Switch to ENG
Главная
Описание
Параметры
Фильтры
Гризмы

Режимы:
Прямые снимки
Длинная щель
Спектрополяриметрия
Сканирующий ИФП
IFU
Multislit

Руководства

Публикации

Вернуться на страницу САО РАН

Last update: 20 Aug 2018
This page is designed by A.V. Moiseev
moisavsao.ru

проект SCORPIO-2
Spectral Camera with Optical Reducer for Photometric and Interferometric Observations -2

Режим интегральной полевой спектроскопии (IFU)

Блок IFU в составе SCORPIO-2 представляет собой линзовый растр из 22x22 микрозрачков размером 2 мм в сочетании с оптическими волокнами. Похожая схема была реализована нами впервые в панорамном спектрографе MPFS. По сравнению с ним, IFU в SCORPIO-2 обладает двумя главными преимуществами:
  • Значительно выше квантовая эффективность (6-13% в зависимости от используемой гризмы)
  • Возможность быстрой смены режима наблюдений благодаря интегрированности в SCORPIO-2.

Масштаб изображения, создаваемого IFU, равен 0.75"/линзу, поле зрение соответствует 16.5"x16.5". В дополнение к основным, в линзовом растре используются по 14 микрозрачков сверху и снизу, с помощью которых одновременно со спектром объекта формируется спектр от фона неба на удалении ±3' от центра изображения. Набор имеющихся в составе SCORPIO-2 объемных фазовых голографических решеток VPHG обеспечивает спектральный диапазон 4600-7300 A и разрешение λ/δλ от 1040 до 2800 в режиме IFU. Подробное описание блока IFU, методики наблюдений, получаемых данных и их обработки приведено в статье:

Афанасьев В.Л., Егоров О.В., Перепелицын А.Е., Астрофизический бюллетень, 2018 (в печати) (Русский PDF).


Фотография линзового растра IFU
Параметры решеток в режиме IFU
Grating name Spectral range, A Dispersion, A/px Resolution, λ/δλ
VPHG940@600 4700 - 73000.90 - 1.151044 - 1269
VPHG1200@540 4800 - 61500.81 - 0.901186 - 1351
VPHG1800@510 4600 - 5400 0.40 - 0.501957 - 2118
VPHG1800@590 5700 - 6500 0.41 - 0.512357 - 2453
VPHG1800@660 6300 - 7100 0.42 - 0.522571 - 2582
VPHG2300@520 4930 - 5630 0.30 - 0.40 2739 - 2815

Сравнение квантовой эффективности IFU в SCORPIO-2 и MPFS



Оптическая схема IFU в SCORPIO-2

В режиме IFU используется свой коллиматор (5-линзовый апохромат, F=240 мм, F/6), вводимый в оптический пучок вместо коллиматора, предназначенного для фокального редуктора. В линзовом растре используются оптические волокна, изготовленные по нашему заказу фирмой "НЦВО-Фотоника". С их помощью матрица микрозрачков реформатируется в две псевдощели, проектирующиеся коллиматором и камерой в плоскость светоприемника. Объемная фазовая голографическая решетка (VPHG) формирует на формате светоприемника два массива спектров. Рабочий участок спектра для каждой решетки выделяется полосовым интерференционным фильтром из набора SCORPIO-2, вводимым в пучок после линзы увеличения.


Оптическая схема IFU в составе SCORPIO-2.


Оптическая схема формирования изображения на линзовом растре.


Изображение спектра калибровочного источника.



Обработка данных


В процессе наблюдений снимается следующий набор данных:
  • Кадры тока смещения (BIAS)
  • Спектр равномерной засветки плоского поля (FLAT)
  • Эталонный спектр (ETA), полученный путем засветки лампой плоского поля маски 12dots и отражающий расположение спектров от световодов от фона неба
  • Спектр He-Ne_Ar лампы (NEON)
  • Спектры наблюдаемого объекта (OBJ)
  • Спектрофотометрический стандарт (STAR)
  • Спектры сумеречного неба (SUNSKY)

Для обработки получаемых данных нами разработан пакет программ IFURED, работающий в среде IDL. Описание пакета IFURED доступно по ссылке. Все этапы обработки в IFURED являются стандартными и учитывают особенности данных, получаемых с помощью IFU в составе SCORPIO-2.
Результатом обработки набора данных является куб данных: трехмерный массив, в котором две координаты являются пространственными, а третья - спектральной. Ниже приведены примеры изображения в континууме, пример спектра центральной части галактики Mrk78, снятой с VPHG940@600. Также в качестве демонстрации показаны распределения потоков и лучевых скоростей в эмиссионных линиях для этоой галактики.


Изображение Mrk78 в континууме и спектра центра галактики, полученные с IFU SCORPIO-2 с решеткой VPHG940@600.


Изображения Mrk78 в эмиссионных линиях и поля скоростей, полученные с IFU SCORPIO-2 с решеткой VPHG940@600.