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天文天体物理太阳空间碎片导星成像

作者:三宝兴业     发布时间:2018年10月29日     阅读次数:635

       天文成像可大致分为两类:(1)稳态成像,这需要长时间曝光来捕获超级微弱的光;2)时间分辨成像,其中积分时间范围从几毫秒到几秒钟。背照式CCD相机通常可以很好地满足稳态应用,但帧率确不高。EMCCD相机可实现更快的时间分辨,在如自适应光学和幸运成像的应用中是很好的选择。

       自适应光学:在理想条件下,光学系统的分辨率应仅受光波衍射和透镜系统直径限制。但是由于大气中的湍流,即使是世界上最好的望远镜也无法达到这种水平的性能。自适应光学(AO)系统提供了一种补偿这些误差的方法。因此现在可以获得具有接近衍射极限的分辨率的图像。

使用KURO sCMOS相机拍摄的图像,用于跟踪空间碎片。图片由Electro Optic Systems Pty Ltd(EOS)提供

(使用KURO sCMOS相机拍摄的图像,用于跟踪空间碎片。图片由Electro Optic Systems Pty LtdEOS)提供)

        AO系统使用快速波导传感器来测量波前误差,并使用反馈系统向可控制光学器件提供补偿信号。整个系统的准确性和速度依赖于传感器在高信噪比下提供高帧率的能力。例如,EMCCD相机现在能够为此应用提供> 1000 fps,读出噪声小于1 e-ms

        幸运成像:EMCCD相机还支持另一种常用于提高望远镜光学分辨率的技术。幸运成像,顾名思义,该技术使用来自大序列的图像子集来重建更清晰,更详细的目标图像。根据已发表的论文数据显示,使用在光子计数模式的EMCCD相机拥有更高的灵敏度。


选择PI产品的优势

       最先进的普林斯顿仪器相机已成功应用于世界各地的高科技望远镜。无论您的应用需要数小的慢扫描成像,还是需要快速,时间分辨的成像,我们都能提供合适的解决方案。我们所有的相机都支持Linux操作系统。以下是一些最佳成像仪器的指南。

Andromeda星系的图像,我们的邻近星系,由PIXIS:2048B拍摄。图片感谢Brian Oetiker,美国山姆休斯顿州立大学

(Andromeda星系的图像,我们的邻近星系,由PIXIS2048B拍摄。图片感谢Brian Oetiker,美国山姆休斯顿州立大学)

      NIRvana640采用640 x 512 InGaAs探测器,QE响应波段为0.8μm1.7μm,冷却至-85°C,可实现低暗电流。该相机在NIR II / SWIR系列中为定量成像提供了出色的线性度和稳定性。

      KURO sCMOS是世界上第一款背照式科学CMOS相机。 KURO能够以非常低的读出噪声,实现 95%的光电转化效率和>大于82 fps(完全1200 x 1200分辨率)的高帧率,使其成为许多具有挑战性的低光应用(包括天文学)的理想选择。

      ProEM系列相机提供独有的eXcelon3背照式EMCCD技术,可提高灵敏度和降低干涉条纹;深度制冷,终身真空质保;单光子灵敏度的背照式新相片和电子倍增(EM;EM增益校准;超稳定的增益偏差;传统CCD模式下的100 kHz慢读出速度,3e-rms读出噪声;和远程操作的GigE数据接口(距离超过50米)。

      PIXIS系列提供eXcelon背照式,深度耗尽CCD技术,可提高灵敏度和极低的干涉条纹;深度冷却,终身真空保证;读取噪声低至2.5 ems;紫外增强背照式CCD;27.5 x 27.5 mm视场CCD;和真正的16bit动态范围,以捕获同一图像中的暗场和亮场。

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