English Title: Commissioning and performancetest of the focalreducer MOSCA for the 3.5-meter-teleskop at Calar ALto observatory

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Abstract

In der vorliegenden Diplomarbeit werden Eigenschaften des Fokalreduktor--Spektrografen MOSCA gemessen und kritisch bewertet. MOSCA wird am 3,5--Meter--Teleskop des Max--Planck--Instituts für Astronomie auf dem Calar Alto in Spanien zum Einsatz kommen. Es wird festgestellt, dass der Einfluss der Biegung auf Direktaufnahmen von bis zu einer Stunde mit ( 0,04 bogensekunden) innerhalb der Spezifikation liegt. Fehler im Aperturenschlitten bewirken eine Positionierungsungenauigkeit von bis zu drei Pixel. Das optische Zentrum und der Abbildungsmaßstab werden bestimmt. Der Maßstab von durchschnittlich ( 21,572 bogeneskunden/mm ) ändert sich über das 11,4 bogenminutenmin * 11,4 bogenminuten große Bildfeld um 4%. Deshalb ist eine Verzeichnungsfunktion bestimmt worden, die eine Positionsbestimmung mit bis zu 0,1 bogensekunden Genauigkeit zulässt. Die volle Halbwertsbreite eines Sternbildes vergrößert sich infolge von Bildfehlern von der Mitte bis zum Rand des Bildfeldes um 0,17 bogensekunden. Wegen des grossen Öffnungsverhältnisses von ( 1 / 2,7 ) macht sich die gemessene Schieflage des CCD--Chips von 0,11 mm in der Abbildungqualität bemerkbar. Der Einsatz und die Funktionsweise eines Fokussierprismas zur schnellen und exakten Fokussierung werden beschrieben. Die Transmissionen der eingebauten Standardfilter und des Gesamtsystems werden bestimmt. Für den Einsatz als Spektrograf wird die Dispersion der eingebauten Grisms gemessen und für die Wellenlängenkalibration die Spektrallinien der Kalibrationseinheit identifiziert, so dass mit MOSCA eine Wellenlängengenauigkeit von 0,05 bis 0,79 Angstrom bei einer Bogensekunde Spaltbreite erreicht werden kann. Mit Hilfe von Standardsternen wurde die Effizienz des Gerätes für die Spektroskopie gemessen; Sie beträgt 25 - 36 %.

Translation of abstract (English)

This diploma thesis describes and discusses performance tests of the focal-reducer/spectrograph MOSCA for the 3.5-meter-telescope of the Max--Planck--Institute for Astronomy in Heidelberg. It is ascertained that the bend by the influence of gravity is less than 0.04 arcsec, and thus within the specification and has no influence on direct imaging. Problems in the aperture unit can cause a positional uncertainty of up to three pixels. The optical center, the image scale, and the distortion are measured. The scale of 21.572 arcsec/mm changes over the 11.4 arcmin * 11.4 arcmin field of view by 4 Because fo that a correction function for the distortion is calculated, which allows astrometric measurements within 0.1 arcsec accuracy. The FWHM of a star increases from the center to the edge of the image by 0.17 arcsec . Though the f--number is f/2.7, all tested image errors are within the expected seeing. A CCD tilt of 0.11 mm is measured. The handling and the function of a focus prism for rapid and exact determination of the focus is described. The transmission of the standard filters and the system are discussed. For spectroscopy the calibration spectra are identified and the dispersion of the MOSCA-grisms is measured. The accuracy of wavelength identification is within 0.05 to 0.79 Angstrom by one arcsecond slit (depending on the used Grism). With the spectra of a standard star the efficiency of the spectrograph is measured to be between 25 and 36