Kirjoittaja Aihe: Kapeakaistaiset suodattimet ja nopea optiikka, mittausprojekti  (Luettu 4997 kertaa)

0 jäsentä ja 1 Vieras katselee tätä aihetta.

Poissa vehnae

  • Ryhmäaktiivit
  • Galaksijoukko
  • ****
  • Viestejä: 678
    • AstroBin-galleria
Tähtikuvauksessa käytetyillä interferenssisuotimilla on ominaisuus, että suotimien päästökaista siirtyy valon tulokulman kasvaessa. Käytännössä tämä tarkoittaa, että valovoimaisella optiikalla kapeakaistaisen suodattimen päästökaista siirtyy osittain tai jopa kokonaan ohi halutusta emissioviivasta. Tästä ilmiöstä on huonosti saatavilla mitattua dataa. Astrodon kertoo omista 3nm suotimistaan, että ne ovat "good down to f/3", ja Pavel Pech on tehnyt joitain mittauksia 5nm suotimilla käyttäen 3nm suodinta valonlähteenä. Näiden mittauksien ongelmana on liian leveä valonlähde (oikea emissio on täsmälleen 656,28nm) ja kameralinssi, mikä antaa parempia tuloksia kuin oikean emissiolähteen ja apupeilin omaavan kaukoputken kanssa.

Mua kiinnostaisi kovasti tehdä kunnollinen testi todellisen Ha-emissiosumun kanssa käyttäen RASAn f/2,2 optiikkaa. Käytännön ongelma vain on, että näitä erilaisia suotimia ei ole takataskut täynnä. Liikenisikö siis suotimia lainaan tällaista projektia varten?

Testiin haluaisin ainakin seuraavat Ha-suotimet:
- Astrodon 3nm
- Astrodon 5nm (tämä löytyy omasta takaa)
- Baader Highspeed f/2-suodin

Ja kun pyörään mahtuu viisi suodinta kerrallaan, niin pari muutakin voin ottaa kyytiin jos niitä vain liikenee. Jotta saan tehtyä testin vaivattomasti niin käytännössä olen rajoittunut 1,25" suotimien käyttöön.

Tavoite on ottaa kullakin suodattimella 15min valotus sopivasta kirkkaahkosta sumusta niin kuuttomalta kuin kuun valaisemalta taivaalta ja tehdä näistä tarvittavat numeeriset mittaukset jotta sumun ja taustataivaan välinen signaali/kohinasuhde saadaan laskettua. Laina-aika olisi siis käytännössä yhden pimeän ja yhden ei niin pimeän yön verran. Kysymys mihin haluan vastauksen on siis että paraneeko esim. Baaderin HighSpeed-suotimilla kuvan todellinen signaali/kohinasuhde suhteessa kapeampiin suotimiin, sillä leveämmän päästökaistan omaavana ne päästävät enemmän myös taustataivaan kajoa lävitseen. Ja sama toiseen suuntaan 3nm suodattimen kanssa, itse emissioviiva on taatusti himmeämpi, mutta niin myös taustataivas. Mikä on lopputulos?

Miltäs kuulostaisi?

Poissa Pappis

  • Rinnakkaisuniversumi
  • *****
  • Viestejä: 1299
Vedyn Ha-viivan luonnollinen leveys on tosi pieni, selvästi alle 0,001 nm luokkaa. Joten, mitä kapeampi suodin, sen kontrastikkaammat näkymät (kun suotimen päästökaista on oikealla aallonpituudella ja fotoneja on kerätty tarpeeksi). Ongelmana on vaan tuo sovitus kuvaavaan optiikkaan mainitsemastasi syystä.

EDIT: Korjattu kännyn autocorrectin virhe mm => nm.
« Viimeksi muokattu: 24-11-2016, 10:25:37 kirjoittanut Pappis »

Poissa Lauri Kangas

  • Taivaanvahti
  • Rinnakkaisuniversumi
  • *****
  • Viestejä: 4592
  • Vostok @ #sirius (IRCNet)
0,001 mm on tuhat nanometriä, eli on tosiaan selvästi alle tuon se viivan leveys. :wink:

Noissa kapeissa filttereissä lienee ongelmana myös valmistustoleranssit, jolloin viiva ei välttämättä osu päästökaistan keskelle edes kohtisuoralla valonsäteellä. High speed -mallisissa kapeissa filttereissä on vissiin yritetty varautua päästökaistan siirtymiseen pistämällä emissioviiva valmiiksi sen päästökaistan toiseen reunaan.

Multa saa lainaan sikaleveän astronomikin (12nm), jos pyörään jää tilaa. Noiden listattujen lisäksi vielä Baaderin 7nm joltakulta, niin saa ihan mukavan vertailusarjan myös siitä kapeuden vaikutuksesta kontrastiin.

Poissa Pappis

  • Rinnakkaisuniversumi
  • *****
  • Viestejä: 1299
0,001 mm on tuhat nanometriä, eli on tosiaan selvästi alle tuon se viivan leveys. :wink:
Kiitti, kännyn "omaa ajattelua". Korjattu.

Poissa Lauri Kangas

  • Taivaanvahti
  • Rinnakkaisuniversumi
  • *****
  • Viestejä: 4592
  • Vostok @ #sirius (IRCNet)
Tekipäs mieli tietää tarkemmin mitä tuo viivanleveys todellisuudessa on H-alphasumujen kohdalla. Konsultoin muutamaa tähtitieteilijää ja tarttui seuraavia oppeja:

H-alphan luonnollinen viivanleveys on juuri tuota 1 pm luokkaa niinkuin sanoit, tarkkaan ottaen noin puolet siitä. Tämä on siis se suurinpiirtein kapein mahdollinen leveys jota leventää virittyneiden tilojen elinaika.

Sumun hiukkasten lämpöliikkeestä johtuva doppler-siirtymä dominoi tuota luonnollista leveyttä oikein reippaalla kädellä ja tyypilliselle 10 000 K lämpöiselle sumulle viiva levenee noin 40 pikometriin.

Neuvonantajieni mukaan myös tuo 40pm on aivan epärealistisen kapea arvio oikealle taivaalta tulevalle spektripiikille, ja varsinainen dominoiva tekijä on kaasudynamiikka eli se sumupilven laajempialainen liike. Tämän johdosta spektripiikit olisivat tyypillisesti leveydeltään Ångströmiluokkaa eli satoja pikometrejä (Å = 0.1 nm).

Toisin sanoen ei olla enää kuin yhden kertaluokan päässä tuollaisesta 3 nm filtterin leveydestä.

Poissa Pappis

  • Rinnakkaisuniversumi
  • *****
  • Viestejä: 1299
Kiitos Lauri tarkennuksista!

Ollaan tosiaan vielä maanpäällisten juttujen (valmistustekniikan ja toleranssien) rajoittamia tässä(kin) asiassa.