Bisher konnte ich mit einem Gitter Staranalyser 100 und einem vorgelagerten Prisma (Gitter + Prisma = „Grism“) sehr gute Überblicksspektren von 350 nm bis 1000 nm aufnehmen und erreichte dabei Auflösungen teilweise bis zu R = 400, wie das folgende, auf eins normierte Spektrum von Hamal (alpha Arietis), ein K2-Riese, zeigt.
Durch den Wunsch nach etwas mehr Auflösung, ohne auf teure Spaltspektrographen zurückgreifen zu müssen, kam die Idee ein Gitter mit höherer Liniendichte zu verwenden. Neben den in 1.25 Zoll-Hülsen gefassten Staranalysern mit 100 bzw. 200 Linien/mm gibt es keine „einbaufertige“ Alternative.
Bei der BAV-Tagung in Hartha 2023 stellte Uwe Zurmühl ein System aus einem Gitter und zwei Prismen vor, welches wir hier in einer justagefreien Halterung aus dem 3D-Drucker realisierten.
Verwendet werden dabei ein Transmissionsgitter mit 300 Linien/mm von Thorlabs, sowie zwei 2° Keilprismen mit Antireflex-Beschichtung im Bereich von 350 – 700 nm, ebenfalls von Thorlabs. Es können natürlich auch vergleichbare Komponenten anderer Hersteller verwendet werden. Matthias Knülle konstruierte dazu die Fassung für die optischen Komponenten:
Diese wurden von Erich Keller und seinem Sohn Jonathan mit sehr hoher Präzision ausgedruckt (selbst das T2-Gewinde und das M28,5-Filtergewinde kommt aus dem Drucker). Da die optischen Komponenten laut Herstellerangaben relativ große Maßtoleranzen aufwiesen, wurden sie zuvor so gut es ging vermessen und die 3D-Modelle entsprechend ausgelegt. Dank dieser Vorarbeit funktionierte der Zusammenbau problemlos. Die ersten Tests erfolgten an Dubhe (alpha Ursa Majoris), einem K1 Riesen. Für das folgende Spektrum wurden 6 Bilder a 5 Sekunden gestackt. Mit dem neuen Setup lässt sich die Natriumdoppellinie (589,0 nm und 589,6 nm) sowie das Magnesiumtriplett bei 516,7 nm, 517,3 nm und 518,4 nm deutlich trennen.
Aufgrund der 3x höheren Dispersion kann auf dem Kamerasensor nur noch ein Wellenlängenbereich von ca. 300 nm abgebildet werden. Das reicht aber aus, um von der Ca II (Fraunhofer H- und K-Linie) bis zur H-Alpha-Linie den Spektralbereich mit einer Auflösung von abzudecken.
Ein Problem, welches durch das Teleskop (f5 Newton mit 130 mm Öffnung) im stark konvergenten Strahlengang verursacht wird, ist die starke Krümmung der Spektrallinien. Diese kann zumindest ansatzweise per Software (z.B. BASS → Smile-Korrektur) korrigiert werden:
Der „Smile“-Fehler ist leider nicht über den ganzen Spektralstreifen gleich, so dass die Korrektur nur in einem begrenzten Bereich sehr gut klappt.
Hier ist das relative flusskalibrierte Spektrum von Dubhe zu sehen. Markiert sind hier charakteristische Linien, wie die Fraunhofer H und K Linien (Ca II), einzelne Balmer-Linien, das Magnesium-Triplett, sowie das Natrium-Dublett.
Und abschließend noch der Vergleich der beiden Spektren der K-Riesen:
Hamal (a Arietis) mit dem SA100 Grism (blau) vs. Dubhe (a Ursa Majoris) mit dem 300 L/mm PGP
Comments are closed.