Kepler 空间望远镜 CCD 像素内响应函数的直接测量

专为恒星高精度测光监测而设计的空间任务常常对点扩散函数进行过采样不足，大部分光落在单个像素内。MOST、Kepler、BRITE 和 TESS 等任务这样做是为了避免像素间响应不均匀性带来的不确定度。这种方法效果显著。然而，单个像素也表现出响应不均匀性。通常，像素在中心附近最灵敏，在边缘附近较不灵敏，响应差异可达 50%。这种下降的确切形状及其对光波长的依赖关系即为像素内响应函数（IPRF）。IPRF 的直接测量可用于改善测光不确定度，从而改进欠采样系统的测光与天体测量。利用光斑扫描技术，我们测量了 Kepler 焦平面所用 e2v CCD90 成像传感器的飞行 spare 件的 IPRF。我们的光斑扫描仪在 400 nm - 850 nm 范围内产生半高全宽 $\lesssim$3 微米的光斑。我们发现 Kepler 的 CCD 表现出与其他背照式器件类似的 IPRF 行为，在像素边缘附近响应度下降约 50%。IPRF 还依赖于波长，在较短波长处表现出大量扩散，而在近红外处更明显地由栅极结构决定。该方法也可用于测量 TESS 所用 CCD 的 IPRF，TESS 借鉴了 Kepler 任务的诸多设计。