Reporte de la temporada de ingeniería del 13-18 de septiembre de 2000

Michael Richer, Alan Watson y Henri Plana

20-09-2000

Hicimos un juego de pruebas en los telescopios 1.5-m y 84-cm y con los CCD Tek 2, Thomson 2k, y SITe durante el periodo del 12 hasta el 18 de septiembre de 2000.

Tek2

Como notamos inicialmente en la noche de ingeniería del 22 de agosto, el Tek 2 mostró una nolinealidad muy grave. Entonces, encontramos que, en campos de estrellas estándares, las estrellas débiles eran demasiado débiles. Tomamos una serie de campos planos con tiempos de exposición diferentes y encontramos que, a bajo señal, los conteos son demasiado bajos. La gráfica muestra los resultados de los campos planos. En el caso ideal, veríamos una línea recta con un valor constante. Investigamos también los resultados de un experimento similar hecho el 22 de junio en colaboración con William Schuster y Andre Moitinho en el 84-cm y encontramos un resultado similar aunque menos fuerte. Por el momento, no se usará este detector hasta que podamos revisarlo.

SITe

El SITe ha tenido unos problemas con su estabilidad de temperatura recientemente. Henri Plana y Leonel Gutiérrez investigaron el asunto la primera semana de septiembre y descubrieron que fue estable en -80 grados pero que no pudo alcanzar los -90 grados, su temperatura normal. Lo tuvimos varios días en el 1.5-m en -80 grados sin problemas. Sin embargo, cuando lo movimos al 84-cm, no era estable y la tempratura varió entre -80 y -86 grados durante la noche.

Los ultimos dias, Chico estuvo monitoreando la estabilidad de la temperatura del SITe y encontro que, una vez ajustada la perilla, la temperatura se mantenía estable en -80 grados. Posiblemente, el comportamiento eratico que observamos en el 84-cm fue debido a un desajuste accidental de la perilla.

Agregar (binning)

Modo

Overscan

Bias

Ganancia/e

Ruido de Lectura/e

1x1

1

513.1

515.4

5.0

18.5

1x1

4

481.4

489.7

1.3

8.1

2x2

1

539.3

547.4

5.0

18.5

2x2

4

470.7

501.9

1.3

10.4

Parece que el SITe tiene alrededor de 10 electrones/pixel de carga espuria.

Medimos una corriente oscura de 20 electrones/hora/pixel en -80 grados, en buen acuerdo con lo que midieron Henri Plana y Leonel Gutiérrez.

Thomson 2k

El Thomson 2k estaba funcionando bien, aunque solo con 15 bits, con una ganacia el doble de lo normal, y con un nivel de bias la mitad de lo normal. Tomamos todos nuestros datos del 1.5-m y 84-cm con el CCD así.

Agregar

Modo

Overscan

Centro

Ganacia/e

Ruido de Lectura/e

1x1

1

198.0

198.3

4.1

8.5

1x1

4

213.1

214.5

1.0

6.9

2x2

1

199.3

200.4

4.1

9.3

2x2

4

215.4

220.2

1.0

7.5

4x4

1

200.6

204.5

4.1

11.0

4x4

4

219.3

235.3

1.0

8.8

El Thomson 2k tiene alrededor de 1 electrón/pixel de carga espuria.

Según la página de WWW del OAN, el ruido de lectura debe ser entre 4 y 5 electrons, pero medimos casi el doble.

Después de nuestras pruebas, Chico revisó la electrónica del Thomson 2k y discubrió un jumper para seleccionar 15 o 16 bits. Para razones desconocidas, fue en el modo de 15 bits. Lo cambió a 16 bits. Durante la primera noche de la temporada de John Phillips en el 2.1-m con el Boller & Chivens, calculamos la ganancia y el ruido de lectura usando sus bias y campos planos y encontramos que la ganancia era de 0.5 e y el ruido de lectura de 5 e en modo 4 sin agregar pixeles. Este resultado es consistente con los valores publicados en las paginas WWW del OAN. Suponemos que los valores para el modo de ganancia 1 serán consistentes también con los valores publicados. Evidentemente, es necesario usar el modo de 16 bits con el Thomson 2k para obtener un ruido de lectura bajo.

Obturadores

Investigamos la nolinealidad del Thomson 2k y del SITe tomando series de campos planos de tiempos diferentes. No hay evidencia para nolinealidades fuertes.

Sin embargo, hay indicaciones preliminarias de nolinealidades débiles en los dos sistemas a niveles bajos. La explicación más sensilla es que hay errores sistemáticos de alrededor de 50-100 ms en los obturadores de los CCD. Es decir, si se pide una exposición de 1 s, se recibe una de 1.05 s o de 0.95 s.

La diferencia entre una no linearidad debida al obturador y otra debida a problemas con el CCD es que la primera depende del tiempo de exposición y la segunda del nivel de carga. Por eso, se puede distingir entre las dos por repetir las pruebas con niveles de luz diferentes. Además se puede intercambiar los obturadores para ver si el problema se queda con el CCD o con el obturador. Se intentarán hacer dichas pruebas en octubre durante un periodo de tiempo brillo cuando los dos CCD serán disponibles.

Puntos de Cero

Medimos los sigientes puntos de cero para los filtros UBVRI de Johnson, uvby y los de H beta de Strømgren y varios filtros angostos de la serie Galáctico II. Aquí, presentamos las tasas de electrones/segundo de una estrella de magnitude y color 0 a una masa de aire de 1.0. Cabe mencionar que el filtro U del juego I de Johnson es mucho menos sensible que su contraparte del juego II. Los otros filtros de ambos juegos son muy parecidos. Indicamos también los valores medidos para el juego II de Johnson en el telescopio de 84-cm en octubre del año pasado.

Lambda

Filtro

Thomson 2k 1.5-m 2000-09

Thomson 2k 84-cm 2000-09

SITe 1.5-m 2000-09

SITe 84-cm 2000-09

SITe 84-cm 1999-10

3505

u

1.46E+07

1.89E+07

3.00E+07

3540

U

3.79E+07

3.79E+07

6.36E+07

6.76E+07

3540

U2

1.13E+08

9.93E+07

1.60E+08

1.56E+08

1.58E+08

3727

II3727

9.94E+06

9.61E+06

1.98E+07

2.27E+07

4110

v

1.51E+08

1.10E+08

1.34E+08

4330

B2

1.25E+09

7.59E+08

1.13E+09

6.91E+08

7.24E+08

4363

II4363

1.33E+07

8.37E+06

1.05E+07

6.44E+06

4685

b

4.31E+08

3.76E+08

4681

II4861

1.43E+08

7.94E+07

1.49E+08

7.92E+07

4681

beta-n

5.59E+07

3.17E+07

5.80E+07

5.53E+07

4861

beta-w

2.94E+08

1.68E+08

3.10E+08

2.47E+08

5007

II5007

1.72E+08

9.17E+07

1.82E+08

9.32E+07

5488

y

4.52E+08

2.30E+08

4.90E+08

5750

V2

2.15E+09

1.12E+09

2.35E+09

1.19E+09

1.26E+09

6300

II6300

2.85E+07

1.38E+07

3.16E+07

1.36E+07

6340

R2

2.78E+09

1.38E+09

3.21E+09

1.52E+09

1.51E+09

6583

II6563

2.08E+07

9.90E+06

2.60E+07

1.16E+07

6730

II6730

2.25E+08

1.05E+08

2.73E+08

1.16E+08

8040

I2

1.98E+09

8.61E+08

2.77E+09

1.21E+09

1.24E+09

 

Eficiencias relativas de los CCD

La figura abajo muestra la eficiencia del Thomson 2k relativa a la del SITe. Los valores acuerdan con los valores de la eficiencia cuántica disponibles en las páginas WWW del OAN. Es decir, el SITe es dos veces mejor en U, un poquito peor en B, un poquito mejor en V y R, y 50% mejor en I. Así que hay solamente diferencías importantes en el ultravioleta y el infrarojo.

Eficiencia relativa de los telescopios

Los puntos de cero del 84-cm son casi iguales a valores medidos en octubre de 1999, es decir, antes de la última aluminización (en abril de 2000). Parece que la última aluminización ni dañó ni mejoró la reflectividad del telescopio.

Sin embargo, la razón entre el 1.5-m y el 84-m muestra una variación significativa en función del color. El díametro óptico del 1.5-m es alrededor de 1.32-m (para evitar problemas con la parte externa del primario), por eso la razón entre los dos debe ser alrededor de 2.5 (indicada por la línea roja en la figura abajo). Los valores por abajo de esta línea indican que el 1.5-m está perdiendo 20% de la luz en V, 33% de la luz en B, 56% de la luz en U2, y 72% de la luz en u con respecto al 84-cm. Tentativamente, sugerimos que esto se debe a las capas de aluminio de uno o ambos espejos en el 1.5-m.

Trabajo pendiente

No hemos tenido tiempo para reducir y analizar todos los datos que tomamos. Esperamos que podremos analizar los siguientes antes del fin del mes:

(a) Imágenes de estrellas estandares en B y R en 13 lugares en el campo, tanto en el 1.5-m como en el 84-cm. Eso proporcionará información acerca de los errores en los campos planos.

  1. Imágenes de muchas estrellas estandares en U, U2, B, V, R, y I para determinar transformaciones y extinciones y investigar la linealidad de los CCD SITe y Thomson 2k.
  2. Imágenes de un cúmulo abierto para determinar la escala de placa y la rotación en el 1.5-m.

 

Agradecemos la ayuda de Antolín Córdova, Benjamín García, José Luis Ochoa y Fernando Quiroz que efectuaron los multiples cambios de equipo necesario y a José Luis Ochoa para sus propias pruebas de los CCD SITe y Thomson 2k.