Jump to content
WielkiAtraktor

Monitor scyntylacji słonecznej (SSM)

Recommended Posts

Fajna sprawa takie urządzenie do pomiaru seeingu "na gorąco". Mógłbyś coś takiego wykonać na zamówienie, dla mnie? Finanse do dogadania. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

A jak sądzisz, czy dałoby się dostosować urządzenie (skalibrować) do księżycowego blasku? Powinno się to chyba sprowadzać do odpowiedniego wzmocnienia sygnału, ale przy zmienności fazy byłoby to bardziej skomplikowane? Tak tylko pytam.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Teoretycznie tak, jest o tym wzmianka w artykule. Grunt, żeby źródło światła pokrywało bardzo wiele komórek turbulencji (Słońce i Księżyc się łapią, liczba idzie w dziesiątki tysięcy do milionów). Zmienność fazy raczej bez znaczenia, w końcu pojedynczy pomiar dokonywany jest dla okresu rzędu kilku sekund.

 

Natomiast od strony praktycznej nie jestem pewien, czy w pokazanym obwodzie wystarczyłoby dać rezystor regulacyjny o większej wartości. Musiałby się temu przyjrzeć fachowiec, czy np. parametry użytego wzmacniacza operacyjnego są wystarczające. A Księżyc w pełni świeci jakieś 400 000 razy słabiej od Słońca. Zgaduję, że mogłyby zacząć wychodzić szumy, być może nie dałoby się podłączyć fotodiody na dłuższym kablu itp.

  • Like 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tematem powinni zainteresowac sie badacze probujacy powtorzyc obserwacje Eddingtona podczas zacmienia w USA.
Byc moze pomogloby to tez w doborze miejsca obserwacji.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 godziny temu, WielkiAtraktor napisał:

Teoretycznie tak, jest o tym wzmianka w artykule. Grunt, żeby źródło światła pokrywało bardzo wiele komórek turbulencji (Słońce i Księżyc się łapią, liczba idzie w dziesiątki tysięcy do milionów). Zmienność fazy raczej bez znaczenia, w końcu pojedynczy pomiar dokonywany jest dla okresu rzędu kilku sekund.

 

Natomiast od strony praktycznej nie jestem pewien, czy w pokazanym obwodzie wystarczyłoby dać rezystor regulacyjny o większej wartości. Musiałby się temu przyjrzeć fachowiec, czy np. parametry użytego wzmacniacza operacyjnego są wystarczające. A Księżyc w pełni świeci jakieś 400 000 razy słabiej od Słońca. Zgaduję, że mogłyby zacząć wychodzić szumy, być może nie dałoby się podłączyć fotodiody na dłuższym kablu itp.

Wyjdą szumy na pewno :) trzeba by bardzo ładnie wszystko przylutować, opatrzyć wszystkimi możliwymi kondensatorami odsprzęgającymi, a fotodiodę może w jakiejś innej konfiguracji, np. dołożyć spore ujemne napięcie zamiast gnd, oczywiście żadnych długich kabli bo przy 80M oporniku to byle co nam sygnał wygeneruje. (mierzymy wtedy max. kilkanaście nA) Już lepiej wzmocnić sygnał wejściowy optycznie, jakąś lunetą, a może wystarczy nawet zwykła lupa? :)

  • Like 3

Share this post


Link to post
Share on other sites

Z tym dokładaniem optyki trzeba uważać, żeby wciąż większość światła z całej tarczy (które przeszło przez mnóstwo różnych komórek turbulentnych) padała na diodę. Czyli faktycznie raczej krótka soczewka-lupa niż teleskop.

Share this post


Link to post
Share on other sites

o, to bardzo ciekawy temat, jakoś nigdy nie zauważyłem, żeby słońce mrugało, tak jak mrugają gwiazdy :o

 

właściwie w jaki sposób tarcza słońca, jako obiekt powierzchniowy, może w ogóle zmianiać swoja jasność pod wpływem turbulencji? przecież zaburzenie promienia z danego kierunku spowoduje tylko że trafi do nas światło z kierunku sąsiedniego, gdzie również jest tarcza. przy robieniu zdjęć psuje nam to obrazek, jednak suma jasności mierzona pojedynczym detektorem się nie zmieni.

co innego na krawędzi, gdzie odchyłki od prostoliniowego biegu promienia sprawiają że w danym miejscu słońce raz jest i raz go nie ma.

 

ktoś ogarnął to wszystko i może nam wytłumaczyć w prostych słowach? :)

 

 

9 godzin temu, WielkiAtraktor napisał:

Z tym dokładaniem optyki trzeba uważać, żeby wciąż większość światła z całej tarczy (które przeszło przez mnóstwo różnych komórek turbulentnych) padała na diodę. Czyli faktycznie raczej krótka soczewka-lupa niż teleskop.

 

z pierwszego posta:

 

Założenia: powierzchnia detektora jest znacznie mniejsza niż typowa turbulentna komórka; w praktyce: bierzemy fotodiodę (kilkanaście-kilkadziesiąt mm2) i wystawiamy ją bezpośrednio na Słońce.

 

użycie optyki to jak gdyby powiększanie powierzchni detektora do powierzchni obiektywu, więc żeby spełnić wstępne założenie nasz obiektyw nie może być zbyt duży.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 godzinę temu, szuu napisał:

właściwie w jaki sposób tarcza słońca, jako obiekt powierzchniowy, może w ogóle zmianiać swoja jasność pod wpływem turbulencji?

 

1 godzinę temu, szuu napisał:

ktoś ogarnął to wszystko i może nam wytłumaczyć w prostych słowach?

 

Ej, przecież to wszystko jest w artykule :icon_twisted: Tarcza jak najbardziej zmienia jasność, po prostu w znacznie mniejszym stopniu (wskutek efektów, o których piszesz — odchyłki spowodowane komórkami są częściowo kompensowane przez inne) niż punktowa gwiazdka, która lata na wszystkie strony.

 

1 godzinę temu, szuu napisał:

jednak suma jasności mierzona pojedynczym detektorem się nie zmieni

Zmieni, zmieni; jak podaje artykuł, przy dobrym seeingu (ok. 1") są to zmiany o względny czynnik 5,3·10-4, czyli o 0,053%. Wystarczy wzmocnić je te kilkaset razy i już „widać”.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 godziny temu, WielkiAtraktor napisał:

Ej, przecież to wszystko jest w artykule :icon_twisted: Tarcza jak najbardziej zmienia jasność, po prostu w znacznie mniejszym stopniu (wskutek efektów, o których piszesz — odchyłki spowodowane komórkami są częściowo kompensowane przez inne) niż punktowa gwiazdka, która lata na wszystkie strony.

nie znalazłem więc pytam o wyjaśnienie!

 

zgodnie z moim rozumieniem jasność wnętrza jednorodnej tarczy nie zmienia się w wyniku refrakcji, podobnie jak jasności nie zmienia powiększanie lub zmniejszanie obrazu (słońce przez teleskop nie dlatego lepiej wypala oczy bo jest jaśniejsze - tylko dlatego że jest większe)

co innego brzeg tarczy, gdzie wygięcie promienia zmienia obszar jasny i ciemny a więc może zmienić łączną jasność.

 

kto się zgadza lub nie zgadza z tym co napisałem? uwagi? uzupełnienia? zapraszam do rozpykania tematu :)

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Racja, największy wpływ na tę rejestrowaną zmienność będą mieć okolice krawędzi tarczy (pamiętajmy, że sensor niepoprzedzony żadną optyką obrazującą zbiera równomiernie światło z każdego punktu na widocznej półsferze Słońca).

 

Ale przypuszczam, że środkowa część też powinna mieć jakiś wpływ; w końcu nasz sensor ma tylko kilka mm, Słońce — tylko 0,5 stopnia średnicy; wydaje się, że niektóre komórki mogłyby się chwilowo tak rozłożyć, że wspólnie odchylą te ułamki procenta (środkowych) promieni na bok i nie trafią one w diodę.

 

Da się to sprawdzić, tylko trzeba by faktycznie dać soczewkę z przodu, żeby stworzyła mały obraz Słońca, który jest tylko trochę większy od powierzchni diody (żeby nie widziała krawędzi). I pewnie filtr ND, żeby nie usmażyć.

Share this post


Link to post
Share on other sites
33 minuty temu, WielkiAtraktor napisał:

Da się to sprawdzić, tylko trzeba by faktycznie dać soczewkę z przodu, żeby stworzyła mały obraz Słońca, który jest tylko trochę większy od powierzchni diody (żeby nie widziała krawędzi). I pewnie filtr ND, żeby nie usmażyć.

otóż to, można wtedy pokazywać fotodiodzie różne kawałki słońca i sprawdzać co o nich myśli :)

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Oczywiście nie było nawet jednej okazji do nagrywania Słońca od czasu zbudowania urządzenia :icon_mad:

 

W międzyczasie postanowiłem pójść z duchem czasu i zastąpiłem LCD tanim wyświetlaczem graficznym OLED (mono 1,3" 128x64). Nowa, mniej bałaganiarska wersja płytki prawie ukończona, kod już napisany. Wykres seeingu może i nie jest specjalnie praktyczny, ale poćwiczyłem dzięki temu obsługę wyświetlacza:

 

oled.jpg.047250ffa2042399a586511d60a037c7.jpg

 

Grubsza czarna linia to centralna średnia ruchoma (30 s). Kod póki co w gałęzi roboczej: https://github.com/GreatAttractor/ssm/tree/dev/v2/src

  • Like 2

Share this post


Link to post
Share on other sites

Wiele, wiele lat temu zbudowałem "detektor pociemnienia brzegowego". Elementem pomiarowym była fotodioda germanowa (polskiej produkcji, nie pamiętam oznaczenia) i była umieszczona na środku ekranu, na który z kolei rzutowany był w projekcji okularowej obraz Słońca. Przed fotodiodą można było umieszczać filtry. Do tego był jednostopniowy wzmacniacz tranzystorowy i mikroamperomierz. Dodatkowo przygotowywałem tabelkę do zapisywania pomiarów i taki "pykacz - czasomierz" Wychodziły fajne krzywe, trochę różne dla filtrów np. niebieskiego i żółtego. Luneta nie miała mechanizmu zegarowego i tarcza Słońca sama defilowała przed czujnikiem.... :) .

Niestety nie udało mi się zbudować fotometru gwiazdowego - tranzystorowy wzmacniacz kaskadowy był bardzo niestabilny!

 

  • Like 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nareszcie wyż i warunki na sesję. Po „fachowym” zamocowaniu czujnika, by podążał za Słońcem:

 

moco1.jpg.e6acd65f92f25bb4ddaa5ed54facb831.jpg

 

moco2.jpg.2cb13f78650d8e93af85ce5f1aabf62a.jpg

 

moco3.jpg.40d569786a83fd82069fff9286360fc6.jpg

 

odpaliłem zbieranie danych. Głównym celem była weryfikacja poprawności wskazań SSM. Wygląda na to, że działa prawidłowo, bo po nałożeniu wykresów seeingu i (wyeksportowanej ze Stackistry) jakości klatek z testowego wideo (długość 50 sek., 20 fps) otrzymałem:

 

seeing_vs_quality.thumb.png.c7ff58a09629571851d2fcd6a5dc99e0.png

 

Jakość klatek na prawej osi pionowej; 0 oznacza najlepszą, 1 najgorszą (tutaj opisałem sposób jej obliczania). Korelacja wygląda na dość dobrą.

(Spróbuję powtórzyć z kodem Arduino zmodyfikowanym tak, by obliczanie było częstsze, np. 4/s).

  • Like 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jest inne zjawisko bezwzględnie wskazujące momenty chwil superseeingu na słońcu :) wiele razy robiąc Słoneczko doświadczyłem w tych chwilach dławienia się laptopa, gdy w czasie mydła szedł gładko jak po stole, wystarczyło by zastosować dwa kompy, gorszy w chwilach dławienia odpalał by akwizycję na lepszym radzącym sobie z napływem detalu :glodny:

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

  • Our picks

    • Zdjęcie Czarnej Dziury - dzisiaj o 15:00
      Pamiętajcie, że dzisiaj o 15:00 poznamy obraz Czarnej Dziury. Niezależnie od tego, jak bardzo będzie ono spektakularne (lub wręcz przeciwnie - parę pikseli), trzeba pamiętać, że to ogromne, wręcz niewyobrażalne, osiągnięcie cywilizacji. Utrwalić coś tak odległego i małego kątowo, do tego wykorzystując mega sprytny sposób (interferometria radiowa), ...no po prostu niewyobrażalne. EHT to przecież wirtualny teleskop wielkości planety. Proste?
        • Love
        • Like
      • 144 replies
    • Amatorska spektroskopia supernowych - ważne obserwacje klasyfikacyjne
      Poszukiwania i obserwacje supernowych w innych galaktykach zajmuje wielu astronomów, w tym niemałą grupę amatorów (może nie w naszym kraju, ale mam nadzieję, że pomału będzie nas przybywać). Odkrycie to oczywiście pierwszy etap, ale nie mniej ważne są kolejne - obserwacje fotometryczne i spektroskopowe.
        • Like
      • 4 replies
    • Odszedł od nas Janusz Płeszka
      Wydaje się nierealne, ale z kilku źródeł informacja ta zdaje się być potwierdzona. Odszedł od nas człowiek, któremu polskiej astronomii amatorskiej możemy zawdzięczyć tak wiele... W naszym hobby każdy przynajmniej raz miał z nim styczność. Janusz Płeszka zmarł w wieku 52 lat.
        • Sad
      • 161 replies
    • Małe porównanie mgławic planetarnych
      Postanowiłem zrobić taki kolaż będący podsumowaniem moich tegorocznych zmagań z mgławicami planetarnymi a jednocześnie pokazujący różnice w wielkości kątowe tych obiektów.
      Wszystkie mgławice na tej składance prezentowałem i opisywałem w formie odrębnych tematów na forum więc nie będę się rozpisywał o każdym obiekcie z osobna - jak ktoś jest zainteresowany szczegółami bez problemu znajdzie fotkę danej mgławicy na forum.
        • Love
        • Thanks
        • Like
      • 29 replies
    • SN 2018hhn - "polska" supernowa w UGC 12222
      Dziś mam przyjemność poinformować, że jest już potwierdzenie - obserwacja spektroskopowa wykonana na 2-metrowym Liverpool Telescope (La Palma, Wyspy Kanaryjskie). Okazuje się, że mamy do czynienia z supernową typu Ia. Poniżej widmo SN 2018hhn z charakterystyczną, silną linią absorpcyjną SiII.
        • Thanks
        • Like
      • 11 replies
×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.