FlashCam: A fully digital camera for the Cherenkov Telescope Array
FlashCam是一个切伦科夫相机开发项目,围绕一个全数字触发和读出方案,智能,数字信号处理,和一个“水平”架构的机电实现。基于商用FADC和FPGA作为关键组件的全数字方法提供了一种选项,只需更改FPGA上的固件,即可使用相同的硬件轻松实现不同类型的触发以及数字化和读出场景。同时,通过在FPGA中对高幅度信号进行压缩和信号处理,实现了每个像素单个读出通道中低幅度信号的大动态范围和高分辨率。前端模块到摄像机服务器的读出是使用标准以太网交换机基于以太网的。在其当前的实现中,数据传输和后端处理速率达到了约3.8千兆比特/秒。再加上FPGA上的无死区前端事件缓冲,这使得相机能够以高达几十kHz的触发速率工作。在FlashCam的水平结构中,光子探测器平面(PDP)由光子探测器、前置放大器、高压、控制和监测系统组成,是一个独立的单元,通过模拟信号传输连接到数字读出系统。FlashCam的水平集成不仅可以提高成本效益,还可以使具有不同类型光子探测器的PDP适应FlashCam读出系统。本文介绍了FlashCam的概念,它的验证过程,并实现了12米级CTA望远镜与PMT为基础的PDP。
2013-07-13 astro-ph.IM physics.ins-det
Large Size Telescope camera support structures for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)大尺寸望远镜(LST)的摄像机支撑结构的设计是基于椭圆拱形几何形状,沿其正交投影由两组对称的稳定绳索加强。最小的相机位移,最小的重量,最小的望远镜反射镜上的阴影,结构的最大强度和快速动态稳定方面的主要要求导致了碳纤维塑料增强(CFPR)技术的应用。这项工作提出的设计,静态和动态性能的望远镜满足关键规格的主要科学目标的CTA LST,例如伽马射线暴检测。
2013-07-11 astro-ph.IM
Improved performances of the NectarCAM, a Medium-Sized Telescope Camera for the Cherenkov Telescope Array
NectarCAM是一种用于探测80 GeV至30 TeV切伦科夫光的相机。它将装备切伦科夫望远镜阵列天文台(CTAO)的中型望远镜。该相机由265个模块组成,覆盖8度的视野。每个模块由7个配备光导的光电倍增管(PMT)和一个执行数据捕获的前端板组成。NectarCAM基于NECTAr芯片,该芯片结合了1GHz采样的开关电容阵列和12位模数转换器(ADC)。NectarCAM相机目前正在CEA Paris-Saclay(法国)进行集成。在这方面的贡献,我专注于正在进行的性能测试,其表征和校准部署前的CTAO北网站。
2022-04-27 astro-ph.IM
A single photo-electron calibration system for theNectarCAM camera of the Cherenkov Telescope ArrayMedium-Sized Telescopes
本文介绍了切伦科夫望远镜阵列(CTA)中的中型望远镜的单光电子定标系统。该系统将使我们能够准确地测量相机的光电探测链的增益,并限制CTA检测到的伽马射线的能量重建的系统不确定性。该系统包括一个白色的屏幕,鱼尾光导,闪光灯和XY机动化,以允许移动。由鱼尾引导的闪光模仿切伦科夫辐射并均匀地照射屏幕下的焦平面。然后,通过XY电动化,屏幕在NectarCAM相机的整个焦平面上移动,该相机由1855个光电倍增管组成。在这篇文章中,我们提出了校准系统和研究其最佳扫描位置所需的有效覆盖整个相机。最后,我们说明了校准数据分析的结果,并讨论了系统的性能。
2021-10-28 astro-ph.IM
Mechanics and cooling system for the camera of the Large Size Telescopes of the Cherenkov Telescope Array (CTA)
CTA大型望远镜的相机机械必须保护和提供一个稳定的环境,其仪器。这是通过封闭在空气和水密体积中的刚性支撑结构来实现的。该结构是专门设计的,以便于提取焦平面电子设备消耗的功率,同时保持其重量足够小,以保证望远镜结构上的最佳负载。热提取系统的设计,以保持电子温度在其最佳的操作范围内,稳定的时间和均匀的相机体积,而它是从望远镜环境中的温度解耦。在这方面的贡献,我们提出了这个系统的细节,以及它的验证有限元分析计算和测试原型的基础上。最后,将讨论与相机机械和电子集成有关的问题。
2013-07-17 astro-ph.IM
Development of a SiPM Camera for a Schwarzschild-Couder Cherenkov Telescope for the Cherenkov Telescope Array
我们提出了一种新的11328像素的硅光电倍增器(SiPM)相机的发展与地面切伦科夫望远镜与Schwarzschild耦合器光学作为一个可能的中型望远镜的切伦科夫望远镜阵列(CTA)使用。精细像素化的相机采样空气簇射图像,其光学分辨率是当前切伦科夫望远镜中使用的相机的两倍多。更高分辨率的优点是更好地重建事件,从而改善背景抑制和重建伽马射线事件的角分辨率,这对于例如银河粒子加速器的形态研究和寻找河外源周围的伽马射线晕至关重要。将如此大量的像素封装到仅半平方米的区域中,并将快速读数直接连接到传感器的背面是一项具有挑战性的任务。对于原型相机开发,使用来自Hamamatsu的具有硅通孔(TSV)技术的SiPM。我们给出了相机设计的状态报告,并强调了一些技术进步,使这一发展成为可能。
2015-09-08 astro-ph.IM
Construction of a Medium-Sized Schwarzschild-Couder Telescope for the Cherenkov Telescope Array: Implementation of the Cherenkov-Camera Data Acquisition System
一个中型的Schwarzchild-Couder望远镜(SCT)正在开发中,作为Cherenkov望远镜阵列(CTA)的可能扩展。该望远镜的切伦科夫照相机设计为具有11328个硅光电倍增器像素,能够捕捉大气层中空气簇射的高分辨率图像。大量的像素和高触发速率(> 5 kHz)相结合的预期,这台望远镜的结果在几个Gbps的数据吞吐量。这对用于处理和存储这些数据的数据采集系统的设计和性能提出了挑战性的要求。一个原型SCT(pSCT)的部分相机包含1600个像素,覆盖2.5 x 2.5平方度的视野,正在组装的F. L。惠普尔天文台。本文介绍了螺旋CT数据采集系统的设计和现状。
2015-09-02 astro-ph.IM
Performance of a small size telescope (SST-1M) camera for gamma-ray astronomy with the Cherenkov Telescope Array
CTA中小尺寸望远镜(SST)的预期实现将提供对最高能量伽马射线的独特见解,为发现和理解银河系和我们当地社区的来源提供基本手段。针对这一目标,SST-1 M是正在进行CTA原型和测试的三种不同实现之一。SST-1 M是戴维斯-科顿单镜望远镜,配备了基于SiPM的独特相机技术,在占空比方面比经典光电倍增管具有优势。在这篇文章中,我们描述了望远镜组件,相机,触发和读出系统。然后介绍了使用专用测试装置调试相机的结果。相机的第一个原型的性能在预期的触发率和触发效率为不同的夜空背景条件下,和相机的响应进行比较,端到端的模拟。
2017-09-12 astro-ph.IM
Muon tagging on the Backend-Electronics of CHEC-S -- a compact high-energy camera for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是未来几十年内极高能(VHE)γ射线天文学的领先地面观测站。它的南部站点将拥有大约70个小型望远镜(SST),这些望远镜将确定CTA在1至300 TeV之间的γ射线能量的灵敏度。SST照相机的设计方案之一是基于硅光电倍增器的紧凑型高能照相机(Compact High-Energy Camera,缩写为SE-S)。BEE-S的后端电子设备(BEE)将相机前端模块互连,提供电源和时钟分配、聚合、路由和数据时间戳,最重要的是它实现了相机触发系统。一种新的技术来标记μ子使用该系统的能力已经开发,研究和比较不同的算法,如圆拟合,机器学习和简单的像素计数。这篇文章描述了BEE的设计,并介绍了这种μ子标签的性能和使用它的其他切伦科夫望远镜类型的CTA的前景。
2019-07-23 astro-ph.IM
A versatile digital camera trigger for telescopes in the Cherenkov Telescope Array
本文介绍了一种基于FPGA的数码相机触发成像大气切伦科夫望远镜,未来切伦科夫望远镜阵列(CTA)开发的概念。所提出的相机触发器被设计成选择由来自甚高能量(VHE,E>20 GeV)光子和带电粒子的扩展空气簇射的切伦科夫发射发起的图像,同时抑制来自背景光的签名。触发器包括三个阶段。第一级采用可编程鉴别器来鉴别来自摄像机通道(像素)的信号。在第二阶段,低成本FPGA的网格用于处理具有37个像素的相机区域的数字化信号。在第三阶段,在重叠的37像素区域中的任何一个中独立发现的触发条件通过几个中央FPGA组合成全局相机触发。基于Xilinx FPGA的触发器原型板已被设计、构建和测试,并被证明功能正常。使用这些组件,可以分别构建具有约0.5W和19欧元的每个通道的功耗和价格的完整相机触发器。利用所描述的设计,相机触发算法可以利用空间域和时域两者中的像素信息,从而允许例如创建对淋浴图像的时间梯度敏感的触发;还可以利用时间信息来在线调整用于像素数据的采集系统的时间窗口。在每个FPGA上组合不同触发算法(例如,分别针对最低和最高能量进行优化)的并行执行的结果可以在所有光子能量上产生更好的响应(如本工作中的蒙特卡罗模拟所示)。
2015-02-19 astro-ph.IM
Development of a Central Trigger Processor board for the Advanced SiPM based camera of the CTA Large-Sized Telescopes
Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学);University of Applied Sciences and Arts of Western Switzerland(瑞士西部应用科学和艺术大学);University of Geneva(日内瓦大学)
本文提出了一种用于CTAO大尺寸望远镜先进SiPM相机的中央触发处理器板,旨在通过提高分辨率来增强低能γ射线事件与背景噪声的区分能力,同时满足严格的时序和数据速率要求。
2025-12-16 astro-ph.IM
Overview of the Optical Design of the CMB-S4 Large Aperture Telescopes and Camera Optics
本文介绍下一代CMB观测台CMB-S4的大口径望远镜光学设计,提出交叉德拉贡相机的双锥透镜像散校正方案,并与三反射镜消像散系统的相机光学设计对比,相关设计正处于原型研制阶段。
2024-06-19 astro-ph.IM
MAGIC-II Camera Slow Control Software
成像大气切伦科夫望远镜MAGIC I最近通过增加第二台17米望远镜MAGIC-II而扩展为立体系统。第二台望远镜的主要改进之一是改进了照相机。摄像机控制程序作为一个独立的子系统嵌入到望远镜控制软件中。摄像机控制程序是一个有效的软件,用于监控和控制摄像机值及其设置,并以可视化编程语言LabVIEW编写。两个主要部分,中央变量文件,存储像素和其他相机参数的所有信息,以及通信控制例程,控制可能设置的变化,提供可靠的操作。安全程序保护相机免受意外命令的滥用,恶劣天气条件和自动反应的硬件错误。
2009-06-29 astro-ph.IM
Silicon Photomultiplier Camera for Schwarzschild-Couder Cherenkov Telescopes
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是一个大气切伦科夫天文台,它将以极高能量的伽马射线对宇宙进行成像。CTA将研究宇宙中最高能量的粒子加速器,并可能确认暗物质的粒子性质。我们设计了一种创新的Schwarzschild-Couder望远镜,它使用两个反射镜在宽视场内实现出色的光学性能。双反射镜光学器件的小板尺度使得使用包括硅光电倍增器和TARGET专用集成电路的现代技术的紧凑型相机能够以适度的重量、体积、成本和功耗读出11,328个通道的精细像素化焦平面。摄像机的设计是分层和模块化的,在每个级别,使强大的建设,操作和维护。一个原型望远镜正在建造中,将在亚利桑那州的VERITAS基地投入使用。一组这样的望远镜将在CTA的核心能量范围内提供出色的角分辨率和灵敏度,从100 GeV到10 TeV。
2014-07-15 astro-ph.IM
Characterization of a commercial, front-illuminated interline transfer CCD camera for use as a guide camera on a balloon-borne telescope
我们报告的商业前照明逐行扫描行间转移CCD相机的表征过程中获得的结果。我们证明,未修改的相机成功地在温度和压力条件下(-40 ℃,4 mBar)的高空气球任务的代表。我们进一步证明,一个采样良好的恒星的质心可以确定为优于2%的像素,即使CCD配备了微透镜阵列。该装置已被选定用于BIT-STABLE气球任务中的闭环恒星引导和倾斜校正系统。
2014-08-27 astro-ph.IM
The Allen Telescope Array: The First Widefield, Panchromatic, Snapshot Radio Camera
艾伦望远镜阵列(ATA-42)的前42个元件开始在北加州的帽子溪射电天文台提供数据。科学家和工程师们正在积极利用这一创新仪器的所有灵活性,以便同时对天体物理天空进行全景调查。这个新望远镜的基本科学计划是多种多样的,令人兴奋的;我们在这里讨论一些第一个天文结果。
2009-08-08 astro-ph.IM
Seoul National University Camera II (SNUCAM-II): The New SED Camera for the Lee Sang Gak Telescope (LSGT)
我们介绍了2016年安装在Siding Spring天文台Lee Sang Gak望远镜(LSGT)上的新CCD相机系统SNUCAM-II(首尔国立大学CAMera系统II)的特性和性能。SNUCAM-II由深耗尽芯片组成,覆盖0.3 μm至1.1 μm的宽波长,具有高灵敏度(在0.4至0.9 μm范围内,QE> 80%)。它配备了SDSS ugriz滤波器和13个中等带宽(50 nm)滤波器,使我们能够研究从河外源到太阳系物体的各种物体的光谱能量分布(SED)。在LSGT上,SNUCAM-II提供15.7 { \times } 15.7弧分视场(FOV),像素尺度为0.92弧秒,极限星等为g = 19.91 AB mag和z=18.20 AB mag,5σ,曝光时间为180秒,用于点源探测。
2017-07-27 astro-ph.IM
Toward Eurasian SubMillimeter Telescopes: the concept of multicolor subTHz MKID-array demo camera MUSICAM and its instrumental testing
亚毫米波天文学的新挑战要求仪器具有高灵敏度和角分辨率、宽视场和多波段光谱范围。新的大型单毫米/亚毫米望远镜的需求量很大,以及它们在全球事件视界望远镜(EHT)VLBI网络的纳入。与此同时,亚洲根本没有大型毫米/亚毫米望远镜,而适当的地点存在,它们早就应该出现在亚洲或欧亚大陆。动态电感探测器(KID)是理想的大格式阵列的实施,这将是必要的未来望远镜的发展。给出了1000 MHz KID阵列MUSICAM演示相机的概念和仪器测试。它使我们能够为创建欧亚亚毫米波望远镜(ESMT)执行一些必要的步骤,并提出了概念和科学任务。
2020-08-27 astro-ph.IM
Metrology Camera System of Prime Focus Spectrograph for Subaru Telescope
主焦点摄谱仪(PFS)是一种新的光学/近红外多光纤摄谱仪,专为8.2米斯巴鲁望远镜的主焦点而设计。PFS的计量相机系统用作COBRA光纤电机的光学编码器,用于配置光纤。380毫米口径的计量相机将位于斯巴鲁望远镜的卡塞格伦焦点,以覆盖整个焦平面与一个50万像素的佳能CMOS传感器。计量相机被设计成在45 cm焦平面上提供5μm误差内的光纤位置信息。曝光结束后,在1 s内即可获得所有光纤的位置。这使得整个光纤配置少于2分钟。
2014-08-12 astro-ph.IM
Impact of E-ELT laser light on Cherenkov Telescope Array cameras
作为选择之一,切伦科夫望远镜阵列(CTA)联盟正在考虑在智利阿塔卡马沙漠安装其南部阵列的可能性。设想的地点距离未来的欧洲极大望远镜(E-ELT)约5公里,该望远镜将运行8个平行的直流激光器,发射589.2纳米,在90公里的高度创建一个6.8等的人造恒星。导航星用于望远镜的自适应光学。虽然在CTA望远镜的视野中有人造恒星的情况很少发生,并且可以通过协调调度来避免,但激光束可能会更频繁地穿过望远镜的视野并留下虚假的光迹,从而使簇射图像的分析变得复杂。我们推导出一个近似公式来估计预期的光子数从分子和气溶胶散射的激光光束到视场的相机像素。然后,我们提出了几个具体的情况下,激光对CTA相机像素的影响,根据选定的方向的激光束,使用预期的量子效率的相机光电倍增管在给定的波长。
2013-07-11 astro-ph.IM
LAMOST CCD camera-control system based on RTS2
大天区多目标光纤光谱望远镜(LAMOST)是现有最大的光谱巡天望远镜,拥有32台用于接收光谱的科学电荷耦合器件(CCD)相机。摄像机控制软件的稳定性和自动化是必不可少的,但现有系统无法提供。远程望远镜系统第二版(RTS2)是一个开源的自动观测控制系统。然而,以前所有的RTS2应用都涉及小型望远镜。介绍了LAMOST 32颗CCD相机的实时控制系统的设计与实现。从RTS2相机模块继承的虚拟相机模块被构建为在RTS2框架上工作的设备组件。为了提高系统的可控性和鲁棒性,采用主从式软件设计了虚拟层,并将虚拟摄像机模块映射到LAMOST的32台真实摄像机上。新系统部署在实际环境中,并进行了实验测试。最后,使用这个新的基于RTS2框架的控制系统进行多次观察。新的相机控制系统被发现,以满足LAMOST自动相机控制的要求。这是RTS2首次应用于大型望远镜,为LAMOST天文台控制系统全面引入RTS2提供了一个参考方案。
2018-02-24 astro-ph.IM
Development of an advanced SiPM camera for the Large Size Telescope of the Cherenkov Telescope Array
硅光电倍增器(SiPM)已成为切伦科夫望远镜阵列(CTA)小型望远镜(SST)相机的基本选择。另一方面,SiPM在该领域相对较新,覆盖大表面并以高数据速率运行仍然是超越光电倍增管(PMT)的挑战。与PMT相比,在近红外和更长信号中的更高灵敏度导致SiPM的夜空背景率更高。然而,SiPM的鲁棒性代表了一个独特的机会,以确保长期运行,低维护和更好的占空比PMT。用于大型望远镜的拟议相机将具有0.05度像素,低功耗和快速前端电子设备以及全数字读数。在这项工作中,我们提出了专门的模拟和数据分析的性能估计的状态。的设计特点和不同的策略,确定,到目前为止,以满足苛刻的要求和提高性能的描述。
2021-08-23 astro-ph.IM
The first GCT camera for the Cherenkov Telescope Array
伽玛切伦科夫望远镜(GCT)是切伦科夫望远镜阵列(CTA)中小尺寸望远镜(SST)阵列的一部分。GCT双镜光学设计允许使用直径约为0.4 m的紧凑型相机。弯曲的焦平面配备了2048个像素,角度大小约为0.2°,导致视场约为9°。GCT相机被设计用来记录来自电磁级联的切伦科夫光的闪光,这种闪光只持续几十纳秒。基于定制ASIC的模块提供所需的快速电子器件,便于采样和数字化以及第一级触发。第一个GCT相机原型目前正在英国调试。望远镜测试计划在今年晚些时候进行。在这里,我们给出了相机原型的详细描述,并介绍了测试和调试的最新进展。
2015-09-04 astro-ph.IM
Pointing System for the Large Size Telescopes Prototype of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列天文台的大型望远镜原型(LST-1)的指向系统应确保切伦科夫照相机中点状源的伽马射线图像映射到天空坐标,精度优于14角秒。望远镜变形的详细研究进行,以解开不同的变形和量化他们的贡献,错过指向,学习如何纠正他们,最后如何设计系统离线和在线指向校正。LST-1指向精度系统由安装在抛物面中心的几个设备组成:Stardiider相机(SG),相机位移监视器(CDM),两个倾斜仪,四个测距仪和一个光轴参考激光器(OARL),与Cherenkov相机周围安装的LED一起工作。在线指向校正基于弯曲模型,如现有IACT目前所做的。离线校正将结合SG和CDM相机完成的测量进行。SG将以5角秒的精度提供切伦科夫相机中心相对于天空坐标的位置,而CDM将以优于5角秒的精度提供由OARL光斑定义的望远镜光轴相对于切伦科夫相机中心的偏差。在专用试验台上的实验室测量表明,SG、CDM和倾角仪都能达到所需的指向精度。
2019-08-04 astro-ph.IM
CHEC: A Compact High Energy Camera for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列将提供前所未有的灵敏度和角分辨率的伽马射线跨越数量级的能量。在1 TeV以上到300 TeV左右,小型望远镜阵列(SST)将覆盖地面上的几公里。紧凑型高能相机(CHEC)是SST相机的建议选项。CHEC包含2048个像素,物理尺寸约为6 mm x 6 mm,导致超过8度的视场。基于定制ASIC(TARGET)和FPGA的电子器件以每秒千兆采样的速度对输入信号进行采样,并提供灵活的触发方案。每个事件中每个像素的波形以每秒超过600个事件的速度无损失地读出。位于巴黎默东的望远镜原型在2015年底使用第一个CHEC原型从空气淋浴中看到了第一个切伦科夫光。CHEC的研究和开发目前集中在利用最新一代的硅光电倍增器(SiPM)。
2017-11-30 astro-ph.IM
TAUKAM: a new prime-focus camera for the Tautenburg Schmidt Telescope
TAUKAM代表“陶腾堡KAMera”,它将成为陶腾堡施密特望远镜的新主焦点成像仪。它采用e2v 6kx6k CCD,由Spectral Instruments Inc.制造。我们描述的仪器和辅助组件的设计,其规格以及集成到望远镜基础设施的设备的概念。预计2017年将首次亮相。TAUKAM将提高望远镜在光学宽视场调查方面的观测能力。
2021-02-01 astro-ph.IM
PhoSim-NIRCam: Photon-by-photon image simulations of the James Webb Space Telescope's Near-Infrared Camera
最近的仪器项目已拨出资源开发模拟天文图像的代码。新的基于物理学的模型是必不可少的理解望远镜,仪器和观测环境系统学。在弱引力透镜、星系形态和其他敏感测量的背景下,对这些系统学的深入理解尤其重要。在这项工作中,我们提出了一个适应的物理为基础的从头算图像模拟器:光子模拟器(PhoSim)。我们修改PhoSim与近红外相机(NIRCam)-詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)上的主要成像仪器一起使用。该光子蒙特卡罗代码复制了观测目录、望远镜和相机光学、探测器物理学和读出模式/电子学。重要的是,PhoSim-NIRCam模拟整个视场的几何像差和衍射。给出了全场和波长相关的点扩散函数。模拟图像的河外场。计划在在轨调试期间进行广泛的验证。
2019-05-15 astro-ph.IM
Timing performances of NectarCAM, a Medium Sized Telescope Camera for the Cherenkov Telescope Array
本文介绍NectarCAM相机用于CTAO中型望远镜,其时序系统经暗室测试,可降噪、改善图像清洗并区分伽马与宇宙射线,支持立体观测。
2023-10-10 astro-ph.IM
All Sky Cameras for the characterization of the Cherenkov Telescope Array candidate sites
全天空相机(ASC)是作为一种用于监控夜空质量的通用设备而开发的。已经安装了八个ASCs,并在切伦科夫望远镜阵列(CTA)伽马射线天文台的八个候选站点测量夜空参数。ACS系统由天文CCD相机、鱼眼接目镜、控制计算机和相关电子设备组成。测量在天文夜晚进行。每5分钟自动拍摄一次图像,并使用设备的控制计算机自动处理。分析结果是云的比例(天空被云覆盖的百分比)和夜空亮度(单位为等/角秒$^{2}$)
2013-07-15 astro-ph.IM
Reconfigurable ASIC for a Low Level Trigger System in Cherenkov Telescope Cameras
本文介绍了一种通用的可重构ASIC,它实现了切伦科夫望远镜两种不同的低电平触发器(L0)概念:多数触发器(被鉴别的输入之和)和和触发器概念(模拟限幅输入之和)。最多可处理7个输入信号,遵循前面的一个或两个触发概念。该放大器的每个差分对输出也可用作LVDS输出。使用本地反馈的差分电路使ASIC能够实现高速(500 MHz),同时在1 Vpp范围内保持良好的线性度。给出了实验结果。切伦科夫望远镜阵列(CTA)项目的一些原型相机设计将使用这种ASIC。
2016-11-29 astro-ph.IM
The GCT camera for the Cherenkov Telescope Array
伽玛射线切伦科夫望远镜(GCT)是切伦科夫望远镜阵列(CTA)中的小型望远镜组件。GCT的双镜Schwarzschild-Couder(SC)光学系统允许使用具有小型光电传感器的紧凑型相机。GCT相机直径约为0.4 m,具有2048个像素;每个像素具有约0.2度的角尺寸,从而产生宽视场。GCT相机的设计是低成本的高性能,相机外壳32前端电子模块为相机的所有2048个像素提供全波形信息。第一台GCT相机原型,GCT-M,于2015年投入使用,最终由SC望远镜记录的第一张切伦科夫图像和CTA原型的第一束光。在这方面的贡献,我们给出了GCT相机的详细描述,并提出了初步的结果,从GCT-M的调试。
2016-08-11 astro-ph.IM
Comparison of Different Trigger and Readout Approaches for Cameras in the Cherenkov Telescope Array Project
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是下一代的地面观测站,用于观测能量在10 GeV到几百TeV之间的g射线。CTA目前处于高级设计阶段,将由不同尺寸的主焦点切伦科夫望远镜阵列组成,以确保从阈值到最高能量的适当能量覆盖。CTA阵列与双镜Schwarzschild-Couder望远镜的扩展计划,以提高阵列角分辨率在更广泛的fieldofview.We提出了一个端到端的蒙特卡洛比较触发概念的不同成像相机,将使用在切伦科夫望远镜。比较包括三个替代触发方案(模拟,多数,灵活的模式分析)为每一个相机的设计。该研究还讨论了读出系统的属性(电子器件的模拟带宽,读出窗口的时间长度)的影响,并使用离线簇射重建来研究对能量阈值和通量灵敏度等关键性能的影响
2013-07-18 astro-ph.IM
Camera design and performance of the prototype Schwarzschild-Couder Telescope for the Cherenkov Telescope Array
Schwarzschild-Couder望远镜(SCT)是切伦科夫望远镜阵列中中型望远镜的候选技术,切伦科夫望远镜阵列是下一代甚高能伽马射线天文学的地面天文台。SCT采用了一种新颖的双镜设计,与传统的基于单镜碟光学的切伦科夫望远镜相比,有望在视场和图像分辨率方面有所改善。为了与改进的光学分辨率相匹配,相机必须克服在低功耗下的高通道数和密度的挑战性要求。目前在原型SCT上调试和测试的原型相机是基于毫米级SiPM像素和定制高密度数字化仪ASIC(TARGET)开发的,可提供跨越2.7度视场的1600个像素,同时能够采样纳秒光子脉冲。它的机械设计允许升级到11,328像素,覆盖8度视野,并展示了该技术的全部潜力。该相机于2018年安装在望远镜上。我们将介绍它的设计和性能,包括第一次光数据。
2019-09-30 astro-ph.IM
Development and operations of INFN optical modules for the SCT Telescope camera proposed for the Cherenkov Telescope Array Observatory
Schwarzschild-Couder Telescope(SCT)是切伦科夫望远镜阵列中的一个中型望远镜。它的概念是基于一个双镜光学系统,旨在改善望远镜的视野和图像分辨率相对于单镜戴维斯-科顿解决方案。SCT相机计划配备177个光电探测模块,每个模块由64个硅光电倍增器(SiPM)像素组成。由Fondazione Bruno Kessler(FBK)与INFN合作生产的第三代$6 x 6~mm^2$高密度NUV SiPM(NUV-HD 3)已用于装备SCT原型(pSCT)相机升级时集成的光学单元。每个光学单元由16个NUV-HD 3 SiPM阵列组成,并与前端电子设备耦合,该设备专为使用TARGET-7 ASIC进行全波形纳秒读出和数字化而设计。几个光学单元已经在INFN的实验室中组装和测试,并已集成在pSCT望远镜的相机上,该望远镜目前在弗雷德·劳伦斯·惠普尔天文台运行。在这篇文章中,我们报告的发展,组装和校准的光学单元,目前正在采取的pSCT相机上的数据。
2019-09-18 astro-ph.IM
Assessment of the Cherenkov camera alignment through Variance images for the ASTRI telescope
切伦科夫望远镜的一个特殊之处在于,它们被设计成在纳秒的时间尺度上探测大气闪光,几乎看不到恒星源。因此,这些仪器的指向校准通常不能利用焦平面的标准天体测量来完成。在本文中,我们验证了一个程序,以克服这个问题的情况下,创新的ASTRI望远镜,由INAF开发,利用其新颖的切伦科夫相机作为辅助输出所产生的天空图像。事实上,该仪器实现了一种称为“方差法”(VAR)的统计技术,具有对星场成像的潜力(角分辨率$\sim 11'$)。我们在这里证明,VAR图像可以被利用来评估的切伦科夫相机与望远镜的光轴下降到$\sim 1''$的对齐。为此,我们评估的恒星的位置与亚像素精度由于深入调查的卷积之间的点扩散函数和相机的像素分布,从而在一个转换矩阵,我们验证了模拟。在那之后,我们考虑了在长时间观察过程中视场的旋转,获得了我们用来研究切伦科夫相机高精度对准的光弧,我们已经在实际数据上测试了这个过程。我们所采用的策略是从光学天文学中继承下来的,迄今为止从未在切伦科夫望远镜的方差图像上进行过,这对优化应科院望远镜的微型阵列的科学精度至关重要。
2021-11-04 astro-ph.IM
A NECTAr-based upgrade for the Cherenkov cameras of the H.E.S.S. 12-meter telescopes
高能立体系统(H.E.S.S.)是目前正在运行的三个成像大气切伦科夫望远镜阵列之一。它由四个12米望远镜和一个28米望远镜组成,对能量范围为~30 GeV - 100 TeV的伽马射线敏感。12米望远镜的相机最近进行了大幅升级,目的是提高其性能和鲁棒性。升级涉及更换除光电倍增管(PMT)外的所有摄像机组件。这意味着要为触发、读出、电源、冷却和机械系统开发新的硬件,并为相机控制和数据采集开发新的软件。相机采用了几项新技术:读数是围绕新的NECTAr数字化芯片构建的,该芯片是为下一代IACT开发的;相机电子设备是完全控制的,并通过以太网使用FPGA和嵌入式ARM计算机的组合进行读取;软件使用现代库,如Apache Thrift,ZMQ和Protocol Buffers。这项工作详细介绍了升级后的相机的设计和性能。
2020-01-13 astro-ph.IM
End-to-end data acquisition pipeline for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将操作几种类型的望远镜和相机。各个摄像机的触发速率会有很大的不同-从0.6到15 kHz -而原始数据的内容将是异构的。每个望远镜必须有效处理高达43 Gbps的原始数据流,从相机前端到现场存储库和实时分析。此外,系统必须将所有原始数据转换为通用的预校准格式。我们将介绍我们建议实施此数据采集管道的管道。它将把原始数据格式化为一个通用结构,提供运行相机特定算法的设施,并将数据压缩和写入现场存储库。我们还将介绍允许分析管道访问数据的Python接口。最后,将详细介绍预计用于连接摄像机服务器的两种策略,并给出CTA开发的当前状态,以及最新的性能数据。
2017-09-13 astro-ph.IM
Test results of the optical calibration system for the Large Sized Telescope camera
本文介绍了为切伦科夫望远镜阵列大型望远镜(LST)相机设计的光学校准系统CaliBox,详细描述了其激光器、滤光片、Ulbricht球等硬件及控制架构,并展示了实验室测试中光子通量监测与系统性能的评估结果。
2024-10-17 astro-ph.IM
Design of a prototype device to calibrate the Large Size Telescope camera of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列是一个旨在探索电磁波谱最高能量区域的项目。两个阵列,每个半球一个,将覆盖从几十个GeV到几百个TeV的范围内的整个天空,提高灵敏度和角分辨率目前的操作阵列。2016年将在加那利群岛的拉帕尔马安装一个用于研究几十GeV以上伽马射线天文学的大型望远镜原型。LST相机由光电倍增管(PMT)阵列制成,需要在宽动态范围内进行精确和系统的校准。在这方面的贡献,我们提出了一个光学校准系统,由355 nm波长的激光器与400 ps的脉冲宽度,1 μ J的输出能量,高达4k Hz的重复率和一组中性密度过滤器,以获得广泛的光子强度,高达1000光电子/PMT,被发送到相机平面28米远。位于反射平面中心的校准盒漫射器后的光子数由光电二极管监测。激光器的稳定性和校准盒内的环境参数由多任务处理器检查,并将触发信号发送到相机数据采集系统。箱形框架的设计特别注意获得具有稳定光学和机械特性的坚固设备。
2015-08-27 astro-ph.IM
Performance Evaluation of Three Silicon Photomultiplier Detector Modules within the MAGIC Telescopes PMT-based camera
MAGIC是一个由两个成像大气切伦科夫望远镜(IACT)组成的系统,位于加那利群岛的拉帕尔马。每个望远镜的成像相机由1039个光电倍增管(PMT)组成。我们开发了三个探测器模块的基础上硅光电倍增器(SiPMs)的7个像素,机械和电子兼容的MAGIC相机中使用的。这些原型模块安装在成像相机中的PMT旁边,并并行操作。为了实现类似的每像素有效面积,我们使用七到九个SiPM来产生复合像素。一个这样的像素内的SiPM信号被主动地相加以保持快速信号脉冲形状。测试两种不同的PCB设计的热性能。我们提出了我们的模拟切伦科夫和光的夜空(LoNS)的响应。基于这些,我们计算该成像应用的信噪比(SNR)。我们将我们的期望与基于SiPM的检测器模块之一的测量进行比较。
2022-11-02 astro-ph.IM
A Compact High Energy Camera for the Cherenkov Telescope Array
紧凑型高能相机(CHEC)是一个相机开发项目,涉及英国,美国,日本和荷兰的切伦科夫望远镜阵列(CTA)的双镜小型望远镜(SST-2 M)研究所。两个CHEC原型,基于不同的光传感器的资金,并将在未来18个月内在英国组装和测试。CHEC被设计为记录持续几纳秒到一百纳秒的切伦科夫光的闪光,典型的RMS图像宽度和长度为~0.2 x 1.0度,并且具有9度视场。相机的物理几何形状由望远镜光学系统决定:需要一个曲率半径为曲率半径1米、直径约35厘米的弯曲焦面。CHEC的设计与ASTRI和GATE SST-2 M望远镜结构一起工作,并将包括一个内部LED闪光系统用于校准。第一个CHEC原型将基于多阳极光电倍增器(MAPM),第二个基于硅光电倍增器(SiPM或MPPC)。第一个原型将很快安装在应科院SST-2 M原型结构上。埃特纳火山
2013-07-10 astro-ph.IM
TIFR Near Infrared Imaging Camera-II on the 3.6-m Devasthal Optical Telescope
TIFR近红外成像相机-II是一种闭合循环氦低温冷却成像相机,配备雷神公司512 x 512像素InSb Aladdin III象限焦平面阵列,对1-5微米波段的光子具有灵敏度。在本文中,我们根据2017年5月11日至14日和2017年10月7日至31日期间进行的校准观测,介绍了新安装的3.6米Devasthal光学望远镜(DOT)上相机的性能。在初步鉴定后,该相机已于2017年5月被释放给印度和比利时天文学界进行科学观测。该相机在DOT上提供约86.5 arcsec x 86.5 arcsec的视场,像素尺度为0.169 arcsec。在近红外波段望远镜站点的视宁度通常是亚弧秒,2017年10月16日在近红外K波段实现的最佳视宁度约为0.45弧秒。该相机被认为能够在J,H和K波段进行深度观测,与世界各地的其他4米级望远镜相当。这台相机的另一个亮点是对宽视场红外巡天探测器(WISE)W1波段(3.4微米)的观测能力,在窄L波段(nbL; lambda_{cen} ~3.59微米)的星等为9.2。因此,相机可以作为一个很好的补充仪器来观察斯皮策红外线阵列相机([3.6] <= 7.92 mag)和WISE W1波段([3.4] <= 8.1 mag)中饱和的明亮nbL波段光源。还检测到在3.3微米处具有强多环芳烃(PAH)排放的源。本文详细介绍的意见和估计参数。
2018-02-14 astro-ph.IM
Design of a SiPM-based cluster for the Large Size Telescope camera of CTA
正在建造一种基于硅光电倍增器(SiPM)的光电探测器,以证明其用于切伦科夫望远镜阵列大尺寸望远镜(LST)的替代硅基相机设计的可行性。它的设计与标准光电倍增管(PMT)集群单元的尺寸相匹配,并与第一台LST相机的机械、电子和焦平面光学器件兼容。在这里,我们描述了整体SiPM集群设计以及与当前使用的PMT集群单元的主要差异。文中还介绍了SiPM像素的快速电子学及其布局。为了获得最终单元的最佳工作条件,我们测量了SiPM在增益、光电检测效率和串扰方面的性能。已经构建了一个像素,即14个SiPM的单元。我们还将讨论有关该设备的一些初步结果,并强调该项目的未来步骤。
2018-07-17 astro-ph.IM
The Camera Calibration Strategy of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是下一代甚高能伽马射线天文学的地面观测站。该设施将实现广泛的能量覆盖范围,从几十GeV到数百TeV的阈值开始,通过利用几类望远镜,每个望远镜都针对伽马射线光谱的不同区域进行了优化。在大多数能量范围内所需的能量分辨率优于10-15%,以及在每个望远镜位置处切伦科夫光强度测量的5%系统不确定性的目标意味着需要对整个系统进行非常精确的评估。阵列的复合性质意味着将采用多种相机技术,因此需要多种校准系统和程序来满足性能要求。额外的限制将来自于需要最大限度地减少观测时间的损失,并且预计观测站将运行数十年,因此需要调查和监测性能的短期和长期系统变化。这一贡献总结了建议的摄像机校准策略CTA的基础上,目前的IACT的经验。
2015-08-26 astro-ph.IM
Commissioning of the camera of the first Large Size Telescope of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列的第一个大尺寸望远镜(LST-1)自2018年10月以来一直在西班牙的拉帕尔马运行。我们报告的结果在相机调试。读出的噪声水平被确定为0.2 p.e.。水平利用闪光灯校准系统,光电倍增管的增益在2%的变化范围内得到了很好的均衡.夜空背景对信号读出噪声以及PMT增益估计的影响也得到了很好的评价。对触发阈值进行了优化,使γ射线能量阈值尽可能低,并实现了1~ns精度的触发分布同步。自动速率控制实现了3 h内速率变化1.5%的稳定观测。新的数据采集系统的性能表明,小于10%的死区时间为15 kHz的触发率,即使与复杂的在线数据校正。
2021-08-04 astro-ph.IM
Development of Large-Format Camera Systems Based on the Latest Generation Sensors for the 6-m Telescope
介绍了基于大幅面CCD和CMOS探测器的天文相机的设计与实现。Dinacon-5控制器用于与CCD一起工作,以实现高性能和低噪声。针对CMOS传感器设计了一种新的控制器。所提供的系统的主要特性估计的基础上的实验数据。空间自相关分析应用于PSF估计。给出了试验结果。
2021-01-20 astro-ph.IM
Commissioning and Performance of CHEC-S -- a compact high-energy camera for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将呈现伽马射线天文学的下一个飞跃,超越目前的能量前沿,探测300 TeV以上。这一能力由70个小型望远镜(SST)提供。SST分布在4平方公里的阵列中,以探测由最高能量的伽马射线产生的罕见但明亮的切伦科夫簇射。一种建议的SST相机设计是紧凑型高能相机(CHEC)。其紧凑和弯曲的焦平面设计是为双镜Schwarzschild-Couder望远镜量身定制的,使其与SST的三个望远镜提案中的两个兼容。CHEC的最新设计(称为CH-S)利用了硅光电倍增器(SiPM);这是传统光电倍增管的一种有吸引力的替代品,可在紧凑的像素上提供更高的光子检测效率和大动态范围的光电子计数分辨率。然而,SiPM受到光学串扰现象的影响,这降低了分辨入射在光电传感器上的光子数量的能力。此外,ST-S还具有纳秒采样分辨率的全波形读出功能,并具有灵活的触发方案。这是由目标(TeV阵列读出GSa/s采样和事件触发器)模块连接到SiPM促进。本文介绍了CTS-S的概念和技术设计,并显示了与CTA相机所需标准相匹配的关键性能结果。的SiPM的光学串扰所造成的限制是突出的,和预期的性能与最近的迭代的光电传感器技术也被证明。
2019-07-22 astro-ph.IM
Pointing Calibration for the Cherenkov Telescope Array Medium Size Telescope Prototype
指向校准是为了获得望远镜的真实指向方向而应用的离线校正。切伦科夫望远镜阵列(CTA)的目标是具有确定点状以及略微延伸的源的位置的精度,其目标是空间角度的系统误差小于7角秒。这张海报描述了柏林-阿德勒肖夫的CTA中型望远镜(MST)原型的指向校准概念,展示了测试结果和初步测量结果。MST指向校准方法使用安装在望远镜盘上的两个CCD相机来确定望远镜的真实指向。“Lid CCD”与望远镜的光轴对齐,用虚拟伽马相机盖上的LED进行校准;“Sky CCD”与Lid CCD预先对齐,Sky和Lid CCD相机视场之间的转换通过特殊指向运行的图像精确建模,这些图像也用于确定指向模型。在源跟踪期间,CCD相机记录图像,使用包括Astrometry.net的软件工具离线分析图像以确定真实的指向坐标。
2013-07-17 astro-ph.IM
The SST-1M camera for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)项目的单镜小尺寸望远镜(SST-1 M)的原型相机设计得非常紧凑,并在30年的运行中提供高性能。该相机由一个由定制设计的大面积六边形硅光电倍增器制成的六边形光电探测平面和一个高吞吐量、高度可配置的全数字读出和触发系统(DigiCam)组成。该相机将安装在望远镜结构在H。2015年秋季,克拉科夫的Niewodnicza{novski}ski核物理研究所。在这篇文章中,我们回顾了导致创新的光电探测平面和读出电子学发展的步骤,并描述了所采用的测试和校准策略。
2015-08-26 astro-ph.IM
Commissioning ShARCS: the Shane Adaptive optics infraRed Camera-Spectrograph for the Lick Observatory 3-m telescope
本文介绍了Lick天文台3米Shane望远镜上Shane自适应光学红外照相摄谱仪(Sharcs)的设计和早期科学性能。ShARCS旨在与新的ShaneAO自适应光学系统配合使用,能够在J、H和K波段进行高效、衍射极限成像和低色散棱镜光谱学。ShARCS使用HAWAII-2 RG红外探测器,提供高量子效率(>80%)和Nyquist采样在所有三个波段的衍射极限。ShARCS仪器还配备了线性偏振仪,灵敏度低至650 nm,以支持未来的可见光自适应光学能力。我们报告在调试期间采取的早期科学数据。
2014-07-30 astro-ph.IM
Status of the SST Camera for the Cherenkov Telescope Array
本文介绍CTA小型望远镜SST相机的紧凑双镜设计、2048个SiPM像素与全波形独立读出方案,并报告其最终设计阶段及首批组件测试结果。
2023-10-02 astro-ph.IM
Development of an ASIC for Dual Mirror Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
我们已经开发了一个专用集成电路(ASIC)的光电倍增管(PMT)的波形数字化,这是非常适合的Schwarzschild-Couder光学系统正在开发的切伦科夫望远镜阵列(CTA)项目。"目标" ASIC的关键特性是能够以1 GSa/s或更快的采样速度并行读取16个通道。与配备64通道多阳极光电倍增管(MAPMT)的焦平面相结合,目标数字化仪将使CTA能够实现比当前切伦科夫望远镜更宽的视场,并显着降低相机和读出电子设备的每通道成本。我们还开发了一个原型相机模块,由4个TARGET ASIC和一个64通道MAPMT组成。我们报告了相机模块和TARGET ASIC本身的性能测试结果。
2011-10-21 astro-ph.IM
Development of a SiPM Pixel Prototype for the Large-Sized Telescope of the Cherenkov Telescope Array
面向 CTA 大型望远镜的先进 SiPM 相机需求,本文设计并验证了重设前置放大与偏置控制、复用数字化和触发级的原型相机模块。
2023-07-11 astro-ph.IM
Flux reconstruction for the NIR camera CAGIRE at the focus of the Colibrí telescope
CAGIRE是Colibri机器人望远镜的近红外相机,旨在跟踪SVOM警报。它基于法国LYNRED公司的ALFA 2k x 2k探测器,以“上升斜坡”模式运行。观察包括一系列短的(1-2分钟)曝光,在此期间每1.3秒读出像素,同时连续积累与接收到的通量成比例的电荷。我们在这里讨论CAGIRE数据的预处理和一种方法,可以用来恢复每个像素接收到的斜坡的斜率通量。
2022-09-01 astro-ph.IM