科学级CMOS相机在天文观测中的应用研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 邱鹏
|
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2012-10 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 导师 | 姜晓军 |
| 关键词 | sCMOS CCD 探测器 天文观测 |
| 学位专业 | 天体物理 |
| 中文摘要 | 与技术成熟的CCD相比，传统的CMOS具有量子效率低、读出噪声高、填充因子低、像元不均匀性高等缺点，因此没有被应用于专业天文观测。但最近十几年，CMOS技术得到迅速发展，使CMOS性能有效提升。如今市场上推出了科学级CMOS（scientific CMOS, sCMOS）相机，为了解新技术下诞生的sCMOS相机是否能够应用于专业天文观测，我们对此进行测试评估。 我们订购了国内首台由英国Andor Technology PLC公司生产的新一代sCMOS相机，同时也是国内首次对其在专业天文观测中应用做研究。为了更好的评估sCMOS相机，我们将其与兴隆观测基地一直使用的全帧CCD (Full Frame CCD, FFCCD) 和电子倍增CCD (Electron multiplying CCD, EMCCD)相机进行对比与实测。对比内容包括理论计算动态范围和测光精度，实际测量本底、平场、线性、增益、读出噪声、测光精度以及测光稳定性。结果显示，sCMOS相机在分辨率以及读出速度上较FFCCD和EMCCD有优势，尽管量子效率和填充因子还无法达到CCD水平。实测结果显示，sCMOS相机具有稳定的本底和测光精度；在阱深29,400 e-范围内线性度优于99.9%；靶面各区域增益和读出噪声稳定；安装在25cm望远镜进行测光观测，其测光精度能够达到CCD水平。评估结果为sCMOS应用于天文观测提供了重要参考。 将sCMOS相机应用到兴隆基地测光辅助望远镜上，取得有意义的结果，成为sCMOS相机应用于天文观测的实例。 研发了全天云量相机，建立了夜天光和全天云量自动监测系统，成为兴隆基地环境自动监测系统的重要组成部分。 本文具有下列创新点：（1）系统测试了sCMOS相机并研究了其在专业天文观测中的应用，给出了应用实例，并获得有意义的数据；（2）研发并建立了全天云量自动监测系统。 |
| 学科主题 | 天文仪器、天文技术与数据 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2014-10-30 |
| 页码 | 92 |
| 源URL | [http://ir.xao.ac.cn/handle/45760611-7/363]  |
| 专题 | 研究生 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 邱鹏. 科学级CMOS相机在天文观测中的应用研究[D]. 中国科学院大学. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：新疆天文台
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