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H-alpha
Sonnenfilter
Coronado SM90 + Blockfilter BF30
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Die
Beobachtung unserer Sonne ist ein äußerst interessantes
Teilgebiet der praktischen Astronomie.
Man unterscheidet dabei prinzipiell die Beobachtung der Sonne im
Weißlicht und im sogenannten H-alpha
Licht.
Mit einem günstigen Folien- oder Glasfilter für die Weißlichtbeobachtung
können bereits Einzelheiten wie die Granulation (Körnung
auf der Sonnenoberfläche) und Sonnenflecken entdeckt werden.
Im Gegensatz dazu offenbart die Beobachtung unserer Sonne im H-alpha
Licht wesentlich mehr Details auf der Oberfläche sowie
spezielle Randerscheinungen, wie z.B: Spikulen oder eindrucksvolle
Protuberanzen. |
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links
im Bild:
Sonne im H-alpha Licht mit Protuberanzen und Oberflächendetails
rechts im Bild: Sonne im Weißlicht mit sichtbarem
Sonnenfleck |
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H-alpha Licht - was bedeutet
das?
Die äußeren
Schichten unserer Sonne werden aus der Photosphäre und der
darüberliegenden Chromosphäre gebildet.
Die Chromosphäre, in welcher die speziellen Details sichtbar
werden, wird allerdings durch die darunterliegende Photosphäre
um den Faktor 10.000 überstrahlt.
Wissenschaftler fanden um 1890 heraus, dass man Details in der schwachen
Chromosphäre dann sichtbar machen kann, wenn ein Filter konstruiert
wird, der nur eine ganz bestimmte Fraunhoferlinie des Sonnenspektrums
herausfiltert.
Die Masse
der Sonne besteht zu 73,5 % aus Wasserstoff (H) und zu 25% aus Helium
(He).
Das intensivste Licht der Chromosphäre ist im Bereich der Wasserstoffhauptlinie
(= H-alpha) des Fraunhoferspektrums zu finden. Die H-alpha-Strahlung
entsteht, wenn ein Elektron von der 3. auf die 2. Schale eines Atoms
springt.
Die Wellenlänge beträgt 6562.79 Å (Ångström)
entsprechend 656.279 nm und ist im tiefroten Bereich des sichtbaren
Lichts angesiedelt.
Das Life-Bild im Okular ist demnach monochromatisch von intensivem
Rot.

Protuberanz am Sonnenrand
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H-alpha
Filter:
Ein H-alpha
Filter ist ein extrem schmalbandiger Filter, welcher eine Halbwertsbreite
von möglichst unter 0.7 Angström nicht überschreiten
sollte.
Je engbandiger der Filter arbeitet, desto besser können Strukturen
auf der Oberfläche identifiziert werden. Filter mit Halbwertsbreiten
über 1.0 Å zeigen keine Oberflächendetails sondern
lediglich Randerscheinungen.
In der
Konstruktion werden an einen solchen Filter extreme Anforderungen
gestellt, was sich leider deutlich im Preis auswirkt. Man bedenke
dabei, dass vom gesamten sichtbaren Spektrum ein 1/8000 Teil herausgefiltert
werden muss.
Rein
technisch werden gleich drei Filter benötigt:
- ERF (Energie-Rejection-Filter): hier wird die
Hauptenergie der Sonnenstrahlung abgeblockt, damit nur noch ein
ungefährlicher Prozentsatz überhaupt in das System eindringen
kann.
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Etalon-Filter: Hier werden durch Interferenz (Prinzip des
Fabry-Pérot-Interferometers) in regelmäßigen Abständen
sehr schmalbandige Spektren aus dem verbliebenen Sonnenlicht herausgefiltert.
Es entsteht ein Muster, das wie ein "Gartenzaun" aussieht.
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Blockfilter: Der Blockfilter hat die Aufgabe, das richtige
Spektrum (die H-alpha-Linie) herauszufiltern. Es kann dabei eine
größere Halbwertsbreite als der Etalon-Filter haben,
da nur noch die richtige "Zacke" herausgefiltert werden
muss. |
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Die schwarze Kurve wird vom Etalon-Filter erzeugt
.
Δλ ist
die Halbwertsbreite (z.B. 0.7 Å)
Der Blockfilter filtert die grün umrandete 656.279
nm-"H-alpha-Zacke" heraus. |
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Coronado
SM90 + BF30 gut geschützt im Köfferchen. |
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links:
SM90 Etalon mit ERF
rechts: Blockfilter BF30 |
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links
(1): Adapter SM90 für die TMB115/805 Refraktor
Taukappe (toll gefertigt von TS!)
rechtes (2): T-Max Tuner Kippfassung |
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Alles passt hervorragend zusammen. |
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Der
Adapter ist innen mit Velourfolie ausgelegt, um ein Verkratzen der
Taukappe zu verhindern.
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Die
mechanische Ausführung des sündhaft teuren 2" Blockfilterelements
war leider nicht ganz optimal. Coronado verzichtet im Original auf
eine standesgemäße Messing-Ringklemmung und verwendet nur
zwei Nylonschrauben. Wie dadurch ein schweres Bino samt Zenitspiegel
gehalten werden sollte, war mir ein Rätsel.
Aus diesem Grund bat ich meinen Kollegen, in die 2" Aufnahme
des BF30 eine passende Innennut rein zu drehen um einen Nachrüst-Klemmring
verwenden zu können.
Zu diesem Zweck konnte die 2" Hülse glücklicherweise
leicht von der eigentlichen Blockfilteroptik abgeschraubt werden.
Fazit: Nun hält alles bombenfest! |
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Montage
des Blockfilters BF30 direkt vor dem Zenitprisma. |
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T-Max
Tuner Kippfassung:
An der Rändelschraube kann der FIlter durch eine leichte Verkippung
der Fassung in den optimalen Bereich gebracht werden. |
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Montage
des SM90 auf der Taukappe des TMB 115/805. Sicherung mit drei Nylonschrauben
und zusätzlichem Gummiband. |
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Hoffentlich
fällt das Teil nie runter... |
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Aktuell
erhältliche H-alpha-Filter von Coronado:
Etalon-Filter
(0.7 Å) mit ERF:
- SM40 (40 mm Durchmesser)
- SM60 (60 mm Durchmesser)
- SM90 (90 mm Durchmesser)
- SM140 (140 mm Durchmesser)
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Blockfilter:
- BF 5
(1.25" / 5 mm freier Durchlass bis ca. 500 mm Brennweite)
- BF 10 (1.25" / 10 mm freier Durchlass bis ca. 1000 mm Brennweite)
- BF 15 (1.25" / 15 mm freier Durchlass bis ca. 1500 mm Brennweite)
- BF 30 (2" / 30 mm freier Durchlass bis ca. 3000 mm Brennweite)
Die Blockfilter BF 5
bis BF15 werden fest in ein 1.25" Zenitprisma eingebaut geliefert.
Der BF30 ist eine gerade 2" Ausführung (mechanischer Aufbau
wie z.B. eine 2" Barlow-Linse)
Sämtliche Blockfilter können mit allen Etalon-Filtern
kombiniert werden.
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Filterstacking:
Um die Halbwertsbreite
von 0.7 Å auf 0.5 Å
zu reduzieren, können zwei Etalon-Filter
gestackt werden. Dadurch erhöht sich der Kontrast von Oberflächendetails
zu Lasten der Sichtbarkeit von Protuberanzen.
Das Stacking kann mittels zweier gleicher Frontfilter geschehen,
oder aber man bringt im Inneren des Teleskopstrahlengangs ein kleineres
und damit preisgünstigeres Etalon-Filter an. Bei der internen
Methode muss der Strahlengang allerdings mittels eines telezentrischen
Systems weitgehend parallelisiert werden.
Es wird von Coronado empfohlen, nur ausgewählte, zueinander
passende Filter zu stacken!
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Anmerkung:
Die Beobachtung der Sonne im H-alpha Licht profitiert enorm von
der Benutzung eines Binokularansatzes. Die erkennbare Detailfülle
steigt meiner Meinung nach enorm an.
Da das Bino aber bereits einen gewissen Glasweg hat und der obligatorische
Blockfilter erst nach dem Bino in den Strahlengang eingebracht werden
kann, muss darauf geachtet werden, dass der freie Durchmesser des
Blockfilters nicht zu Vignettierungen führt.
Aus diesem Grund habe ich mich dazu entschlossen, den Blockfilter
mit dem größten Durchlass zu verwenden.
Mit der oben gezeigten Gerätekonfiguration komme ich ohne Glaswegkorrektor
mit dem Bino in den Fokus. Bedingung ist allerdings die Verwendung
des extrem kurzbauenden Baader-T2 Zenitprismas, da der BF30 nochmals
ca. 42 mm Weg mitbringt.
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