Фотометр с перестраиваемым фильтром MaNGaL (Mapper of Narrow Galaxy Lines)

Рис.1. Общий вид MaNGaL в фокусе Кассегрена телескопа Цейсс-1000 (слева) и его оптико-механическая схема: (1) - узел калибровки, (2) - диагональное зеркало, (3) - сканирующий ИПФ, (4) - среднеполосные фильтры, (5) - линза поля, (6) - камерный объектив, (7) - ПЗС, (8) - компьютер управления.

Прибор MaNGaL предназначен для получения узкополосных изображений протяженных объектов в фокусе Кассегрена (f/13) метрового телескопа Цейсс-1000. Прибор собран по схеме афокального редуктора, итоговая светосила на 1-м телескопе: F/5.3. Полоса пропускания формируется с помощью сканирующего пьезоэлектрического интерферометра Фабри-Перо (ИФП) ET-50 (производство IC Optical Systems Ltd, Великобритания). Профиль полосы пропускания - лоренцевский со средней FWHM=13 Å (может настраиваться в пределах ± 3 Å). Центральная длина волны фильтра может быть любой в диапазоне 4600-7500ÅÅ. Калибровка шкалы длин волн выполняется с помощью встроенной лампы с He-Ne-Ar наполнением, контроллер CS-100 позволяет устанавливать её с точностью около 0.4Å. Расстояние между пиками пропускания ИФП в соседних порядках интерференции составляет 170-430ÅÅ, поэтому предварительная монохроматизация выполняется с помощью среднеполосных фильтров производства Edmund Optics с шириной полосы 10-25 nm. Детектор - ПЗС-камера с азотным охлаждением на базе чипа SI-003A TK1024, форматом 1024x1024 пикселей. Обычно считывается фрагмент 780x780 пикселей, ограниченный диметром светофильтра.

Рис.2. Принцип работы перестраиваемого фильтра MaNGaL. Черным схематично изображен спектр галактики с яркими линиями На и [NII]. Оранжевым показаны профили пропускания интерферометра Фабри-Перо, настроенного для наблюдения в двух эмиссионных линиях и в континууме. Синим цветом показана кривая пропускания среднеполосного фильтра, выделяющая только один пик пропускания интерферометра.

Основной режим наблюдений - последовательное получение изображений линия-континуум. Так же возможно выполнять сканирование выбранного диапазона с шагом 5-6Å с целью получения спектров низкого разрешения (R~400-500) во всем поле зрения. Последнее актуально при изучении кинематики эмиссионных объектов с большими (сотни км/с) перепадами лучевых скоростей и для точного картирования эмиссионных линий в туманностях за пределами центрального монохроматического пятна (диаметр которого составляет около 5 arcmin). Необходимые калибровки шкалы длин волн и "плоского поля" выполняются с помощью соответствующих ламп, встроенных в интегрирующую сферу калибровочного блока прибора (см. рис. 1).

При безлунном небе типичный предел чувствительности при наблюдениях эмиссии Hα составляет около 1x10^-16эрг/с/см²/arcsec² при S/N=3, Texp=1200 с.

MaNGaL также используется для наблюдений в гостевом режиме на 2.5-м телескопе КГО ГАИШ МГУ (с другим ПЗС-детектором). Потому подача заявок на наблюдения проводится по согласованию с ответственным за прибор - А.В. Моисеевым (moisav@sao.ru, moisav@gmail.com).

Подробное описание прибора, методов обработки данных и примеры результатов наблюдений приведены в статье:
A.V. Moiseev A.V., Perepelitsyn A.E., Oparin D.V. 2020, Experimental Astronomy, 50, 199 и на веб-сайте прибора в ЛСФВО САО РАН.