Tayf çekerler ve TFOSC


Nasıl bir tayf çeker?

  • Prizma
  • Saçınım ağı
  • Fabry Perot
  • Fourier
  • Monokromatör
  • Çözünürlük: Düşük, orta, yüksek, çok yüksek
  • ..

Basit bir örnek olarak prizmalı monokromatör tipi tayf çeker. Dedektör olarak fotokatlandırıcı.




Daha genel standart bir tasarım.



δβ açısal yarık genişliği ve verilen çözünürlük R için

Rδβ = +/- (sinα +/- sinβ) / cosβ , δy = f1δβ ve kamerada δx =< f2 δβ
(δλ dalgaboyu çözünürlüğü için δλ > δx olmali).

D çaplı teleskop ile birleştiğinde




Temel tayf çeker konfigürasyonları

Hem monokromatör hem de standart tayf çeker olarak kullanılabilir. Astigmatik (AST), küresel (TSA) sapma ve koma (TC) genel problemleri.







Czerny-Turner düzeneğinin özel hali. R1 = R2 ve merkezleri çakışmış. Genellikle monokromatör türü uygulamalarda.




Çok yüksek çözünürlük

Fabry Perot Ethalon sistemi dar serbest tayf aralığında yüksek çözünürlük elde etmek için ideal.



Çözünürlük ne olabilir?

l~500 cm, λ=5000Å, n~2x107, Nr~20 alırsak
Rmax=4x108.
Daha mantıklı değerler ile:
l~1 cm, λ=5000Å, n~5x104, Nr~20
Rmax~106

λ = 5000Å icin ~0.005 Å veya 5 mÅ çözünürlük.

μ = 1 (hava) olursa serbest tayf aralığı:

Δλ = λ2 / 2μ l cos i = ~ 0.1 Å.


Çok katlı dielektrik kaplama

Fabry Perot Ethalon sisteminin en önemli parametresi Re, yüzey parlaklığı. Bu kontrollü olarak nasıl elde edilebilir?
Çeşitli metal kaplamalar olabilir ama dalgaboyu kontrolü ancak çok katlı dielektrik kaplama ile yapılabilir.




Tipik kaplama malzemeleri
Z Çinko sülfit μH = 2.3
C Cryolite μC = 1.38
G Cam μ = 1.5
A Hava μo = 1
Kaplama Sırası Re (%)
ACZCG 21
AZG 33
AZCG 38
AZCZG 70
AZCZCZG 88


Girişim Filtreleri

Girişim filtresi temeli Fabry Perot sistemidir. Ancak bazı konulara dikkat etmek şart.
İstenen şekilde hazırlanmış FP plakaları, geçirgen bant için olan ifadeden görüldüğü gibi optik eksenden uzaklaştıkça merkez dalgaboyu ve bant genişliği değişiyor. Bu bazen çok kullanışlı bir özellik.




Diğer dikkat edilecek konu ise sıcaklık Etkisi:
Genel olarak co = ~0.2 Å / oC

Δλ ~ coΔT
ΔT = 30o => Δλ ~ 6 Å demek.


En SONUNDA TFOSC ....:-)

Yukarıda ayrı ayrı bahsettiklerimizin bir çeşit özeti denebilir.
Orta çözünürlüklü, 1.5-2.5 m sınıfı teleskoplar için
ideale yakın bir tasarım.
Nasıl Birşey?



Genel Optik Kavramları İçin : HyperPhysics : Light & Vision
Yukarıdaki Sayfalar İçin :

IKU08
(http://astroa.physics.metu.edu.tr/IKU08/)



11 Ağustos 2008 İKÜ Ümit Kızıloğlu