lichtanteil der 0. Beugungsordnung liefern Gitter auch ein Spektrum in mehreren höheren Beugungsordnungen. Durch eine entsprechende Profilausführung der Furchenform wird bei diesem Blaze-Gitter die Intensität der 1. Ordnung stark erhöht. Dieses Spektrum entsteht unter einem Beugungswinkel von 4 - 8 Grad und kann hervorragend für weitere Auswertungen genutzt werden.
Durch die prismatische Wirkung der Gitterfurchen wird dafür gesorgt, dass die Lichtintensität auf eine der beiden ersten Ordnungen des Beugungsbildes konzentriert wird.
Lichtverteilung durch das Blaze-Gitter:
+2. Beugungsordnung 01%
+1. Beugungsordnung 68% (Beugungsspektrum zum Auswerten)
00. Beugungsordnung 22% (Originalbild zum Scharfstellen)
-1. Beugungsordnung 06%
-2. Beugungsordnung 03%
Hier gibt es eine genaue Beschreibung mit Skizzen zum Blaze Gitter .
Da der Beugungswinkel des Spektrums konstant ist, hängt der Abstand vom Aufnahmeobjekt und die Länge der Spektrumlinie im CCD Bild auch von der Distanz des Blaze Gitters zum CCD Sensor ab. Somit hat man mit der verwendeten Distanz eine gewisse Variationsmöglichkeit. Das Blaze Gitter sollte außerdem so ausgerichtet sein, dass die Verteilung des Spektrums in horizontaler Ausrichtung bzw. in Ost-West Orientierung erfolgt. Das blaue kurzwellige Ende des Spektrums beginnt immer neben dem Aufnahmeobjekt und der rote Bereich befindet sich somit weiter entfernt am anderen Ende. Dabei erwartet die später verwendete Auswertesoftware Visual Spec eine Ausrichtung mit ansteigender Wellenlänge von links nach rechts bzw. von Ost nach West. Daher zeigen Aufnahmen mit dem Stern an der linken Bildseite bereits die richtige Orientierung und müssen später nicht mehr extra mit einer Bildbearbeitungssoftware horizontal gedreht werden.
Die Kalibrierung der Wellenlänge in Visual Spec erfolgt nicht mit jeweils eigens dafür durchgeführten Referenzaufnahmen von Linienstrahlern sondern relativ einfach durch einen Zweipunktabgleich bei dem zwei beliebige Wellenlängen im Diagramm manuell definiert werden. Da Spektralaufnahmen mit einem Blaze Gitter eine lineare Verteilung der Wellenlängen aufweisen, kann so das gesamte Diagramm kalibriert werden.
Fragen und Anregungen an =>