Spektralatlas für Astroamateure - UrsusMajor

Spektralatlas für Astroamateure 126
28 Terrestrische Lichtquellen
28.1 Spektren von Gasentladungslampen
Gasentladungslampen spielen für die Astrophysik eine wichtige Rolle. Sie können nützlich
sein, z.B. zur Eichung der Spektralprofile – anderseits aber auch Störquellen darstellen, u.a.
infolge Lichtverschmutzung durch die Strassen- und Siedlungsbeleuchtung. Für Einsteiger
sind diese Spektren durchaus interessante Studienobjekte, vor allem bei bedecktem Himmel.
Leider können Gasentladungslampen nur mit relativ hoher Spannung ab ca. 110V betrieben
werden. Dies erfordert, vor allem beim Outdoor-Betrieb, minimale elektrotechnische
Kenntnisse d.h. einschlägige Sicherheitsmassnahmen wie Trenntrafos, FI-Schalter oder
DC/AC Spannungswandler (z.B.12V DC/230V AC).
Tafel 101: Neon Glimmlampe
Die orange leuchtenden Neon Glimmlampen werden als Indikatorleuchten verwendet, z.B.
beim Kochherd, Bügeleisen, abschaltbaren Steckerleisten, Phasenprüfer etc. Sie produzieren
zahlreiche Emissionslinien, vorwiegend im Rotbereich des Spektrums. Deren Wellenlängen
sind sehr genau bekannt. Diese Eigenschaften macht sie bei Amateuren als konkurrenzlos
billige Eichlampe sehr beliebt. Nachteilig ist, dass die intensiven Linien auf den Rotbereich
des Spektrums beschränkt sind.
Bei sehr langer Belichtungszeit erscheinen vor allem im Grünbereich zusätzlich auswertbare
Emissionen, verbunden mit dem Nachteil, dass bei gering bis mässig hoch auflösenden
Spektrografen die meisten intensiven Linien des Rotbereichs übersättigt erscheinen und so
nicht mehr im selben Profil auswertbar sind. Für die Kalibration breitbandiger Spektren (rot
bis blau) oder höher aufgelöster Profile im Blaubereich sind daher Billiglösungen gemäss
Tafeln 103 und 106 vorzuziehen. Im professionellen Sektor oder gehobenen Amateurbereich,
z.B. für Echelle Spektrografen, werden relativ kostspielige Hohlkathodenlampen, u.a.
mit Eisen-Argon, eingesetzt, welche ein sehr enges Linienraster produzieren.
Tafel 102: Energiesparlampe ESL Osram Sunlux
Als Ergänzung zum Rotbereich werden in Amateurkreisen auch ESL eingesetzt. Diese
Leuchtstofflampen enthalten mehrere Gase und Substanzen, welche unterschiedliche Aufgaben
erfüllen. Unter anderem sind auch fluoreszierende Leuchtstoffe, meistens sog. „Seltene
Erden“ im Einsatz. Das Vorkommen richtet sich vorwiegend nach dem Farbton, welche
die Lampe erzeugen soll. Für die Eichung eignen sich ausschliesslich die diskreten Linien
der Hilfsgase, z.B. Argon (Ar), Xenon (Xe), und Quecksilber (Hg). Leider sind einzelne dieser
Positionen schwierig auseinanderzuhalten, da sie in unmittelbarer Nachbarschaft auftreten,
so z.B. Ar II (λ 6114.92) und Xe (λ 6115.08).
Tafel 103: Xenon Stroboskoplampe
Deutlich besser geeignet für die Breitbandkalibration von Profilgrafiken ist das Spektrum
der Xenon Stroboskoplampe z.B. des Bausatzes K2601 von Velleman. Diese Schaltung ist
als Positionslampe für Modellflugzeuge sowie als Effektbeleuchtung für Bühnen, Schaufenster
und Diskotheken konstruiert. Die Flackerfrequenz muss für Kalibrierzwecke auf das
Maximum reguliert und eine Aufwärmzeit von ca. 15 Sekunden eingehalten werden. Weitere
Infos siehe [32]. Diese Lampe produziert etwa 50 auswertbare Linien, verteilt über den
gesamten Bereich vom nahen Infrarot- bis zu Violett (ca. λλ 8‘000 – 3‘900). Im Infrarotbereich
stehen weitere Emissionen zur Verfügung, die hier nicht dokumentiert sind. Bei langer
Vorheizzeit werden zusätzliche Linien sichtbar. Die meisten Emissionslinien sind auf Xenon
zurückzuführen. Das kurzwellige Ende des Spektrums wird von Linien seltener Erden dominiert,
welche in Lampen verschiedene Funktionen erfüllen. Die Xenon Röhre wird während
des Betriebes sehr heiss und benötigt 230V Netzspannung. Deshalb ist ein entsprechendes
Gehäuse erforderlich.