Spécifications du
Spectr'Aude
Le projet SPECTR'AUDE
En quelques mots, et pour reprendre ceux de Christian BUIL, l'initiateur de Spectr'Aude: "Spectr'Aude est un spectrographe économique mais performant, autorisant de véritables recherches astrophysiques dans le monde des amateurs. Spectr'Aude est aussi un accessoire majeur de la caméra Audine." (v. la page Spectr'Aude de C.BUIL)
On l'aura donc compris, le but du projet Spectr'Aude est de réaliser un spectrographe d'un poids, d'une taille et d'un prix minimums, tout en étant capable de réaliser des mesures intéressantes et précises d'un point de vue scientifique.
Le schéma ci-contre, tiré du site de C.BUIL, montre le principe de fonctionnement
de ce spectrographe. Il s'agit d'un montage Littrow (le même objectif sert de
collimateur et d'objectif de chambre), utilisant un objectif photographique
de focale 135mm (dans notre cas) et un réseau à réflexion à 1200tr/mm et 50x50mm
de chez Edmund Scientifics, blazé à 500nm.
La résolution du spectrographe atteint ainsi environ 0,5 Angstroms/pixels en binning 1x1
Le recueil de l'image se fait grâce à une caméra AUDINE.
Réalisation de notre version de Spectr'Aude:
Nous nous sommes grandement inspirés du prototype décrit sur la page de Christian et des nombreuses photos et plans disponibles sur son site.
Voici ci-dessous deux vues du spectrographe, avec et sans couvercle, et des différents éléments constitutifs:
Voici une vue de dessus du spectro; le schéma optique y est tracé
en surimpression; le petit trait jaune représente la fente, et le petit trait
bleu oblique représente le miroir de renvoi dans l'objectif. (La caméra, sur
la gauche, n'est pas visible).
La fente d'entrée (amovible si la source observée est ponctuelle, comme
une étoile), utilisant des lames de rasoir (petits traits rouges), et réglable
par la petite vis à gauche (on voit le ressort de rappel, en flexion, au milieu).
On voit ici l'insertion de la fente d'entrée dans son logement. Remarquer
également le ressort de rappel du réseau. Ce dernier a été incliné vers le bas
afin d'éviter le dépot de poussières, écailles de peintures, résidus d'usinage
en alu, ratons-laveurs... Il est de plus muni d'une petite plaque d'obturation
(visible sur la photo) pour sa protection.
Ci-contre, un autre angle du vue du montage; on aperçoit le réseau dans son logement (plaque de protection enlevée), ainsi que le comparateur qui appuie au dos du support.
Une vue du dispositif de réglage et de "tuning" du spectro: La vis moletée à coté du réglet permet un réglage grossier de l'inclinaison (axe X) du réseau, tandis que le comparateur permet d'affiner le réglage et de se déplacer dans les raies avec plus de précision (une fois l'étalonnage fait).
En outre, une petite vis (non visible), sur le côté permet la rotation du réseau selon son axe Y, et permet le réglage de l'alignement du faisceau de retour à travers l'objectif
E: orifice d'entrée de la lumière à analyser / F: fente d'entrée réglable amovible (réalisée avec des lames de rasoir)/ O: Objectif Canon de 135mm R: réseau de diffraction réflectif (1200tr/mm, 50x50mm) blazé à 500nm/ M: comparateur mesurant l'inclinaison du réseau / C: caméra AUDINE.Première lumière et premiers essais:
Afin de valider le principe du Spectr'Aude, les premiers essais ont été réalisés en faisant des spectres solaires, sans instrument à l'entrée: seule la fente recevait directement la lumière solaire ambiante. Les acquisitions se font avec PISCO et le traitement (dont la mise à la verticale des raies) avec IRIS. Puis l'étalonnage et l'analyse ont été faits avec VISUAL SPEC (de Valérie DESNOUX), un excellent logiciel, sous Windows, permettant le traitement des spectre, l'étalonnage, l'identification des raies et bien d'autres traitements se rapportant à la spectro... et tout cela gratuitement!
Ci-dessous, deux extraits de spectre où l'on reconnait une forme caractéristique: il s'agit des raies atmosphériques terrestres en absorption; Elles permettent sans hésitation d'étalonner et de déterminer la résolution du spectroscope, qui est d'environ 0.5 Angstrom/pixel en binning 1x1 et de 1 Angstrom/pixel en binning 2x2.
Et ci-dessous, un spectre solaire
complet, de 4110 à 7801 Angstroms, réalisé avec la spectraude avec une résolution
de 1A/pix; il est constitué de plusieurs spectres élémentaires issus de la Spectraude
et mis bout a bout grace à VisualSpec.
Remarquer par exemple vers 7600A, les raies atmosphériques faites ci-dessus
avec une résolution voisine: cela donne une idée de l'étendue du "vrai" spectre...
Ici,
à télécharger, le fichier au format .spc (VisualSpec), 128Ko zippé
Voila justement le "vrai" spectre,
dans toute son étendue, et avec les "vraies" couleurs calculées dans (le merveilleux!)
VisualSpec:
... un "petit" format:
... et le même en grand format! (3500 pixels de long)... c'est-il pas beau ca?!!!
;-)
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