用于 FIREBall-2 的 delta 掺杂电子倍增 CCD

我们介绍针对联合 NASA/CNES 气球载紫外多目标光谱仪——暗弱星系际红移发射气球（FIREBall-2; FB-2）正在进行的探测器研发工作的状态。FB-2 在低风险亚轨道环境中演示了一种新的紫外探测器技术，即 delta 掺杂电子倍增 CCD（EMCCD），以证明 EMCCD 对未来空间任务的性能并实现技术就绪水平（TRL）提升。EMCCD 可用于光子计数（PC）模式以实现极低读出噪声（<$1$ 电子）。我们的测试聚焦于通过波形整形与势阱深度优化，利用 \nuvu V2 CCCP 控制器降低时钟感应电荷（CIC），测得 CIC 为 0.001 e$^{-}$/像素/帧。该优化还包括通过制冷降低暗电流以及衬底电压电平的方法。我们讨论了去除宇宙线的挑战，这些宇宙线也被这些探测器放大，以及为我们的噪声测量目标设计的数据归约流水线。FB-2 于 2018 年飞行，首次将 EMCCD 用于平流层紫外观测。FB-2 目前正在重建以于 2020 年再次飞行，并对 EMCCD 进行改进以持续优化其性能以实现更好的噪声控制。