Tests et mesures de filtres Ha (partie étalon)

[christian viladrich 7 672]

Bonjour à tous,

Le mauvais temps a ceci de bon que l'on peut en profiter pour s'occuper de projets que l'on a laissé en attente depuis longtemps. Cela faisait un moment que je voulais me lancer dans le test des étalons. Comme vous le savez, les filtres solaires Ha (ou Ca K) peuvent être assez (voire très) chers, et la qualité n'est pas toujours au rendez-vous. Il y a donc du sens à essayer de vérifier si les filtres sont conformes aux spécifications.

Des discussions avec Bob Yoele (USA), Oliver Smie (Beloptik), Serge Koutchmy et Cyril Bazin (IAP) et un peu de lecture ont permis d'identifier différentes méthodes de test dont une qui permet d'estimer les FWHM, FSR et delta CWL (=écart par rapport à la raie Ha) des filtres.

C'est François Rouvière qui a trouvé les formules de calcul. Un grand merci à lui !! Pour le moment, c'est préliminaire, mais les résultats semblent tenir la route.

Le principe du test est décrit ici (désolé, c'est en anglais, mais on peut faire une traduction rapide avec Google Translator) :

http://astrosurf.com/viladrich/astro/instrument/solar/F-P-interferometer/F-P-testing.html
 

En résumé, cela consiste à utiliser le filtre comme un interféromètre de Fabry-Perot : l'étalon est éclairé par un  diffuseur lui-même éclairé par une lampe Ha :

 

On observe alors un système de franges concentriques :

 

A partir de la mesure de ces franges, on peut en tirer les valeurs de :

- FWHM (= largeur à mi-hauteur),

- FSR (distance entre deux pics de transmission successifs, cette valeur est en lien avec la FWHM des filtres bloqueurs),

- l'écart de longueur d'onde centrale par rapport à Ha (ce qui conduit à devoir incliner le filtre plus ou moins).

 

Il y a dans la page mentionnée plus haut les résultats de mesures pour un SM 40 mm, un SM III 60 mm et un SM III 60 mm RichField. Merci au passage à l'heureux propriétaire des deux SM III de bien avoir voulu me les confier pour ces tests 😁

En résumé, les deux SM III de 60 mm sont très bons (FWHM < 0.6A), mais demandent une inclinaison non négligeable pour être réglés sur Ha (0.8° à 1.1°).

On pourra reparler de tout cela aux ROS !

Christian
 

Modifié 8 février 2021 par christian viladrich

[banjo 6 874]

Merci Christian,

désolé je ne comprend pas trop ( cerveau en panne ) , mais admiratif devant un sujet aussi fascinant que la vérification des étalons .

Va falloir faire un addendum à astronomie solaire  

Paul 

 

[jlb73 785]

Je reste toujours confondu par la maitrise de ces sujets. RESPECTS !

Les ROS se font malgré la conjoncture sanitaire ?

[stéphane 3 517]

j'avoue que j'ai pas tout compris non plus; avec ou sans google traduction!

 

bon, alors, la conclusion : mes deux sm40 type I, ils sont bons ou pas ?

 

a+

stéphane

[christian viladrich 7 672]

Salut à tous,

 

C'est sûr que le sujet est très technique.

 

L'idée est d'avoir un test que l'on peut pratiquer tranquillement chez soi, sans avoir besoin du Soleil, sans avoir besoin d'un spectro haute résolution, et qui permette à chacun d'évaluer la qualité de son propre filtre Ha. Chacun a pu noter que la qualité n'était pas toujours au rendez-vous. Avoir une évaluation numérique de cette qualité permet d'objectiver la chose.

L'approche est donc un peu la même qu'avec un test de de Foucault (ou interféromètre de Bath), sauf qu'ici on cherche à mesurer la FWHM d'un filtre Ha, et non la précision d'un miroir de télescope.

 

La liste du matériel à avoir sous la main est très réduit :

- une lampe Ha : c'est l'élément le plus cher, et comme il s'agit d'une lampe haute tension, il vaut mieux prendre du matériel respectant les normes de sécurité,

- un papier calque pour diffuser la lumière : ça c'est pas cher ,

- un appareil photo avec un bon objectif : la qualité de l'objectif joue sur la précision du test.

Et puis surtout, il faut être très rigoureux dans le processus de mesure.

 

Vu de maintenant, et sans parler à la place des organisateurs, il y a toujours l'objectif de faire les ROS, mais difficile de savoir ce que l'avenir nous réserve.

 

Stéphane, si tu me passes tes SM40, je pourrai les tester et te dire ce qu'ils valent

 

 

[christian viladrich 7 672]

Salut à tous,

Une petite mise à jour avec des résultats consolidés pour trois étalons :

 

La 1er colonne (FSR) est en relation avec la bande passante du filtre bloqueur (BF). Elle ne nous intéresse pas trop.

La 2e colonne (FWHM) est celle qui définit le contraste du filtre. On observe que les deux SM III 60 mm sont nettement meilleurs que la spec (0.7 A).

La 3e colonne (delta CWL) est celle qui décrit le décalage de la bande passante par rapport à Ha quand on est à incidence normale. Autrement, cette colonne est en relation directe avec l'angle qu'il faut donner au filtre pour qu'il soit sur Ha.

C'est là où les choses se gattent. En effet, quand on incline le filtre, la zone du ciel qui est sur Ha (le fameux sweet spot) rétrécie, et devient à un certain moment plus petite que le diamètre du Soleil. Autrement dit, seule une partie du Soleil est sur Ha.

De ce point de vue, "l'ancien SM 40" est alors supérieur (car pas d'inclinaison nécessaire) aux nouveaux SM III (qui ont besoin d'une inclinaison assez forte). C'est peut-être un des éléments expliquant pourquoi les Coronado "pre-Meade" sont considérés comme étant de "meilleure" qualité.

 

On pourrait alors se demander pourquoi les fabricants ne font pas des étalons qui ont à la fois une FWHM étroite (comme les deux SM III) et qui soient proche de Ha à incidence normale (comme le SM 40) ? La réponse est simple : c'est très difficile (dont très cher ...) d'être bon sur les deux critères à la fois. Si l'un est bon, l'autre est moins bon ....

 

 

 

[jlb73 785]

Merci pour ces compléments rejoignant ce que j'avais entendu déjà à l'époque sur les filtres post Meade mais là , c'est beaucoup plus scientifique comme approche

 

 

[dédé 34]

Salut Christian,

super manip bien instructive.

c'est quoi la formule pour déterminer l'angle d'inclinaison ?

Ce serait instructif , d'ajouter l'analyse d'un étalon PST( bloc optique ), un lunt 5O DS et d'un filtre mica type quark, daystar ou solar spectrum.

J'ai encore du mal à comprendre quel est l'effet de la variation de température sur l'angle d'incidence d'un filtre mica. Est ce que le fait de chauffer joue sur l'expansion thermique du mica lui même ou simplement sur l'huile optique qui a son propre indice de réfraction fluctuant selon la température. Surtout que les températures ne sont pas élevées je crois , les  détenteurs de filtre solar spectrum pourrait confirmer.

[christian viladrich 7 672]

Salut DD,

L'essentiel des formules sont présentées ici :

http://astrosurf.com/viladrich/astro/instrument/solar/F-P-interferometer/F-P-testing-4.html

 

Pour les étalons à tester, si quelqu'un en a sous la main, il suffit de me les envoyer pour que je les teste

Pour le moment, le test marche bien sur les étalons à air (PST, Lunt, Coronado) mais pas sur les étalons mica (DayStar, SolarSpectrum).

 

Pour les étalons mica, la température permet de contrôler l'épaisseur de la lame de mica (par dilation), et donc la longueur d'onde centrale. L'huile optique n'a aucun impact làdessus. Son seul intérêt est de limiter les reflets entre les différents éléments du filtre (hublot, RG640, ITF, polarisants, étalon).

[jlb73 785]

Bon, j'y pense le jour où  je repasse dans le coin

[christian viladrich 7 672]

Tu seras le bien venu

[dédé 34]

Merci Christian, on parle de polarisant circulaire n'est ce pas.

si les ROS sont maintenus on pourra tester mon FB PST.

 

hervé

[christian viladrich 7 672]

Salut Hervé,

Les ROS ont malheureusement été annulées.

[jlb73 785]

Merci pour cette information. Tu penses qu'il risque d'avoir un retour en arrière si la conjoncture s'améliore vraiment ou du fait de l'organisation que cela implique dans le temps, c'est définitivement annulé ?

[christian viladrich 7 672]

Non, pas de retour en arrière pour cette année. Indépendamment de la pandémie, la salle était prise par les élections régionales.

[jlb73 785]

Ok, merci pour ton information.

 

[wilexpel 9 831]

Tu es une véritable encyclopédie Christian, on apprend toujours plein de choses dans tes posts ! Honnêtement  moi aussi j'ai décroché je ne suis pas un matheux