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Instrumente
Patrol-Teleskop zur Sonnenbeobachtung
Teleskopmontierung und Nachführung
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Das Patrol- oder Überwachungsteleskop besteht aus mehreren Refraktoren auf einer
gemeinsamen parallaktischen Montierung. Es wurde Anfang der 70-er Jahre des vorigen Jahrhunderts
gebaut und seitdem kontinuierlich weiterentwickelt. Die Nachführung erfolgte ursprünglich
über 2 Paare von Photodioden im Strahlengang des Hα-Teleskops, die in Optimalposition jeweils
zur Hälfte von einem Sonnenbild belichtet wurden, aus den paarweisen Differenzsignalen der Dioden
bei ungleicher Beleuchtung konnte man jeweils Steuerkorrekturen für den Stundenwinkel und die
Deklination erhalten. Seit dem Einsatz der 1 MPix CCD Kamera wird die Nachführung
mikroprozessorgesteuert an Hand der aus der aktuellen Zeit errechneten Sonnenposition gesteuert.
Eine Kontrolle und Feinkorrektur wird durch Auswertung der Sonnenposition im Bildfeld dieser Kamera
vorgenommen. 3D-Modell Gesamtansicht...(nur in Englisch)
3D-Modell Teleskopanordnung...(nur in Englisch)
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Kontinuum f. Sonnenfleckenzeichnungen
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Refraktor d/f = 110/1650 mm mit
Projektionseinrichtung zum Anfertigen der Sonnenfleckenzeichnungen. Durch die zweifache Umlenkung
des Lichtwegs ist die Abbildung seitenverkehrt (W ist links!). Die Vergrößerung der Sonnenscheibe
auf ca. 250 mm Durchmesser entspricht etwa 100-fach.
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Kontinuum f. Photoheliogramme
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Photosphärenkamera (PhoKa), Refraktor d/f = 130/1950 mm mit einem Bandpassfilter
bei 546 nm mit 10 nm FWHM. Er wurde 1989 in Betrieb genommen und war bis Mai 2007 in Betrieb. Das Primärbild wird mit einer
Projektionsoptik, die auf geringste Verzeichnungen ausgelegt ist, auf ca. 87 mm Durchmesser der
Sonnenscheibe vergrößert. Als Detektor wurde ein B/W Planfilm der Größe 13x16 cm
verwendet. Details in: Pettauer, T.: The Kanzelhöhe Photoheliograph,
in The Dynamic Sun, Proceedings of the 6th European Meeting on Solar Physics
held in Debrecen, 21-24 May, 1990. Edited by L. Dezso. Publ. of Debrecen
Heliophysical Observatory of the Hungarian Academy of Sciences, 7, 62-63,
1990
» mehr Details zum Teleskop
Kanzelhöhe Photosphere Telescope (KPT),
Refraktor d = 130 mm und einer effektiven Brennweite f = 1460 mm mit einem Bandpassfilter
bei 546 nm mit 10 nm FWHM. Somit besitzt das Teleskop ein Auflösungsvermögen von 0.9 Bogensekunden, was einer Ausdehnung von ca. 700 km auf der Sonne entspricht.
Das ist ungefähr die Größe der Sonnengranulen (siehe hier).
Das Instrument wurde aus dem Umbau des oben beschriebenen Teleskops der
Photosphärenkamera erhalten und Mitte 2007 in Betrieb genommen. Die Brennweitenverkürzung ermöglicht
den Einsatz des KPDC Systems im Primärfokus.
Kanzelhöhe Photosphere Digital Camera (KPDC), mit
4 MPix 10bit CCD-Kamera: Seit Juli 2007 ist eine JAI Pulnix TM-4100CL an
einem Silicon Software ME-III Frame Grabber im Einsatz, die frame rate von 10 frames/sec erlaubt
den Einsatz von frame selection zur Bildverbesserung. Die Belichtungszeit von ca. 2.5 - 25 ms
wird automatisch auf eine bestimmte Bildhelligkeit geregelt. Die Bildrate beträgt 1 Bild/30 sek.
Seit Mitte August 2014 wird eine Pulnix TM-4200GE 12bit Kamera mit Gigabit Ethernet interface eingesetzt.
» mehr Details zum Teleskop
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Hα-Teleskop
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Refraktor d/f = 100/2000 mm mit einem Bandpassfilter bei der Spektrallinie Hα
(656.3 nm). Das Lyotfilter wurde vom HAO (High Altitude Observatory) des NCAR
(National Center for Atmospheric Research) gebaut und ist seit 19.06.2024 im Einsatz. Es hat eine Durchlassbreite
von 0.05 nm (FWHM), als thermischer Schutz ist ein Interferenzfilter mit einer Durchlassbreite von 10 nm vorgeschaltet.
Ein Strahlteiler erlaubt den Einsatz von 2 Detektoren gleichzeitig.
3D-Modell Strahlengang...(nur in Englisch)
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Analoges System (bis 2000)
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Film-Kassette mit 35 mm Kleinbildfilm: Dieses Aufzeichnungssystem
war seit Beginn der Betriebsaufnahme des Teleskops etwa
1975 bis Anfang 2000 im Einsatz. Eine Kassette enthielt ca. 45 m 35mm B/W-Kleinbildfilm
(24x36 mm), d. h. etwa 1000 Aufnahmen. Insgesamt wurden während der Betriebszeit 515 Filme
belichtet. Die Aufnahmesequenz betrug im normalen Betrieb 1 Bild/4 min, mehrmals pro Tag
wurden zusätzlich überbelichtete Aufnahmen zur Darstellung der Protuberanzen gemacht. Belichtet
wurde über einen elektronisch gesteuerten Rotations-Verschluss mit Belichtungszeiten von. 0.02
bis 1 sec.
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High Cadence Hα Imaging System (seit 22.09.2010 nicht mehr in Betrieb)
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1 MPix 8bit CCD-Kamera: Ab 1997 bis Mitte Juli 2005 war eine Pulnix TM-1001 an
einem Dipix XPG-1000 Frame Grabber im Einsatz, die frame rate von 15 frames/sec erlaubte
den Einsatz von frame selection zur Bildverbesserung. Die Belichtungszeit von ca. 2.5 - 25 ms
wurde automatisch auf eine Bildhelligkeit geregelt. Bis Anfang 2000 wurden pro Tag nur einzelne Bilder
aufgenommen, ab 2000 wurde mit einer Kadenz von 1 Bild/min beobachtet, während flares mit etwa
5 Bild/min.
1 MPix 10bit CCD-Kamera: Seit Mitte Juli 2005 ersetzt eine Pulnix TM-1010 an einem Coreco
PC-DIG frame grabber und einer neuen komfortableren Software die 1 MPix 8bit CCD-Kamera. Abgesehen
von der höheren Dynamik, die eine Berücksichtigung des Dunkelstroms erforderlich macht, blieben
alle anderen Parameter gleich.
» mehr Details zum Teleskop
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High Resolution Hα Imaging System
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4 MPix 14bit CCD-Kamera: Mit dem Einsatz der Apogee KX-4 an der Apogee
PC-ISA Interface Card an Stelle der Filmkassette wurde das Observatorium Kanzelhöhe Mitte 2000 eine Basisstation
des Global Ha Network. Die
Aufnahmerate betrug 1 Bild/min bei einer fixen Belichtungszeit von 30 ms. Wegen des
mechanischen Shutters und der langsamen Auslesegeschwindigkeit der Kamera war frame selection nicht
möglich. Dunkelstrombilder wurden täglich, Flatfields (Methode Kuhn-Lin) bei klarem Himmel
einmal pro Tag aufgenommen.
4 MPix 12bit CCD-Kamera: Seit Mitte Jänner 2008 ersetzt eine Pulnix
TM-4200GE mit Gigabit Ethernet interface
die Apogee KX-4. Eine frame rate von 7 frames/sec erlaubt wieder
den Einsatz von frame selection zur Bildverbesserung, die Belichtungszeit ist wesentlich kürzer (von ca. 4 - 25 ms)
und wird automatisch auf eine bestimmte Bildhelligkeit geregelt. Die
Aufnahmerate beträgt 10 Bilder/min bei hoher Aktivität sonst 1 Bild/min.
Dunkelstrombilder werden täglich aufgenommen, das Flatfield ist wesentlich ebener
als bei der Apogee KX-4, sodass derzeit keine Flatfieldkorrektur (Methode Kuhn-Lin) vorgesehen ist.
» Über die Kamera ...
» mehr Details zum Teleskop
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Kalzium II K - Teleskop
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Refraktor d/f = 110/1650 mm mit einem Bandpassfilter bei der K-Spektrallinie
des einfach ionisierten Calciums (Ca II K bei 393.4 nm). Um die gesamte Sonnenscheibe auf dem CCD Sensor zu
detektieren wurde die Brennweite durch eine zweite Linse, auf eine effektive Brennweite von 1500 mm verkürzt.
Das Ca II K-Interferenzfilter der Firma Lunt besitzt eine Halbwertsbreite (FWHM) von 0.2 nm.
Aufgrund der Inklination des Lichtstrahls (durch f/15) liegt die wahre FWHM bei ca. 0.3 nm.
Als thermischer Schutz sind zwei weitere Kurzpass Interferenzfilter, die nur mehr die Strahlung von 300 -
480 nm zum Ca II K-Filter durchlassen, vorgeschaltet.
4 MPix 12bit CCD-Camera: Für die Ca II K-Aufnahmen ist seit Ende Juli 2010 eine
Pulnix TM-4200GE mit Gigabit Ethernet interface im Einsatz.
Eine frame rate von 7 frames/sec ermöglicht, sowie bei den Hα-Aufnahmen, den Einsatz von frame selection zur
Bildverbesserung. Die Belichtungszeit liegt je nach Sonnenstand im Bereich von ca. 1 - 25 ms, und wird
automatisch auf eine bestimmte Bildhelligkeit geregelt. Der große Bereich der Belichtungszeit kommt
aufgrund der Rayleigh-Streuung durch die Erdatmosphäre zustande, da diese sehr stark von der Beobachtungswellenlänge
und der Sonnenhöhe abhängt. Die Aufnahmerate beträgt 10 Bilder/min im Aktivitätsmaximum, und 1 Bild/min im
Aktivitätsminimum. Weiters werden täglich 2 Dunkelstrombilder (am Anfang und am Ende der Beobachtungssequenz)
aufgenommen. Das Flatfield ist sowie bei den den Hα-Aufnahmen sehr eben, sodass keine Flatfieldkorrektur
(Methode Kuhn-Lin) vorgesehen ist.
» mehr Details zum Teleskop
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Spektrograph
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Ein kleiner Spektrograph im ehemaligen Kellerlabor wird dazu genutzt
um neue Filter auf deren Wellenlänge und Bandbreite zu überprüfen.
» mehr Details zum Spektrographen
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Datenarchiv - CESAR
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Bald nach Einführung digitaler Bilderfassungssysteme wurde mit der Entwicklung eines
integrierten Datenmanagement- und Archivsystems begonnen. CESAR (Central European Solar Archive) vernetzt über das LAN Daten- und
Bilderfassungsysteme (wie z. B. Messfühler oder CCD-Kameras mit frame grabbern und deren hosts) mit
den Verarbeitungs- und Archivierungsservern mit Massenspeichern wie RAID-Festplattensystemen, Bandlaufwerken
oder CD/DVD-Schreibgeräten. Es unterstützt den Beobachter über ein Intranetportal mit
Onlineformularen zur Dateneingabe und -kontrolle der automatisierten Beobachtungen.
» Zum Archiv ...
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UV-B Messnetz Österreich
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Im Auftrag des Österreichischen Lebensministeriums werden die
Messungen für das UV-B Messnetz
Österreich auf der Messplattform Kanzelhöhe durchgeführt. Die sensorische Ausrüstung
umfasst neben einem Breitbandinstrument zur Ermittlung der Globalstrahlung und einem Filterinstrument, dessen
spektrale Empfindlichkeit auf die Erythemwirkfunktion
der Haut abgestimmt ist, auch Messinstrumente zur elektronischen Erfassung meteorologischer Parameter wie der Lufttemperatur, der relativen Luftfeuchte
sowie der Sonnenscheindauer.
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Solare Strahlungmessungen
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Für die breitbandige Erfassung der am Erdboden auftreffenden solaren Strahlung werden auf der
Messplattform am Dach des Observatoriums ergänzend auch Radiometer für UV-A und UV-B, ein Sensor für die
Ermittlung der photosynthetisch aktiven Strahlung sowie weitere Pyranometer kontinuierlich betrieben.
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MetCam Wetterkamera System
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Auf Anregung der Geosphere Austria, Regionalstelle Kärnten wurde
ein Kamerasystem zum Ersatz von visuellen Wetterbeobachtungen entwickelt. Zu einer handelsüblichen Webcam wurde ein Rotor
angefertigt, der von der Kamera gesteuert wird. Derzeit sind in Kärnten drei Kamerasysteme an exponierten Standorten in
Betrieb. Das dazu gehörende und ebenfalls am Observatorium Kanzelhöhe
entwickelte Softwarepaket CamVis erlaubt außer der Darstellung von Panoramen und Zeitserien von
Wetterkameras auch die Visualisierung anderer grafischer Resourcen zur Wetteranalyse.
Das aktuelle Wetterpanorama auf der Kanzelhöhe ist
im unteren Teil der » homepage des Observatoriums sichtbar.
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Teilautomatische Klimastation & Teilautomatische Wetterstation
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Meteorologische Parameter wie die Lufttemperatur und die relative Luftfeuchte in 2 m Höhe,
die Bodentemperatur in 5 cm Höhe und in 10, 20 und 50 cm Tiefe, die Sonnenscheindauer
mit einem Campbell-Stokes Sonnenscheinautographen bzw. mit einem Solar 111 - Haenni,
die Niederschlagsmenge, Niederschlagsdauer und automatisch die Schneehöhe, sowie die Windgeschwindigkeit und -richtung werden
erfasst. Darüber hinaus ermitteln wir die
Niederschlagsmenge und die Gesamtschneehöhe sowie die Neuschneemenge
durch Handmessungen. Der Klimabeobachtungsdienst schließt auch die Wetterbeobachtung
zu den Hauptterminen mit ein. Die Beobachtungen werden am umgebenden Freigelände des Observatoriums in Kooperation mit der
Geosphere Austriak durchgeführt.
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Lightmeter
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Wie viele Sterne können wir noch sehen? Nacht für Nacht flutet eine Walze aus
künstlichem Licht über die Erde und löscht die Sterne aus. Das muss nicht so sein!
Es gibt einfache Techniken, die dafür sorgen könnten, daß wir die Milchstrasse wieder
über den Städten sehen könnten! Lasst uns dieses Ziel für 2030 anpeilen!
Das Rezept ist schlicht: Dezentes Licht, wo Licht gebraucht wird!
Mit dem Lightmeter messen wir sehr empfindlich die Himmelshelligkeit bei Nacht, die
Daten werden von vielen Lightmetern in Östereich und Umgebung zentral gespeichert
und ausgewertet.
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