Logo (Main page)
Special Astrophysical Observatory RAS

English
   О нас      Подразделения     Телескопы     Наука     ЦКП/УНУ     Издания     Образование     Сервис     Контакты  

ПЗС-фотометр телескопа Цейсс-1000

Общий вид ПЗС-фотометра
Рис.1. Общий вид ПЗС-фотометра в фокусе Кассегрена телескопа Цейсс-1000

ПЗС-фотометр, устанавливаемый в фокусе Кассегрена (f/13) метрового телескопа Цейсс-1000, предназначен для получения прямых изображений астрономических объектов в полосах U, B, V, Rc, Ic фотометрической системы Джонсона-Казинса, а также в интегральном свете без фильтра (3600-10000 Å).

ПЗС-изображения астрономических объектов позволяют определять их точные положения и форму (для протяженных объектов), проводить фотометрию в различных полосах с целью изучения распределения энергии в спектре, а также решать другие задачи. Множество однотипных измерений, представляющих собой кривую блеска, позволяют проследить динамику развития астрономических событий на временах от секунд до десятилетий, исследовать периоды в звздных и планетных системах. Прямые изображения ощутимо дополняют другие данные об изучаемом объекте, позволяя сформировать цельную картину, необходимую для понимания происходящих физических процессов.

Схема ПЗС-фотометра
Рис.2. Принципиальная схема ПЗС-фотометра

Фотометр (рис.2) состоит из турели с 6 отверстиями для светофильтров и дискового затвора, помещнных в светозащитный корпус. К нижней части крепится светоприемник с креостатом и контроллером. Прибор позволяет дистанционно менять фильтры, управлять затвором и параметрами светоприемника, а также контролировать их состояние. В качестве светопримника используется ПЗС-матрица EEV 4240 формата 2048x2048 пикселей с максимальной квантовой эффективностью 82% (на длине волны 4500Å). Пропускание фотометра в различных фильтрах показано на рис.3. Оценка точности определения звездных величин показана на рис.4.

Характеристики фотометра в сочетании с используемой ПЗС-системой приведены в таблице. Для применяемой ПЗС-матрицы в красных фильтрах (Rc, Ic) характерно появление интерференционного узора (fringes). Удаление этой компоненты подразумевает получение серии кадров с небольшими смещениями около 20". Суммарный кадр при этом будет иметь меньшую площадь, чем отдельные. Ввиду инертности затвора экспозиции короче 10с обычно не используются. Это обеспечивает уровень однородностей по полю более 99.7%. Реально используемое максимальное время отдельных экспозиций составляет 600 с (ввиду отсутствия гидирования).

Предельная звездная величина регистрируемых объектов (проницание) в фильтре Rc достигает: 20m.3 за 300 с при качестве изображений (seeing) 2"; 22m.7 за 3 ч суммарной экспозиции при качестве изображений 1".8. Звездные величины приведены в системе Веги.

Методика наблюдений на ПЗС-фотометре телескопа Цейсс-1000 включает этапы предварительной подготовки списка объектов, получения калибровочных кадров (электронного нуля, плоского поля, темнового тока, если это необходимо), наблюдения научных объектов, а также стандартных звезд для калибровки по абсолютным потокам. Обработка данных производится по стандартным алгоритмам в программных пакетах IRAF, ESO-MIDAS и аналогичных.

Схема ПЗС-фотометра
Рис.3. Квантовая эффективность ПЗС EEV 4240 и ожидаемое пропускание системы (телескоп + ПЗС + фильтр) для полос U, B, V, Rc, Ic

Схема ПЗС-фотометра
Рис.4. Графики теоретической и экспериментальной точности регистрации в зависимости от времени накопления для ПЗС-фотометра телескопа Цейсс-1000. Данные для звездообразного объекта 14m.5 величины в фильтре V (Valeev et al., 2015., Astrophysical Bulletin, 70, 318)

Характеристики ПЗС-фотометра телескопа Цейсс-1000
Формат кадра ПЗС EEV 42-40   2048x2048 пикселей
Поле зрения   7'.3 x 7'.3
Масштаб (без бинирования)   0".216/пиксель
Фотометрическая система и
спектральный диапаз
  Широкополосные фильтры
Джонсона-Казинса U, B, V, Rc, Ic,
(3600-10000 Å)
Коэффициенты усиления: Gain (low) 2.02 e-/ADU
  Gain (high) 0.50 e-/ADU
Шум считывания Read-out Noise
(режим normal)
  3.3e-
Скорость считывания кадра: Без бинирования (1 x 1) 85 c
  С бинированием 2 x 2 28 c
  С бинированием 4 x 4 12 c
Времена экспозиций отдельных кадров   10-600 c
Проницание (предел 3σ): U, 300 с, seeing = 1".5 20m.3
  B, 300 с, seeing = 2".0 21m.0
  V, 300 с, seeing = 1".8 20m.3
  Rc, 300 с, seeing = 2".0 20m.3
  Ic, 300 с, seeing = 1".6 19m.4
  Rc, 3 ч, seeing = 1".8 22m.7
Литература:
1) Кайсин С.С., Копылов А.И., Князев А.Ю., Шергин В.С., "ПЗС-фотометр для прямых снимков в первичном фокусе 6-метрового телескопа", Отчет САО #238, 1995.
2) Зиньковский В.В., Кайсин С.С., Копылов А.И., Левитан Б.И., Неизвестный С.И., Тихонов Н.А., "ПЗС-фотометр телескопа Цейсс-1000", Отчет САО #231, 1994.
3) Valeev et al., 2015., Astrophysical Bulletin, 70, 318.
4) Рядченко В.П., "Разработка ПЗС-систем и их применение в фотометрических и спектроскопических исследованиях на 6-м телескопе", диссертация к.ф.-м.н., Нижний Архыз, 1992.
5) Веб-страница В.С.Шергина с технической информацией о современном состоянии телескопа Zeiss-1000
Ответственный за метод - А.С.Москвитин
Вопросы и замечания к  вебмастеру 
Последнее обновление: 07/12/2017