QUASAR

Ciao a tutti !

Come promesso incomincio a raccontarvi un pò dello spettroscopio Spectra L200. Spero di non annoiarvi e che la cosa vi sia interessante. Invece di caricare un file documento lungo preferisco postare a spezzoni direttamente qui. Ci saranno quindi due tre puntate, in questo modo chi è interessato ha tempo di approfondire l'argomento tra una puntata e l'altra e quindi "digerire" meglio la "mappazza". Una seconda cosa che vorrei dirvi è che non sono legato commercialmente a questo strumento e all'ideatore. Anzi ci sto spendendo sopra per migliorarlo dove c'è da migliorare. Trattandosi di uno strumento da auto-costruzione la cosa bella è che si può realmente smontarlo a pezzi e capire dove metterci mano, così come sto facendo in questo periodo per risolvere il problema della guida, oppure, come secondo esempio, sul mio attualmente è montato un reticolo a 600 linee, per aumentare la risoluzione a breve installerò un reticolo a 1800 linee e sostituirò l'attuale slit con uno fisso. Comunque....andiamo per ordine...c'è tanto da dire:

Introduzione

Prima dell’avvento dello Spectra-L200 il costo per entrare nel mondo della spettroscopia a livello intermedio e avanzato era piuttosto alto. Normalmente una volta che le soluzioni Star Analyser/Rainbow optics sono state utilizzate e sfruttate il prossimo passo nella curva di apprendimento è la possibilità di disporre di uno spettroscopio dotato di slit (fessura) per l’alta risoluzione. Questo può significare spendere più di 2800 euro per l’acquisto di uno spettroscopio Baader Dados unit o di un Shelyak Lhires III. Non fraintendetemi , questi sono eccellenti spettroscopi e l’investimento è effettivamente giustificato, ma comunque si tratta di una spesa considerevolmente alta per un astrofilo.
L’alternativa è autocostruirsi uno spettroscopio sfruttando i diversi progetti disponibili in internet prendendoli dal sito di Christian Buil (http://www.astrosurf.com/~buil/) oppure dal sito del nostro italianissimo e validissimo Fulvio Mete (http://www.lightfrominfinity.org/). Questi progetti possono essere realizzati sia con l’uso di reticolo a trasmissione, sia con l’uso di reticoli a riflessione. Certamente questi progetti richiedono delle doti DIY (Do It Yourself = fallo da solo = arrangiati) non banali. Ma quelli come me che sono quasi del tutto privi di caratteristiche DIY che opzioni hanno ? Non tante... forse uno spettroscopio di seconda mano o aspettare che un amico ti aiuti a costruirlo…

Ora c’è un alternativa non commerciale: autocostruirsi uno spettroscopio utilizzando il kit Spectra-L 200

Questo kit contiene tutti i componenti critici ed indispensabili per l’autocostruzione in un paio di pomeriggi di uno spettroscopio Littrow da 210 mm dotato di slit. A parte la vernice e il cacciavite, tutto viene reso disponibile.

Per fissare lo Spectra-L 200 al telescopio si possono utilizzare gli adattori da 1,25” o 2” disponbili o gli adattori SCT/T che si possono avvitare alla “femmina” T thread fornita nel kit.

Per la guida si può utilizzare un telescopio di guida, cosa che ho fatto all’inizio, oppure un flip mirror modificato in un beam splitter che vi raccomando. Il (lo?) beam splitter vi permette di eliminare il teleguida e risparmiare sul peso, oltre che ad essere molto precisi nel guidare sulla stessa stella oggetto dell’analisi spettroscopica (stella target). Considerate che la stella target deve restare dentro lo slit che normalmente è largo 20 microns.... ma non spaventatevi non è così difficile e non ci vogliono molti soldi se siete già astro-imagers .

Lo Spectra-L 200 si può collegare sul lato camera o al CCD o ad una DSLR perché il kit prevede un “maschio” T thread.

(prosegue prossimo post). Ciao ! Marco

Molto bene Marco, mi pare un'ottima idea quella di fare una descrizione sul topic invece del documento a se'. Ci sono anche piu' occasioni di discussione.

In effetti dopo aver montato uno strumento del genere si acquista una certa "coscienza" di come funziona l'oggetto che permette la visione degli spettri. Ho letto che ci sono delle messe a punto abbastanza rigorose che fanno uso anche di un laser. Se non e' come costruirlo da zero, e' senz'altro molto formativo assemblarlo e completare le necessarie tarature. Il Lhires III mi pare che oggi non sia piu' venduto in kit, comunque anche per il modello gia' assemblato occorre smanettare un pochino per mettere a punto delle parti che possono essere soggette a leggeri spostamenti (per eventuali colpi, escursioni termiche, ecc.). Ad esempio il supporto del sistema di rinvio per la guida (vista fenditura) oppure quello che regge lo specchietto fuori asse che devia il fascio di luce verso il collimatore. Naturalmente poca roba rispetto alla costruzione dello Spectra L-200 o, ancora meglio, rispetto ad uno strumento progettato e costruito da zero.

Il (lo, ma come si dice?) beam splitter mi sembra un'idea geniale. Piu' che per la riduzione di peso a mio avviso, per la capacita' di puntare e mantenere il target nella fenditura per tutto il tempo dell'esposizione. Come ti dicevo vorrei consigliare un sistema analogo per lo spettroscopio di Lugli in uso presso l'Osservatorio Astronomico Colle Leone. Si tratta di questo:
che come vedi ha la fenditura piuttosto lontana e sistemata al termine di un tubo da 31.8mm. Probabilmente sarebbe meglio costruire due pareti metalliche che inglobano l'intero strumento, sulle quali fissare un raccordo per il telescopio piu' robusto, magari da 50 mm di diametro. Il beam splitter potrebbe essere fissato subito davanti alla fenditura. Dobbiamo pensarci meglio. Il problema lo conosci, la fenditura e' oltretutto fissa ed e' difficile puntare con precisione il target. Non ci sono problemi con soggetti molto luminosi ma con stelle deboli e' un macello...

Non vorrei andare OT e ti lascio continuare il racconto della tua esperienza con lo Spectra L200.

A presto
Paolo

Paolo, il dispositivo di cui parli nel tuo post secondo me va benissimo anche se. come dici giustamente, avvicinerei la fenditura al beam splitter, anche se ti suggerisco uno split mirror prodotto con uno specchio bucato al centro con un foro di 5 mm. In teoria la fenditura potrebbe essere anche stare lontana dal beam splitter perchè tu non guidi su una immagine riflessa dalla fenditura, ma guidi sulla immagine entrante che passa attraverso il beam splitter (o split mirror) sul quale è puntata la camera di guida che raccoglie l'immagine riflessa, il problema è che se la fenditura è troppo lontana può risentire di flessioni anche variabili (quindi incontrollabili) e questo può compromettere la ripresa (non la guida) perchè ti esce l'oggetto dalla fenditura. Quindi io avvicinerei la fenditura il più vicino possibile allo beam splitter. Facendo così avresti anche la possibilità di sviluppare in futuro una guida sull'immagine riflessa dalla fenditura che chiaramente dovrebbe essere prodotta con materiale riflettente, infatti se è sufficientemente vicina probabilmente non avresti più bisogno di un'ottica (lentino) per rifocalizzare l'immagine riflessa sulla camera guida. Quindi in sostanza:

- così va bene ma c'è il rischio di flessioni incontrollate: continui a guidare ma la stella esce dalla fenditura;
- più vicina è meglio con beam splitter e ancor meglio con split mirror così non perdi luce stellare (il beam splitter ti porta via un 4-8% della luce stella).
- un domani puoi pensare di sviluppare un sistema di guida a luce riflessa da fenditura senza ausilio di ottica adattiva.

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Cari Amici, proseguo con la descrizione dello spettroscopio L200.

Meccanica

Il box dell’L200 è in alluminio ed ha uno spessore di 1.5 mm. Una delle prime operazioni che si esegue una volta ricevuto il kit è la verniciatura della “carpenteria” con una vernice spray , nera all’interno e di un colore di proprio piacimento all’esterno, io ho verniciato tutto di nero, interno ed esterno. Ho trovato sul mercato (9 euro) uno spray apposta per alluminio (ditta Talken, nome : Anodal). Sul lato telescopio si posiziona e si avvita un blocchetto dove centralmente è ricavato un foro M42 x 0.75, e un blocco identico si collega sul lato CCD. La fenditura (slit) fornita è della Surplus Shed, si può regolare nell’apertura da 0.0mm-0.5mm (500 micron) e presenta una altezza di 3 mm. Considerate che normalmente le fenditure presentano aperture fisse che possono variare da 15 fino a 30 microns. Chiaramente quando la fenditura è fissa le misure effettuate sono ripetibili, mentre quando è variabile è difficile riposizionarla esattamente sullo stesso punto, mi spiego meglio: se la posiziono a 25 microns ed eseguo uno spettro su un oggetto e poi mi sposto su un altro oggetto e ho la necessità di allargarla a 35 microns, dopodichè per un terzo oggetto devo tornare a 25 microns, non è detto che riesco a posizionare la manopolina di regolazione allo stesso valore della prima misura 25 microns. Per superare questo limite quindi conviene o utilizzare una fenditura fissa, e questo è possibile perché l’L200 è progettato per inserire anche le fenditure fisse disponibili sul mercato, oppure contare i pixels sullo schermo alle stesse coordinate x e y dell’immagine. Una volta regolata la fenditura si monterà uno specchietto 25 mm x 25 mm x 3 mm che servirà per riflettere l’immagine dell’oggetto celeste sulla lente collimatrice da 38 mm, la quale si monta in una zona prestabilita un po’ prima del reticolo di diffrazione. Quest’ultimo è la parte più delicata e non si deve assolutamente toccare con le dita, normalmente lo si monta per ultimo. Tornando alla lente collimatrice questa è montata ad una determinata e precisa distanza dallo slit. Il reticolo di diffrazione invece è installato in un albero di supporto che rotea su una tenuta di precisione da 6 mm. L’inclinazione del supporto si può regolare finemete utilizzando delle viti di regolazione che permettono di collimare il reticolo con l’asse ottico. La rotazione del reticolo per scansionare le diverse lunghezze d'onda è realizzata grazie ad una testa micrometrica 0-25mm montata esternamente e dotato di un “naso” sferico da 6 mm che spinge il reticolo agendo sul retro del supporto. Il reticolo è mantenuto in pressione sulla testa micrometrica da una piccola molla. Questo assicura che il supporto del reticolo sia sempre in contatto con la testa micrometrica con una leggera pressione esercitata da questa piccola molla. E’ possibile realizzare una corsa da l’immagine dell’ordine zero al vicino IR. Quando arriva a casa il kit contiene le seguenti parti:

2 lati esterni in alluminio, 210mm x 200mm
1 sezione del box di contenimento, 150mm x 140mm (superficie interna)
1 sezione esterna del box di contenimento, 210mm x 200mm (superficie esterna)
1 sezione lato telescopio, 60mm x 60mm x 6mm, T-threaded
1 sezione lato CCD od DSLR, 60mm x 60mm x 6mm, T-threaded
1 maschio adattora T thread
1 supporto per lo slit, 60mm x 60mm (diametro foro 18mm)
1 supporto della lente di collimazione, 60mm x 60mm (diametro foro 38mm)
1 supporto per reticolo, 40mm x 40mm x 10mm (6mm tenuta, 6mm albero)
1 supporto per la testa micrometrica Micrometer , 15mm di diametro x 15mm di spessore
1 molla per reticolo
1 manopolina dotata di alberino per regolare la fenditura
1 specchietto 25mm x 25mm montato su un frame di supporto
1 lente acromatica di collimazione da 38mm
2 O rings da 36mm
1 testa micrometrica, 0-25mm
1 reticolo di diffrazione Optometrics 600 l/mm già montato su un supporto

Diverse viti in inox

Optional:
Neon reference lamp, con supporto e albrino per la rotazione durante l’utilizzo
Elettronica Neon driver PCB (12V), interrutore e 3m 12V connettore accendi sigari. La lampada neon si monta nello spazio compreso tra il collegamento con il telescopio e lo slit.

Attrezzi necessari

Cacciaviti piccoli e grandi
Cutter
3mm chiave Allen

Come funziona il tutto ?

Si mette a fuoco l'immagine della fenditura sul CCD. Quindi si punta una stella e si traguarda nella fenditura, si stringe l'apertura della fenditura fino a mantenere circa l'80% della superficie della stella. La luce della stella passante attraverso la fenditura viene riflessa dallo spechietto, è collimata dalla lente collimatrice sul reticolo di diffrazione, ripassa attraverso la lente collimatrice (la stessa di prima) ed esce dallo spettroscopio per essere catturata dal CCD. Siccome dobbiamo fare l'intero spettro si eseguono più riprese e tra una ripresa e l'altra si gira la ghiera della testa micrometrica affinchè si possano scansoniare tutte le lunghezze d'onda del visibile. Con il mio ccd (mx916) un mosaico di tre immagine compone tutto lo spettro. Chiaramente nel frattempo la stellina deve rimanere dentro la fenditura e quindi dobbiamo guidare. Come? Ve lo racconto la prossima volta.

Wow che dettaglio!

Marco, condivido quanto dici a proposito della modifica allo spettroscopio che ti ho mostrato. Tralasciando l'ipotesi della fenditura riflettente (anche se valida e' piuttosto complessa da realizzare), non mi fiderei di uno splitter posto lontano dalla fenditura, so per esperienza quanto e' difficile puntare e soprattutto mantenere una stella dentro una fenditura da 20-30 micron di larghezza. Una piccola flessione e la stella e' andata. Anche se accadesse solo parzialmente vorrebbe dire perdere efficienza, con stelle poco luminose e'un bel guaio...

Tornando in topic... Sul lato costruttivo non mi pronuncio, non sono un grande esperto di autocostruzione! Solo una curiosita', dici che internamente e' verniciato nero, ma e' completamente isolato dalle luci esterne? Te lo chiedo perche' per il Lhires III la verniciatura non e' sufficiente. Il particolare disegno meccanico, con le pareti di alluminio ripiegate agli spigoli, lascia delle piccole aperture alle estremita' da cui entra luce. Prendendo lo spettro di soggetti deboli, ho verificato che effettivamente ci sono tracce di luce parassita. Ho dovuto coprire tutti gli spigoli con il nastro isolante nero. Se ci fai caso tutti i Lhires che si vedono in giro sono conciati piu' o meno allo stesso modo. Mi e' capitato di vederne anche ricoperti da nastro metallizzato riflettente per l'utilizzo sul Sole. Per quanto costa potevano pensare a dei feltrini isolanti...

Per l'argomento fenditura credo anche io che faresti bene a sostituirla con una a larghezza fissa proprio per i motivi che dici. Una campagna osservativa protratta nel tempo (per misure di EW di una riga, di posizione o altro) e' meglio usare un setup stabile. Con la risoluzione limitata dalla fenditura (il nostro caso) ti ritroveresti ad avere risultati con precisione sempre diversa. Oltretutto te lo puoi permettere visto che hai implementato lo splitter per il centraggio dei target. Ovviamente stiamo parlando di una fenditura ad apertura variabile di costo non elevato. All'osservatorio di Asiago ne usano una controllata via computer che sicuramente non soffre di questi problemi L'unico neo e' che forse costa diverse migliaio di euro...

A presto
Paolo

PS: ricorda che se vuoi puoi anche corredare il testo del topic con qualche immagine (con invia allegato).

Ciao Paolo !

Per quanto riguarda la verniciatura: il kit viene fornito non verniciato e quindi mi sono comperato una vernice apposta nera opaca per alluminio. Quando si vernicia con lo spray puoi decidere quante mani dare se non sei soddisfatto dopo i primi tentativi. Io ne ho date tre. Si deve stare attenti che la vernice non si accumuli all'interno delle zone pre-forate dove si andranno ad avvitare le varie parti. Nel kit viene dato a disposizione anche un feltrino lungo 2 metri e stretto 8 mm che è dotato di una parte adesiva. Quindi durante l'assemblaggio, prima di chiudere il box, lo si applica lungo tutto il perimetro in modo che le parti che andranno a sovrapporsi siano ben aderenti....nonostante tutto ciò anche io ho avuto problemi di luce parassita e quindi ho utilizzato dello scotch nero da elettricista applicato lungo tutte le aree di unione, inclusa la parte dove entra il micrometro.

(devo capire come attaccare delle immagini come fai tu ho provato con il comando Img ma mi da questo [img]/[/img] e poi non so che fare....). Io ho un sacco di foto e di immagini sul mio computer ma non in internet.)

Ciao,
Marco

Ho creato un album con tutte le foto. Si chiama L200:

http://quasar.teoth.it/index.php?option ... Itemid=127

dai prossimi post proverò ad attaccare delle foto.
Ciao !
Marco

TEST



Questo sopra è il feltrino verde che si usa per evitare l'entrata di luce parassita. Nonostante questa protezione è comunque consigliabile utilizzare scotch nero sull'esterno.

Ciao,
Marco

test fallito.... capirò dove sbaglio ?