A modification for improve eShel spectrograph

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Re: A modification for improve eShel spectrograph

Postby Olivier GARDE » Mon Oct 09, 2017 7:56 am

Francois Cochard wrote:[i]
Olivier, à ta liste, on doit ajouter le changement de la fibre optique : j'ai pu trouver une solution pour passer sur des fibres "UV", au même prix que les fibres actuelles.

François


François, je suppose que la fibre que j'ai pour l'ESP laisse passer plus l'UV que celle d'origine de l'Eshel ? Est ce la même référence ? Est elle encore meilleurs que celle que j'ai sur l'ESP ?

Sinon, y a t'il une alternative à l'ASI 1600 au niveau caméra (pour avoir la même taille de capteur ?). Atik va sans doute mettre dans leur catalogue un nouveau modèle avec le même capteur que l'ASI 1600 ?
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Re: A modification for improve eShel spectrograph

Postby Francois Cochard » Mon Oct 09, 2017 9:01 am

Olivier,
La fibre que tu as pour l'ESP est déjà une fibre "UV". Le travail que je fais actuellement consiste à "démocratiser" cette fibre (en baissant le prix) - il n'y aura pas d'amélioration par rapport à ce que tu as déjà.
Oui, Atik bosse sur une caméra équivalente à la ASI1600. Ils sont en phase de beta test : https://www.atik-cameras.com/news/atik- ... ta-launch/
Je n'ai pas d'autre info pour l'instant.
Amicalement,
François
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Re: A modification for improve eShel spectrograph

Postby Christian Buil » Mon Oct 09, 2017 4:46 pm

A measure of the relative optical transmission of a C11 telescope + f/6.3 focal reducer and a Newton Kepler 200 mm f/5 telescope (the instrumentation and processing are the same). In the UV, the Newton efficiency is three times higher. It is a big gap and an essential parameter in the quest for the UV spectrum.



Dans la quête consistant à observer au mieux les parties bleu et UV du spectre, il ne faut pas oublier le paramètre télescope.

Je viens de faire une comparaison entre la transmission optique relative d'un télescope type Celestron 11 + réducteur f/6.3 d'un coté, et d'un télescope Newton (Kepler) de 200 mm f/5 de l'autre coté. Le reste de l'instrumentation (eShel amélioré) et le traitement (ISIS) sont identiques. Voici l'aspect du spectre de l'étoile alpha And fait respectivement avec ces deux télescopes :

Image

Le résultat est TRES édifiant. Il s'avère que la transmission relative du Newton est de l'ordre de 3 fois supérieur à celle d'un SCT (les spectres sont normalisés (i.e. égalisés) vers 6600 A). L'écart est impressionnant. J'en avais les prémisses en exploitant les spectrographes Alpy600 ou encore UVEX avec un télescope Newton, avec des spectres plus intenses qu'avec leur équivalent Schmidt-Cassegrain.

Donc vers 4000 A, mon 200 mm a la performance d'un SCT de 340 mm. Ceci parle je pense lorsqu'on considère le prix et le poids des télescopes...

Le ratio des transmissions relative des deux configurations est présenté sur cette figure, qui je crois n'a jamais été publiée :

Image

Les deux instruments sont voisins jusqu'à 480 nm, mais ensuite cela décroche pour le SCT dans le bleu. Le traitement Edge ne semble pas correctement optimisé dans cette partie du spectre (contrairement à ce que laisse entendre la publicité Celestron il me semble) ? Est-ce le problème du réducteur de focale ? J'ai tendance à penser à la première hypothèse. Toujours en relatif, le SCT ne prend le dessus par rapport à un coating Alu que vers 570 nm, et encore légèrement. Le Newton semble aussi meilleur dans l'IR

Bref, on a sérieusement l'impression qu'il faut privilégier les configurations Newton ou Richey-Chrétien lorsqu'on va vers les extrèmes du spectre.

Voici le spectre de V442 And fait la nuit dernière avec le Kepler de 200 mm (donc un petit télescope par rapport au standards actuel) et le eShel(2), successivement la partie visible et la partie UV :

Image

Image

Intéressent de comparer avec le spectre de la même étoile fait avec un C11. Dans le rouge (noter l'évolution du spectre au passage), le bruit dans le spectre fait avec le Newton est supérieur - on paye ici la petitesse du diamètre (on met de coté le temps de pose). Dans l'UV en revanche, le comportement du Newton est très équivalent, en accort avec la mise en évidence de l'écart de transmission optique.

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Re: A modification for improve eShel spectrograph

Postby Christian Buil » Wed Oct 11, 2017 1:16 am

Effect of focal reducer on the blue/UV instrumental efficiency (throughput)

En fin de compte, la baisse de transmission constatée dans le bleu pour la configuration C11 + réducteur f/6.3, provient du réducteur lui-même pour l'essentiel. Je retrouve la même histoire qu'avec un réducteur de focale Takahashi mesuré récemment (spectrographe VHIRES-MO). Les fabricants cachent la "misère" (chromatisme) en coupant la transmission via les coating dans le bleu et l'ultraviolet. Je pense que c'est volontaire, et c'est une pratique vraiment limite...

Pour bien mettre cela en évidence, j'ai monté cette fois sur ma Mach1 un tube optique Ritchey-Chrétien (GSO) de 254 mm f/8 (mon petit jardin secret d'instruments que je n'avais pas utilisé jusqu'alors ;-)) mais en équipant celui-ci d'un réducteur de focale Celestron F/6.3. Voici la transmission optique relative trouvée en comparant avec un Newton Kepler de 200 mm (en observant l'étoile alpha And avec un spectrographe eShel) :

Image

L'ennui c'est que de très nombreux observateurs (dont moi) utilisent ce type de réducteur. Perdre autant de signal vers 400 nm (facteur 3 !) parce que les fabricants nous trompent sur la marchandise par omission est particulièrement "énervant".

Voici la même comparaison, mais en retirant cette fois le réducteur (le RC10 travaille maintenant à f/8) :

Image

On notera un pouvoir réflecteur (relatif, je rappelle que les courbes sont normalisée à 660 nm) légèrement supérieur pour le RC10 par rapport au Newton 200 mm dans le vert, et en revanche, un croisement des courbes à 400 nm - globalement, ces deux transmissions sont proches.

Bien sur, j'utilise le RC10 sans réducteur !!!

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Re: A modification for improve eShel spectrograph

Postby Olivier GARDE » Wed Oct 11, 2017 6:19 am

Va falloir que j'essaye également de mon coté.
Actuellement j'utilise mon eshel sur un RC400 à f/d8 nativement, mais avec un réducteur Astrophysics CCDT67 ramenant le f/d à 5.5.
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Re: A modification for improve eShel spectrograph

Postby etienne bertrand » Wed Oct 11, 2017 8:56 am

Désolé d'intervenir, mais pour le réducteur de focale 0,63 sur SC (C8) dans l'UV on perd vraiment 3fois le flux vers et en dessous de 4000A ? Que faire contre ça ?
Pour un Alpy et Lhires ça pose vraiment un problème ?
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Re: A modification for improve eShel spectrograph

Postby Hubert Boussier » Wed Oct 11, 2017 11:30 am

Bonjour,
Pourquoi pas, ne plus utiliser de réducteur ?
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Re: A modification for improve eShel spectrograph

Postby Robin Leadbeater » Wed Oct 11, 2017 12:38 pm

Hello Christian,

These transmission results are very interesting to me as I use a Celestron C11 (~ 10 years old, not the current design). I also use a Meade focal reducer with the ALPY so I have now made some similar measurements based on Halogen lamp flats in front of the telescope and in front of the ALPY off the scope.

1. C11+reducer+ALPY
2. ALPY +reducer
3. ALPY only

I then calculated the normalised transmission curves relative to the ALPY only as a reference.

c11_reducer_transmission.png
c11_reducer_transmission.png (6.22 KiB) Viewed 260 times


The proportion of scattered light in the ALPY is significant at short wavelengths where the halogen lamp output is low. (I subtracted this as carefully as possible) so the results probably will not be as a accurate as yours using a hot star (I do not have a good reference telescope). My results do suggest that my Meade reducer may not be as bad as your Celestron reducer though.

Cheers
Robin
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Re: A modification for improve eShel spectrograph

Postby Robin Leadbeater » Wed Oct 11, 2017 1:13 pm

The reflection from the coating on my C11 corrector plate is strongly blue/violet. It suspect most of the transmission loss at short wavelengths in my system may come from here.

Robin
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Re: A modification for improve eShel spectrograph

Postby Christian Buil » Wed Oct 11, 2017 10:47 pm

Etienne, lorsqu'on exploite un Alpy sur un Schmidt-Cassegrain f/10, l'usage d'un réducteur de focale est tout de même recommandé pour faire entrer un maximum de photons dans la fente étroite ou observer des objets faibles à surface étendue (accessoirement, le champ est plus grand, ce qui facilite le pointage). Même s'il n'est pas interdit d'utiliser l'Alpy à f/10, il faut reconnaitre que le réducteur permet d'améliorer le rendement dans le rouge et le vert et le bleu vert. Dans le bleu et l'UV, comme on le constate, on mesure bien sur encore du signal, mais j'ai l'impression qu'il est sérieusement atténué pour les raisons expliqués dans ce fil.J'ai globalement toujours travaillé plus efficacement et avec plus de plaisir en montant l'Alpy600 sur un Newton bien ouvert naturellement (f/5) que sur un SC, il faut l'admettre.

La question du réducteur ne se pose pas avec un Lhires III, optimisé lui pour être utilisé à f/10.

Olivier, il serait bien intéressent que tu puisse faire sur une étoile bleu un test avec et sans le réducteur Astrophysics. Dans la mesure du possible, utiliser une étoile assez brimante et haute dans le ciel pour éviter le chromatisme atmosphérique. Il n'est pas grave de collecter moins de photons sans le réducteur, le but étant de voir les effets spectraux.

L'idée de concevoir un réducteur de focale spécialement conçu pour la spectrographie, où l'accent est plus mis sur l'achromatisme que sur le champ couvert, et avec un traitement anti-reflet adapté, pourrait faire son chemin...

Robin, the front corrector plate of a SCT can effectively block some UV rays (your observation). But I think that on the recent SCT, the effect is limited, I have the impression that often the problem concerns the reducer. The visual blue reflections on the corrector plate do not necessarily indicate a blocking of the blue rays: with an antireflective coating no optimized for a given wavelength, the reflexion coefficient is that of the bare glass (about 0.92) but does not stop the bleu/UV light. The problem noted on the tested reducer is the presence of a specific coating which rejects blue/UV rays, it is not the same thing.

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