ÍNDICE 1. SISTEMA FLAT FIELDING INTERNO COMPONENTES ÓPTICOS FUENTE DE ILUMINACIÓN DIFUSOR INTRUCCIONES...

Transcripción

1 ÍNDICE 1. SISTEMA FLAT FIELDING INTERNO COMPONENTES ÓPTICOS FUENTE DE ILUMINACIÓN DIFUSOR INTRUCCIONES DIFUSOR LÁMPARA FUENTE ALIMENTACIÓN LÁMPARA SISTEMA SUJECIÓN LÁMPARA

2 1. SISTEMA FLAT FIELDING INTERNO La naturaleza de los dispositivos de carga acoplada y de la electrónica anexa, así como la mecánica de la cámara que los contiene y el sistema óptico antepuesto, introducen una serie de artificios en las imágenes digitales que hay que corregir antes de hacer cualquier uso científico de las mismas. La eliminación de estos artificios comprende varios pasos sucesivos, uno de los más importantes es el proceso de aplanamiento del campo. El principal motivo de la realización de un proceso de aplanamiento del campo interno (flat fielding interno) es la evaluación y corrección de las heterogeneidades de sensibilidad sobre el detector CCD 1. Este proceso se basa en inundar el detector CCD con una iluminación de espectro continuo y uniforme (superficie lambertiana), y sin hacer pasar esta iluminación, ni siquiera por telescopio. Al ser interno, por tanto, únicamente se están corrigiendo los efectos del detector CCD y de la óptica del instrumento (en este caso del espectrógrafo), pero no del telescopio, ni de la atmósfera. El diseño final del sistema de flat fielding interno para el espectrógrafo Albireo consta de los siguientes elementos: 1. Fuente de iluminación continua situada en el infinito (lejos del detector), de intensidad variable para obtener distintas irradiancias en el detector. La fuente de iluminación se encuentra: - soportada por un sistema de sujeción que la posiciona debajo del terciario por el agujero central del primario, - y eléctricamente alimentada por una fuente de alimentación controlable por ordenador, que permite la variación de intensidad. 2. Difusor de alta calidad difusora, con ventana de transmitancia en la región de interés, situado en la rueda de filtros del espectrógrafo. 1 Aunque también se eliminarán los efectos de las motas de polvo adheridas a las superficies ópticas cerca del plano focal. 2

3 2. COMPONENTES ÓPTICOS 2.1. FUENTE DE ILUMINACIÓN. Requisitos: 1. Fuente de luz continua. 2. Rango espectral de emisión desde Å hasta Å. La fuente de luz de continuo es una lámpara qth (Quartz Tungsten Halogen) que abarca un rango espectral desde 2400 Å a 2,7 µm., es muy estable e ideal para aplicaciones radiométricas y fotométricas. Además es barata y fácil de operar con ella. La lámpara adecuada en intensidad es una lámpara de potencia 50 W a 12 V (ref W QTH SHORT FILAMENT), situada por debajo del terciario. La siguiente figura muestra la curva de irradiancia espectral: La lámpara tiene las siguientes dimensiones y apariencia: 3

4 Indicaciones a tener en cuenta: Cuidado con mirar directamente a la lámpara, emite radiación ultravioleta e infrarroja. Se calientan mucho y no deben ser tocadas, pues aunque esté fría, se queda adherida la grasa de la piel al cristal que provocará que se funda la lámpara la siguiente vez que se encienda. Por tanto, es necesario manipular la lámpara con guantes, y en caso de que se toque el cristal, se deberá limpiar con un tisú humedecido en alcohol (en isopropílico o en etílico). Pueden operar vertical u horizontalmente. Pero el plano de emisión se ha de orientar según la disposición del aparato. En este caso, se desea inundar de luz la salida a foco del espectrógrafo, para así iluminar uniformemente el difusor situado en la rueda de filtros. Por tanto, situada la lámpara por debajo del terciario, la mejor disposición es vertical. La utilización de la lámpara a voltajes mayores de los especificados por el fabricante, reduce su vida. Un incremento del 6% en el voltaje, reduce su vida en un 50%. Sin embargo, una pequeña reducción del voltaje de alimentación proporciona un aumento de la vida de la lámpara. El máximo decremento posible, sin dañar la lámpara, es del 10% respecto de las especificaciones del fabricante. Un decremento mayor de éste mataría prontamente la lámpara DIFUSOR Requisitos: 1. Transmitancia en el rango 3300 Å 9000 Å. 2. Dimensiones: las del agujero de la rueda de filtros. 3. Alta difusión. El difusor instalado posee las siguientes características: Material: sílice fundido (fused silica). Dimensiones: 50 mm. y espesor 2 mm. Difusión: Alta difusión 12 µgrit La principal aplicación de los difusores es la producción de una iluminación aproximadamente uniforme y difusa. Es importante tener en cuenta que a mayor uniformidad en la difusión menor transmisión de luz. Las ventanas de sílice fundido ofrecen uno de los mejores rendimientos en transmisión de luz para un amplio intervalo del espectro. De aplicación en sistemas donde el estrés térmico es un factor a considerar así como su transmitancia en el ultravioleta. A continuación se muestra la transmitancia de este material: 4

5 La siguiente gráfica muestra la transmitancia del difusor medida en el laboratorio de óptica, al ser iluminado con una lámpara qth de 50 W, a 12 V, utilizando un monocromador y un detector de Silicio (para más información ver Anexo A). 5

6 3. INTRUCCIONES 3.1. DIFUSOR Posición en la rueda de filtros: U, B, V, R, I y Difusor. Es necesario manipularlo con guantes para evitar restos de grasa en su superficie. Si necesita limpieza, el procedimiento general a seguir es el siguiente, siempre utilizando guantes: 1. Soplar con aire seco a presión, para eliminar polvo. 2. Limpiar con suavidad con un tisú humedecido en agua destilada. 3. Cuando haya secado, limpiar con suavidad con un tisú humedecido en alcohol (isopropílico, o en su defecto, con etítlico). 4. Cuando haya secado, de nuevo soplar con aire seco. Para guardarlo, utilizar la cajita etiquetada con DIFUSOR FS (ALBIREO) LÁMPARA Lámpara qth, 50 W, 12 V, situada por debajo del terciario con sistema de sujeción propio: Tiempo de calentamiento mínimo, 1 min. aprox. Cuidado con mirar directamente a la lámpara, emite radiación ultravioleta e infrarroja. Se calientan mucho y no deben ser tocadas, pues aunque esté fría, se queda adherida la grasa de la piel al cristal que provocará que se funda la lámpara la siguiente vez que se encienda. Por tanto, es necesario manipular la lámpara con guantes, y en caso de que se toque el cristal, se deberá limpiar en frío con un tisú humedecido en alcohol (en isopropílico o en etílico). Opera en vertical. Los voltajes de alimentación están fijados por software y tienen en cuenta la caída de tensión debida a la longitud del cable. La utilización de la lámpara a voltajes distintos se ha de comandar manualmente. Voltajes mayores al máximo programado por software pueden fundir la lámpara. Tiempo de vida medio entre 200 y 2000 h. Tener en cuenta que se va a encender y apagar continuamente. Al reemplazar por otra de la misma potencia y voltaje es necesario verificar de nuevo los voltajes y tiempos de los distintos flats definidos en el ACS. 6

7 3.3. FUENTE ALIMENTACIÓN LÁMPARA En cualquier caso, encender la fuente de alimentación en su interruptor. Operación manual: - En el ACS, en la pestaña Observación elegir: o Tipo exposición: Flat Field o Lámpara: Ninguna - Quitar la tapa protectora a los mandos de control de la fuente de alimentación. - Pulsar Escape para pasar a control manual. - Pulsar V, introducir la cantidad y pulsar OK. - Pulsar I, introducir la cantidad y pulsar OK. - Para aplicar pulsar On/Off. Para pasar a operación por software, se hace automáticamente al comandar de nuevo desde el ACS. Operación por software: - En el ACS, en la pestaña Observación elegir: o Tipo exposición: Flat Field o Lámpara: Flat Field 1 (más bajo: 6,9 3 A) Flat Field 2 (medio: 10,4 4 A) Flat Field 3 (más alto: 13,8 4,2 A) - Aplicar - En el programa de la CCD (MaxIm/DL) hacer exposiciones. Nota importante: Dado que la lámpara emite poco en UV en comparación con el visible, no es posible la toma de un flat en una sola exposición, ya que se para obtener suficientes cuentas en el azul, el rojo saturará. La solución que se propone al astrónomo es tomar dos flatfields, uno bien expuesto en el rojo y otro bien expuesto en el azul y por tanto saturado en el rojo SISTEMA SUJECIÓN LÁMPARA Está compuesto por tres piezas: un portalámparas, una pieza de sujeción y una estructura de soporte: o La función del portalámparas es sujetar la lámpara en posición vertical, y está unido a la pieza de sujeción por tres tornillos laterales a 120º. 7

8 o La función de la pieza de sujeción es posicionar la lámpara a la altura adecuada, para ello tiene un rango de 50 mm. - Esta regulación de altura se consigue mediante tres tornillos de fijación a la estructura de soporte, mediante unos chaveteros a 120º. - Para variar esta altura hay que aflojar los tornillos, sin quitarlos, sujetando las tuercas interiores y variando la altura. o Estructura soporte: su función es fijar el sistema a la célula del espejo primario. Se ha fabricado de Delrin, que es un aislante térmico y eléctrico, para evitar que se produzca una transmisión de calor al espejo primario y de electricidad, ya que el cable de alimentación va por su interior. Montaje: - Se quita la pieza inferior central de la célula del primario mediante dos tornillos a 180º. - Se posiciona el sistema de sujeción de la lámpara, teniendo cuidado con la lámpara. 8

9 - Se vuelve a poner la pieza inferior y se fija mediante tres tornillos laterales a 120º que hay en el pivote central. - Se enchufa el cable de alimentación. Desmontaje: - Se desenchufa el cable de alimentación. - Se aflojan los tres tornillos laterales a 120º. - Se desmonta la pieza inferior. - Se quita el sistema de sujeción de la lámpara, teniendo cuidado con la lámpara. - Se vuelve a montar la pieza inferior. 9