Наивные вопросы про спектроскопию

[krussh]

Похоже на аналог диаметра пятна от точечного источника (звезды) в телескопе - но и там это довольно абстрактная величина.
Но не понятно, где же эту "бесконечно узкую спектральную линию" взять на практике и какая при этом связь вот с этим определением:

Да, близкие понятия.
Бесконечно узкая линия - это линия без доплеровского и прочих уширений. Газонаполненная лампа дает примерно такую. Это свойство источника.

?
Ладно, ссылку на теорчасть Вы дали, спасибо, попробую осмыслить.

Далее источник освещает щель (или оптическое волокно). И мы получаем спектр этой щели. Щель не может быть бесконечно узкой. Ширина щели во много и определяет инструментальный контур прибора.
Для астрофизических объектов это далеко не всегда так. Линия не является бесконечно узкой за счет различных эффектов, например из-за дисперсии скоростей в источнике.

Мне на такую оптосвязь рассчитывать не приходится

напрасно) это намного проще, чем кажется.
https://astrospectroscopy.wordpress.com/spectrographs/
https://spectroscopy.wordpress.com/2010/12/29/1-introduction/

Консрукцию своего спектроскопа подробнее описал на Астрополисе

Ага. теперь все понятно!

Так в том и дело, что пока не могу сделать "подручного калибратора" с достаточно малой "шириной инструментального контура"

Используйте один из телескопов для калибровки. В фокусе размещается щель или точка освещенная лампой. Коллимированный пучок падает на решетку. Второй телескоп строит изображение спектра. Это позволит узнать характеристики прибора. Вообще лучше уходить в сторону спектрографа со щелью или оптоволокном.

Если бы еще разобраться, где тут интересующая меня оранжевая полоса...

на картинке как раз дублет натрия.
В файле Polaris_180_02_CRR_SLR_ec_WCS.fit есть шкала длин волн. В фитс-заголовке есть поля WAT с записями вида
spec61 = "61 126 0 4067.9011944634 0.034225222929979 2046 0. 2028.18 2048.99"'
61- относительный порядок на кадре
126 - абсолютный порядок эшелле решетки
4067.9011944634 - длина волны для середины нулевого пиксля в этом порядке
0.034225222929979 - дисперсия А/пиксель для этого порядка
остальное не так интересно)
Не знаю что посоветовать для работы с такими файлами.

[voiserg]

на картинке как раз дублет натрия.

Спасибо, это радует.
Значит, я не ошибся и можно пока продолжать работать с натриевым "калибратором" на далеком столбе.

[voiserg]

Спектр от Полярной у меня получается конечно не такой отчетливый как на эшеле от апетруры 1,2 м в Коурово, но дублет натрия и что-то дальше в красной части различить можно. Экспозиция 1 мин.


Интересно, тот эшеле - спектр получен как одноразовый кадр или обработка (суммирование) нескольких эшеле-спектров ?

[krussh]

Интересно, тот эшеле - спектр получен как одноразовый кадр или обработка (суммирование) нескольких эшеле-спектров ?

единичный кадр, 180 секунд.

[voiserg]

единичный кадр, 180 секунд.

Три минуты - тут даже для Полярной понадобится ведение (гидирование).
Я посчитал, что за минуту ПОлярная по "небесной сфере" смещается на 10".
В октябре-ноябре вечером и утром это смещение по альтитуде - для горизонтально растянутых спектров это не очень плохо , яркость спектра падает, но линии видно.
А вот в полночь это смещение по азимуту и в стационаре без ведения даже за минуту выдержки у меня линии дублета мутнеют и вообще исчезают, хотя спектр достаточно яркий.
Может, поделитесь программой ведения (если это не большой секрет фирмы) ?
 - а я попробую ее творчески переработать для Ардуино
(может быть и Ваш земляк Игорь Овчинников подключится).

[Piter_Korn]

Ну, например:
http://www.stellarjourney.com/index.php?r=site/equipment_onstep
Как экваториал работает великолепно.
В АльтАзимутале не пробовал. Но у Вас ,кажется , целостат ?
Может сгодится !

[voiserg]

Экваториал мне не годится - у меня целостат по альтитуде на азимутальном столе.
И то и другое в отношении Полярной пока не работают - просто стоят.
Пытаюсь наладить процесс.

[krussh]

Может, поделитесь программой ведения (если это не большой секрет фирмы) ?

программка для гидирования азимутального телескопа. точнее проект для VS2008.
http://optlab.kourovka.ru/Fiber_guide/ архив F_G_ASCOM_Socket.zip 
Вряд ли поможет в таком виде, но при небольшой настойчивости можно переделать ее под свои нужды.

[moisav]

Еще книга по теме от автора, которого как-то здесь упоминали.

Ken M. Harrison "Astronomical Spectroscopy for Amateurs"
У нас пока есть в институте бесплатный  доступ к свежим книгам Шпрингера.
Выложил по ссылке https://www.dropbox.com/s/eawpc5wmec24ntv/Spectroscopy_for_Amateur.pdf?dl=0

[Piter_Korn]

Спасибо огромное за книгу !!

[mikeef]

Да, спасибо! Книга классная. В ней исчерпывающе объяснены многие "наивные вопросы про спектроскопию"

[voiserg]

программка для гидирования азимутального телескопа. точнее проект для VS2008.
http://optlab.kourovka.ru/Fiber_guide/ архив F_G_ASCOM_Socket.zip
Вряд ли поможет в таком виде, но при небольшой настойчивости можно переделать ее под свои нужды.

Спасибо, изучу со временем - может пригодится.
При предварительном ознакомлении с руководством по Вашей ссылке выделил себе вот это место:

1,2 метровый телескоп Коуровской обсерватории поддерживает метод PulseGuide стандарта Ascom что позволяет производить одновременную коррекцию по двум осям, задавая время движения при постоянной скорости коррекции

Насколько я понимаю, это широко распространенный "старт-стопный" метод гидирования - коррекции ПОЛОЖЕНИЯ - аналогично режиму GO TO.
Его можно приблизить к непрерывному  подбором величины скорости коррекции, чтобы сетап подъезжал в нужную точку почти ко времени, когда нужно начинать новые шаги коррекции. На Ардуино с этим хорошо справляются подпрограммы библиотек Stepper и AsselStep (как и с управлением GO TO).

Я же хочу реализовать метод коррекции скорости ведения (ПИ-регулятор скорости).
Или двухуровенвую систему - со "стационарным" ведением на нижнем уровне и PulseGuide на верхнем.
Пока же решил проявить настойчивость в применении того, что у меня уже есть
Альт-азимутальный контроллер на Ардуино Уно

[voiserg]

Наткнулся на информацию про огромный китайский астроспектрограф LAMOST
На первый взгляд впечатляет, но если вдаваться в подробности то возникает много вопросов.
Например, какое фокальное расстояние макротелескопа ?
Если судить по соотношению апертуры сфер.зеркала (6.7 м) и "фокального приемника" (1,7 м) получаю светосилу 4 и фокальное расстояние F=6.7*4=27 м.
Если исходить из апертуры сфер.зеркала (6.7 м) и заявленного поля зрения 5* (0.09 радиан) то получаю F=6.7/0.09=74.4 м.
И наконец, если просто по фото макета прикинуть в масштабе расстояние от сфер.зеркала В до фибер-приемника, получаю F=17 м.
Так какое F на самом деле ?
Зачем на макро-зеркалах А и В центральные пластины, если фибер-приемник между ними их затеняет ?
Почему зеркало А меньше зеркала В ?
Как вообще зеркало А что-то воспринимает на небе в секторе 0*-30* , если оно поворачивается только по одной оси (по альтитуде) и затеняется махиной "эскалатора" прямо перед собой ?
Я понимаю, что зеркало "адаптивное" и может слегка "косить" вбок - судя по максимальному времени экспозиции 1.5 часа возможен поворот панелей в секторе 22* (?) но этого кажется маловато будет.
И т.п.
В общем же сложилось мнение, что китайцы отдали приоритет количеству в ущерб качеству и вместо одного хорошего спектрографа сделали 16 спектрографов мягко говоря "малого разрешения".

[krussh]

Например, какое фокальное расстояние макротелескопа ?

20 метров

Зачем на макро-зеркалах А и В центральные пластины, если фибер-приемник между ними их затеняет ?

относительно них выстраивается геометрия сегментных зеркал и телескопа. без них юстировать будет сложнее.

Почему зеркало А меньше зеркала В ?

Это система Шмидта и второе зеркало больше чтобы обеспечить большое невиньетрованное поле зрения.
Входной зрачок на первом зеркале и оно же является сидеростатом.

Как вообще зеркало А что-то воспринимает на небе в секторе 0*-30* , если оно поворачивается только по одной оси (по альтитуде) и затеняется махиной "эскалатора" прямо перед собой ?

по двум осям. доступна область -10 - 90 по склонению.

[krussh]

В общем же сложилось мнение, что китайцы отдали приоритет количеству в ущерб качеству и вместо одного хорошего спектрографа сделали 16 спектрографов мягко говоря "малого разрешения".

128 публикаций за 7 лет. И это только с соавторством команды LAMOST. Один из самых эффективных инструментов в мире.

[voiserg]

Цитата: voiserg от Сегодня в 08:41:30

    Как вообще зеркало А что-то воспринимает на небе в секторе 0*-30* , если оно поворачивается только по одной оси (по альтитуде) и затеняется махиной "эскалатора" прямо перед собой ?

по двум осям. доступна область -10 - 90 по склонению.

Так ведь я не выдумал, а прочитал:
- характеристику в Вики:

Монтировка  - одноосевой, сканирующий меридиан

и на сайте обсерватории

LAMOST is a quasi-meridian reflecting Schmidt telescope laid down on the ground with its optical axis fixed in the meridian plane.

Поэтому и удивился указанному углу обзора -10* + 90* по склонению - по указанной выше причине наличия "эскалатора" in front of.
С моей стороны кажется, что при наличии управляемых сегментных зеркал с таким большим фокусом (20 м) можно было реализовать неосевые бестеневые схемы типа Гершеля или брахита - тогда и "эскалатор" был бы побоку.

Ладно, так или иначе общая схема ясна.
Теперь хочу уяснить подробности именно про спектроскопическую часть, начиная  фибер-приемника.
На фото видно, что собственно оптическая часть каждого из 4000 фибров занимает очень небольшую площадь по сравнению с общей площадью - на взгляд менее 10%, остальные 90% забито механизмами привода.
Но ведь свет от зеркала В распределяется равномерно по всей площади фибер-приемника (1,7м поперечник).
Получается, что полезно используется в лучшем случае только 10% площади.
Иначе говоря, как получается, что сфокусированное изображение какой-то звезды попадает в "глаз" какого-то фибра, а не падает мимо него ?

К тому же не пойму, что настраивают механизмы привода фибров ?
Точная фокусировка вперед-назад ?
Но по схеме рычажного механизма кажется что там какие-то повороты происходят.

[Gleb1964]

Например, какое фокальное расстояние макротелескопа ?

20 метров

Зачем на макро-зеркалах А и В центральные пластины, если фибер-приемник между ними их затеняет ?

относительно них выстраивается геометрия сегментных зеркал и телескопа. без них юстировать будет сложнее.

Не поэтому. Для разных полевых углов тень от приемника будет двигаться, затеняя различные участки зеркала. На предельных углах поля (5 градусов) тень съезжает так, что центр зеркала открывается и работает.
Умножьте 20 метров фокуса на угол 5 градусов - это те самые 1.7 метра размера приемника, это и значит, что центр зеркала работает при предельных полевых углах.

[krussh]

Не поэтому.

Ok, босс!
А на пластине?

Иначе говоря, как получается, что сфокусированное изображение какой-то звезды попадает в "глаз" какого-то фибра, а не падает мимо него ?

Фибер перемещается в фокальной плоскости.

К тому же не пойму, что настраивают механизмы привода фибров ?

Перемещают фибер чтобы

изображение какой-то звезды попадает в "глаз" какого-то фибра, а не падает мимо него ?

Получается, что полезно используется в лучшем случае только 10% площади.

И одновременно получаем 4000 спектров. Это даже оооочень эффективно.

[Gleb1964]

Ok, босс!
А на пластине?

не понял вопроса.
Изображение на пластине фотоприемников от полевого угла смещается на такую же величину, как и тень от пластины на зеркале. Для крайнего полевого угла изображение будет на краю пластины, а тень от пластины сместиться на половину диаметра пластины, открывая центр зеркала. Вы об этом спросили?

[krussh]

Вы об этом спросили?

не, я про пластину Шмидта = целостат = входной зрачок.