Bedienungsanleitung BACHES

1
Februar 2015 – Deutsche Version 0.6
Der BACHES-Spektrograf entstand in Zusammenarbeit von:

Max-Planck Institut für Extraterrestrische Physik
www.mpe.mpg.de

CAOS
spectroscopy.wordpress.com

Baader Planetarium GmbH
Zur Sternwarte
D - 82291 Mammendorf
Tel.: +49 (0) 8145 - 80 89-0
Fax: +49 (0) 8145 - 80 89-105
www.baader-planetarium.de
2 2
Spektrograf
BACHES Spectrograf
Anleitung
Vielen Dank für den Kauf dieses Produkts von Baader
Planetarium. Um mit Ihrem BACHES-Spektrografen die
besten Ergebnisse zu erzielen, lesen Sie diese Anleitung bitte
aufmerksam durch, bevor Sie ihn erstmals einsetzen.
Halten Sie diese Anleitung immer griffbereit und schauen Sie
auf der Webseite von Baader Planetarium unter
http://www.baader-planetarium.de/ nach aktuellen Informationen zu diesem Instrument.
33
Lieferumfang
Wenn Sie Ihren Spektrografen das erste Mal auspacken, überprüfen
Sie bitte anhand der Liste, ob alle Teile vorhanden sind. Sollte etwas
fehlen, kontaktieren Sie bitte Ihren Händler.
Standardausstattung








BACHES-Spektrograf
T2-Schnellwechsel-System (#2456313A)
Okular 20mm (#1304120)
Okularstutzen mit Drehfokussierung (#2458125)
Inbusschlüssel 2.5 mm
Inbusschlüssel 2.0 mm
Inbusschlüssel 1.5 mm
Inbusschlüssel 1.3 mm
44







VariLock-Verlängerung (#2956929)
1¼"-Stoppring (#1905131)
Slit Viewer (Nachführobjektiv für Spaltbetrachtung mit M28.8Gewinde)
Baumwollhandschuhe
Holzstäbchen, mit dem das Spaltplättchen sanft zum Wechsel
des aktiven Spalts (25m/50m) verschoben wird.
Wasserdichter, schlagfester ABS-Expeditionskoffer mit
formgefrästen Fächern – für größtmögliche
Transportsicherheit aller Teile
Gebrauchsanleitung
55
Beschreibung der Teile
1.
2.
3.
4.
5.
Blick auf die Spektrografenspalte, 1¼”-Steckanschluss
Schrauben für seitliche Ausrichtung des Echellegitters
Schraube für vertikale Ausrichtung des Echellegitters
Schraube zur Fokussierung des Spektrums
Anschluss der Remote Calibration Unit (RCU)
66
Beschreibung
der Teile
Part description
1.
6.
2.
7.
3.
8.
4.
5.
9.
10.
11.
Blick
auf die
Spektrografenspalte,
1¼”-Steckanschluss
2" Baader
M48-Klarglasfilter
(#2458416)
Schrauben
für
seitliche
Ausrichtung
2” Steckhülse mit M48-Filtergewindedes Echellegitters
Schraube
vertikale
Ausrichtung
desder
Echellegitters
Drehknopffür
zum
Einspiegeln
des Lichts
RCU
Schraube
zur Fokussierung des Spektrums
Kalibrationseinheit
Anschluss
Remote
Calibration
Unitder
(RCU)
Drehknopfder
zum
Ein- und
Ausschalten
Spaltbeleuchtung
T2-Gewinde aus Ausgang des Spektrografen
Adapter M55x1 auf 2”-Gewinde aus gehärtetem Stahl, mit
58mm v-förmiger Fräsnut
6
77
1 EINFÜHRUNG
9
2 SCHNELLSTART
10
2.1 Visuelle Beobachtung des Spektrums
2.2 Fokussierung des Spektrums
2.3 Beobachtung einiger üblicher Lichtquellen
3 VORBEREITUNG DES BACHES
3.1 Anschluss eines Detektors an den BACHES
3.1.1 Astronomische CCD-Kamera
3.1.2 Gehäuse einer DSLR-Kamera
10
11
12
17
17
17
20
3.2 Ausrichtung und Fokussierung des Spektrums
3.3 Verwendung des Nachführobjektivs (Slit-Viewer)
23
25
3.3.1 Einsetzen eines Nachführokulars
3.3.2 Ansetzen einer Nachführkamera an den Slit-Viewer
3.3.3 Vergrößerungsstufe des Spaltbildes verändern
25
28
30
3.4 Die Wahl des Spaltes
3.5 Anschlussmöglichkeiten des BACHES an ein Teleskop
3.6 Den BACHES an ein Teleskop ansetzen
32
34
35
ANHANG A: OPTIONALES ZUBEHÖR
37
ANHANG B: WARTUNG
40
ANHANG C: PFLEGE DER OPTISCHEN BAUTEILE
41
ANHANG E: SPEZIFIKATIONEN
45
ANHANG F: VIGNETTIERUNG
47
ANHANG G: LITERATUR
50
88
1 Einführung
Der BACHES ist ein Echelle-Spektrograf im mittleren
Auflösungsbereich, der für die Spektroskopie heller Objekte mit
Teleskopen zwischen 20cm und 50cm Öffnung optimiert wurde. Er
hat ein relativ geringes Eigengewicht und ist für den robusten und
vielseitigen Einsatz am Fernrohr vorgesehen. Der BACHES kann als
stand-alone Spektrograf für die Sonnenspektroskopie oder die
Untersuchung irdischer Lichtquellen eingesetzt werden.
“BACHES” steht kurz für BAsic éCHElle Spectrograph.
Die wichtigsten Eigenschaften des BACHES:

Spektralbereich: von 392nm bis ca. 800nm. Der umfasste
Wellenlängenbereich hängt von der Größe des Detektors ab.

Zwei Spalte, 25μm oder 50μm breit und jeweils 130µm lang,
zwischen denen hin- und her gewechselt werden kann.

Das mittlere Auflösungsvermögen (R = beträgt 18000
(25µm-Spalt) und 10000 (50µm-Spalt).

Kompakt und leichtgewichtig: nur 1350g (ohne Kamera).

Hohe mechanische Festigkeit: Weniger als 9μm Verschiebung
im Spektrum, auch bei ungünstigster Teleskoplage (Test mit
SBIG ST-1603ME CCD-Kamera).

Optimiert für CCD mit Abmessung ca. 15mm x ca. 10mm und
9μm Pixelgröße (bsp. KAF-1603).

DSLR-Kameras können angeschlossen werden.

Optimiert für Teleskope 8” - 24” bei Öffnungsverhältnis f/10.

Kalibriert.

Abschaltbare rote LED-Hintergrundbeleuchtung, um den
aktiven Spalt in Nachführokular/-kamera sichtbar zu machen.

Vorbereitet für eine der beiden Möglichkeiten, die Kalibration
durchzuführen. Weitere Informationen über die Optionen zur
Kalibrierung in Anhang D.
99
2 Schnellstart
2.1 Visuelle Beobachtung des Spektrums
Entfernen Sie die T2-Staubschutzkappe vom 2”-Steckanschluss. Entfernen Sie die T2Staubschutzkappe am Spektrographenausgang, indem Sie sie
entgegen des Uhrzeigersinns
drehen.
Wählen Sie die Baader VariLockVerlängerung, den 1¼”-Okularstutzen mit Drehfokussierung
und das 20mm-Okular.
Schrauben Sie die Baader
VariLock-Verlängerung an den
T2-Ausgang des BACHES.
1010
Schrauben Sie den 1¼”-Okularstutzen mit Drehfokussierung an
die Baader VariLockVerlängerung.
Setzen Sie das 20mm-Okular in
den 1¼”-Drehfokussierer ein.
Richten Sie den Spektrografeneingang auf eine helle Fluoreszenzlampe (bsp. Energiesparlampe. Zum Fokussieren das
Okular hin- und her schieben.
2.2 Fokussierung des Spektrums
Sichern Sie das Okular mit den
drei Klemmschrauben, wenn Sie
grob scharfgestellt haben.
ACHTUNG: Richten Sie den
BACHES nicht direkt auf die
Sonne!
1111
Drehen Sie den Fokussierer, bis
Sie das Spektrum scharf sehen,
während der BACHES auf die
Lichtquelle gerichtet ist.
Arretieren Sie den
Drehfokussierer mit der
Klemmschraube, sobald Sie ein
scharfes Spektrum sehen.
2.3 Beobachtung einiger üblicher Lichtquellen
Die Spektren wurden mit dem 25m-Spalt und einer Nikon D7100
aufgenommen.
Hinweis: Der CMOS-Sensor der Nikon D7100 ist mit 23.6mm x
15.6mm größer als der Kodak KAF-1603 mit 13.8mm x 9.2mm. Ein
Sensor mindestens in der Größe des Kodak KAF-1603 CCD ist nötig,
um das gesamte Spektrum von 390nm bis 700nm lückenlos
abzudecken.
1212
Halogenlampe 5300K (ISO 200, Belichtung 0.4s)
Halogenlampe 5300K (ISO 200, Belichtung 0.4s)
Wichtiger Hinweis: Ein Geisterspektrum in Form eines diagonal
verlaufenden
Striches
dem Echelle-Spektrum
Wichtiger
Hinweis:
EinistGeisterspektrum
in Formüberlagert.
eines diagonal
Dieser
Gittergeist
entsteht,
wenn
ein
kleiner
Betrag
des auf den
verlaufenden Striches ist dem Echelle-Spektrum überlagert.
CCD-Sensor
fallenden
Lichtswenn
in Richtung
Echelle-Gitter
Dieser
Gittergeist
entsteht,
ein kleiner
Betrag desreflektiert
auf den
und
dort
nach
Erzeugung
eines
Geisterspektrums
nochmals
in
CCD-Sensor fallenden Lichts in Richtung Echelle-Gitter reflektiert
Richtung
CCD-Sensor
reflektiert
wird. Die Intensität
des
und
dort nach
Erzeugung
eines Geisterspektrums
nochmals
in
Geisterspektrums
hängt
vom
Reflexionsvermögen
des
CCD-Sensors
Richtung CCD-Sensor reflektiert wird. Die Intensität des
ab.
Geisterspektrums
hängt vom Reflexionsvermögen des CCD-Sensors
ab.
1313
Fluoreszenzlampe
Fluoreszenzlampe (ISO
(ISO 200,
200, Belichtung
Belichtung 5s)
5s)
Thorium-Argon
Thorium-Argon Kathodenlampe
Kathodenlampe (ISO
(ISO 1000,
1000, Belichtung
Belichtung 10s)
10s)
1414
14
Neon-Lampe (ISO 200, Belichtung 5s)
Helium-Argon Kathodenlampe (ISO 200, Belichtung 2s)
1515
Sonnenspektrum (ISO 200, Belichtung 1/30s)
1616
3 Vorbereitung des BACHES
3.1 Anschluss eines Detektors an den BACHES
3.1.1 Astronomische CCD-Kamera
Das optische Design des BACHES ist für eine Feldgröße von 13.8mm
x 9.2mm bei 9μm Pixelgröße optimiert. Diese Daten weist bsp. der
CCD-Sensor KAF-1603ME auf. Die Sensorgröße stellt die
Minimalgröße dar, die nötig ist, das komplette Spektrum von
400nm bis 700nm mit einer einzigen Aufnahme abzudecken.
Eine Pixelgröße von 9μm entspricht beim 25μm-Spalt einer
Samplingrate von 2.2 Pixel pro FWHM. Diese Samplingsrate sollte
zur Erzielung des höchstmöglichen Auflösungsvermögens mit dem
BACHES nicht überschritten werden.
Detektoren mit Sensoren unter der sinnvollen Mindestgröße von
13.8mm x 9.2mm können verwendet werden. Allerdings werden
Teile des Spektrums nicht abgebildet, insbesondere die am
weitesten im Roten liegenden Ordnungen.
Geeignete Kamera für den
BACHES sind: SBIG ST-1603ME,
STF-8300, FLI ML1603 oder
Aspen CG2.
In diesem Manual wird die ST1603ME als Beispielkamera
dargestellt.
1717
Die SBIG ST-1603ME wird mittels
Baader T2-Schnellwechselsystem
angeschlossen.
Befestigen Sie den T2-Wechselring am Detektor. Der zweite
Ring (Klemmring) des T2Schnellwechsel-systems auf die
Baader VariLock T2Verlängerung aufgeschraubt
(siehe unten).
Schrauben Sie die VariLock T2Verlängerung fest auf das T2Außengewinde des BACHES auf.
Schrauben Sie den Klemmring
fest auf die VariLock T2Verlängerung auf.
1818
Setzen Sie die CCD-Kamera nun
mittels dieser Klemmverbindung
an den BACHES an.
Drehen Sie die CCD-Kamera so,
dass die Kanten der Gehäuse von
Kamera und BACHES ungefähr in
einer Linie stehen. Eine Feinausrichtung geschieht mit Hilfe einer
der beiden Kalibrationslampen.
Ziehen Sie die Klemmschraube
des T2-Wechselsystems nun an.
Damit ist der Anschluss am
BACHES abgeschlossen.
1919
3.1.2 Gehäuse einer DSLR-Kamera
Zum Anschluss einer DSLRKamera an den BACHES
benötigen Sie den passenden T2Ring, den Sie als Zubehörteil bei
der Fa. Baader Planetarium
bestellen können.
Der BACHES-Ausgang ist mit
einem Staubschutzdeckel mit T2Gewinde versehen. Bitte
schrauben Sie ihn bei nicht
angeschlossener Kamera immer
wieder an.
Entfernen Sie den T2-Staubschutzdeckel, indem Sie ihn
gegen den Uhrzeigersinn drehen.
Entfernen Sie auch die vier
benachbarten M4-Schrauben
nebst ihren Unterlegscheiben.
Schrauben Sie den passenden
T2-Ring an den T2-Ausgang des
BACHES an.
2020
Lösen Sie die drei
Madenschrauben und nehmen
Sie den kameraseitigen Ring ab.
Setzen Sie T2-Ring an Ihr
Kameragehäuse an.
Wenn bsp. Die Blitzeinheit der
DSLR-Kamera zu weit in Richtung
BACHES vorsteht, muss die DSLRKamera um 180 Grad gedreht
angesetzt werden.
Richten Sie die Kamerakanten
ungefähr parallel zum BACHES
aus und ziehen Sie die drei
Madenschrauben mit Gefühl an.
Die Feinausrichtung geschieht
mit Hilfe einer der beiden
Kalibrationslampen.
2121
Der BACHES ist nun vorbereitet
für die Feinfokussierung und die
Ausrichtung des Spektrums.
2222
3.2 Ausrichtung und Fokussierung des Spektrums
Mit Hilfe einer hellen Spektrallampe oder einer Fluroreszenzlampe
können nun Feineinstellungen am BACHES vorgenommen werden.
Bitte richten Sie den BACHES nicht direkt auf die Sonne!
Ziel ist, das Spektrum im gewünschten Spektralbereich mittig im
Kamerafeld zu zentrieren und das Spektrum zu fokussieren.
Die Zentrierung wurde während der Qualitätskontrolle werksseitig
bereits vorgenommen und sollte vorerst keine nochmalige
Anpassung nötig machen. Die Fokussierung des Spektrums
hingegen muss vorgenommen werden. Der BACHES ist als
temperaturkompensierendes System ausgelegt, welches im
Temperaturinterval von 30°C ohne Nachfokussieren arbeitet.
Der Backfocus beträgt 55mm
+3/-5mm. Darunter versteht man
die Lage des Brennpunkts hinter
dem Gehäuse des BACHES. Der
Sensor des Detektors sollte
diesen Abstand aufweisen.
Das Spektrum kann in drei
Richtungen verschoben werden:
X (lateral = seitlich), Y (vertikal)
und Z (achsial = Fokus).
2323
Mit Hilfe der Inbusschlüssel
kontrolliert man an insgesamt
vier Schrauben die seitliche XRichtung, die vertikale YRichtung und die Brennpunktlage
in Z-Richtung.
Die Fokussierung des Spektrums
auf dem Detektor wird mit dem
2.5mm Inbusschlüssel vorgenommen. Beachten Sie den kleinen
Pin in der Box, dessen Lage den
möglichen Verstellbereich
anzeigt.
Die seitliche (laterale) X-Verschiebung geschieht mit dem
1.5mm Inbusschlüssel an einem
Paar von Zug- und Druckschrauben. Man löst die eine und zieht
die andere an. In Schritten von ¼
Umdrehung oder weniger.
Die vertikale Y-Verschiebung
geschieht mit einer Schraube
nahe der Echelle-Achse mit
einem 2.0mm Inbusschlüssel. In
¼-Umdrehungen oder weniger.
2424
3.3 Verwendung des Nachführobjektivs (SlitViewer)
3.3.1 Einsetzen eines Nachführokulars
Schrauben Sie den Slit-Viewer in
das 20mm-Nachführokular ein.
Schieben Sie den 1¼”-Stoppring
darüber und klemmen Sie ihn auf
der verchromten Okularhülse.
Setzen Sie diese Einheit in den
1¼”-Nachführstutzen ein (Slit
Viewing Port).
2525
Nehmen Sie den 2”-Deckel am
Eingang des BACHES ab und
richten sie ihn auf eine beleuchtete Fläche. Schauen Sie durch.
Zur groben Fokussierung der
beiden Spalte schieben Sie nun
das Okular vor und zurück.
Nach dem groben Scharfstellen
klemmen Sie das Okular mit Hilfe
der drei Klemmschrauben am
1¼“-Okularstutzen.
Zur Feinfokussierung drehen Sie
nun den 1¼“-Okularstutzen.
Nachdem Sie Feinfokussiert
haben, fixieren Sie nun den 1¼“Okularstutzen gegen Verdrehung
mit Hilfe der seitlichen
Klemmschraube.
2626
Damit Sie dieselbe Fokusposition
nach Entnehmen und Wiedereinsetzen des Okulars erreichen,
schieben Sie nun den 1¼“-Stoppring bis zum Anschlag in Richtung
Okularstutzen. Fixieren Sie den
1¼“-Stoppring.
Nun können Sie die Einheit aus
Okular und Slit-Viewer beliebig
wechseln und sind immer im
Fokus. Dieselbe Prozedur erfolgt
nun mit der Nachführkamera.
2727
3.3.2 Ansetzen einer Nachführkamera an den Slit-Viewer
Sie benötigen auch hier den SlitViewer. Entfernen Sie vom SlitViewer die 18mm lange 1¼”Verlängerungshülse.
Die Nachführkamera muss einen
1¼”-Okularstutzen mit
Filtergewinde haben. Der 1¼”Stoppring wird darüber
geschoben.
Der Slit-Viewer wird nun
eingeschraubt. Schieben Sie den
1¼“-Stoppring bis zum
Kameraanschlag.
Sichern Sie den 1¼”-Okularstutzen gegen Verdrehung,
indem sie die Klemmschraube
anziehen. Damit vermeiden Sie
im Folgenden eine Verdrehung
der Nachführkamera.
2828
Fokussieren Sie die
Nachführkamera, indem Sie
dieses vor und zurück schieben.
Orientieren Sie die Kamera so,
dass ein Spalt parallel zu einer
Kante im Bildfeld steht.
Nach der Fokussierung ziehen Sie
nun die drei Klemmschrauben
des 1¼”-Okularstutzens an.
Öffnen Sie die Klemmschraube
des 1¼“-Stopprings und
verschieben Sie ihn, so dass er
auf dem Okularstutzen aufsitzt.
Nun ziehen Sie die
Klemmschraube wieder an.
BACHES mit angesetzter
Nachführkamera am
Nachführstutzen.
2929
3.3.3 Vergrößerungsstufe des Spaltbildes verändern
Die Linse im Nachführobjektiv (Slit-Viewer) kann justiert werden,
um die Vergrößerung der zwei Spalte zu verändern.
Entfernen Sie die zweite 1¼”Verlängerungshülse, in der das
Objektiv sitzt.
Lösen Sie die Inbusschraube im
Nachführobjektiv um eine halbe
Umdrehung. Benutzen Sie dazu
den 1.3mm Inbusschlüssel.
Schieben Sie die Hülse mit der
Linse in Richtung der
Nachführkamera, um die
Vergrößerung zu verringern.
3030
Bild der Spalte im Gesichtsfeld
der Nachführkamera bei
kleinster Vergrößerung.
Schieben Sie die Hülse mit der
Linse weg von der
Nachführkamera, um die
Vergrößerung zu erhöhen.
Bild der Spalte im Gesichtsfeld
der Nachführkamera bei
maximaler Vergrößerung.
Arretieren Sie die Linse mit der
Inbusschraube in ihrer neuen
Position. Schrauben Sie das
nachführobjektiv nun mit Hilfe
der 18mm-Verlängerungshülse
wieder mit der Nachführkamera.
3131
3.4 Die Wahl des Spaltes
Der BACHES ist mit einem Spaltplättchen ausgestattet, welches
zwei Spalte enthält: x 25μm x
130μm und 50μm x 130μm. Sie
werden je nach Anforderung an
Auflösung und Grenzgröße nun
einen der beiden Spalte wählen.
Um den Spalt zu wechseln,
schieben Sie ein Holzstäbchen in
den Spaltbetrachtungseingang
und schieben das Spaltplättchen
ganz sanft in die gewünschte
Position. Bitte berühren Sie
dabei keinesfalls den Spalt!
Wahl des 25μm-Spalts: Schieben
Sie das gelbe Fähnchen von links
nach rechts. Das 25µm-Label
erscheint.
Wahl des 50μm-Spalts: Schieben
Sie das gelbe Fähnchen von
rechts nach links. Das 50µmLabel erscheint.
3232
Um zu prüfen, welcher Spalt
aktiv ist, setzen Sie das Okular
mit Slit-Viewer ein und
fokussieren auf die Spalte.
Schalten Sie nun die
Spaltbeleuchtung ein.
Wenn der 50μm-Spalt aktiv und
die Spaltbeleuchtung
eingeschaltet ist, leuchtet dieser
schwach rötlich.
Wenn der 25μm-Spalt aktiv und
die Spaltbeleuchtung
eingeschaltet ist, leuchtet dieser
schwach rötlich.
Vergessen Sie nicht, die
Spaltbeleuchtung wieder
auszuschalten, indem Sie den
Drehknopf drehen, bis Sie ein
deutliches Klicken hören. Damit
ist die Wahl des Spaltes
abgeschlossen.
3333
3.5 Anschluss des BACHES an ein Teleskop
Führen Sie den BACHES in den
2”-Okularauszug ein. Der 2"Klarglasfilter dient als
Staubschutz. Bitte entfernen Sie
ihn nicht unnötigerweise.
Alternativ können Sie den
BACHES mittels des 2”-Innengewindes anschrauben, wenn
Sie vorher die 2”-Steckhülse
abschrauben. Allerdings können
Sie ihn dann nicht orientieren.
Dieser M55/2“-Reduzierring
wird aus gehärtetem Werkzeugstahl hergestellt und hat eine
äußere V-Nut für Sonderanschlüsse, z.B. an einer GAM.
Dadurch ergibt sich die kürzestmögliche optische Baulänge
und größtmögliche Steifigkeit.
Sie können diesen Stahlring
auch gänzlich abschrauben und
direkt an das M55x1-Innengewinde im Guiding-Head des
BACHES verwenden.
3434
3.6 Den BACHES an ein Teleskop ansetzen
Bevor Sie den BACHES-Spektrografen an das Teleskop ansetzen,
sollten Sie das Spektrum in der richtigen Orientierung bereits auf
dem Sensor Ihrer Kamera scharfgestellt haben.
Führen Sie die 2”-Steckhülse des
BACHES in den 2“-Stutzen ein.
Überlegen Sie, wie Sie den
BACHES orientieren wollen.
Empfehlung: Bei einer äquatorialen Montierung sollten die
Spalte parallel zur Bewegung des
Teleskops in Deklination
ausgerichtet sein.
Eine gute Polachsenjustierung
führt nur zu einer minimalen
Drift in Deklination DE. Das
Guiding auf den Stern erfolgt am
besten in Rektaszension RA, weil
Schneckenspiel in RA keine Rolle
spielt beim Guiding.
3535
Sichern Sie den Spektrografen
gegen Herausfallen, indem Sie
die Feststellschrauben am
Okularstutzen des Teleskops
fest anziehen.
Richten Sie das Teleskop nun auf
einen hellen Stern.
Führen Sie ein Okular oder eine
Guiderkamera mit angesetztem
Slit-Viewer in den Okularstutzen
zur Spaltbetrachtung ein und
fokussieren Sie diese auf den
Spalt. Stellen Sie nun den Stern
mittels Teleskopfokussierung
scharf.
Schalten Sie die Spaltbeleuchtung ein und positionieren Sie
den Stern auf die Mitte des
rötlich leuchtenden Spalts.
Schalten Sie die Spaltbeleuchtung vor der Aufnahme des
Spektrums wieder aus.
3636
Anhang A: Optionales Zubehör
T2-Ringe sind für verschiedene
DSLR-Kameras erhältlich.
Beispiele:
Nikon
#240 8300
Canon EF
#240 8319
Weitere Infos auf der Webseite
von Baader Planetarium.
BACHES Kamerasupport
(Anschlussplatte, #2458635).
Hiermit kann eine beliebige
Kamera am BACHES befestigt
werden.
Diese Platte wird mittels vier
M4-Schrauben am Ausgang des
BACHES befestigt.
3737
Die CCD-Kamera wird nun mit
dem VariLock-Adapter am T2Gewinde angeschraubt. Je nach
Bautyp des Kameragehäuses
wird dieses zur Versteifung nun
zusätzlich an der Platte
befestigt.
Adapter zum Anschluss des
BACHES an ein Celestron
C11/C14 (#2458633)
Mit diesem 3.3”-Adapterring ist
der BACHES am stabilsten mit
dem Teleskop verbunden.
Der M68x1-Adapter (#2455632)
erlaubt die Verwendung von
Teilen aus dem Baader M68System.
3838
Das M68-System ermöglicht die
Verbindung des BACHES mit den
gebräuchlichsten Teleskopen
weltweit, und auch die meisten
Kameras können mit diesem
vielseitigen System
angeschlossen werden.
3939
Anhang B: Wartung
B.1 Batteriewechsel
Drehen Sie den hinteren Teil der
Beleuchtungseinheit etwa
dreimal gegen den
Uhrzeigersinn, um das
Batteriefach zu öffnen.
Ersetzen Sie die leeren Batterien
durch zwei 1.55V-Batterien vom
Typ SR41W (#2454306 oder
#2454307).
Schrauben Sie nun den hinteren
Teil der Beleuchtungseinheit
wieder an.
4040
Anhang C: Pflege der optischen
Bauteile
Wenn Sie den BACHES nach Gebrauch immer mit den im
Lieferumfang enthaltenen Staubschutzkappen verschließen, wird
keine Reinigung nötig sein.
Gitter und Spalt können nur bei Baader-Planetarium von Staub
befreit werden. Versuchen Sie nicht, den BACHES-Spektrografen zu
öffnen, um Gitter und Spalt selbst zu reinigen. Damit erlischt die
Garantie.
Vom außen zugängliche optische Oberflächen, wie bsp. die von
Linsen und Filtern, dürfen nicht mit gewöhnlichen
Reinigungsmitteln gesäubert werden.
Verwenden Sie nur die “Optical Wonder
Reinigungsflüssigkeit“ (#2905007) von Baader
Planetarium, um die Linsen zu reinigen.
4141
Anhang D: Kalibrierlampen
D.1 Thorium-Argon Kalibrierlampe
Dieses als optionales Zubehör erhältliche Set enthält:

Thorium-Argon Kathodenlampe (#2458610)

Spezialnetzteil zum Betrieb der Kathodenlampe (#2458620)

Anschlusskabel für die Kathodenlampe

Schutzgehäuse für die Kathodenlampe und deren Befestigung

Adapter mit Zwischenoptik zum Anschluss am
Glasfasereingang des BACHES
BACHES mit aufgesetzter Kalibrierlampe:
4242
D.2 Remote Control Unit (RCU)
Die RCU (#2458605) ist eine in sich geschlossene Einheit mit
folgenden Bestandteilen:

Thorium-Argon Kathodenlampe

Halogenlampe mit Blaufilter für Flatfields

Spannungsversorgung für beide Lampen, sowie für den Motor
des Einkoppelspiegels im BACHES

Netzwerkserver mit integrierter Betriebssoftware, mit dem die
RCU mittels IP-Adresse im Webbrowser oder per Skripting
bedient werden kann

Glasfaseranschluss zur Verbindung der RCU mit dem BACHES

Anschlusskabel für den Motor im BACHES

Schwerlast-Halterungen, um die RCU am Teleskop befestigen
zu können

Vorbereitet für Einbau in standardisierte 19” Racks für
Computer

Schutzgehäuse und Halterung für die Lampe

Wasserdichter, schlagfester ABS-Expeditionskoffer mit
formgefrästen Fächern – für größtmögliche
Transportsicherheit aller Teile

Gebrauchsanleitung
4343
BACHES mit angeschlossenen Kabeln, die zur RCU führen:
Stromkabel für die Schaltung des BACHES-Einkoppelspiegels
(schwarz) und Glasfaserkabel (orange) zur Einkopplung der
Thorium-Argon-Lampe bzw. der Halogenlampe.
4444
Anhang E: Spezifikationen
Mechanik
Gewicht (ohne Kameras und Okulare)
Abmessungen
1350 g
302 × 99 × 116mm
Spaltbeleuchtungseinheit
Red LED Battery
Umgebungsbedingungen
Temperatur im Betrieb
Temperatur bei Lagerung
Rel. Luftfeuchtigkeit im Betrieb
Rel. Luftfeuchtigkeit bei Lagerung
Optische Daten
Öffnungsverhältnis des Kollimators
Nutzbarer Wellenlängenbereich
Spaltbreite 25 μm
Spaltbreite 50 μm
Mittl. Auflösungsvermögen 25μm (R = 
Mittl. Auflösungsvermögen 50μm (R = 
Backfocus (ohne Adapter)
SR41W
o
-10°C bis +30 C
o
-30°C bis +35 C
0 bis 80 %
0 bis 60 %
f/101
2
392nm-780 nm
25μm x 130μm
50μm x 130μm
3
18,000
3
10,000
4
55mm +3/-5mm
4545
1
Der BACHES-Spektrograf ist für ein Öffnungsverhältnis von f/10
optimiert. Bei Verwendung an einem lichtstärkeren Teleskop kann
die Effizienz infolge von Vignettierung am Kollimator spürbar
abnehmen. Siehe hierzu Anhang F
2
Das Echellegitter des BACHES-Spektrografen kann so justiert
werden, dass Ordnungen im Infrarotbereich jenseits von 780nm
erreichbar sind. Hier überlageren sich die höheren Ordnungen des
blauen Spektralbereichs. Ein Filter, der die blauen Ordnungen
unterdrückt, muss vorgeschaltet werden.
3
Die Messungen wurden mit einer SBIG ST-1603ME mit 9mPixelgröße vorgenommen.
4
Lage der Fokalebene, gemessen vom Gehäuse des Spektrografen.
Der BACHES ist als temperaturkompensierendes, remotefähiges
System konzipiert. Die Materialwahl aller Komponenten
gewährleistet, dass nur einmal fokussiert werden muss und dann in
einem Temperaturbereich von 30°C ein kontinuierlicher Betrieb
ohne Nachfokussieren möglich ist.
4646
Anhang F: Vignettierung
Berechnung der Vignettierung am Kollimator des BACHES, wenn
ein Teleskop lichtstärker als F/10 zum Einsatz kommt.
Das Öffnungsverhältnis des Kollimators im BACHES beträgt F/10. Ist
das Teleskop lichtstärker als F/10, wird der Strahlungsfluss des
Sterns verringert (Vignettierung). Die Vignettierung hängt auch vom
Durchmesser der Fangspiegeleinheit ab. Die Obstruktion durch den
Fangspiegel wird wie folgt berechnet:
Dt
M 1 mirror
F/#
Dc
Ft
Fc
Fo
Do
Slit
Collimator
Dt = Durchmesser des Hauptspiegels des Teleskops (M1)
Do = Durchmesser der zentralen Abschattung. Üblicherweise der
Außendurchmeser der Fangspiegelhalterung (M2)
Dc = Durchmesser des auf den Hauptspiegel M1 projizierten
Kollimators
Ft, Fc und Fo sind die Öffnungsverhältnisse (F/#) von Teleskop (t),
Kollimator (c) und zentraler Abschattung (o).
Der in das Teleskop eintretende Gesamtstrahlungsfluss eines Sterns
(Photonen/s) beträgt I * A. I ist die Bestrahlungsstärke des
4747
2
beobachteten Sterns, gemessen in Photonen/s/m . A ist die
2
effektive Fläche des beleuchteten Hauptspiegels M1 (m )
Der Gesamtstrahlungsfluss beträgt:
I 2
( Dt  Do2 )
4
Der durch den Kollimator gelangende Strahlungsfluss beträgt:
I 2
( Dc  Do2 )
4
Der Anteil des Strahlungsflusses, der durch den Kollimator gelangt
im Verhältnis zu dem in das Teleskop eintretenden Strahlungsfluss
beträgt:
Dc2  Do2
Dt2  Do2
Für die auf M1 projizierte Kollimatoröffnung
Abbildung:
Dc 
ft Ft  Dt

Fc
Fc
,
ft ist die Brennweite des Teleskops.
4848
Dc gilt gemäß
Damit ergibt sich der Anteil des Strahlungsflusses des Sterns, der
durch den Kollimator gelangt, zu:
2
 Ft  Dt 

  1
F
D

 c o
2
 Dt 

  1
 Do 
Beispiel:
Das 24” PlaneWave-Teleskop hat eine Öffnung von 610mm bei
einer zentralen Abschattung von 250mm. Das Öffnungsverhältnis
beträgt 6.8.
Wäre das Öffnungsverhältnis des Teleskops dasselbe wie des
Kollimators (10), würde in der Gleichung Ft = Fc sein und der
Strahlungsfluss wäre 1 (100%). Bei 6.8 hingegen beträgt der durch
den Kollimator tretende Strahlungsfluss nur 0.354 (35.4%).
4949
Anhang G: Literatur
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