Le but étant de mesurer les dérives en longueur d’onde du spectro e-Shel en fonction de la température.


Les mesures ont été effectuées grâce à la lampe de calibration au Thorium du module de calibration de ce spectro sur une durée  d‘1H30.

Acquisition des données

Le soft d’acquisition des images CCD a été programmé de façon à prendre une image toute les 3 minutes. La pose unitaire sur le Thorium est de 5 secondes (binning 2x2) sur une durée d‘1H30, soit 30 images au total.


Le PID Nanodac quant à lui enregistre la température des 2 sondes toute les minutes sur une clef USB sous la forme d’un fichier texte contenant la date et l’heure ainsi que  la température des 2 sondes.

Mise en forme des données

Sur chaque spectre de la lampe au Thorium, il faut pouvoir mesurer la dérive de la position de quelques raies sur divers ordres du spectre. J’ai limité la mesure sur 3 ordres :

  1. Ordre 34 qui contient la raie H-alpha

  2. Ordre 46 qui contient la raie H-Béta

  3. Ordre 52 qui contient la raie H-Gamma


La photo suivante montre pour chaque ordre choisi, quelle est la raie que j’ai mesuré.


Il faut donc mesurer avec précision le centroïde de chacune de ces 3 raies sur les 30 images acquises. Pour celà, j’utilise le soft Mira Pro qui permet d’automatiser une telle mesure avec précision. Aprés avoir indiqué au logiciel quelle est le point que l’on veut mesurer, le soft génère automatiquement une liste des coordonées du centroïde de la raie choisie sur les 30 images.


On refait la même manipulation pour chaque raie.


Reste à intégrer l’ensemble des données dans un tableur pour générer les divers courbes de dérives en fonction de la température.

 

Les résultats

Voici les courbes de l’ensemble de ces mesures sur 3 graphes (un pour chaque ordre : 34, 46 et 52).

La courbe en bleue indique la température du local (mon bureau) pratiquement stable à environ 19°C.

La courbe en orange indique la température du spectro (prise sur le dessus du boitier tel que la photo le montre au début de cet article). La température évolue à cause principalement de la chaleur générée par la CCD qui est fixée sur le spectro.


La courbe verte indique la dérive en pixel suivant les coordonnées X de l’image CCD.

La courbe violette indique la dérive en pixel suivant les coordonnées Y de l’image CCD..


La dérive est mesurée par rapport au premier spectre obtenu.





















 

Interprétation des graphes

On constate que chaque courbe présente 2 parties :


  1. Une première partie entre T=0 et T=30 minutes qui montre les plus grandes dérives du spectro. Durant cette pèriode, la variation de la température du spectro a été la plus importante (+1,04°C). L’écart maxi se situe dans l’ordre 52 avec une dérive de 0,415 pixel. Dans la partie rouge du spectre (ordre 34) la dérive est moindre avec un delta maxi en X de 0,358 pixel.


  1. Une seconde partie entre T=30 minutes et T=1H30 ou les dérives sembles se stabiliser avec une variation de température plus faible (+0,56°C). On notera que l’écart diminue entre les divers ordres et se situe entre 0,227 et 0,288 pixel.


Les écarts en Y sont plus faibles qu’en X surtout pour les ordres 34 et 46.




Si l’on converti la valeur pixel en micron, on trouve une déviation maxi dans le cas le plus défavorable de 3,74u.


Reste à convertir ces écarts en longueur d’onde, mais ces premiers résultats montrent que si l’on arrive à confiner le spectro dans une enceinte dont la température est régulée, on devrait obtenir une bonne stabilité du spectro. La majeur partie de la dérive en température est dûe à la CCD elle même qui fait office de radiateur en diffusant ses calories dans les paroies métaliques du boitier du spectro e-Shel.