Modif Sol'Ex pour le Calcium

[artemis 2 939]

Bonjour,

 

J'ai pu tester aujourd'hui le nouveau bloc collimateur du Sol'Ex que j'ai redessine et prévu ajustable afin d'essayer d'obtenir une meilleur focalisation dans la bande du calcium.

Pour plus de rigidité, je n'ai pas fait la modification sur le tube collimateur mais à l’intérieur du bloc,  la rigidité de l'ensemble reste inchangée :

 

 

Christian nous ayant expliqué que le delta de focalisation dans cette longueur d'onde approche les 0.75mm, j'ai donc prévu une amplitude d'environ 1mm, le tout en impression assez ajustée en PETG avec double excentrique pour conserver le parallélisme.

J'ai la "chance" d'avoir une petite poussière sur la fente du côté intérieur, donc juste sur le plan de focalisation, et celle ci me sera utile pour les tests à venir.... je tenterai un nettoyage après validation.

 

J'ai donc tout remonté ce matin, réglage du collimateur sur la butée qui servira au Halpha at attendu que le ciel se dégage pour les premiers essais... je suis impressionné au remontage de la dé-focalisation générée par les excentrique !! me serais-je trompé ??

 

D'abord revalider le Halpha, on voit bien le filet du à la poussière... et que l'activité est assez calme , pour toutes les images de ce post je n'ai volontairement pas fait la correction du transversallium :

 

 

Les protus, assez discrète en ce moment..

 

 

Et l'image du continuum, proche du Halpha... l'activité est en baisse (mais pas la turbu) !!

 

 

Ensuite je suis enfin passé au sujet qui m’intéresse !!

 

D'abord, je dois remercier Philippe Roussel pour ces explications sur la raie assez complexe du Calcium ionisé...J'ai découvert beaucoup de choses sur les pages de son site, comme sur celle-ci par exemple :

http://www.astrosurf.com/spectrohelio/spectro-CaII k-line.php

 

J'ai imagé avec essayant de retrouver à l'écran la fine ligne de la poussière lors du scan, malheureusement la turbu était un peu plus forte lors de ces essais et les nuages sont vite arrivés. après plusieurs réglages, je suis finalement parti sur une position quasi médiane des excentriques :

 

 

Le résulta me semble meilleur que lors de mes 2 premiers essais, mais ce sera à valider par temps plus calme, en tout cas je vois bien ma ligne de poussière, c'est bon signe ... Elle n'apparaissait pas avec le bloc collimateur d'origine !!

 

L'image en K3, on devine sans trop tirer sur les seuils les protus en bas du disque... la résolution me plait bien malgré la turbu qui hache le limbe...:

 

 

Ensuite la bande K1v à -1.5Å vers l'aile violette qui a quand même soufferte de la turbu, mais la encore ma poussière me fait plaisir :

 

 

Pour visualiser un peu mieux, et sur les traces de Christian Buil, j'ai monté une RGB en fausse couleur avec le K3 en R, le K1V en B et un vert synthétique en moyenne des 2 séries, cela donne un peu la vison de la "bulle" de calcium ionisé qui culmine à 3000 km au dessus de la photosphère, la partie k1v descendant plus près de la photosphère...

 

 

Je pense que la modif apporte un plus sur cette partie violette du spectre, ce sera à valider sur un meilleur ciel, mais ces premiers résultats sont encourageant; Il me reste à vérifier maintenant la reproductibilité des réglages avant de nettoyer la fente !!

 

Xavier

 

[ALAING 58 885]

Bravo pour cette modif avec ces images démonstratives

Bonne soirée,

AG

[Vincent_L 546]

bravo Xavier, belle maîtrise !

[cg16ang 234]

Superbe observation Xavier !!!!

Je trouve tes images très fines

 

Amicalement.

 

Christophe.

[artemis 2 939]

Merci Alain, Vincent et Christophe

 

Xavier

[cbuil 3 459]

Tu es au quasi taquet de ce que peux sortir Sol'Ex avec une focale de 400 mm. Une superbe maîtrise de l'instrument !

Pour la Ca II, il sera instructif, lorsque les conditions le permettrons (pas de nuages sur une longue plage, un peu de temps devant soi), de faire une image avec la position "nominale" (réglage visible - H-alpha) et une image avec la position UV (entre 0,6 et 0,75 mm en avant). Je l'ai fait, j'ai vu un gain comme le prévoit la théorie optique, mais les conditions étaient médiocres. Il est bon de croiser les résultats  afin de mieux quantifier les choses.

 

Christian 

[artemis 2 939]

Il y a 13 heures, cbuil a dit :

Tu es au quasi taquet de ce que peux sortir Sol'Ex avec une focale de 400 mm. Une superbe maîtrise de l'instrument !

Merci Christian ! bon j'espère tout de me progresser encore un peu !! La j'ai fait mes premiers essais à 800 de focale avec barlow par 2...Ca passe plutôt bien mais pas montrable car trop de vent et de nuages d'altitudes.... mais ça viendra  !!

 

Oui pour le CA c'est ce que je voulais faire mais je n'avais pas assez de temps et je n'ai capturer que sur l'index "UV"...

 

Bon aujourd'hui le ciel n'était pas de la partie, vent et gros voile d'altitude... J'ai tout de me tenter à travers le voile, je vois bien une différence, mais vu les conditions cela reste subtil par contre la ligne de transversalium liée à la poussière ne se voit que sur l'index UV, elle est défocalisée et invisible sur l'index "standard"... mais ce sera à refaire de toute façon...

 

Xavier

[christian viladrich 7 672]

Belle manip Xavier ! Comment fais-tu pour garantir un déplacement "en parallèle" de la fente avec les deux excentriques ? Il faut que tu joues sur les deux exactement de la même valeur ?

 

Pour le décalage du foyer du collimateur de 80 mm entre vert et Ca II, il me semble que l'on parlait plutôt de 0.35 mm ?

 

 

Modifié 30 mai 2021 par christian viladrich

[artemis 2 939]

Il y a 2 heures, christian viladrich a dit :

Belle manip Xavier ! Comment fais-tu pour garantir un déplacement "en parallèle" de la fente avec les deux excentriques ? Il faut que tu joues sur les deux exactement de la même valeur ?

Merci Christian oui pour l'instant ce n'est qu'un prototype et je manœuvre les deux excentriques de la même valeur, le second sert surtout à passer les éventuels points dur en fait.

Je ne sais pas encore si je vais rajouter un index ou prévoir une liaison mécanique entre les 2... Cela dépendra des prochains essais, s'il sont concluant.

 

Dans ses derniers posts Christian parlait d'une valeur supérieur entre 0.60 et 0.75 de mémoire... pour les essais d'aujourd'hui j'ai mis les manettes au 3/4, la ligne de la poussière était bien  visible...

 

xavier

[christian viladrich 7 672]

Merci pour l'info Xavier,

Le 0.6 - 0.7 mm, c'est la variation de mise au point entre le vert et 400 nm pour l'objectif de 125 mm de focale.

 

[artemis 2 939]

Il y a 9 heures, christian viladrich a dit :

Le 0.6 - 0.7 mm, c'est la variation de mise au point entre le vert et 400 nm pour l'objectif de 125 mm de focale.

Merci Christian pour les infos, effectivement je suis avec l'objectif de 125mm... cela explique le débattement que j'ai utilisé...

 

Pour mon info,  comment ont été calculés les graphes que tu as posté ? ce sont des doc du fabriquant ? en tout cas, je vois que pour le Halpha il faudrait avancer d'environ 1/10° si l'on est calé dans le vert... Intéressant et à vérifier

 

Xavier

[christian viladrich 7 672]

Salut Xavier,

 

Oui, c'est la doc du fabricant (Thorlabs). Ils fournissent aussi le modèle Zeemax, mais je n'ai pas eu le temps de jouer avec.

 

Un autre courbe intéressante est celle de la taille des spots en fonction de la longueur d'onde. Je n'ai pas trouvé celle du collimateur de 80 mm, mais uniquement celle pour une lentille de 75 mm (courbe rouge). Je ne suis pas complètement sûr que la courbe soit faite en supposant que la mise au point est faite à chaque longueur d'onde.

On voit que la taille du spot à 400 nm est très largement supérieure à la largeur de la fente. Mais je comprends que l'effet d'anamorphose est à prendre en compte pour le calcul de la résolution spectrale effective.

 

Il y a des optiques optimisées pour l'UV (en gros de 230 à 500 nm), mais le prix n'est pas le même ...

 

 

[artemis 2 939]

Merci Christian pour toutes ces infos !!

 

Xavier

[cbuil 3 459]

J'ai en fait travailler avec Zemax pour évaluer la retouche optimale du collimateur. C'est assez subtile, il faut dire. 

De fait aussi les objectifs employés ne peuvent donner une image aussi fine dans l'UV que dans le reste du spectre, malheureusement. C'est le point faible de Sol'Ex.

Mais  je n'ai pas tout à fait dit mon dernier mots, j'ai la capacité de faire du sur mesure coté optique (c'est même déjà un peu fait et en test  pour un possible update de Sol'Ex/Star'E dans quelques mois).

 

Christian

 

[artemis 2 939]

Bonjour Christian,

 

Sympa cette possibilité d'upgrade éventuelle, l'avantage d'un projet "amateur" !!

 

J'ai image le 31 mai, mais après le travail et la turbu du soir est redoutable au dessus du toit de la maison, les tests CA seront à refaire, mais j'ai une meilleur réso en position "UV" dont voici la "meilleure" entaché de bandes de turbulence malheureusement :

 

 

Et en Halpha un poil plus tôt, pas la meilleure, mais une trame noire a gâché la capture suivante... :

 

 

images en arêt de monture...

 

Xavier

 

[christian viladrich 7 672]

Il y a 8 heures, cbuil a dit :

Mais  je n'ai pas tout à fait dit mon dernier mots, j'ai la capacité de faire du sur mesure coté optique (c'est même déjà un peu fait et en test  pour un possible update de Sol'Ex/Star'E dans quelques mois).

Çà m'intéresse

Je suis en train en ce moment de faire des mesures de filtres Ca K (FWHM de 2 à 4A) avec SOl'ex. Les résultats sont assez intéressants, mais je bute un peu sur le manque de résolution spectrale liée à l'aberration des deux optiques dans l'UV.

Côté imager, il y a un objectif de 150 mm de focale version UV, pourquoi pas ? Mais c'est une optique montée avec une diamètre de 30 mm. Il faut alors revoir le montage.

Côté collimateur, ça démarre à 100 mm pour la version UV, donc un peu long.

D'autre part, je n'arrive pas trop à me faire une idée sur quelle est l'optique la plus limitante en UV pour la résolution spectrale? Le collimateur ?

[cbuil 3 459]

Pour moi, il n'est pas question de changer l'architecture de Sol'Ex.  Pas mal d'observateurs ce sont appropriés l'instrument en l'état et sortent de bons résultats, et cela a demandé de l'effort de leurs parts (impression 3D, achat des composants, prise en main, etc). Donc, s'il y a des modifications du concept Sol'Ex, elles ne le seront qu'à la marge,  et je pense que c'est bien ainsi.

 

Pour répondre plus en détail à ta question Christian V, concernant l'optimisation UV, et qui est pertinente, voilà ce que je peux dire, ou pas dire en fait, car c'est dans l'expérimental. J'ai sous le coude un objectif collimateur 100% compatible avec le collimateur Sol'Ex actuel (tirage, épaisseur), mais réalisé en verre spécial. Je l'ai conçu prioritairement à titre exploratoire plutôt pour l'observation des étoiles, où le problème du chromatisme est plus criant encore qu'en solaire. Je l'ai testé en configuration Star'Ex, et il donne satisfaction (la théorie est bien retrouvée en particulier). Mais le petit truc en plus est que cet objectif améliore aussi un peu Sol'Ex si on fait l'échange standard avec le collimateur actuel. Si le gain est très très marginal sur H-alpha (quelque chose comme 2 à 3% en finesse d'image étant donné que c'est quasi la diffraction qui limite), en revanche dans l'UV le gain est plus substantiel, considéré de 26 à 30% en finesse de l'image en tenant compte de la diffraction. Ce n'est pas négligeable, mais est-ce suffisant pour proposer un tel objectif en tant qu'update de Sol'Ex dans quelque temps, je ne sais pas trop ? Il faut d'abord que je fasse des tests plus avancés en version Sol'Ex. Ensuite il y a la question du prix et du surcoût que cela représente pour tous ceux qui ont inverti de manière non négligeable dans cet instrument (j'ai des scrupules). La bonne nouvelle est que sens que je puisse donner les détails, le coût de cet update ne serait pas peut être pas si élevé que cela (on n'est pas du tout sur des trucs à 1000 ou 500 euros, et même sensiblement moins !). La question se pose, mais il y a tellement de grain à moudre avec le Sol'Ex en l'état actuel !

 

J'ai aussi bien sur la capacité de calculer un Sol'Ex de forme strictement identique, mais en modifiant à la fois l'objectif collimateur et l'objectif de caméra, puis en spécialisant cette configuration pour l'UV uniquement - dans ce cas on est "diffracted Limited" dans l'UV, les images sont superbes sur le papier, mais alors ce Sol'Ex ne fonctionne que pour H&K. Ce n'est pas une configuration qui a ma faveur, car l'instrument perd son côté généraliste auquel je tiens beaucoup.

 

Christian Buil

[christian viladrich 7 672]

Merci Christian pour ces info !

La configuration optimisée "Ca K only" serait-elle à base d'optiques sur catalogue ?

 

Sinon, pour les optiques du Sol'Ex, je m'aperçois en faisant les simu OSLO que les courbes fournies par Thorlabs n'ont pas trop l'air à jour ...

 

Pour l'objectif de 80 mm, je trouve une différence de foyer entre le vert et Ca K de 0.65 mm (on retrouve donc les valeurs données plus haut par Christian) et de 0.80 mm pour l'objectif de 125 mm.

 

 

Modifié 3 juin 2021 par christian viladrich

[christian viladrich 7 672]

Toujours sur la base des simu OSLO, et si je ne me suis pas planté, si on fait la mise au point dans le Ca K, on trouve un diamètre de spot (rms) de :

- 10 microns au foyer l'objectif de 125 mm, donc comparable à la taille de la fente,

- 34 microns au foyer l'objectif de 80 mm, soit sensiblement trois fois la taille de la fente.