天文漂移扫描CCD相机的技术验证

发布时间：2020-10-31 18:31

　　 基于TDI(Time Delay and Integration)读出技术的漂移扫描CCD，可以通过电荷转移跟踪天体的运动，这为小行星和彗星的观测提供了一种可行的方法。为了能够在1米镜上以漂移扫描方式观测小行星和彗星，云南天文台光电实验室决定自行研制漂移扫描CCD相机。作为前期的理论性探索和技术验证工作，我们设计制作了一套基于PC-104嵌入式计算机的巡天漂移扫描CCD相机。 本文分为四个部分：第一章简要回顾了CCD的历史以及漂移扫描CCD的发展；第二章全面介绍了漂移扫描CCD原理，特别介绍两种常用的漂移扫描巡天方式：纯TDI方式和大圆跟踪方式，并对其图像变形作了分析；第三章介绍了漂移扫描CCD相机的设计方案及仿真结果。最后对本论文作了小结并略述了今后工作的计划。 目前，该漂移扫描CCD已经加工完成，并在小望远镜通过了基本测试，正在等待1米镜的观测时间以作最终验证。本次漂移扫描CCD的设计经验将为以后进一步研究和应用漂移扫描CCD技术奠定理论基础和实践经验。
【学位单位】：中国科学院研究生院（云南天文台）
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2007
【中图分类】：P111
【部分图文】：

第一章漂移扫描Cc。的发展是:一、(LEGACY)完成SDSS的河外巡天，得到北天大图像与距离;二、〔SEGUE)银河系的理解与探索，研究，银河系的形成与演化;三、超新星研究;通过观测遥胀。SDSS在同一系统上设计了两种观测方式，可以在，同时可以进行光谱观测。如图3为SDSS的照相机C向下的箭头为观测是星的运动方向，中央是30块ZK上到下每6块为一组，分别加r、i、u、z、g滤光片CCD用于天体测量，最上和最下两个CcD用于动态测定的CCD有效曝光时间不同，用途也不同，中间尺寸大的光，两边小ccD有效曝光时间短，用于光谱观测。〔8]〔SDSS巡天采用了大圆跟踪法(后面章节有介绍)。

T1TZT3T4图8TDI电荷转移TDI读出过程中并行转移方向(即TDI方向或CCD的列方向)必须严格与目标的像在CCD上的漂移方向对齐。如果这两个方向不一致则会引起图像变形，包括行方向的拖影和列方向的拖影两个方面。行方向的拖影是由CCD电荷的垂直移动和目标天体的斜线运动不一致产生的，列方向的拖影是由目标天体在CCD面上10

描CCD都是指这种漂移扫描方式的CCD。纯TDI方式很直观，望远镜和CCD都被固定，TDI方向与沿着赤经方向，以天体的像在CCD面上的漂移速度驱动CCD并行转移即可实现。图10是耶鲁大学天文学与天体物理中心的 DavidRabinowitz在一份报告中对传统CCD工作模式和漂移扫描CCD工作模式的比较，这里的漂移扫描属于纯TDI方式。图10传统观测和漂移扫描的比较〔151由于望远镜静止不动，TDI读出速度应该等于目标绕地球转动速度在CCD面上的投影。并行转移周期公式计算如下:八rcseeperpixel=ta。一1(尸ixelHei夕hr/尸ocal乙e叨rh)ShiftTime了DlArCSeePerP臼e正:二一Rota亡fonEarth*eos(Delina七廷on)(9)(10)其中乃rcsec尸er尸 ixelCCD像元的宽度对应天球上的角度，PixelHeighr为CCD像元的宽度(列方向)，FocalLength为望远镜的焦距，Rotat勿。EaTth地球自转角速度，Delination为赤纬，shiftTim介DI为漂移扫描CcD巡天的并行转移周期。纯TDI方式原理上很简单
【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 毛银盾;唐正宏;郑义劲;曹凯;;CCD漂移扫描的基本原理及在天文上的应用[J];天文学进展;2005年04期

本文编号：2864336