OFF-AXIS GUIDER

Die Benutzung eines Off-Axis Guiders zur Nachführung langbelichteter CCD Aufnahmen ist, verglichen mit einem separaten Leitrohr, meist die stabilere Alternative. Die Off-Axis Guider funktionieren meist nach dem gleichen Prinzip eines im Strahlengang befindlichen kleinen Prismas, das einen Teil des ankommenden Lichtes ablenkt und auf den Chip einer Nachführkamera lenkt.

Das Prisma muss nun so positioniert sein, das es natürlich den Haupt CCD Chip nicht abdeckt, aber andererseits noch den einfallenden Lichtkegel "schneidet". Damit wird aber vom Idealfall eines symmetrischen Kegels ein Teil ausgeblendet und das Resultat zeigt einen Kegel in "Pacman"-Form.

Diese gestörte Eintrittsapertur bewirkt somit in der Brennebene auch eine Abweichung vom idealen Airy Beugungsscheibchen. Die Fouriertransformation liefert für die skizzierte Abschattung folgendens Beugungsbild.

Vergrößert man den Innenbereich so zeigt sich zum einen eine elliptische Verformung des Hauptmaximums und zum anderen das Auftreten von auslaufenden Strahlen. Sehr markant sind die Achsstrahlen, die senkrecht zu der Hauptachse der Verformungsellipse stehen. Ähnlich einem Newton-Teleskop dessen Fangspiegelspinne auslaufende Spikes im Beugungsbild erzeugt, erzeugt die Abschattung des Prismas hier zwei kolineare Strahlen im Beugungsbild - in der Darstellung laufen sie als Diagonale von links unten nach rechts oben.

Und macht man nun ein Experiment hierzu, so sieht man die erwarteten Strahlen. Das Bild zeigt eine 30sec Aufnahme der Region um Deneb. Als Optik wurde ein TMB 100/800 mit einer SXV-H9 CCD Kamera verwendet. Adaptiert wurde ein Filterrad und ein Celestron Off-Axis Guider.

Die Position des Prismas ist so anzupassen, dass man durch einen geringen Kippwinkel den Sekundärspiegel (am Bsp. eines SCTs) in die Bildmitte des Guiders bringt. Ohne diese Anpassung erscheinen die Sterne bogenförmig verzerrt. Ebenso kann der Abstand des Prismas vom äußersten Ranbd des Hauptchips berechnet werden. Das Prisma befindet sich in einer Entfernung DIST vor dem Hauptchip und in der Draufsicht ist der Abstand des Prismas vom Rand des Hauptchips

d = DIST * ( D - a ) / ( 2 * f )

Die Grössen D und f beschreiben die Öffnung und die Brennweite der Optik, a bezeichnet die Seitenlänge des Hauptchips.

Das Prisma wurde aus Testzwecken hier sehr dicht in den Lichtkegel gebracht - eine Überdeckung des Hauptchips durch das Prisma war aber nicht der Fall (d war ca. 1mm - der berechnete Sollwert lag bei etwa 5mm). Die Abschattung, die man bei defokussierten hellen Sternen gut beobachten kann, entspricht in etwa dem oben berechneten Fall.