超大拼接CCD相机焦面平坦度测量
天体物理仪器与方法
2019-08-14 v1
摘要
大型拼接多CCD相机是现代数字巡天的关键设备。DECam是一台专为即将开展的暗能量巡天(DES)设计的、对红光极端灵敏的5.2亿像素相机。它由62片4k×2k和12片2k×2k、厚度250微米的全耗尽CCD组成，焦面直径44厘米，视场2.2平方度。该相机将安装在CTIO的布兰科4米望远镜上。DES将从2011年起用5年时间，在5个波段(g、r、i、z、Y)覆盖南银冠5000平方度。为实现约束暗能量演化的科学目标，DECam的设计提出了严格要求。其中，焦面平坦度需控制在60微米包络内，以达到指定的点扩散函数(PSF)变化极限。当焦面置于173 K的高真空杜瓦中时，测量如此精度的平坦度极具挑战。我们开发了两种基于图像的焦面平坦度测量技术。通过对焦面上的规则点阵成像，CCD沿光轴的偏移被转换为焦面上不同位置点阵间距的变化。提取图案并比较间距变化后，即可高精度测量平坦度。方法1中，规则点阵保持亚微米级高精度并覆盖整个焦面。方法2不要求点阵具有高精度，而是使用精密XY平移台将图案扫过整个焦面，并比较不同CCD成像时间距的变化。仿真和实际测量表明，这两种方法非常适用于我们的目的，且与直接光学测量结果吻合良好。
引用
@article{arxiv.1010.6072,
title = {Measuring the flatness of focal plane for very large mosaic CCD camera},
author = {Jiangang Hao and Juan Estrada and Herman Cease and H. Thomas Diehl and Brenna L. Flaugher and Donna Kubik and Keivin Kuk and Nickolai Kuropatkine and Huan Lin and Jorge Montes and Vic Scarpine and Ken Schultz and William Wester},
journal= {arXiv preprint arXiv:1010.6072},
year = {2019}
}
备注
Presented at SPIE Conference,Ground-based and Airborne Instrumentation for Astronomy III, San Diego, 2010