Tests en NIR avec le LHIRES III
Posted: Wed Jul 04, 2018 11:48 pm
Hello,
Premiers tests en spectro dans le NIR (750 - 1000 nm), avec le lhires III, réseau à 600 tr/mm, instrument posé sur une table.
J'ai d'abord modifié le LHires en incorporant un filtre d'ordre sous la fente, que j'ai fixé sur le support de la carte électronique du module de calibration. J'utilise des gants bien sûr. Le modèle est un Schott OG590 d'indice optique 1.51, de 3 mm d'épaisseur et de 12,5 mm, c'est celui que l'on trouve dans les spectro LISA IR.
Le filtre est cerclé d'un joint torique en caoutchouc et le joint fixé sur la bordure du trou circulaire à l'aide d'une pince. Il faut s'assurer que les câbles électroniques restent à l'écart de l'axe optique pendant le remontage et que le filtre est à plat dans le joint (pas évident avec du caoutchouc).
Entre le support en métal et le filtre, on a de la place, aucun contact avec l'électronique, ouf !
Observation sur table: altération de la géométrie du faisceau sortant, causée par le filtre d'ordre passe haut (coupure à 590 nm), la pose du filtre induit une modification légère du tirage requis pour la caméra, et je perds environ 12 % de résolution (mesure sur la largeur à mi-hauteur d'une raie d'argon centrée dans le champ après focalisation optimale). Pour ce calcul j'utilise la mesure de FWHM de Prism
Je suis passé de 2,5 pixel à 2,8 pixel,tout cela dans des conditions de température proches (24°C sans le filtre -->21°C avec le filtre). Une question à étudier: la caméra science manque-t-elle de tirage ou le tirage est-il trop long ? Après tentatives, je m'aperçois que je perds en résolution si je recule la caméra.
Dans ce test, toutes les images brutes sont fenêtrées pour ne travailler qu'une zone où la focalisation du spectre est correcte (elle est ici optimale quelques dizaines de pixels en dessous du centre de champ) et le vignettage moindre (2/3 d'image).
Première image test, le spectre d'un nuage dans la région de raies telluriques:7390A-8265A
On reconnaît l'intense absorption par le dioxygène à 7605 A (raie sombre et large dans l'image) et bande moléculaire de H20 juste à sa droite, à juste titre appelée "peigne de l'eau".
Zone de binning:
Le slant est évalué à -0.1° dans cette zone, pour les raies centrales,dans la zone de réduction. La caméra peut encore être légèrement tournée.
La calibration est effectuée grâce à une image d'une lampe Argon-Néon, 4 raies de la lampe du Lhires III, pose de 2 secondes; la loi de dispersion (polynôme de degré 3) déduite est appliquée à 9 raies de la même image, avec une erreur quadratique moyenne de 0.035 A (c'est correct, et heureusement, toutes les raies utilisées sont isolées). L'émission de la lampe centrale vers 7724 A est un ensemble de 2 raies blendées à la résolution utilisée (environ 0,5 A d'écart), c'est pourquoi je ne l'ai pas retenue).
Les raies sont extraites du NIST atomic database (raies les plus intenses du catalogue).
Fichier lst de calibration à l'aide d'une mesure de la dispersion entre deux raies distantes du mélange Argon-Néon:
Pour une lisibilité commode du spectre, la normalisation (choix de l'échelle en Y) est faite - en dernier ressort - sur l'intervalle 7450-7455 A, le continuum y est presque plat.
Et comparaison avec le fichier des raies telluriques a2 de la base d'ISIS:
.
J'ai eu la possibilité d'aller plus loin, je me suis limité à 890 nm pour le moment, ci dessous, le spectre du ciel couvert de 7940 A à 8915 A.
On y repère les raies sombres du triplet du calcium (8498 A, 8542 A et 8660 A)
Première observations sur les étoiles: des étoiles géantes, chaudes ou froides, et une symbiotique; et plus généralement brillantes dans le rouge ou la bande I.
Notez que ce réseau présente un maximum d'efficacité à 750 nm (contre 500 nm pour le modèle du catalogue Shelyak) et que Shelyak propose cette version sur demande.
Je remercie François Cochard de son aide matérielle et de sa disponibilité pour analyser à distance les réglages du Lhires.
On a des challenges à relever: supprimer les raies telluriques du NIR proprement, afin d'extraire les raies des cibles noyées dans ces bandes, ce que fait bien Visual Spec dans le visible; et supprimer les franges d'interférences qui apparaissent (ici visibles à partir de 8400 A) de manière automatisée.
C'est tout un champ de procédures de traitement et pour étudier en amateur (entre autres objets) étoiles carbonées, étoiles S, géantes, symbiotiques, Be (festival de raies de Paschen en émission par exemple), mesures sur le triplet du calcium , mesures de vitesses radiales.
J'ai fait d'autres tests sur étoiles, c'est vraiment sympa. J'apporterai mon Lhires modifié à l'OHP pour montrer un peu en session.
Michel VERLINDEN
Premiers tests en spectro dans le NIR (750 - 1000 nm), avec le lhires III, réseau à 600 tr/mm, instrument posé sur une table.
J'ai d'abord modifié le LHires en incorporant un filtre d'ordre sous la fente, que j'ai fixé sur le support de la carte électronique du module de calibration. J'utilise des gants bien sûr. Le modèle est un Schott OG590 d'indice optique 1.51, de 3 mm d'épaisseur et de 12,5 mm, c'est celui que l'on trouve dans les spectro LISA IR.
Le filtre est cerclé d'un joint torique en caoutchouc et le joint fixé sur la bordure du trou circulaire à l'aide d'une pince. Il faut s'assurer que les câbles électroniques restent à l'écart de l'axe optique pendant le remontage et que le filtre est à plat dans le joint (pas évident avec du caoutchouc).
Entre le support en métal et le filtre, on a de la place, aucun contact avec l'électronique, ouf !
Observation sur table: altération de la géométrie du faisceau sortant, causée par le filtre d'ordre passe haut (coupure à 590 nm), la pose du filtre induit une modification légère du tirage requis pour la caméra, et je perds environ 12 % de résolution (mesure sur la largeur à mi-hauteur d'une raie d'argon centrée dans le champ après focalisation optimale). Pour ce calcul j'utilise la mesure de FWHM de Prism
Je suis passé de 2,5 pixel à 2,8 pixel,tout cela dans des conditions de température proches (24°C sans le filtre -->21°C avec le filtre). Une question à étudier: la caméra science manque-t-elle de tirage ou le tirage est-il trop long ? Après tentatives, je m'aperçois que je perds en résolution si je recule la caméra.
Dans ce test, toutes les images brutes sont fenêtrées pour ne travailler qu'une zone où la focalisation du spectre est correcte (elle est ici optimale quelques dizaines de pixels en dessous du centre de champ) et le vignettage moindre (2/3 d'image).
Première image test, le spectre d'un nuage dans la région de raies telluriques:7390A-8265A
On reconnaît l'intense absorption par le dioxygène à 7605 A (raie sombre et large dans l'image) et bande moléculaire de H20 juste à sa droite, à juste titre appelée "peigne de l'eau".
Zone de binning:
Le slant est évalué à -0.1° dans cette zone, pour les raies centrales,dans la zone de réduction. La caméra peut encore être légèrement tournée.
La calibration est effectuée grâce à une image d'une lampe Argon-Néon, 4 raies de la lampe du Lhires III, pose de 2 secondes; la loi de dispersion (polynôme de degré 3) déduite est appliquée à 9 raies de la même image, avec une erreur quadratique moyenne de 0.035 A (c'est correct, et heureusement, toutes les raies utilisées sont isolées). L'émission de la lampe centrale vers 7724 A est un ensemble de 2 raies blendées à la résolution utilisée (environ 0,5 A d'écart), c'est pourquoi je ne l'ai pas retenue).
Les raies sont extraites du NIST atomic database (raies les plus intenses du catalogue).
Fichier lst de calibration à l'aide d'une mesure de la dispersion entre deux raies distantes du mélange Argon-Néon:
Pour une lisibilité commode du spectre, la normalisation (choix de l'échelle en Y) est faite - en dernier ressort - sur l'intervalle 7450-7455 A, le continuum y est presque plat.
Et comparaison avec le fichier des raies telluriques a2 de la base d'ISIS:
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J'ai eu la possibilité d'aller plus loin, je me suis limité à 890 nm pour le moment, ci dessous, le spectre du ciel couvert de 7940 A à 8915 A.
On y repère les raies sombres du triplet du calcium (8498 A, 8542 A et 8660 A)
Première observations sur les étoiles: des étoiles géantes, chaudes ou froides, et une symbiotique; et plus généralement brillantes dans le rouge ou la bande I.
Notez que ce réseau présente un maximum d'efficacité à 750 nm (contre 500 nm pour le modèle du catalogue Shelyak) et que Shelyak propose cette version sur demande.
Je remercie François Cochard de son aide matérielle et de sa disponibilité pour analyser à distance les réglages du Lhires.
On a des challenges à relever: supprimer les raies telluriques du NIR proprement, afin d'extraire les raies des cibles noyées dans ces bandes, ce que fait bien Visual Spec dans le visible; et supprimer les franges d'interférences qui apparaissent (ici visibles à partir de 8400 A) de manière automatisée.
C'est tout un champ de procédures de traitement et pour étudier en amateur (entre autres objets) étoiles carbonées, étoiles S, géantes, symbiotiques, Be (festival de raies de Paschen en émission par exemple), mesures sur le triplet du calcium , mesures de vitesses radiales.
J'ai fait d'autres tests sur étoiles, c'est vraiment sympa. J'apporterai mon Lhires modifié à l'OHP pour montrer un peu en session.
Michel VERLINDEN