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CCD사양 및 양자효율 그래프

IXIS 2048B CCD카메라 사진
  • 관측 시야(FOV)17.64 x 17.64 arcmin - 0.51''/pixel (Focal Reducer 부착)
  • CCD format2048x2048 image pixel, 13.5 x 13.5㎛ pixels
  • CCD 칩셋e2v CCD42-40 back-illuminated, grade 1, AIMO
  • 냉각방식수냉식 & 전기식을 이용 -70℃ 까지 냉각
  • 구동프로그램SOAO CCD 2011(winXP/win7) - 자체개발(차상목)

소백산천문대에서는 2011년 09월부터 Princeton Instruments 사의 PIXIS 2048B CCD카메라를 이용하여 측광관측을 하고 있다. CCD의 파장대역에 따른 양자효율(붉은색 선)은 아래와 같다.

PIXIS 2KCCD 양자효율 그래프 사진

PIXIS 2KCCD 양자효율 그래프

Focal Reducer와 관측 시야각

PIXIS 2048B는 한 개의 픽셀이 13.5마이크론의 크기를 갖고 있어 소백산천문대 61cm 망원경의 f/13.5 초점면에서 0.34“/pixel, 그리고 전체 FOV(Field Of View)가 11.52분(arcmin)을 갖는다. 이 시야 크기는 소백산천문대의 주력 관측 연구 주제인 변광성의 모니터링 관측에 적합한 시야 약 20분각 보다 상당히 작다. 소백산천문대 61cm 망원경의 image scale과 소백산천문대의
관측적 조건, 특히 시상이 2“ 이상임을 고려해 focal Reducer를 도입하였다. 직경 90mm NBK7(Schott) + NSF2(Schott) doublet을 사용하여 설계한 focal Reducer을 장착하여 테스트한 결과 Pixel Scale은 0.51''/pixel 이고, 따라서 FOV는 17.64분각을 갖는다.

Focal Reducer 사진

Focal Reducer

CD 프로그램과 CCD Setting

CCD는 SOAO CCD 2011(winXP/win7)프로그램에 의해 제어된다(자체개발-차상목). PIXIS 2K CCD는 다중 채널 readout이 지원되지 않지만 readout 속도를 normal과 fast mode 중에 선택할 수 있어 빠른 readout도 가능하다. System Gain 역시 Low, Medium, High로 선택할 수 있고 Readout Port에 따라 값이 달라진다.
따라서 CCD 프로그램은 CCD의 Gain, Readout speed, Binning, CCD Temperature 등을 조정할 수 있도록 제작되었다. Princeton Instruments에서 제공한 Binning에 따른
readout time은 다음의 표와 같다.

 2x2 Binning 기준으로 나타내었으나 1x1 Binning에서 약 4배로 증가하며, Binning을 다르게 할 경우 증감을 나타낸다.

1 frame 관측 시 걸리는 시간을 아래에 나타내었고 Binning에 따라 달라진다. 아래의 표는 2x2 Binning 기준으로 나타내었으나 1x1 Binning에서 약 4배로 증가하며, Binning을 다르게 할 경우
증감한다.

CCD 1 frame 관측 시간

= CCD configuration + Flush + Exposure + Readout + Download time

- CCD configuration = 0.8 sec

- Flush time = flush 횟수(관측자가 설정) x 0.62 sec

- Readout time = Readout time 표 참고

- Download = 0.1 sec

RD Port, RD Speed, System Gain에 따른 Readout noise와 time(2x2기준)

RD Port, RD Speed, System Gain에 따른 Readout noise와 time(2x2기준)을 확인 하실 수 있습니다.
연구시설
RD Port RD Speed Sys Gain
(e-/(adu))
Readout Noise
(e- rms)
Readout Time
(sec)
Low noise Slow rate
(100KHz)
Low 4.0 3.5 9.4
Medium 2.0
High 1.0
Fast rate
(2MHz)
Low 4.0 12 0.9
Medium 2.0
High 1.0
High capacity Slow rate
(100KHz)
Low 14.0 3.5 9.4
Medium 7.0
High 3.5
Fast rate
(2MHz)
Low 14.0 12 0.9
Medium 7.0
High 3.5

관측 시 CCD 프로그램의 기본설정은 2×2 Binning, Gain 1.0(e-/ADU), RDNOISE 3.5(e- rms) 이다.

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콘텐츠 담당부서 광학천문본부
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