GPI 2.0：波前传感器 EMCCD 性能评估
天体物理仪器与方法
2023-10-11 v1 地球与行星天体物理
摘要
Gemini 行星成像仪（GPI）是一台高对比度成像仪器，旨在探测并表征系外行星。GPI 正在升级为 GPI 2.0，其中若干子系统接受重新设计以提升仪器对比度。为能对更暗目标进行观测并提升对更亮目标的稳定性，升级之一在于自适应光学系统。当前的 Shack-Hartmann 波前传感器（WFS）正被带有低噪声电子倍增 CCD（EMCCD）的金字塔波前传感器取代。EMCCD 是以高速与高灵敏度计数单光子事件的探测器。本工作中，我们表征了 Nüvü Cameras 为 GPI 2.0 定制建造的 HNü 240 EMCCD 的性能。HNü 240 EMCCD 的特性使其非常适于极端自适应光学：其暗电流低（< 0.01 e-/pix/fr）、读出噪声低（增益 5000 时为 0.1 e-/pix/fr）、量子效率高（600–800 nm 波长处约 90%；800–900 nm 处 70%）、读出速度快（全帧最高 3000 fps）。我们在此给出该 EMCCD 噪声贡献项的测试结果，如读出噪声、像素间变异与 CCD 偏置。我们还测试了探测器的线性与 EM 增益校准。所有相机测试均在其集成入 GPI 2.0 PWFS 系统前完成。
引用
@article{arxiv.2310.06276,
title = {GPI 2.0: Performance Evaluation of the Wavefront Sensor's EMCCD},
author = {Clarissa R. Do Ó and Saavidra Perera and Jérôme Maire and Jayke S. Nguyen and Vincent Chambouleyron and Quinn M. Konopacky and Jeffrey Chilcote and Joeleff Fitzsimmons and Randall Hamper and Dan Kerley and Bruce Macintosh and Christian Marois and Fredrik Rantakyrö and Dmitry Savranksy and Jean-Pierre Veran and Guido Agapito and S. Mark Ammons and Marco Bonaglia and Marc-Andre Boucher and Jennifer Dunn and Simone Esposito and Guillaume Filion and Jean Thomas Landry and Olivier Lardiere and Duan Li and Alex Madurowicz and Dillon Peng and Lisa Poyneer and Eckhart Spalding},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.06276},
year = {2023}
}
备注
16 pages, 14 figures. Conference Proceedings for AO4ELT7, held in June 2023 in Avignon, France