Calibraciones
del espectrógrafo Boller & Chivens
Michael Richer
9 de marzo 2001
Se muestran calibraciones de seis
rejillas del Boller & Chivens en diez configuraciones distintas en la tabla que sigue y en las gráficas que se
encuentran sigando las ligas abajos. También se incluyen curvas de transmisión
para los tres filtros que se usan para separar ordenes espectrales. Todas las
calibraciones fueron hechas con el CCD Thomson 2k y una rendija ancha de
8.9". Usé la curva de extinción para San Pedro Mártir para corregir la extinción atmosferica
para todas las observaciones.
Las tablas y las gráficas
muestran la eficiencia total del sistema y así incluyen el efecto del
telescopio, espectrógrafo, CCD y filtro (si acaso). No corregí para el área
obstruida por el espejo secundario. Defino la eficiencia total como la fracción
de fotones detectadas para una fuente a una masa de aire de 1.0. Básicamente,
esta definición da el factor de conversión entre el número de fotones
incidentes a una masa de aire de 1.0 y el número detectado por el CCD. Por
ejemplo, si se espera 100 fotones por segundo en una cierta longitud de onda
para una fuente a una masa de aire de 1.0 y la eficiencia en la tabla es de
0.056 a esa longitud de onda, el CCD detectará 100 * 0.056 = 5.6 electrones por
segundo.
Para distinguir las rejillas, se
refiere a ellas según la notación rayado/ángulo. Por ejemplo, indico la rejilla
de 600 l/mm con ángulo de blaze de 8.43 grados (8º38') como la rejilla
600/8.43.
Gráficas de la eficiencia de las
rejillas y una discusión de los detalles particulares de su cálculo se encuentran
en las páginas siguientes:
La eficiencia de las rejillas 150/2.15 y 150/3.43
La eficiencia de las rejillas 300/4.30 y 400/6.50
La eficiencia de las rejillas 600/8.63 y 600/13.00
Una gráfica y tabla de las
transmisiones de los filtros se encuentran en la página siguiente:
Las curvas de transmisión para los filtros BG39,
GG455 y RG630
Recomendaciones
En terminos generales, las rejillas
600/8.63, 400/6.50 y 300/4.30 son las más eficientes en el azul y se recomienda
la selección según las necesidades de la resolución y el rango espectral. Sin
embargo, todas configuraciones tienen respuestas pobres al azul de 4000Å. La
mejor respuesta es de solamente 0.29% a 3727Å (rejilla 600/8.63), lo que es
sorprendentemente baja. Dado la evidencia de la cual disponemos, esta caida parece deberse a la óptica
del espectrógrafo mismo.
En el rojo, las rejillas 150/3.43
y 600/13.00 son las más eficientes.
Las curvas de eficiencia para la
rejilla 150/2.15 sin y con el filtro RG630 indican la importancia de utilizar
los filtros GG455 o RG630 para evitar la contaminación por el segundo orden del
azul cuando se observa al rojo de 7500Å.
Con las rejillas de 1200 l/mm,
cuiden de usar ángulos demasiado grandes o se perderá una buena parte de la luz
debido a que no interceptará toda el haz del colimador.
Agradezco a Esteban Luna, Lorenzo
Olguin, Gaghik Tovmassian y Alan Watson para discusiones y aclaraciones muy
útiles. Igualmente, agradezco a José Manuel Murillo y Benjamín Martinez para su
ayuda con pruebas del instrumento.
(Pique las ligas para las
gráficas y los detalles.)
|
rejilla |
||||||||||
|
orden |
1 |
1 |
1 |
2 |
1 |
1 |
1 |
2 |
1 |
1 |
|
filtro |
|
|
|
|
||||||
|
3300 |
0.00003 |
|
|
|
0.00005 |
|
|
|
|
|
|
3400 |
0.00005 |
|
|
|
0.00011 |
|
0.00012 |
|
|
|
|
3500 |
0.00015 |
|
|
0.00008 |
0.00023 |
|
0.00023 |
|
|
|
|
3600 |
0.00045 |
|
|
0.00023 |
0.00057 |
0.00065 |
0.00064 |
|
|
|
|
3640 |
0.00068 |
|
|
0.00037 |
0.00087 |
0.00099 |
0.0010 |
|
|
|
|
3700 |
0.0013 |
|
|
0.00076 |
0.0017 |
0.0020 |
0.0021 |
|
|
|
|
3727 |
0.0018 |
|
|
0.0011 |
0.0024 |
0.0027 |
0.0029 |
0.00069 |
|
|
|
3800 |
0.0045 |
|
|
0.0025 |
0.0053 |
0.0065 |
0.0066 |
0.0018 |
|
|
|
3900 |
0.012 |
|
|
0.0069 |
0.014 |
0.018 |
0.017 |
0.0050 |
|
|
|
4000 |
0.026 |
|
|
0.014 |
0.031 |
0.037 |
0.034 |
0.010 |
|
|
|
4100 |
0.046 |
|
|
0.022 |
0.051 |
0.061 |
0.056 |
0.016 |
|
|
|
4200 |
0.068 |
|
|
0.030 |
0.073 |
0.086 |
0.077 |
0.020 |
|
|
|
4300 |
0.089 |
|
|
0.035 |
0.093 |
0.108 |
0.094 |
0.024 |
|
|
|
4340 |
0.094 |
|
|
0.036 |
0.100 |
0.115 |
0.099 |
0.026 |
|
|
|
4400 |
0.103 |
|
0.0047 |
0.037 |
0.109 |
0.124 |
0.106 |
0.026 |
|
|
|
4500 |
0.115 |
|
0.032 |
0.038 |
0.123 |
0.136 |
0.116 |
0.028 |
|
|
|
4600 |
0.124 |
|
0.055 |
0.036 |
0.132 |
0.144 |
0.122 |
0.027 |
|
|
|
4700 |
0.131 |
|
0.066 |
0.033 |
0.137 |
0.149 |
0.127 |
0.027 |
|
|
|
4800 |
0.135 |
|
0.076 |
0.031 |
0.141 |
0.153 |
0.125 |
0.025 |
|
|
|
4861 |
0.136 |
|
0.082 |
0.029 |
0.143 |
0.154 |
0.129 |
0.024 |
|
|
|
4900 |
0.137 |
|
0.086 |
0.027 |
0.144 |
0.155 |
0.132 |
0.023 |
|
|
|
4959 |
0.139 |
|
0.092 |
0.025 |
0.145 |
0.156 |
0.137 |
0.021 |
|
|
|
5000 |
0.140 |
|
0.096 |
0.024 |
0.146 |
0.156 |
0.140 |
0.019 |
|
|
|
5100 |
0.143 |
|
0.105 |
0.021 |
0.147 |
0.157 |
0.147 |
|
|
|
|
5200 |
0.144 |
|
0.112 |
0.019 |
0.149 |
0.158 |
0.153 |
|
|
|
|
5300 |
0.145 |
|
0.119 |
0.016 |
0.151 |
0.159 |
0.157 |
|
|
|
|
5400 |
0.147 |
|
0.127 |
0.013 |
0.152 |
0.158 |
0.148 |
|
|
|
|
5500 |
0.148 |
|
0.134 |
0.010 |
0.151 |
0.157 |
0.148 |
|
0.07038 |
|
|
5600 |
0.147 |
|
0.140 |
0.0041 |
0.148 |
0.154 |
0.145 |
|
0.07138 |
|
|
5700 |
0.145 |
|
0.145 |
|
0.147 |
0.150 |
0.141 |
|
0.07443 |
|
|
5800 |
0.142 |
|
0.148 |
|
0.148 |
0.145 |
0.136 |
|
0.07909 |
|
|
5900 |
0.140 |
|
0.149 |
|
0.146 |
0.140 |
0.133 |
|
0.08194 |
|
|
6000 |
0.133 |
|
0.150 |
|
0.138 |
0.135 |
0.135 |
|
0.0818 |
|
|
6100 |
0.130 |
|
0.150 |
|
0.131 |
0.131 |
0.130 |
|
0.08136 |
|
|
6200 |
0.129 |
|
0.150 |
|
0.127 |
0.126 |
0.122 |
|
0.08211 |
|
|
6300 |
0.126 |
|
0.150 |
|
0.122 |
0.121 |
0.112 |
|
0.08193 |
|
|
6400 |
0.120 |
0.112 |
0.150 |
|
0.116 |
0.115 |
0.103 |
|
0.07912 |
|
|
6500 |
0.115 |
0.105 |
0.148 |
|
0.111 |
0.108 |
0.095 |
|
0.07607 |
|
|
6563 |
0.111 |
0.101 |
0.146 |
|
0.108 |
0.104 |
0.091 |
|
0.07538 |
|
|
6600 |
0.109 |
0.098 |
0.144 |
|
0.106 |
0.101 |
0.089 |
|
0.07534 |
|
|
6700 |
0.103 |
0.092 |
0.139 |
|
0.097 |
0.094 |
0.084 |
|
0.07397 |
|
|
6800 |
0.094 |
0.086 |
0.131 |
|
0.086 |
0.086 |
0.079 |
|
0.06694 |
|
|
6900 |
0.086 |
0.081 |
0.124 |
|
0.079 |
0.077 |
0.074 |
|
0.05729 |
|
|
7000 |
0.080 |
0.075 |
0.116 |
|
0.073 |
0.068 |
0.067 |
|
0.05215 |
|
|
7100 |
0.076 |
0.069 |
0.108 |
|
0.064 |
0.060 |
0.061 |
|
0.05261 |
|
|
7200 |
0.067 |
0.064 |
0.101 |
|
0.056 |
0.053 |
0.056 |
|
0.05367 |
|
|
7300 |
0.062 |
0.059 |
0.095 |
|
0.053 |
0.046 |
0.051 |
|
0.05138 |
|
|
7400 |
0.059 |
0.054 |
0.088 |
|
0.047 |
0.038 |
0.051 |
|
0.04697 |
|
|
7500 |
0.052 |
0.048 |
0.081 |
|
0.036 |
|
0.045 |
|
0.0422 |
0.034 |
|
7600 |
0.037 |
0.043 |
0.074 |
|
0.028 |
|
0.039 |
|
0.03718 |
0.032 |
|
7700 |
0.038 |
0.039 |
0.066 |
|
0.026 |
|
0.034 |
|
0.03175 |
0.030 |
|
7800 |
0.037 |
0.034 |
0.058 |
|
0.028 |
|
0.029 |
|
0.02674 |
0.028 |
|
7900 |
0.035 |
0.030 |
0.051 |
|
|
|
0.025 |
|
0.02301 |
0.025 |
|
8000 |
0.032 |
0.026 |
0.044 |
|
|
|
0.022 |
|
0.01972 |
0.023 |
|
8100 |
0.028 |
0.022 |
0.038 |
|
|
|
|
|
0.01643 |
0.020 |
|
8200 |
0.024 |
0.019 |
0.032 |
|
|
|
|
|
|
0.018 |
|
8300 |
0.024 |
0.016 |
0.028 |
|
|
|
|
|
|
0.016 |
|
8400 |
0.024 |
0.014 |
0.025 |
|
|
|
|
|
|
0.014 |
|
8500 |
0.023 |
0.011 |
0.024 |
|
|
|
|
|
|
0.013 |
|
8600 |
0.021 |
0.0095 |
|
|
|
|
|
|
|
0.011 |
|
8700 |
0.020 |
0.0078 |
|
|
|
|
|
|
|
0.0094 |
|
8800 |
0.020 |
0.0064 |
|
|
|
|
|
|
|
0.0083 |
|
8900 |
0.020 |
0.0052 |
|
|
|
|
|
|
|
0.0078 |
|
9000 |
0.020 |
0.0043 |
|
|
|
|
|
|
|
0.0072 |
|
9100 |
0.019 |
0.0035 |
|
|
|
|
|
|
|
0.0063 |
|
9200 |
0.019 |
0.0028 |
|
|
|
|
|
|
|
0.0055 |
|
9300 |
0.021 |
0.0023 |
|
|
|
|
|
|
|
0.0050 |
|
9400 |
|
0.0018 |
|
|
|
|
|
|
|
0.0044 |
|
9500 |
|
0.0015 |
|
|
|
|
|
|
|
0.0035 |
|
9600 |
|
0.0012 |
|
|
|
|
|
|
|
0.0025 |
|
9700 |
|
0.0010 |
|
|
|
|
|
|
|
0.0018 |
|
9800 |
|
0.00082 |
|
|
|
|
|
|
|
0.0013 |
|
9900 |
|
0.00068 |
|
|
|
|
|
|
|
0.0011 |
|
10000 |
|
0.00057 |
|
|
|
|
|
|
|
0.00076 |
|
10100 |
|
0.00048 |
|
|
|
|
|
|
|
0.00051 |
|
10200 |
|
0.00042 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10300 |
|
0.00042 |
|
|
|
|
|
|
|
|