天文 CCD 辐射损伤效应的电极级蒙特卡洛模型
天体物理仪器与方法
2015-05-27 v1
摘要
当前的光学空间望远镜依赖硅电荷耦合器件 (CCD) 来探测和成像入射光子。CCD 探测器的性能取决于其高效地将电子穿过硅传输的能力，以便通过单个放大器读出每个像素的信号。这种电子传输过程极易受到太阳质子损伤 (或非电离辐射损伤) 的影响。这是因为穿过 CCD 的带电粒子会置换硅原子，在半导体的带隙中引入能级，这些能级充当局域化的电子陷阱。电荷转移效率 (CTE) 的降低会导致信号损失和图像拖尾。欧洲空间局的天体测量任务 Gaia 将广泛使用 CCD，以创建迄今为止最完整、最精确的银河系立体星图。在 Gaia 任务的背景下，CTE 用其互补量电荷转移非效率 (CTI = 1-CTE) 来指代。CTI 是一个威胁 Gaia 性能的极其重要的问题。我们在此展示了一个详细的蒙特卡洛模型，该模型旨在模拟像素电极级别上受损 CCD 的运行。该模型对像素内的电荷密度分布以及电荷捕获和释放概率采用了新方法，从而能够再现 CTI 对各种测量结果的影响，适用于大信号水平范围，特别是几个电子量级的信号。该模型的可运行版本以及简要文档和几个示例，作为 CEMGA (Gaia 的 CTI 效应模型) Java 包的一部分，可在 http://www.strw.leidenuniv.nl/~prodhomme/cemga.php 获取。
引用
@article{arxiv.1103.3630,
title = {Electrode level Monte Carlo model of radiation damage effects on astronomical CCDs},
author = {T. Prod'homme and A. G. A. Brown and L. Lindegren and A. D. T. Short and S. W. Brown},
journal= {arXiv preprint arXiv:1103.3630},
year = {2015}
}
备注
Accepted by MNRAS on 13 February 2011. 15 pages, 7 figures and 5 tables