Hugo Van den Broeck 24 Maart 2016

Amateur Astro Spectroscopie

Voor de leden van

WGAS

BASS Project

Hugo Van den Broeck Bladzijde 2

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

1. Spectroscopen

2. Cameras

3. (Reductie) Software

4. Het Reductie Process

(Hands-on met Bass Project)

5. Voorbeelden van Spectra

Hugo Van den Broeck Bladzijde 3

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

1. Spectroscopen voor de amateurastronoom Alle spectroscopen voor de amateur spectroscopie zijn thans gebaseerd

op een ROOSTER ipv en prisma.

Een prisma produceert een niet-lineair spectrum.

Een prisma wordt (te) groot bij hoge R waarden.

(R = Resolving Power, onbenoemd getal, = λ / Δλ )

Prisma komt enkel nog aan bod in combinatie met rooster: vb. bij GRISM

of Cross-Disperser.

Gebruikte roosters (gratings) van 100 tot 2400 lijnen/mm (ongeveer 20 tot

1 golflengten)

Roosters zijn “ge-blazed”. Alle licht wordt verzameld in de eerste orde van

het spectrum.

Gebruikte roosters zijn zowel transmissie roosters als reflectie roosters.

Hugo Van den Broeck Bladzijde 4

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Lichtgolven planten zich voort door een nauwe spleet in alle

richtingen.

Hugo Van den Broeck Bladzijde 5

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Principe van diffractie (kleursplitsing) bij een transmissie

rooster.

Hugo Van den Broeck Bladzijde 6

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Verschillende “ordes” van het spectrum, hier bij een

transmissie rooster.

Hugo Van den Broeck Bladzijde 7

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Ook geldig bij een reflectie rooster.

Hugo Van den Broeck Bladzijde 8

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Voordelen van een “blazed” rooster. De “blaze” hoek bepaalt

waar de grootste hoeveelheid licht terecht komt, welke orde

het helderst is.

Hugo Van den Broeck Bladzijde 9

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

1. Spectroscopen voor de amateurastronoom Twee groepen

Slitless Slit spectroscopen

Star Analyser 100 Lhires III, LISA, Alpy600, eShel (fiber)

Star Analyser 200 L200

Dados, Baches

SGS

Hugo Van den Broeck Bladzijde 10

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

SA100 van Paton Hawksley 100 lijnen/mm blazed transmission

grating in 1 ¼ inch vatting. R =~ 130. Prijs119 EURO

Hugo Van den Broeck Bladzijde 11

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

SA100 met afstandsring, neusstuk om in ¼ focusser te

schuiven en merkteken om het spectrum horizontaal op te

nemen volgens de pixelrijen van de camera.

Hugo Van den Broeck Bladzijde 12

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

SA200 van Paton Hawksley 200 lijnen/mm blazed

transmission grating in “dunne” 1 ¼ inch vatting.

Ontworpen voor filter wiel. 145 EURO

Hugo Van den Broeck Bladzijde 13

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Principe van een slit spectroscoop

Bron: Ibsen Photonics

Hugo Van den Broeck Bladzijde 14

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

http://www.shelyak.com/rubrique.php?id_rubrique=6&lang=2

Lhires III van de firma Shelyak Instruments is de krachtigste

onder de amateur spectroscopen. R = 18000. Littrow type

spectroscoop. Basismodel met 2400 lijnen/mm rooster en 15-

35 µm reflective slit 3150 Euro

Hugo Van den Broeck Bladzijde 15

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

LISA van de firma Shelyak Instruments. R = 600 - 1000.

Basismodel 15/19/23/35 µm reflective slit 3150 Euro.

LISA Pack met kalibratie module en 2 camera’s (ATIK) 6100

EURO

http://www.shelyak.com/produit.php?id_produit=88&id_rubrique=12

Hugo Van den Broeck Bladzijde 16

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

http://www.shelyak.com/rubrique.php?id_rubrique=17

ALPY600 van de firma Shelyak Instruments is een kleine

lichtkrachtige en modulaire GRISM spectrosoop. R = 600.

Basismodel 695 EURO. Guiding module 785 EURO.

Kalibratie module 645 EURO

Hugo Van den Broeck Bladzijde 17

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

http://www.shelyak.com/rubrique.php?id_rubrique=7

De eShel van Shelyak is een echelle spectroscoop met een

imaging fiber kabel van 50 µm (vervangt de slit). De cross-

disperser is een prisma. Komplete eenheid met Thorium

Argon kalibratie, lichte guide head en cameras, prijs: 16 740

EURO

Hugo Van den Broeck Bladzijde 18

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Voorbeeld van een spectroscopische echelle opname van

Jupiter. UGent 3x180 Sec. 16 Jan. 2012

Hugo Van den Broeck Bladzijde 19

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Bron: Olivier Thizy Shelyak

Hugo Van den Broeck Bladzijde 20

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

L200. Ontwerp van Ken Harisson, Gebouwd door JTW (NL).

Model Littrow spectroscoop. 1649,99 EURO Deluxe 1999,99

Euro. http://www.jtwastronomy.com/products/spectroscopymain.html

Hugo Van den Broeck Bladzijde 21

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Dados (dobbelsteen) basismodel met 200 l/mm rooster. (900

en 1200 l/mm in optie). 1845 Euro bij Baader Planetarium

http://www.baader-planetarium.de/dados/dados.htm

50, 25 en 35µm slit

altijd in beeldveld

guiding poort

Hugo Van den Broeck Bladzijde 22

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Lichtweg Dados

Hugo Van den Broeck Bladzijde 23

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Baches is een echelle spectroscoop. Basismodel zonder

kalibratie unit 6950 Euro, kalibratie unit 3650 Euro bij Baader

Planetarium. http://www.baader-planetarium.de/baches/

Hugo Van den Broeck Bladzijde 24

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Voordeel Baches: Gebruikt als cross-disperser een rooster.

Rechte lijnen voor de verschillende ordes.

Hugo Van den Broeck Bladzijde 25

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Nadeel Baches: Hangt direct aan de telescoop -> thermische

en mechanische beïnvloeding van het opgenomen spectrum!

Hugo Van den Broeck Bladzijde 26

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

SBIG SGS (Santa Barbara Instruments Group Self Guiding

Spectrograph) Czerny-Turner type (9 spiegelende

oppervlakken!) 2 Reflectie roosters 150 en 600 L/mm. Werkt

enkel met dual CCD SBIG camera’s (ST-7/8/9/10/2000/4000)

Prijs was 4995 $ (Niet meer te koop)

Hugo Van den Broeck Bladzijde 27

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

2. Camera Imaging Camera:

DSLR + SA100

Bron: Christian Buil

Hugo Van den Broeck Bladzijde 28

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Bron: Christian Buil

Hugo Van den Broeck Bladzijde 29

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Bron: Christian Buil

Castor, met SA100 en Canon EOS350 door C11 telescoop

Hugo Van den Broeck Bladzijde 30

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Imaging Camera:

(Astro) Webcam + SA100 (voorbeeld ZWO ASI035MM)

Hugo Van den Broeck Bladzijde 31

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Hugo Van den Broeck Bladzijde 32

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Hugo Van den Broeck Bladzijde 33

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Hugo Van den Broeck Bladzijde 34

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Imaging Camera: Guiding Camera:

CCD ATIK 460EX CCD ATIK 314L+

Bron:

Christian Buil

Hugo Van den Broeck Bladzijde 35

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Ster Almach

Hugo Van den Broeck Bladzijde 36

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Hugo Van den Broeck Bladzijde 37

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Guiding Camera: CCD ATIK314L+ Slit ALPY op kern van M81

Hugo Van den Broeck Bladzijde 38

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

SBIG SGS Spectroscoop met Dual Chip camera SBIG ST-10

Hugo Van den Broeck Bladzijde 39

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Deel van het zon spectrum met SBIG SGS + ST-10 CCD

Deelspectrum

zon

Hugo Van den Broeck Bladzijde 40

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Deel van het zon spectrum met SBIG SGS + ST-10 CCD

Hugo Van den Broeck Bladzijde 41

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Kleurencamera of zwart-wit camera? - Zwart-wit heeft het dubbele aantal pixels op een rij. Eén kleurelement = 4 pixels

- Groen genereert een dubbele intensiteit t.o.v. rood of blauw (door het Bayer masker)

- Bayer masker filtert 3 kleurenbanden. In een spectrum zijn er oneindig veel kleuren. Elke

kleur stemt overeen met een welbepaalde golflengte

- Kleur hangt af van wat de constructeur gebruikt als Bayer masker en de invulling ervan in

het opgenomen beeld.

Bron: Wikipedia

Hugo Van den Broeck Bladzijde 42

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

3. Reductie Software Wat gebruiken de professionele astronomen?

- IRAF (In de Verenigde Staten) Image Reduction and Analysis Facility.

Is Unix (Linux) gebaseerd en is vrij verkrijgbaar. Het wordt uitgegeven door de NOAO

(National Optical Astronomy Observatory). Het loopt ook onder Windows via Cygwin.

- ESO-MIDAS (In Europa) European Southern Observatory Munich Image Data Analysis

System.

Is eveneens Unix (Linux) gebaseerd en loopt ook onder Windows via Cygwin. Vrij te

downloaden:

http://www.eso.org/sci/software/esomidas/

Hugo Van den Broeck Bladzijde 43

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Wat gebruiken wij als amateur astronomen?

- RSpec (Amerikaans) Betalend ($99) maar is als volledig paket één maand gratis te

downloaden. Zeer goede tutorial videos! (gratis).

Loopt onder Microsoft Windows. Auteur: Tom Field

http://www.rspec-astro.com/more-videos/

- VSPEC (Frans-Engels vertaald) Gratis. Reeds meer dan 10 jaar op de markt. Uitgebreider

dan Rspec. Waarschijnlijk wereldwijd het meest gebruikt. Niet volledig foutvrij (Moet als

Administrator gerund worden; foute input data kan crash veroorzaken). Loopt onder

Microsoft Windows. Auteur: Valérie Desnoux

http://www.astrosurf.com/vdesnoux/

- ISIS (Frans-Engels vertaald) Gratis. Het beste van het beste. Alle functionaliteit is

aanwezig. Wordt gebruikt voor repetitief werk. Instellingen vooraf: uitgebreid en cruciaal.

Steile leercurve! Loopt onder Microsoft Windows. Auteur: Christian Buil (partner van Valérie

Desnoux)

http://www.astrosurf.com/buil/isis/isis_en.htm

Hugo Van den Broeck Bladzijde 44

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Wat gebruiken wij als amateur astronomen? (Vervolg)

- BASS (Engels) Gratis. Basic Astronomical Spectroscopy Software. Het meest

gebruikersvriendelijke programma. Loopt onder Microsoft Windows. Auteur: John Paraskeva

(Geen eigen web site maar voldoende informatie en links volgen zodadelijk)

- Audela (Frans-Engels vertaald) Gratis. Open source software. Linux en Microsoft

Windows. Is een astro beeldbewerkingsprogramma. Module Audace (inbegrepen) is

bedoeld voor spectroscopie. Vooral gebruikt voor de reductie van eShel (echelle) spectra.

Auteur: (Audela = groep software)

http://audela.org/dokuwiki/doku.php/en/start

Module SpcAudace Auteur: Benji Mauclaire.

http://bmauclaire.free.fr/spcaudace/index.php

Hugo Van den Broeck Bladzijde 45

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

• Download eerst de laatste volledige versie:

• https://dl.dropboxusercontent.com/u/87095951/Spectro/BASS%20Project/0.0.1.0/0.0.1.9/1.9.0%20be

ta/BASSPSetup.msi

• Download daarna de 1.9.1 .exe overlay:

• https://dl.dropboxusercontent.com/u/87095951/Spectro/BASS%20Project/0.0.1.0/0.0.1.9/1.9.1/BASS

Project191.zip

• Installatie instructies in de release note:

• https://dl.dropboxusercontent.com/u/87095951/Spectro/BASS%20Project/0.0.1.0/0.0.1.9/1.9.1/BASS

%20Project%20Release%20Notes%201.9.1.pdf

Hugo Van den Broeck Bladzijde 46

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Hugo Van den Broeck Bladzijde 47

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

BASS Project User Guide Basic Astronomical Spectroscopy Software

Document Version: 1.9.0 Draft Application Version: 1.9.0 Date: 14th Dec 2015 Author: John Paraskeva BASS Project page 1 of 139

Hugo Van den Broeck Bladzijde 48

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

FORUM Yahoo group: There is a Yahoo group at http://uk.groups.yahoo.com/group/astrobodger for users to access downloads, post their work and ask for help.

Hugo Van den Broeck Bladzijde 49

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Momenteel heeft de groep 288 leden

Hugo Van den Broeck Bladzijde 50

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016

Start van de Mailing list in juli 2012

Hugo Van den Broeck Bladzijde 51

Amateur Astro Spectroscopie

24 maart 2016 17 oktober 2015

Einde

Astro Spectroscopie

WGAS 24 maart 2016

BASS PROJECT Volgende: Hands-on Sessie Reductie van een opname van de ster Altair