DADOS Spalt-Spektrograf

DADOS-Strahlengang - mit Kollimatorlinse am unteren Anschlag

DADOS® - ein Spaltspektrograf aus dem Hause Baader

entwickelt am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching

Der DADOS®-Spaltspektrograf sollte eigentlich auf unserem simplen Gitter basieren, welches wir seit bald 20 Jahren für Schulen fertigen. Wir haben vor einigen Jahren den ersten DADOS®-Prototyp vorgestellt und im Anschluss daran sehr aufmerksam die Diskussionen im Web verfolgt, was zu mehrfachen, dramatischen Änderungen in der Konzeption geführt hat.

Man kann also sagen, dass der DADOS® von der Gemeinde der Spektroskopiker im Netz in nicht unerheblicher Weise mitkonstruiert wurde. Wir sind für alle Hinweise sehr dankbar, denn wir meinen, dass das Produkt dadurch um ein Vielfaches besser geworden ist.

DADOS® ist optimiert für Teleskope mit Öffnungsverhältnis um f/10 und größer. Bei schnelleren Öffnungen muss eine leichte Vignetierung in Kauf genommen werden. Die spektrale Auflösung selbst wird in keiner Weise eingeschränkt.

DADOS Spaltspektrograf Lieferumfang

• DADOS Reflexionsgitter mit 200 Linien / mm, (nicht sichtbar, ab Werk im DADOS)
• 1¼" Stellring #1905131
• T-2 Wechselring #2453620
• T-2 Schnellwechsler #2456313 (ab Werk vormontiert am Dados)
• DADOS 1¼" Übersichtsokular 20 mm Kellner
• DADOS 1¼" Nachführokular 10 mm Kellner
• Nachführ-Objektiv mt M28,5-Fassung (Slit Viewer)für 1¼" Filtergewinde
• 1¼" Okularklemme auf T-2i – mit Drehfokussierung #2458125
• Sechskantchlüssel 1.3 mm und 1.5mm
• Handschuhe zum Gitterwechsel
• Aufbewahrunskoffer und Bedienungsanleitung

DADOS Reflexionsgitter

Mittlerweile verwenden wir die drei nachfolgend gelisteten Reflexionsgitter (200 L/mm als Standard, 900 L/mm und 1200 L/mm gg. Aufpreis) - als Replikas, basierend auf eigens angefertigten Mastern - (keine Kataloggitter !) - dabei sind die Blazewinkel der Gitter (ebenso wie die Optik s.u.) genau auf die geometrischen u. optischen Verhältnisse im DADOS® abgestimmt.

• #2458557 Reflexionsgitter mit 200 Linien/mm, aufgekittet auf Wechselträger
• #2458556 Reflexionsgitter mit 900 Linien/mm, aufgekittet auf Wechselträger
• #2458559 Reflexionsgitter mit 1200 Linien/mm, aufgekittet auf Wechselträger

Den gewünschten Wellenlängenbereich kann man mit Hilfe einer Mikrometerschraube sehr genau einstellen. Ein stabiler T-2 Anschluss für große CCD-Kameras (z.B. SBIG) oder für diverse Adaptionen von Okularstutzen (sowie ein drastisch vergrößerter "Backfokus") ist vorhanden.

Andere Gitter der gängigen Standardabmessung von 25x25x6mm mit niedrigerer sowie noch höherer Spektralauflösung können auch mit DADOS® benutzt werden.

Die Effizienz des DADOS® Spektrografen beträgt mindestens 60% bei 550 nm.

Eigenschaften der speziell für DADOS® optimierten Gitter

Spaltplättchen

Als Herzstück neben den Gittern erlaubt das reflektierende Spaltplättchen mit dem präzise gefertigten Dreifach-Spalt (mit Spaltbreiten 25/35/50 mü_m) eine permanente, gleichzeitige Sicht auf drei eng nebeneinanderliegende Spalte, so dass man sich für jedes zu spektroskopierende Objekt die beste Auflösung aussuchen kann, jeweils in Abhängigkeit von der gewählten Spaltbreite.

Aufgrund des nach vorn wie ein Spiegel wirkenden Spaltplättchens mit skalpellscharfen, völlig glatten Kanten, sowie weiterer aufwendiger Umlenkspiegel- und Projektions-Linsenoptik, ist es wie bei den großen Spektrografen möglich, direkt auf das Bild des Spaltsterns mit Hilfe von preisgünstigen, handelsüblichen CCD-Nachführkameras bzw. Webcam (optional) oder auch mittels eines Nachführokulars unkompliziert und präzise zu fokussieren und permanent nachzuführen!

Nachführokulare

Zum Aufsuchen von Objekten und zur visuellen Nachführung auf den Spalt ohne Webcam sind zwei preisgünstige 1¼" DADOS Nachführokulare Kellner in 10mm (#1304110) und 20mm (#1304120) Brennweite im Lieferumfang enthalten. Zum Scharfstellen auf den Nachführstern bzw. auf den Spalt selbst dient u.a. eine Spaltbeleuchtung in Form einer roten LED mit einstellbarer Helligkeit (im Preis enthalten ) - sie leuchtet von hinten durch den Spalt nach vorn in Richtung der Nachführkamera bzw. dem 10 mm oder 20 mm Nachführokular und verhindert so, dass das Licht der LED nach hinten zum Kollimatorobjektiv gelangt.

Linsensystem

Das Kollimations-Linsensystem vor, bzw. hinter dem Blazegitter besteht aus einem Achromaten und einem Triplet Linsensystem. Diese wurden eigens gerechnet und hergestellt für bestmögliche Auflösung und sind mit der besten herstellbaren Breitbandentspiegelung versehen (es sind keine Kataloglinsen!).

Das Kollimator-Objektiv lässt sich über einen 2" Helical-Fokussierer über eine sehr weite Strecke sehr exakt vor und zurückbewegen und ermöglicht es, (fast) alle uns bekannten CCD-und DSLR-Kameras (-bzw. natürlich praktisch alle denkbaren Okulare) in den Fokus zu bringen und mühelos und präzise scharfzustellen.

Adaptionen und Montage

Das Gerät hat als Standard-Anschluss eine schwarz eloxierte 2" Steckhülse Sicherungsnut. Auf die 2" Steckhülse vorn am Gerät passt eine Neon-Kalibrationslampe (# 245 8590 - im Lieferumfang NICHT enthalten) mit 2" Steckfassung und 220V Zuleitungskabel.

Wenn man die Steckhülse entfernt, dann wird eine große Zahl anderer Adaptionen durch das Standard 2" SC-Innengewinde im vorderen Gehäusekubus des DADOS® ermöglicht. Zu diesem Gewinde können wir wir eine Vielzahl alternativer Adaptionen liefern, z.B. unser 2"/T-2 Reduzierstück (# 295 8242), zum Anschluss des DADOS® direkt an das T-2 Standard-Fotogewinde (M42x0.75), um eine absolut wackelfreie Verbindung an das Fernrohr zu gewährleisten.

Das 2" Innengewinde vorn am ersten Kubus lässt sich aber auch ohne die schwarz eloxierte Steckhülse direkt an SC-Teleskope aufschrauben und mittels unserem 2" Locking-Ring (Art.Nr. # 245 8270) in jeder rotatorischen Position absolut fest klemmen - auf diese Weise passt der DADOS® sogar zwischen die Gabelarme der meisten azimutal montierten Schmidt-Cassegrain-Teleskope. Sowohl die Nachführ- als auch die Bildgebende Kamera sind ja im 90 Grad Winkel zur Geräteachse angeordnet, um die Baulänge so kurz wie möglich zu halten.

Zur Montage auf einem Teleskop, bzw. Zubehör ist eine Dados Rohrschelle mit 3/8" u. 1/4" Gewinde (# 245 8593) für Rohrdurchmesser 38mm erhältlich.

Die zweiteilige Rohrschelle hat an der Unterseite ein 3/8" Gewinde (ein Reduzierstück auf 1/4" ist im Lieferumfang enthalten). Auf der Oberseite hat die Rohrschelle ein weiteres 1/4" Gewinde, in dem diverses anderes Zubehör befestigt werden kann.

Die Klemme eignet sich um den Dados per Kugelkopf oder Tangentialneiger an einem Teleskop als Zusatzgerät befestigen zu können. Für den Physik Unterricht ist die Klemme ein MUSS. Mit ihr kann ein optimaler Halt auf der optischen Bank oder bei jeglichen anderen Testaufbauten ohne Teleskop gewährleistet werden.

Sowohl für die Adaption verschiedenster Nachführ-Kameras als auch für (fast) alle bildgebenden CCD-Kameras gibt es jede Menge weiterer Ringe, Erweiterungs- bzw. Reduzierstücke aus unserem Astro T-2® Adapterprogramm.

DADOS Merkmale

Dieser leicht bedienbare Spaltspektrograf, der speziell für den Einsatz im Bereich der Spektroskopiepraktika an Schulen und Universitäten sowie in der Amateurastronomie entwickelt wurde, hat alle Eigenschaften eines professionellen Spektrografen. Er zeichnet sich durch folgende herausragende Merkmale aus:

• Durch den Einsatz zweier unterschiedlicher Reflextionsgitter und einer speziell gerechneten hochwertigen Optik wird eine hohe Lichtausbeute erzielt
• eine Mikrometerschraube erlaubt eine sehr genaue Justage des Gitterträgers
• im Gegensatz zu spaltlosen Spektrografen können auch ausgedehnte Quellen (Nebel, Planeten, Kometen) wie in professionellen Observatorien untersucht werden
• die spektrale Auflösung (lambda/delta lambda ~ 500) erlaubt eine genaue Spektralklassifikation von Sternen
• der ganze sichtbare und nahinfrarote Spektralbereich (350nm – 950nm) kann mit einer SBIG ST-7 abgedeckt werden
• direkte Sicht auf den Spalt, mit Okular oder Webcam, ermöglicht ein optimales Positionieren und Nachführen der Himmelobjekte
• der Spaltspektrograf ist auch bei lichtstarken Optiken mit einem Öffnungsverhältnis bis zu f/6.3 einsetzbar (eine leichte Vignettierung muss ab ca. f/10 in Kauf genommen werden)
• er passt an Standard 2" Okularauszüge
• die kompakte Bauweise erlaubt auch den Einsatz unter beengten Verhältnissen
• das Spektrum kann bei helleren Objekten direkt mit einem Okular betrachtet werden
• es werden auf einem Spaltplättchen drei Spalte nebeneinander zur Verfügung gestellt (25/35/50μm)
• das Spaltplättchen ist von hinten beleuchtbar mit roter LED zum Scharfstellen von Nachführkameras auf den Spalt
• die Spektren aller Objekte können wahlweise mit einer Webcam, Digital- oder CCD-Kamera aufgenommen werden
• alle Kameras und Okulare können problemlos über Adapter unseres T-2® Systems angeschlossen werden

Spektren von NGC 6543 und M57 aufgenommen von Herrn OStR Dipl.-Phys. Peter Stinner Kopernikus-Gymnasium, Wissen

Testaufnahmen mit SBIG ST-402 ME, weißer LED + grüner Laser + Neon-Kalibrationslampe