SX Spectrograph

Beschreibung

Die Spektroskopie astronomischer Objekte ist für viele Amateurbeobachter ein relativ unerforschtes Gebiet, da wirklich kompakte, preiswerte und effektive Spektrometer bis vor kurzem nicht verfügbar waren. Diese Situation ändert sich nun, und die Spektrometrie wird immer beliebter, um den wissenschaftlichen Wert von Amateurbeobachtungen zu erweitern und dem Hobby eine neue Dimension zu verleihen. Das SX-Spektrograph ist unsere Antwort auf die Notwendigkeit einer sehr kompakten und leistungsstarken Einheit, die einfach zu bedienen ist.

Der SX-Spektrograph ist nur 125 x 140 x 75 mm groß und wiegt etwas über 1 kg. Er ist solide in einem gefrästen Aluminiumgehäuse konstruiert und verformt sich daher während des Gebrauchs nicht. Das optische Design basiert auf einem hochkorrigierten, konkaven Reflexionsgitter mit 550 Linien pro mm, das eine Spektrallänge von 31 mm von 340 bis 900 nM bietet. Das gesamte Spektrum ist durch Verstellen eines gleitenden Kameraträgers über eine Gewindespindel zugänglich, aber der größte Teil des sichtbaren Spektrums kann ohne Verstellung gesehen werden, wenn eine SX694-Bildkamera verwendet wird. Ein Spaltrad mit 6 Positionen, mit verschiedenen Spaltbreiten und -längen, ist vorhanden und ermöglicht die Optimierung von Empfindlichkeit und Auflösung für das Projekt des Benutzers. Der Auflösungsfaktor R bei Verwendung der kleinsten Spaltbreite (20 Mikrometer) beträgt ungefähr 2000.

Das Design des SX-Spektrographen integriert eine Lodestar X2-Leitkamera, die das Bildfeld über einen Strahlteilerwürfel mit 10% / 90% beobachtet. Der Spalt ist im Feld nicht direkt sichtbar, aber seine Positionskoordinaten werden bereitgestellt und durch ein Cursorfeld markiert, das von der PHD2-Tracking-Software erzeugt wird. Es ist daher recht einfach, das interessierende Objekt in das Spaltcursorfeld zu bewegen und dann einen beliebigen geeigneten Leitstern im Lodestar-Feld für das Tracking auszuwählen.

Der Spektrograph enthält auch eine batteriebetriebene Spektrallinienquelle zur Kalibrierung. Diese Quelle verwendet eine kleine Gasentladungslampe, die mit einer Mischung aus Neon und Argon gefüllt ist. Das Ergebnis ist eine Reihe von Spektrallinien, die das gesamte sichtbare Spektrum abdeckt und eine Möglichkeit bietet, die Wellenlängen der Linien aus jeder externen Quelle zu bestimmen. Das Kalibratorlicht wird mit einer alkalischen PP3-Radiobatterie betrieben und kann über den kleinen Kippschalter über den Lodestar-Buchsen eingeschaltet werden.

Der optische Eingang zum Spektrographen erfolgt über einen T2-Gewinderingadapter (weiblich). Es gibt auch eine Option mit 48 mm Gewindering (weiblich) auf Anfrage. Der hintere Brennpunktabstand vom Spalt zur Vorderseite des T2-Rings beträgt ungefähr 40 mm mechanisch (37 mm optisch) und die freie Apertur beträgt 11 mm. Das kleine Loch dient dem Zugang zur Spaltrad-Arretierschraube und ist nicht Teil des optischen Pfads.

Das T2-Gewinde ist Teil eines abnehmbaren Tubus, der normalerweise in einer Feinfokussierhülse durch eine M4-Madenschraube verriegelt ist (zugänglich, wenn der Kasten abgenommen ist). Die Feinfokussierhülse wird selbst durch den großen Feinfokussierring angetrieben, der den T2-Adapter umgibt. Eine Umdrehung dieses Rings bewegt die Kamera um 0.75 mm ein- oder auswärts und ermöglicht die präzise Fokussierung des Spektrums auf den Kamerasensor.
Da das Spektrum zu lang ist, um mit einem typischen CCD-Sensor vollständig abgebildet zu werden, kann die Fokussiereinheit entlang des Spektrums bewegt werden, indem die Antriebsschraube gedreht wird, die am rechten Ende des Kreuzschlittens sichtbar ist. Die drei Rändelschrauben werden leicht gelöst, um den Schlitten zu bewegen, und wieder festgezogen, sobald er sich in der richtigen Position befindet. Da das Gitter für ein kompaktes optisches System ausgelegt ist, ist der verfügbare hintere Brennpunktabstand für die Bildkamera etwas begrenzt. Er beträgt typischerweise maximal etwa 20 mm, was für die meisten kompakten astronomischen CCD-Kameras ausreicht, aber
nicht für eine DSLR. Wir empfehlen die Verwendung entweder der SX-694- oder SX-814-Monokameras für hochauflösende Bildgebung mit guter Empfindlichkeit. Schöne Farbspektren können mit einer SX-M25C aufgenommen werden. Die Kamera wird auf den T2-Adapter geschraubt und die korrekte spektrale Ausrichtung wird erreicht, indem die Fokus-Arretierschraube gelöst und der T2-Adapter gedreht wird. Die ungefähr korrekte Fokusposition kann auch durch Einstellen der T2-Adapterverlängerung mit der Arretierschraube erreicht werden.