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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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