Фотометр

[Denis]

Много раз встречал в литературе статьи, где описываются устройства и способы изготовления фотоэлектрических фотометров с применением ФЭУ (фото-электрон- ных умножителей). Дело в том, что наблюдения переменных звёзд связаны с наиболее точным определением звёздной величины, а возможности фотометра удовлетворяют этому важному условию. Кто интересуется этим вопросом, пишите!

[Timur]

Время фотометров на ФЭУ, по крайней мере в любительской астрономии безвозвратно уходит. Гораздо удобнее делать фотометрию с ПЗС, хотя можно сделать не плохой фотометр на современных фотодиодах, но об этом тебе вероятно ответят более компетентные в данном вопросе люди.

[Igor Nesterenko]

Не совсем так, Тимур...
Если вдруг захочется пронаблюдать покрытие
Луной (астероидом) звезды или померять переменность объекта, у которого период изменения блеска меньше 1 сек (граница условна), то фотометр на базе фэу уже пригодится http://starlab.ru/ubb/smile.gif.
А необходимое для таких наблюдений АЦП (аналого цифровой преобразователь) можно купить и не очень дорого.
Есть переведенная книга - "Измеряя свет звезд" У.Купер (W. Cooper), Е.Уокер (E. Walker) "Мир", 1994г., где подробно описано как построить фотометр, что и как наблюдать.

[Ed_Vazhorov]

Игорь. В этой книге все написанно с расчетом на "их" возможности. Причем, написанно не настолько подробно, чтобы прибор можно было изготовить самому. Там просто приведена схема конструкции Европейского любительского фотометра. Ни электрических схем, ни советов по изготовлению, ничего!
Но методы работы, а главное, применение фотометра в книге рассмотрено подробно.
Стало быть, кто поделится советом по изготовлению конкретного фотометра в российских условиях? Я слышал, Павел Бахтинов делал автогид на основе ФЭУ. Он электронщик, не поделится ли опытом? Заранее спасибо!
P.S.Для перменщиков фотометр по сей день полезнейший инструмент, тем более, если еще управляется компьютером.


[Это сообщение редактировал Ed_Vazhorov (03.02.2001).]

[Pavel Bahtinov]

Схема автогида на ФЭУ (она у меня на страничке (http://www.chat.ru/~astrophoto/guider.htm) показана) не подойдет для быстродействующей фотометрии, ее полоса частот оптимизирована на обеспечение устойчивости слежения. Вообще для измерений чаще используют не усиление постоянного тока, а так называемый "метод счета фотонов". Поэтому из схемы автогида без переделок можно использовать лишь источник высоковольтного питания.

Хотя меня и посещала мысль о изготовлении фотометра, всерьез я это не обдумывал. К тому же время ФЭУ действительно почти ушло (за исключением наблюдений быстропеременных процессов).

Примеры схем на ФЭУ есть в "Постоянной части АК" и в книге Бронштэна "Планеты и их наблюдения". Есть еще описание (без схемы) на сайте обсерватории "Вега" (http://infra.sai.msu.ru/vega/work/star_phot/star_phot.html).

[Pavel Bahtinov]

Кстати, вопрос профессионалам.
Какую информацию можно извлечь из кривой падения блеска звезды при покрытии, полученной быстродействующим фотометром на ФЭУ?
Какова научная ценность таких наблюдений, если говорить о телескопах любительского размера?

[SF]

1. Какую информацию...
Обнаружить двойственность, измерить диаметр, возможно потемнение края.
2. Какова научная ценность...
Раньше - см. п.1. Сейчас ценность таких наблюдений практически сведена на нет длиннобазовыми оптическими интерферометрами. (Как визуальный поиск комет - наблюдениями LINEARа).
3. ...телескопах любительского размера...
Очень большая апертура будет "замывать" дифракционную картинку покрытия, действуя как НЧ-фильтр. Апертуры до 1.5-2 метров применять можно (это приблизительно, точнее надо прикинуть или прочитать). Совсем малые апертуры соберут мало света, что ухудшит отношение с/ш.
Если можете проводить такие наблюдения малой кровью, то проводите. Ценность Вам потом сочинят. Если соберетесь, то e-mail-ы я найду, но чуть попозже.

[Pavel Bahtinov]

Тогда еще пара вопросов.
Какое должно быть временнОе разрешение у фотометра для наблюдений покрытий?
Какого блеска звезды (ориентировочно) будут доступны для таких наблюдений при апертуре, скажем, 200мм и приемлемом отношении сигнал-шум?

[dochekh]

SF, а где бы посмотреть результаты работы оптических интерферометров?
(Оптика - она и в Африке оптика http://starlab.ru/ubb/smile.gif)

[SF]

Для П.Бахтинова:

1. ...временнОе разрешение...
Обычно 1 мс. При пост-обработке иногда можно просуммировать до 2 мс, но чистые данные лучше иметь 1 мс.
2. ...Какого блеска звезды будут доступны...
Очень зависит. Зв.величина + сп.класс -> атм.поглощение -> потери на телескопе -> сп.QE приемника. Руки не доходят написать маленький калькулятор. Т.к. фон неба от Луны даст заметный вклад, то и его надо будет учесть.

Для dochekh:
Что-то есть на их (интерферометров) сайтах. URLs соберу через недолго в секции Obs&Tel. Но громкие результаты (надо надеяться) впереди - после "интерферометризации" Keck-а и VLT.

[Pavel Bahtinov]

Спасибо, SF!
Про предельный блеск я спрашивал не точный расчет, а грубую оценку, исходя из практического опыта (если вдруг у кого такой опыт есть).

[SF]

Слухи доходили, но для 60-см телескопа в горах и фотометра с дихроичными фильтрами. Т.е. все равно нужен пересчет.

До калькулятора руки не дошли, вот грубая оценка.
1. Звезда сп.класса G2V. Двойные часто голубее, гиганты краснее, наблюдать полезнее их, но... Как нибудь потом.
2. "Ящик" от 4000А до 7500А (Для ФЭУ сверху оптимистично).
3. Атмосфера, вероятно, над аризонскими горами, в зените (Т=0.875-0.971).
От звезды V=17.5 соберем ~3,466 фотонов.
От звезды V=7.5 соберем ~34,660,000 фотонов.
Это на 1 м^2 за 1 сек.
20 см апертура соберет 1/25, 2 непросветленных зеркала отразят 60% + наблюдаем не в зените, можно даже еще уронить - 1/2. QE ФЭУ около 5% - 1/20.
34,660,000/(25*2*20)=34,660. Это за 1 сек.
Для звезды V=5.0 получим 346 фотонов за 1 мс.

Это похоже на правду - с 60-см + фильтры тоже наблюдают только яркие звезды, да еще пытаются поймать их во время лунного затмения.
Итого: фильтры придется не применять, дифракционная картинка под вопросом. Но двойные можно попробовать. Кстати, для таких фотометрических наблюдений можно применять зеркала большого размера и посредственного качества - типа прожекторных (Flux или light collector-ы). Но диафрагма больше 15-20 угловых секунд нежелательна.
Можно это считать "малой кровью" или нет - вопрос.