Het H-alfa Coronado verhaal van Astrolab/ACG t.e.m. anno sept. ‘02 Vergadering Werkgroep Zon Zaterdag 28 september 2002 Volkssterrenwacht Mira Grimbergen door Vanbeselaere Johan Beheerder ACG vzw, medewerker Iris Astrolab Coördinator Instrumentengroep ACG & Astrolab

Het H-alfa Coronado verhaal van Astrolab/ACG t.e.m. anno sept. ‘02 Inhoudstafel Voorhistorie Montagegevolgen Verschillende montages Principe ACG Verbeteringen ?

Het H-alfa Coronado verhaal van Astrolab/ACG t.e.m. anno sept. ‘02 Voorhistorie

Voorhistorie Begin : einde jaren ‘70 Dany Cardoen te Dranouter Daystar University 0.5 Angstrom op 10 cm Polarex f/15 en 2x barlow Heel duur (200.000 BEF in die tijd !) Onderhevig aan veroudering Thermostaat nodig f/30 nodig Fantastische beelden en opnames

Voorhistorie Verder : jaren ‘80 en ‘90 Gerard Deman te Oostnieuwkerke, bij Hubert Degroote in bruikleen Cardoen te Puimichel Protuberanzenkijker Franky Dubois, tweedehands van Hubert Depaepe gekocht ( gemaakt door Cardoen ) Protuberanzenkijker Frans Pyck ( gemaakt door Lille )

Jaren ‘90 : bouw Astrolab I & II Op verlanglijstje : H-alfa filter ! Voorhistorie Jaren ‘90 : bouw Astrolab I & II Op verlanglijstje : H-alfa filter ! Naast Daystar ook Coronado in opkomst voor amateurs Goedkoper, geen veroudering, geen thermostaat nodig, toch goede kwaliteit en snellere levering, maar centrale obstructie !? Gemonteerd voor (!) objectief : dus kleine diameters, tot 6 cm betaalbaar (ASP60), ofwel volledig speciale telescoop (Helios) maar kleine diameter en met paar problemen (sweet spot, reflecties) Centen zijn wel beschikbaar voor 6 cm !

Voorhistorie Contacten met David Lunt (baas Coronado) leiden naar Wolfgang Lille ( Duitsland) Bedoeling : proberen met zo groot mogelijke objectiefdiameter zoveel mogelijk zon te zien met zo groot mogelijk contrast en dat met een voor ons betaalbaar filter en als het nog kan zonder centrale obstructie

Voorhistorie Gekozen systeem begin 2001 op bestaande 125 mm F1300 Lichtenknecker lenzenkijker ( f/10.4) (ACG, in bruikleen van Frans Pyck, in afwachting van bestelde VAF200 f/12) ontwikkeling ASM40 uit ASP60 : zonder centrale obstructie telecentrisch systeem (Lille) op Alt 7 AD montering in 6 m koepel

Het H-alfa Coronado verhaal van Astrolab/ACG t.e.m. anno sept. ‘02 Montagegevolgen

Montagegevolgen Ideaal : parallel, loodrecht invallend licht, levert aangegeven bandbreedte van bvb 0.6 Angstrom ASP60 ASM 40 ASP60 : diameter 60mm, ongeveer 10mm obstructie ASM40 : diameter 40mm, anders idem aan ASP60

Montagegevolgen Begrip bandbreedte : bepaalt grotendeels het contrast H-alfa bij 656.28 nm of 6562.8 Angstrom gecentreerd.

Montagegevolgen Wat is het effect van lichtstralen die niet parallel door het filter gaan ???? Centrale lijn verschuift naar het blauw : grootte is functie van de cosinus van de hoek. Waarom naar het blauw ? Transmissie daalt ! ( minder bekend) Bandbreedte vergroot ! (minder bekend) Gevolg : contrastvermindering !!!!

Montagegevolgen

Toepassingen van het kantelen om de centrale lijn te verschuiven : Montagegevolgen Toepassingen van het kantelen om de centrale lijn te verschuiven : T-scanner Daystar Protuberanzenkijkers : dopplereffect van bewegende protuberanzen Blocking filters van Coronado die instelbaar zijn : BF30, BF15, bij laatste modellen zoals Solarmax kun je het ganse filter vooraan zelfs lichtjes kantelen !

Gevolgen van een lichtkegel door het filter ? Montagegevolgen Gevolgen van een lichtkegel door het filter ? Ons probleem is dus wel niet dat de lichtstralen schuin door het filter gaan, maar dat er in feite een lichtkegel door het filter gaat, met een hele variatie aan hoeken, de randstralen zijn zelfs kwadratisch meest vertegenwoordigd, maar vertegenwoordigen ook een verkleinde transmissie !!!!

In werkelijkheid is de zon onder een hoek van 30’ zichtbaar ! Montagegevolgen In werkelijkheid is de zon onder een hoek van 30’ zichtbaar ! Maximale hoek voor objectief is dus 15’ ( komt overeen met f/113 !) Maximale hoek achter objectief is dus 15’ plus hoek gemaakt door stralen afkomstig van de rand van het objectief, die al vlug een paar graden bedraagt, afhankelijk van de brandpuntsverhouding ( bvb f/10 : 2.8°)

Montagegevolgen Grootste spelbreker is dus tophoek objectief !

Gevolg voor de bandbreedte van de tophoek van de optiek : Montagegevolgen Gevolg voor de bandbreedte van de tophoek van de optiek : Verwaarloosbare radiale variatie (f/113) Niet verwaarloosbare mengeling van stralen : bij ‘korte’ kijkers een volledig uitgewassen rood beeld van de fotosfeer i.p.v. de chromosfeer !

Vuistregel uit literatuur : Montagegevolgen Vuistregel uit literatuur : Bereken de verschuiving van de centrale lijn voor de uiterste stralen van de tophoek. De bandbreedte van de tophoek is ongeveer de helft van deze verschuiving.

Meting met slit van 1 mm en slit van 10 mm ! Montagegevolgen Meting met slit van 1 mm en slit van 10 mm !

Montagegevolgen Besluit ? Effect is vertekend door gebruik van slit en geen ronde opening : randstralen kwadratisch meer invloed ! Weinig verder uit af te leiden, andere meting nodig of proberen te berekenen. Tot nu toe niets over gevonden in literatuur, enkel bij fabrikanten vermelding f/30 bij Daystar en f/45 bij Coronado. Voor het objectief : f/113.

Montagegevolgen Zichtbaar effect is de asymmetrie met een uitwaaiering in de richting van het blauw. Effect van alle bandbreedtecurves per straal in het kwadraat die telkens opschuiven naar het blauw en lager en wijder worden ! De maximale transmissie blijft behouden, de centrale lijn blijft binnen de doorlaat van het filter, maar er sijpelt meer licht door aan de blauwe kant wat het contrast vermindert !

Montagegevolgen Het asymmetrisch effect wordt wellicht serieus versterkt door supplementair kantelen zoals in deze grafiek het geval is, let op de maximale transmissie !

Het H-alfa Coronado verhaal van Astrolab/ACG t.e.m. anno sept. ‘02 Verschillende montages

Verschillende montages Voor het objectief : f/113 Te verwaarlozen bandbreedtevergroting, dus maximaal haalbaar contrast over ganse zonneschijf Kan op iedere kijker en ieder type kijker ! Beperkte diameter ( functie van kostprijs) Mogelijkheden tot stacking (zie verder)

Verschillende montages Aan oculairzijde, dicht bij het brandpunt door afdiafragmeren objectief tot f/45 Weinig licht, weinig contrast Kleine diameter, weinig resolutie Licht radiaal contrastverschil Goedkope oplossing

Verschillende montages Aan oculairzijde, dicht bij het brandpunt met Barlowlens tot f/45, al of niet met nog diafragma

Verschillende montages Aan oculairzijde, dicht bij het brandpunt met Barlowlens tot f/45, zonder diafragma Helling niet-axiale stralen wordt ook vergroot ! Slechts gedeelte van de zon zichtbaar Groot radiaal contrastverschil (sweetspot) Goedkope oplossing

Verschillende montages Aan oculairzijde, dicht bij het brandpunt met telecentrisch systeem, zonder diafragma

Verschillende montages Aan oculairzijde, dicht bij het brandpunt met telecentrisch systeem, zonder diafragma Grootte beeldveld functie van factor telecentrisch systeem Geen radiaal contrastverschil ( geen sweetspot), maar wel verminderd contrast afhankelijk van de factor van het telecentrisch systeem Mogelijkheid volledige objectiefdiameter en gelijkmatig contrast

Verschillende montages Halverwege grote Barlowlens, zonder diafragma, afocaal genoemd ( systeem Nearstar) Speciaal gemaakte kijker (Helios, Nearstar,…) Radiaal contrastverschil : sweetspot Mogelijkheid volledige objectiefdiameter Duur en beperkte diameters

Verschillende montages Halverwege grote Barlowlens, zonder diafragma, afocaal genoemd ( systeem Nearstar)

Verschillende montages Stacken van verschillende filters levert verhoogd contrast !!! Combinaties van voor en achter objectief Principe van blocking filters, die nog kantelbaar zijn ook. Duur maar spectaculaire resultaten mogelijk

Verschillende montages Effect van stacking :

Het H-alfa Coronado verhaal van Astrolab/ACG t.e.m. anno sept. ‘02 Principe ACG

Het H-alfa Coronado verhaal van Astrolab/ACG t.e.m. anno sept. ‘02 Principe ACG

Principe ACG

2 x telecentric achteraan ( levert amper f/20 !) Principe ACG 2 x telecentric achteraan ( levert amper f/20 !)

ASM40 H-alfa filter : levert verschillende piekjes Principe ACG ASM40 H-alfa filter : levert verschillende piekjes

ASM40 H-alfa filter : levert verschillende piekjes Principe ACG ASM40 H-alfa filter : levert verschillende piekjes

Principe ACG BF30 kantelbaar blocking filter, selecteert 1 piek en scherpt aan ( paar Angstrom)

Principe ACG BF30 kantelbaar blocking filter, selecteert 1 piek en scherpt aan ( paar Angstrom)

Problemen met interne reflectie Principe ACG Problemen met interne reflectie

Het H-alfa Coronado verhaal van Astrolab/ACG t.e.m. anno sept. ‘02 Verbeteringen ?

Het H-alfa Coronado verhaal van Astrolab/ACG t.e.m. anno sept. ‘02 Berekeningen

Verbeteringen ? 200 VAF f/12 tot 125 afdiafragmeren : met 2x telecentric levert dat al f/39 ! Stacken met protuberanzenfilter ? Oplossing al gevonden voor interne reflecties ! Sterker telecentrisch systeem ?

Het H-alfa Coronado verhaal van Astrolab/ACG t.e.m. anno sept. ‘02 Dankwoord aan professor Dirk Poelmans van de RUG voor uitvoeren van de metingen op de diverse filters ! Vanbeselaere Johan sept ‘02 ACG vzw / Iris Astrolab