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以前にPaton Hawksley Spectroscope StarAnalyser 100という安価な分光器を購入したことは既報の通りです。
https://kurodai3.blog.fc2.com/blog-entry-632.html
この分光器にはスリットがないために面積のある天体やシンチレーションに弱いという弱点がありました。
そこでスリットを作成しテストを行うことにしました。
分光器はこれです。GOTOから買いました。
202011202.jpg

これにスリットを取り付けるために作りました。
サランラップは厚さが約10ミクロンですので剃刀の刃間に挟んで瞬間接着剤で刃を固定しました。
20210715スリット

運よくアルクトゥルスが見えていたので早速テストです。
分光方向に垂直にスリットを取り付けます。
サムネイルですので画像をクリックして大きくして見てくださいね。
スクリーンショット 2021-07-15 195401

おおおー暗線がはっきりしました。
星は本来面積がないはずですが、シンチレーションにより面積が発生します。
スリットを取り付けることによりシンチレーションは分光の幅として現れるため分光方向にはあまり影響が出ません。
スリット幅は約10ミクロンですが、もっと狭めても良いかもしれません。

波長を横軸にしてグラフにしてみました。
analyze1.jpg






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コメント

>サランラップは厚さが約10ミクロン

アルミホィールですよ、ね?と、一応ツッコんでみる・・。

学生時代に回折現象の実験ときにやったなぁ・・と思い出しました。
分光観測も面白そうですよね。
惑星状星雲もぜひ撮って見せてください。

分光器

なかなか面白そうなテーマですねぇ^^
やはり暗線が見えると嬉しいわ。

あたし以前紙工作の分光器キットをブロ友さんから頂いたんですけど、まだ作ってないのね<近頃特に不精で^^;;

そうそう、別のブロ友さんがいろいろ分光器を作ってらっしゃいました。
かなり暗線が出ていてビックリです!
http://seppina.cocolog-nifty.com/blog/2016/06/--7ce7.html

UTOさんへ

コメントありがとうございます。

LINEで説明しました通り、
サランラップは刃の間に挟むスペーサーの役割です。
刃間スリット10ミクロンを実現する方法です。

クリちゃんさんへ

コメントありがとうございます。

そうなんです、暗線が見えるとワクワクしてきます。
今回テストした際には暗線がこのように何本も見えてワクワク感がかなり増しました。
なんといっても自作で出来たというのが嬉しかったです。

ブログサイトのご紹介ありがとうございました。
早速拝見しました。

情報提供ありがとうございます

作り方は次のような手順ですか
①サランラップと剃刀を二枚用意
②円形の黒の厚紙も用意
③黒の厚紙に片側の剃刀を接着剤で固定
④サランラップを介して、もう片方の剃刀を固定
⑤サランラップを外す
⑥黒の厚紙を円形に切って、フィルターねじ等に固定

でよろしいでしょうか
でしょうか。

佐藤さんへ

佐藤さん、ご質問ありがとうございます。
インラインで回答します。

①サランラップと剃刀を二枚用意
 >そうです
②円形の黒の厚紙も用意
 >分光器の構造にもよりますが、
VEGAの場合ですとスリットを入れる所定の場所があるかと思います。
その中に入るように形状を考え、金蔵板を用意し、中央に直径5㎜程度の穴を開けます。
その穴の更に中央にスリットが来るようにします。
③黒の厚紙に片側の剃刀を接着剤で固定
 >そうです
④サランラップを介して、もう片方の剃刀を固定
 >そうです
⑤サランラップを外す
 >そうです
⑥黒の厚紙を円形に切って、フィルターねじ等に固定
 >これはVEGAに合う方法でしたらOKです。

厚紙は反るのでNG。金属板にしてください。
わからなければ電話ください。
宜しくお願い致します。

回折格子の位置

はじめまして、分光器制作の記事たいへん興味深く読ませていただきました。
一点だけ気になりましたので、2ヶ月も前の記事になってしまいますがコメントさせてください。

分散素子は必ず平行光線の中に置くことになっています。
ネットで分光器の光路図を検索すると、回折格子の直前にコリメーターを入れて平行光線にしているのが分かると思います。また、対物プリズム方式も星の光が平行光線だからできる技です。

分散素子は波長の違いを角度の違いとして出力します。収束光・発散光の中ではいろいろな角度で入射してしまうので、出てくる分散光もバラバラの角度で出てきてしまい、結果スペクトルもどきのボケた像になってしまいます。

具体的にはコリメート方式にして、接眼レンズとカメラレンズの間に回折格子を置くのが一番簡単だと思いますが、工夫のし甲斐があるところかもしれません。ぜひ完成させてください。

URL | すからる ID:mWt2sFS6[ 編集 ]

すからるさんへ

わざわざ、コメントありがとうございます。
全くおっしゃる通りです。
はい、わかっております。

光路設計図面も描いて考えました。
コリメートレンズの収差性能が分光に現れないことをずっと考えていました。
よくよく考えたらちょっとひらめいたのです。
うまくいくかわからないで試してみました。その方法は回折格子とスリットを間隔ゼロで張り合わせる方法です。
フラウンフォーファー線は実に鮮明になりました。
観測としてどれだけ精度があるかは検証しないといけませんが、
この分光器の値段で出来ることが広がった気がしています。

どうでしょうか、この方法。
シンチレーションの影響は幅として現れます。
シリンドリカルレンズのような効果も得ました。

ご返事ありがとうございます。
いろいろと考えたのですが、回折格子とスリットを同じ位置にするメリットが良くわかりませんでした。角度をもって入射してくることによるボケを少なくできるでしょうか?

いずれにせよ、理解なさった上でやっておられるなら余計なことを言ってしまったかもしれません。
完成の記事、期待しています。

URL | すからる ID:mWt2sFS6[ 編集 ]

すからるさんへ

再度コメントありがとうございます。

あ、きっと求めているものが違うからだと思います。
そもそもこのStarAnalyser 100で天文台で使われるような分光器の結果を求めていないです。
そこを目標にしたらすからるさんのおっしゃる通り
回折格子とスリットを同じ位置にするメリットはありません。

私がこの分光器でやりたかったのは、シンチレーションで像が揺らぐことを「マスク
」のようにすれば少しは改善するのではないかと思ったのです。
大きさのある、例えば惑星や月には無理があります。
http://gototelesco.co.jp/spectroscopy_kit.html
これに回折する範囲を限定すれば改善すると考えました。
どうでしょうか?
間違えてますかね? 

すからるさんのお考えの方向は以下で検討しております。
https://kurodai3.blog.fc2.com/blog-entry-633.html
https://kurodai3.blog.fc2.com/blog-entry-634.html

その五藤テレスコープさんの写真、一眼レフのレンズの先に取り付ける例は正しいのですが、CMOSカメラ取付例はかなり問題があって回折格子の性能をかなりスポイルしてしまいます。
それでもある程度は暗線が写るのでOK、と割り切れるのならOKかもしれません。

同じ条件(五藤さん的なやり方のまま)でスリットを付ける付けないでの比較なら、おっしゃる通り付けた方が改善すると思います。

URL | すからる ID:mWt2sFS6[ 編集 ]

> すからるさんのお考えの方向は以下で検討しております。
あ、いや、その方法だと平行光線でないから問題という話でありまして、以前コリメート方式も検討しておられましたよね、そっちが正解でその平行光線部分に回折格子を挟めばOKです。
最初に参考にされたサイトの図がそもそも間違いでありまして、それに引っ張られて損をされたように思います。

URL | すからる ID:mWt2sFS6[ 編集 ]

すからるさんへ

おはようございます。
えっと、ご親切に色々アドバイスありがとうございます。
混乱させるような回答した私が悪いようです。
大丈夫です、アドバイスのことはわかっております。
>以前コリメート方式も検討しておられましたよね
>最初に参考にされたサイトの図がそもそも間違い

はい、これも十分にわかっています。
いつも先生にしているサイトを紹介します。
https://orio.blog/2017/11/29/%E5%A4%A9%E4%BD%93%E7%94%A8%E3%83%BB%E4%BD%8E%E5%88%86%E6%95%A3%E3%82%B9%E3%83%AA%E3%83%83%E3%83%88%E5%88%86%E5%85%89%E5%99%A8%E3%82%92%E8%87%AA%E4%BD%9C%E3%81%99%E3%82%8B/
このサイトによれば「等倍拡大撮影方式」は集光する光路の途中に分散素子を置かなければならないなどでボツとあります。
よってGOTOテレスコープがCMOSカメラの前に取り付けることを売りにしていることもNGとわかって実験をしています。

しかし、実際にどのような像となるのか試してみたかったのです。スリットは冒険というわけです。
でも、意外と暗線がはっきり見えています。
これは実験してみないとわからないことでした。

コメント欄の修正を要望します。

今晩は、Orio Blogと申します。Blogリンクをたどり、こちらに来ました。一つお願いがございます。こちらのコメント欄リンクから来られた方に、Orio Blogの分光器光路図が間違っているかのように掲示されているとの指摘を受けました。ご理解されているとは思いますが、私が掲載している光路図は私が作成した「オーソドックスなコリメート方式の分光器」の図です。参照されたのは、RobinさんのSEPSAの図でしょうか。コメント欄の私のblogへのリンクと「正しくないが光路図で紹介していること」という表現で誤解を生んでいるようです。このコメントだけ見ると確かに私のblogが間違った図を掲載しているかのように受け取られます。誤解を生まぬように、参照元へのリンクにするか、もう少し説明してください。お願いいたします。

URL | OrioBlog ID:-

Orio Blogさんへ

はじめまして、
いつもOrio Blogさんの記事を先生にして分光器を学んできました。

これは軽率なコメントをいたしまして、大変申し訳ありませんでした。
確かにおっしゃる通りです。
謝ります。申し訳ございませんでした。

これより適切にコメントを書き直します。

ありがとうございました。

早々にご対応いただきありがとうございました。余計なお願いにお手数をおかけして申し訳ございませんでした。製作中の分光器の完成を楽しみにしております。今後ともよろしくお願いいたします。

URL | Orio Blog ID:-

申し訳ありません

すからる です。
私の書いた
> 最初に参考にされたサイトの図がそもそも間違いでありまして
が何を指すのか明確でなかったのが原因となって誤解を招いたようです。
申し訳ありません。

私が間違いと言った図は、2020年11月22日付の『分光器の改造計画』で引用されていた
http://www.threehillsobservatory.co.uk/astro/spectroscopy_18.htm
です。
このサイト主はアマチュアの分光観測の世界でそれなりに活躍されている方なのですが・・・

(参考までに、正しい分光器の光路図は
http://www.vikdhillon.staff.shef.ac.uk/teaching/phy217/instruments/phy217_inst_basicspect.html
のようになります。

また、収束光で分光した場合どうなるかのシミュレーションが次のサイトにあります。
http://www5f.biglobe.ne.jp/~kztanaka/unparallel.html  )

URL | すからる ID:mWt2sFS6[ 編集 ]

すからるさんへ

こんばんは
そして再度コメントありがとうございます。

わざわざコメント頂戴して恐縮です。
お助けのお気持ちありがたく感じます。
過去に他のサイトを引用することはまずしなかったのです。
引用ってよくよく注意しないといけないですね。
・著作権、肖像権、知的財産権、意匠、商標 など
引用するには相手に承諾を得ないといけないので、リンクもNGとか。

いやはや、色々な方にご迷惑をおかけしたようで大変申し訳なく思っており、反省しています。

ただ、この機会に「すからる」さんや「Orio」さんと出会う機会ができたとポジティブに思っています。

これからもよろしくお願いします。
正しくとも、間違っていてもコメントよろしくお願いします。

しかし、真面目な分光器は手ごわい。
奇麗な暗線が出てこない。悩み中

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