La eficiencia del espectrógrafo echelle REOSC, CCD SITe3 y dispersor cruzado de 400 l/mm

11 de julio 2005

Michael Richer

richer@astrosen.unam.mx

Resumen

La noche del 9 de julio 2005, medí la eficiencia del espectrógrafo echelle REOSC con el dispersor cruzado (azul) de 400 l/mm y el CCD SITe3. Este dispersor cruzado tiene una longitud de onda de blaze efectiva de 2700A (3000A en modo Littrow). Encontré que la eficiencia del espectrógrafo con este dispersor cruzado es inferior a la con el dispersor cruzado de 300 l/mm en todo el intervalo espectral investigado (4230-6660A). El comportamiento de las eficiencias de los dos dispersores cruzados implica que el de 400 l/mm tendrá su mayor eficiencia en el ultravioleta, pero se requiere hacer las mediciones adecuadas para verificar esta sospecha. Concretamente, la eficiencia alcanza un valor de 1% en todo el intervalo espectral 4230-6660A, con un máximo de 2% alrededor de 5100A. La virtud de este dispersor cruzado es una mayor separación de los órdenes (por un 33% en comparación con el dispersor cruzado de 300 l/mm), lo que permite usar rendijas más largas sin que haya traslape de órdenes en el azul.

Metodología

Para mayores detalles de la metodología, ver la discusión de la eficiencia del espectrógrafo con el dispersor cruzado de 300 l/mm. Brevemente, obtuve un espectro de 90 segundos de la estrella estándar HR 7596 con una rendija ancha de 700 micras (9.1"). El detector fue el CCD SITe3. Hice la calibración en longitud de onda usando espectros de la lámpara de ThAr. A partir del espectro extraído, calculé una función de sensibilidad para el instrumento, lo cual puede traducirse en términos de la eficiencia del instrumento. Es importante señalar que la definición de eficiencia adoptada es la fracción de fotones incidentes en el espejo primario que son registrados por el detector. Por lo tanto, incluye la influencia del detector y telescopio además del espectrógrafo mismo.

Eficiencia con el dispersor cruzado de 400 l/mm

La gráfica que sigue presenta la eficiencia del espectrógrafo con el dispersor cruzado de 400 l/mm para los órdenes 52 a 34 (el orden que incluye a H alfa). La tabla posterior a la gráfica presenta la eficiencia máxima en cada orden. El salto en la eficiencia a 4800A se debe al cambio de eficiencia cuántica del detector. Es importante señalar que las eficiencias, tanto en la gráfica como en la tabla, se alcanzarán solamente con rendija ancha o en objetos extendidos. Para fuentes puntuales observadas a través una rendija típica de 150 micras, las eficiencias serán menores por un factor de al menos 1.5-2.0.

orden	longitud de onda central	eficiencia máxima
	(ángstrom)	(fracción de fotones detectadas)
52	4304	0.012
51	4388	0.012
50	4476	0.013
49	4567	0.013
48	4663	0.013
47	4762	0.014
46	4865	0.018
45	4973	0.021
44	5086	0.021
43	5205	0.020
42	5329	0.020
41	5459	0.019
40	5595	0.019
39	5739	0.018
38	5890	0.019
37	6049	0.018
36	6217	0.016
35	6394	0.013
34	6582	0.009

Comparación con el dispersor cruzado de 300 l/mm

La siguiente gráfica compara las eficiencias máximas en cada orden para los dispersores cruzados de 300 y 400 l/mm. En todo el intervalo espectral considerado aquí, el dispersor cruzado de 300 l/mm tiene la mejor eficiencia. El dispersor cruzado de 400 l/mm alcanza una eficiencia similar solamente en el azul. Es de esperarse que el dispersor cruzado de 400 l/mm tenga mejor eficiencia en el ultravioleta que el de 300 l/mm, dada su longitud de onda de blaze a 2700A, pero será necesario hacer las mediciones adecuadas para comprobar esta apreciación.

Agradecimientos

Es un placer reconocer el apoyo de Felipe Montalvo como operador de telescopio para estas observaciones. Señalo también el uso de las longitudes de onda centrales de cada orden de Echevarría et al. (1996, Reporte Técnico del IA-UNAM, 96-02: "Espectro de Calibración del Helio y Argón con la Nueva Cámara del Echelle en el Intervalo Espectral entre 3000 y 11000 Angstroms"). Finalmente, agradezco la paciencia de Rafael Costero de indicarme mejoras y precisiones en el texto.