RU2572460C1

RU2572460C1 - Method for comparative analysis of star spectrum

Info

Publication number: RU2572460C1
Application number: RU2014139780/28A
Authority: RU
Inventors: Владимир Евгеньевич Панчук; Григорий Владимирович Якопов; Максим Владимирович Юшкин
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2016-01-10

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: light from a reference source is broken down into a reference linear spectrum which is compared with the spectrum of the investigated star. Light from the reference source is first passed through an entrance slit, a collimator, a diffraction grating and a camera lens to form an image of the reference spectrum on a mask which blocks bright lines, after which the remaining spectrum is collected by a collector lens and directed to the main astronomical spectrograph, wherein the reference spectrum is compared with the spectrum of the investigated star.

EFFECT: higher measurement accuracy.

3 dwg

Description

Изобретение относится к способам, применяемым в процессе астрофизических исследований для анализа спектров звезд.The invention relates to methods used in the process of astrophysical research to analyze the spectra of stars.

Известен способ сравнительного анализа спектра звезды (Панчук В.Е., Клочкова В.Г., Юшкин М.В., Найденов И.Д. Спектрограф высокого разрешения 6-метрового телескопа БТА. // Оптический журнал, том 76, №2, февраль 2009 г.), заключающийся в том, что получаемый в астрономическом спектрографе спектр звезды сравнивают со спектром опорного лабораторного источника света.A known method of comparative analysis of the spectrum of a star (Panchuk V.E., Klochkova V.G., Yushkin M.V., Naydenov I.D. High-resolution spectrograph of the 6-meter BTA telescope. // Optical Journal, Volume 76, No. 2, February 2009), consisting in the fact that the spectrum of a star obtained in an astronomical spectrograph is compared with the spectrum of a reference laboratory light source.

Недостатком известного способа является то, что яркие линии спектра опорного источника света создают световые помехи (рассеянный свет, блики), что искажает как близкорасположенные линии спектра звезды, так и слабые линии опорного спектра, при этом снижается точность измерений положений и интенсивностей линий в спектре звезды.The disadvantage of this method is that the bright lines of the spectrum of the reference light source create light interference (scattered light, glare), which distorts both the close lines of the spectrum of the star and the weak lines of the reference spectrum, while reducing the accuracy of measuring the positions and intensities of the lines in the spectrum of the star .

Целью предлагаемого изобретения является устранение указанного недостатка, а именно повышение точности измерений положений и интенсивностей линий в спектре звезды.The aim of the invention is to eliminate this drawback, namely increasing the accuracy of measurements of the positions and intensities of lines in the spectrum of a star.

Указанная цель достигается тем, что в способе сравнительного анализа спектра звезды, заключающемся в том, что свет от опорного источника разлагают в опорный линейчатый спектр, который сравнивают со спектром исследуемой звезды, свет от опорного источника предварительно пропускают через входную щель, коллиматор, дифракционную решетку и камерный объектив, с помощью чего формируют изображение опорного спектра на маске, закрывающей яркие линии, после чего оставшийся спектр собирают линзой-коллектором и направляют в основной астрономический спектрограф, в котором и производят сравнение опорного спектра и спектра исследуемой звезды.This goal is achieved by the fact that in the method of comparative analysis of the spectrum of the star, which consists in the fact that the light from the reference source is decomposed into a reference line spectrum, which is compared with the spectrum of the star under study, the light from the reference source is previously passed through the entrance slit, collimator, diffraction grating and a camera lens, whereby the image of the reference spectrum is formed on a mask that covers bright lines, after which the remaining spectrum is collected by a collector lens and sent to the main astronomically The first spectrograph, in which the reference spectrum and the spectrum of the star under study are compared.

Сущность заявляемого изобретения иллюстрируется графическими материалами, где на фигуре 1 изображена принципиальная схема устройства для выравнивания интенсивности линий в спектре калибровки, реализующая заявляемый способ.The essence of the invention is illustrated by graphic materials, where figure 1 shows a schematic diagram of a device for aligning the intensity of lines in the calibration spectrum that implements the inventive method.

Устройство для выравнивания интенсивности линий в спектре калибровки, с помощью которого реализуют заявляемый способ, содержит входную щель 1, сквозь которую пропускают лучи света от опорного источника, не показанного на фигуре 1. Далее, расходящиеся лучи направляют на объектив коллиматора 2, выполненный в виде вогнутого зеркала, формирующего параллельный пучок света, который подают на дифракционную решетку 3, осуществляющую разложение в спектр, после чего параллельные пучки различных длин волн подают на объектив камеры 4, также выполненный в виде вогнутого зеркала, с помощью которого строят изображение опорного спектра на маске 5, экранирующей яркие линии спектра. После этого оставшуюся часть спектра собирают линзой-коллектором 6 и проецируют на торец оптического волокна 7, посредством которого очищенное от ярких линий излучение опорного источника направляют в основной астрономический спектрограф, который на фигуре 1 не показан.A device for aligning the intensity of lines in the calibration spectrum, with which the inventive method is implemented, contains an entrance slit 1 through which rays of light from a reference source, not shown in figure 1, are passed through. Then, diverging rays are sent to the collimator lens 2, made in the form of a concave a mirror forming a parallel beam of light, which is fed to a diffraction grating 3, performing decomposition into a spectrum, after which parallel beams of different wavelengths are fed to the camera lens 4, also made nd in the form of a concave mirror, with the help of which an image of the reference spectrum is built on a mask 5, which screens the bright lines of the spectrum. After that, the remaining part of the spectrum is collected by the collector lens 6 and projected onto the end of the optical fiber 7, by means of which the radiation of the reference source purified from bright lines is sent to the main astronomical spectrograph, which is not shown in FIG. 1.

Способ сравнительного анализа спектра звезды осуществляется следующим образом. Свет от опорного источника пропускают сквозь входную щель 1, затем его направляют на объектив коллиматора 2, выполненный в виде вогнутого зеркала, с помощью которого формируют параллельный пучок света. После чего параллельный пучок света подают на дифракционную решетку 3, с помощью которой разлагают его в спектр, а затем с помощью камеры 4 фокусируют изображение спектра на маске 5, посредством которой вырезают из спектра определенные длины волн. После этого собирают оставшийся свет опорного источника линзой-коллектором 6 на торце оптоволокна 7, по которому его направляют в основной астрономический спектрограф, в котором собственно и производят сравнение спектра исследуемой звезды с опорным спектром.A method of comparative analysis of the spectrum of a star is as follows. The light from the reference source is passed through the entrance slit 1, then it is sent to the collimator lens 2, made in the form of a concave mirror, with which a parallel beam of light is formed. After that, a parallel beam of light is fed to a diffraction grating 3, with which it is decomposed into a spectrum, and then, using a camera 4, the spectrum image is focused on a mask 5, by means of which certain wavelengths are cut out from the spectrum. After that, the remaining light of the reference source is collected by a collector lens 6 at the end of the optical fiber 7, through which it is sent to the main astronomical spectrograph, in which the spectrum of the star under study is compared with the reference spectrum.

Заявляемый способ был реализован на опытной установке, изготовленной в САО РАН. На фигуре 2 показан линейчатый спектр света, полученный традиционным способом, а на фигуре 3 - полученный заявляемым способом.The inventive method was implemented on a pilot plant manufactured in SAO RAS. Figure 2 shows the line spectrum of light obtained in the traditional way, and figure 3 - obtained by the claimed method.

Применение заявляемого способа сравнительного анализа спектра звезды позволяет значительно повысить точность измерения звездных спектров, а значит, и достоверность научных результатов.The use of the proposed method for comparative analysis of the spectrum of the star can significantly improve the accuracy of measurement of stellar spectra, and hence the reliability of scientific results.

Claims

A method for comparative analysis of the spectrum of a star, namely, that the light from a reference source is decomposed into a reference line spectrum, which is compared with the spectrum of the star under study, characterized in that the light from the reference source is previously passed through an entrance slit, a collimator, a diffraction grating and a camera lens, whereby the image of the reference spectrum is formed on a mask that covers bright lines, after which the remaining spectrum is collected by a collector lens and sent to the main astronomical spectrograph, in and produce this position the comparison of the reference spectrum and the spectrum of the investigated stars.