El CCD SITe3

14 de agosto 2001

Michael Richer y Leonel Gutierrez

richer@astrosen.unam.mx

Resumen y antecedentes

Este CCD reemplaza al Tek1 que murió en agosto del 2000. Es un detector SITe igual al SITe1 que tenemos desde hace varios años, salvo que se lee a 40 kHz y no 200 kHz, debido a que tiene toda la electrónica que pertenecía al Tek1. Este detector tiene pixeles de 24 micras en un formato 1024´1024.

Se ha usado este CCD con todos los espectrógrafos y no se ha encontrado franjas. Sin embargo, dado que es necesario inclinar la botella de este CCD para lograr un buen foco con los espectrógrafos, el detector no está paralelo a la ventana de la botella. El obturador parece tener un error de +20 milisegundos, es decir, el tiempo de integración es realmente 20 ms más largo que pedido. Este CCD se maneja con PMIS.

Caracteristicas electrónicas
 

binning

modo de ganancia

nivel del bias

ganancia

ruido de lectura

nolinealidad

carga espuria

corriente oscura

1x1

1

1012

5.1 e/ADU

7.7 e

0.5-1.0%

40.3 e/pix

 

1x1

4

1081

1.3 e/ADU

6.8 e

 

41.6 e/pix

32 e/pix/hora

2x2

4

1148

     

41.2 e/pix

 

4x4

4

1511

     

41.4 e/pix

 

 

Detalles

ganancia y ruido de lectura: Se calcularon con el programa findgain de IRAF a partir de pares de bias y campos planos, usando la parte central de la imagen.

corriente oscura: Se calculó a partir de la mediana de tres imágenes oscuras de 15 minutos después de restarles el overscan y una imagen del bias residual.

carga espuria: Esta es la diferencia entre los niveles del bias y del overscan en imágenes de bias. Se mide en electrones/pixel físico y no debería depender del modo de ganancia o del binning.

linealidad: Investigamos la linealidad usando secuencias de imágenes de bias y campos planos. Cada secuencia consistió en unos imágenes de bias y entonces dos series de campos planos. Un serie de campos planos tuvo tiempos de integración creciendos para alcanzar niveles de iluminación hasta saturar el convertidor análogo-digital del detector. Intercalado entre las exposiciones de este serie de campos planos, tomamos otro con tiempos de exposición fijo en 1 segundo para monitorear la constancia del brillo de la lámpara. Se quitó el overscan de todas las imágenes. Se promedió los bias para crear una imagen de cero tiempo de exposición (básicamente la carga espuria y la estructura en el bias). Se quitó esta imagen de todas los campos planos. Para la serie de campos planos con tiempo cresciendo, se les dividió por el promedió de los campos planos de 1s tomados antes y después y por el tiempo de exposición. Así, comparamos el señal observado en el campo plano con el señal esperado. Se graficó este cociente en función del tiempo de exposición.

La Figura 1 muestra el cociente del señal observado al señal esperado en función del número de conteos en la imagen. Los simbolos distintos representan medidas en tres regiones distintas del CCD. La línea punteada indica el nivel de saturación del convertidor análogo-digital para el modo de ganancia 4.

Parece que hay una pequeña diferencia entre los niveles promedios por abajo y por arriba de 20,000 conteos. Suponiendo que es real, la nolinealidad es del orden de 0.5-1.0%.

 

error del obturador: Las Figuras 2 y 3 muestran mediciones de la linealidad a bajo señal. Suponiendo que no hay error del obturador, se ve una tendencia clara en la Figura 2 en que el cociente del señal observado/esperado cae en función del señal promedio porque el tiempo adicional que está abierto el obturador produce un aumento relativo más grande a bajo señal que a alta señal. Una vez corregido por un error del obturador de +20 ms, el cociente del señal observado/esperado no depende del señal promedio. Entonces, el tiempo de integración es siempre 20 ms más largo que el tiempo pedido.