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Institut für Astronomie und Astrophysik

Abteilung Astronomie

Sand 1, D-72076 Tübingen, Germany
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Echelle-Spektrum interaktiv

Versuch einer kleinen Bildverarbeitung mit Java-Script
Spektrum / Linien-Tabelle / FUV-Test / Schnitt entlang 45. Ordnung / Spektrum-Dateien / ORFEUS Home Page
 
 

Spektrum

Echelle-Spektrum  

Klicken Sie auf eine 
Stelle des Spektrums! 

X: 
Y: 


Ordnung: 

Wellenlänge:  nm

Bemerkung: 

Wenn Sie auf eine Stelle des Bildes klicken, werden rechts neben dem Bild folgende Informationen eingetragen:

Dieses Spektrum wurde während der FUV-Tests bei der Fa. IABG im April 1996 aufgenommen. Für die FUV-Tests wurde das Teleskop-Oberteil zusammen mit dem Echelle-Spektrometer, aber ohne den Hauptspiegel, in einem großen Vakuumtank montiert. Die Eintrittsblende des Spektrometers wurde diffus mit dem Licht aus einer Gasentladungslampe beleuchtet. Die Gasentladungslampe wurde mit einem Gasgemisch aus Argon, Xenon, Krypton und Wasserstoff betrieben.

Die Lichtintensität für diese Messungen war gering, bei dieser Messung wurden etwa 270 Photonen pro Sekunde registriert, die Meßdauer betrug 34 Minuten.  Gasentladungslampen erzeugen ein Licht mit zahlreichen Emissionslinien. Ein Kontinuum ist praktisch nicht vorhanden. Weiter unten ist eine Tabelle mit einigen identifzierten Emissionslinien aufgeführt.

Sie werden erkennen, daß einige Linien, vor allem in den höheren Ordnungen unten im Bild, in zwei benachbarten Ordnungen vorkommen. Das liegt daran, daß sich die Wellenlängenbereiche der einzelnen Ordnungen etwas überschneiden, und zwar umso mehr, je größer die Echelle-Ordnung ist.

Als Eintrittblende für das Spektrometer wurde eine 20-Bogensekunden-Blende verwendet; d.h. diese Blende deckt während der astronomischen Beobachtungen einen Himmelsausschnitt von 20 Bogensekunden Durchmesser ab. Im Vergleich zur Auflösung des Teleskops und der Pointierungsgenauigkeit des ASTRO-SPAS ist das ein relativ großer Bereich. Da die Eintrittsblende während dieser Labor-Messungen voll ausgeleuchtet war, erscheinen die Emissions-Linien und die Ordnungen hier unschärfer, als sie später bei den astronomischen Messungen sein waren.

Links unten und rechts oben sind helle Punkte zu sehen. Diese Punkte werden von elektronischen Testimpulse erzeugt, die bei allen Messungen mitlaufen. Dadurch können später eventuelle Änderungen der elektronischen Eigenschaften (z.B. durch Temperaturdrifts) nachträglich korrigiert werden.

Die hier angezeigte Wellenlängen-Eichung basiert auf einer einfachen linearen Berechnung und ist auf ca. 0,2nm genau (das hängt auch von der Genauigkeit ab, mit der sich der Hand-Cursor des Browsers plazieren läßt). Die endgültige Eichung der Wellenlängen-Skala ist wesentlich detaillierter und damit genauer.

Das gezeigt Bild hat ein Format von 512 x 512 Bildpunkten. Während der Mission wurden die Messungen in horizontaler Richtung (Hauptdispersions-Richtung) mit 1024 Bildpunkten aufgezeichnet.
 

Schnitt entlang der 45. Ordnung

Schnitt entlang der 45. Ordnung

Diese Grafik zeigt den Intensitätsverlauf des Spektrums entlang der 45. Ordnung des oben abgebildeten Echelle-Spektrums. Beachten Sie, daß die Wellenlängenskala im Original-Bild entgegengesetzt verläuft, also von rechts nach links!

Zur Auswertung wurde ein 9 Bildpunkte breiter Streifen verwendet, so daß die gesamte Ordnung von diesem Streifen überdeckt wurde. Zu jedem horizontalen Bildpunkt wurden 9 vertikale Bildpunkte aufsummiert (Anzahl der registrierten Photonen) und zur horizontalen Bildpunktposition wurde die zugehörige Wellenlänge berechnet. So ergibt sich die obige Darstellung, bei der die Anzahl der registrierten Photonen (Counts) gegen die Wellenlänge aufgetragen ist. Als Wellenlängen-Einheit ist hier Angstrom angegeben: 10 Å = 1 nm. Diese Einheit ist zwar keine offizielle Einheit mehr, wird aber von den Spektroskopikern immer noch für die Angabe von Licht-Wellenlängen bevorzugt verwendet.

In der endgültigen Auswertung der gemessenen Sternspektren werden die registrierten Photonen umgerechnet in die Fluß-Einheit "Photonen/Sekunde/cm2". In diese Umrechnung geht die effektive Fläche des Instruments ein und die Beobachtungsdauer. Eine andere gebräuchliche Einheit ist "erg/Sekunde/cm2", bei der die Energie eines Photons in die Energie-Einheit erg umgerechnet wird.

Dies ist der Original-Plot zur Ordnung 45 der unten angegebenen Spektrum-Dateien.
 

Tabelle einiger identifizierter Linien

Element 
Wellenlänge (nm) 
Wasserstoff 
121.57 
102.57 
97.25 
Xenon 
124.48 
118.31 
115.85 
110.04 
Krypton 
123.58 
116.49 
91.74 
Argon 
106.67 
104.82 
93.21 
91.98 
88.74 
88.32 
87.87 
87.11 

 

FUV-Test bei der Fa. IABG

FUV-Test

Dieses Foto zeigt das Teleskop-Oberteil mit dem nach unten hängenden Echelle-Spektrometer in einem Vakuumtank mit 3m Durchmesser bei der Fa. IABG in Ottobrunn. In der Mitte des Teleskops erkennt man den sogenannten Spider-Topf, in den später das Berkeley-Spektrometer eingebaut wurde. Der geschlossene Teleskopdeckel befindet sich auf der Rückseite.

Die Hauptaufgabe der FUV-Tests bei der Fa. IABG war die Überprüfung der optischen Justierung, sowie die Fokussierung des Detektors. Da es keine aktive Fokussierung des Echelle-Spektrometers gibt, muß die optimale Fokuslage des Detektors durch Ausprobieren bestimmt werden. Der Detektor wird dann fest in der gefundenen optimalen Fokuslage eingebaut.
 

Einzelne Ordnungen als Spektrum-Dateien

Die folgende Tabelle enthält Links zu Spektrum-Dateien für das DARA-Schulprojekt. Jede Datei enthält die Daten für eine einzelne Ordnung des oben abgebildeten Gesamt-Spektrums vom FUV-Test.
 
Tabelle der einzelnen Ordnungen 
40 
41 
42 
43 
44 
45 
46 
47 
48 
49 
50 
51 
52 
53 
54 
55 
56 
57 
58 
59 
60 
61 
62 
63 
64 
65 
66 

  Alle Dateien in gepackter Form: fuv_zip.exe.


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Last modified 16 Feb 2005
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