Righe di calibrazione lampada Ar-Ne Alpy 600

[Paolo]

Ciao a tutti. Penso lo schema sotto possa essere di aiuto a chi si appresta a calibrare gli spettri dell'Alpy 600 per la prima volta con la lampada Ar-Ne (tipo Relco).

La non coincidenza fra il profilo calibrato in lunghezza d'onda e lo spettro 2d e' dovuta alla presenza del prisma che nell'Alpy genera uno spettro a dispersione non costante.

Siccome le righe sono molto ravvicinate considerando la dispersione dell'Alpy 600, la prima raccomandazione e' quella di curare al meglio la messa a fuoco in modo che non si allarghino e vadano quindi ad interferire con le righe adiacenti.

Le tredici righe evidenziate sono quelle che il software ISIS utilizza per il calcolo del polinomio nella modalita' "Alpy 600 (with calibration module)". Come si puo' vedere, il range dinamico e' assai elevato. In particolare abbiamo la riga piu' debole sui 5400.56 e la piu' forte sui 7383.98 (come anche quella sui 5852.49). Si deve prestare attenzione ad ottenere un SNR sufficiente per la riga debole, nel contempo non saturare le due righe piu' intense.

Un buon punto di partenza a mio avviso e' quello di esporre il singolo frame, se possibile, in modo da raggiungere i 30000-40000 ADU per la riga piu' intensa. Controllare poi se il rapporto s/r della riga a 5400.56 e' sufficiente (anche ad occhio ma la verifica e' provare la calibrazione con ISIS). RAggiungendo questi livelli dovrebbe sicuramente essere sufficiente, se non lo fosse si possono prendere un paio (o piu') frame e mediarli.

Un esempio di calibrazione con uno spettro della lampada che mi ha fornito Umberto (che ringrazio). Lo stesso spettro 2d che ho riportato sopra con le etichette.

Wavelength fit deviation
point #1 x = 577.085 lambda = 3946.013 dlambda = 0.087
point #2 x = 613.804 lambda = 4158.642 dlambda = -0.052
point #3 x = 674.293 lambda = 4510.733 dlambda = -0.003
point #4 x = 680.232 lambda = 4545.368 dlambda = -0.318
point #5 x = 699.528 lambda = 4657.932 dlambda = -0.032
point #6 x = 717.845 lambda = 4764.790 dlambda = 0.080
point #7 x = 752.123 lambda = 4964.635 dlambda = 0.445
point #8 x = 827.211 lambda = 5400.736 dlambda = -0.176
point #9 x = 905.779 lambda = 5852.527 dlambda = -0.037
point #10 x = 978.819 lambda = 6266.533 dlambda = -0.043
point #11 x = 1021.729 lambda = 6506.522 dlambda = 0.008
point #12 x = 1138.681 lambda = 7146.929 dlambda = 0.111
point #13 x = 1182.986 lambda = 7384.050 dlambda = -0.070
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Coefficient a4 : 6.544111E-10
Coefficient a3 : -3.002010E-06
Coefficient a2 : 4.387636E-03
Coefficient a1 : 3.20657
Coefficient a0 : 1138.711
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RMS : 0.214729
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Registrare un valido spettro della lampada e' importantissimo ma puo' non essere l'unico fattore che concorre alla buona riuscita della sua calibrazione in lunghezza d'onda. Ad esempio ci sono anche i fattori geometrici (smile), la dimensione "virtuale" del pixel e la scelta della riga fondamentale per la quale forniamo la coordinata X nel frame (nella tab 3. Calibration - usando il file mode). Merita di essere menzionato il fatto che il sottocampionamento dello spettro da parte della camera CCD e' in grado di creare parecchi problemi. Infine va tenuto conto che non tutte le lampade esibiscono uno spettro identico, quindi alcune righe potrebbero avere una intensita' leggermente diversa rispetto a quanto ho mostrato sopra. Tutti argomenti di cui possiamo discutere...

Paolo

[Max]

Utilissimo grazie mille Paolo

[Max]

pensavo,e qui arriva la domanda stupida: se utilizzo il modulo di calibrazione non ho più bisogno di prendere la stella di riferimento giusto?.
Ecco ora mi bannano

[LFranco]

Ciao Max,
il modulo di calibrazione serve per calibrare "in lambda" gli spettri, quindi per trovare (ed applicare) la relazione (solitamente non lineare) che lega la posizione dei pixel dello spettro acquisito alle lunghezze d'onda in Angstrom.

La stella di calibrazione, che si riprende alla stessa massa d'aria del target, serve per correggere gli effetti della risposta del sensore CCD e quelli dovuti alla rifrazione atmosferica.

Quindi per dirla in altri termini: dovrai acquisire lo spettro della lampada per la calibrazione in lunghezze d'onda dello spettro e dovrai acquisire lo spettro di una stella di riferimento (tipo A0V solitamente) per correggere il profilo spettrale.

Saluti
Lorenzo Franco

[Max]

Chiarissimo grazie Lorenzo per la spiegazione.

[Max]

Riesumo questo topic perché sto cercando di calibrare la lampada, quello che riscontro è la differenza tra le righe che sono sullo spettro e quelle di verifica ,mi spiego, ho provato sia il file di Umberto che quello originale di Shelyak, stabilisco quali che sono le righe inserisco i punti ecc. ma quando effettuo la verifica solamente 3 o 4 righe combaciano, ho pensato vabbè mi sono sbagliato a segnare, che ho fatto allora, ho sovrapposto i due file per essere sicuro che combaciassero, ok combaciano quasi perfettamente, e invece no la verifica è sempre sbagliata ,anche cambiando il polinomio le cose non migliorano. Più tardi rifaccio la calibrazione e vi allego le foto.
Grazie per l'aiuto
Massimo

[Max]

inserisco le immagini

non so che altro fare...

[Paolo]

Ciao Max, io vedo due problemi. Il piu' importante e' l'errata identificazione delle righe della lampada (tranquillo, basta un po' di allenamento!). Ad esempio la riga che nella calibrazione hai attribuito a 4510.73A non si trova alla coordinata X=365 ma ben oltre 400. Vedi qui sotto, ho riportato grosso modo dove devi cercare le righe del tuo profilo.

Curioso che, essendoci nello spettro della relco una marea di righe, la calibrazione va sempre in porto, ovvero il software ne trova sempre qualcuna anche se la lambda e' sbagliata. Comunque, il campanello d'allarme e' dato dal valore dei residui. Nel tuo caso -38.6A e' veramente troppo (nel primo post puoi vedere che nella calibrazione di ISIS i valori oscillano fra un centesimo di Angstrom e 0.44A).

L'altro problema riguarda la risoluzione spettrale del profilo. Dico del profilo perche' non so se si tratta di un problema nato in fase di binning (geometria dello spettro 2d non corretta, area di binning non ottimale, ecc). Il profilo che hai messo a confronto nella prima immagine (oppure quello di Umberto che ho impiegato nel topic) ha una risoluzione nettamente superiore. Con le righe cosi' allargate come le tue non sara' semplice ottenere una buona calibrazione perche' molte saranno mixate (blend) con quelle vicino.

Se vuoi ragionare sulle cause, prova a condividere il tuo frame FIT della lampada (devi prima zipparlo).

In generale, per l'identificazione delle righe (ovvero quali lambda associare alle rispettive coordinate X) ti consiglio di usare inizialmente entrambi gli spettri 2d (es. il tuo e quello di Umberto) e non un 2d con un profilo o due profili. Ti annoti sul tuo le lambda e poi lavori solo su quello. Fra l'altro, come puoi vedere dal post di apertura, la scala dello spettro 2d dell'Alpy non e' lineare (a causa del prisma nel percorso ottico dello spettrografo), quindi le righe non coincideranno mai se le sovrapponi ad un profilo calibrato (nei nostri profili l'asse X è sempre lineare, credo valga anche per RSPEC).

Paolo