AP8 CCD


AP8 Specification

AP Series CCD Imaging Systems


電源

再一次提醒您,當您使用儀器前,請務必先檢查AC交流電(以120伏特為例)及接地狀況,如果沒有達到以下的基本要求,請千萬不要接上電源,否則儀器極易受損,甚或造成人體危險

步驟一:

確定電源插座有3孔,即火線ˋ中性線及接地線,沒有三孔就不用。(如圖一)

(圖一)

N  L

  G

L:火 線(短縫) => 應為紅、藍、黑配線
N
:中性線(長縫) => 應為白配線
G
:接地線(圓或方孔) => 應為綠配線
(
面對牆壁插座)

步驟二:

確定三孔電源插座(圖一)極性正確:可用

(a):電源極性測試器,經由紅ˋ白ˋ黃三個燈之組合來判別極性正確否。

(b):三用電錶,並參考步驟三之量測。

步驟三:

用電錶測試火線與中性線間的電壓在108~126伏特間,瞬間變動電壓不能超過120伏特±15%,中性線與接地線間電壓小於1.0伏特,同時,無論儀器是否啟用,其變化量亦不超過1.0伏特。


安裝

AP-8 CCD Camera S/N=AI98211a

ISA card PROM ver.=S162

AP8 出廠測試資料 AP8 Test Data Sheet (AP8曾經換過 chip,此出廠測試資料不確定是哪一顆 chip,僅供參考)

(AP-10 S/N= AI99337, ISA card PROM ver.=T14g)

AP-8介面卡為ISA介面,卡上JUMPER IO位置需調整與AP8.INI內設定一致

AP8電源透過專用 ISA卡由 PC供電,務必先開啟水循環機,再開PC電源,最後再啟動cooler降溫。若未開水循環機,直接開cooler降溫會燒壞AP8,務必小心。CCD降溫後,勿隨便關閉PC電源,以免AP8突然斷電造成傷害。

冬天設定冷卻在 -50C (日夜外溫 <10V),無法維持在 <-55C

夏天設定冷卻在 -45C (因白天外溫 >20V,取 long DARK時無法維持在 -50C)

AP-8 back focal distance = 1.28in.=32.5mm

More... www.ccd.com

 


(from www.ccd.com)


BIAS 

看起來還蠻正常

BIAS X軸分佈

一幅 BIAS統計結果=>
Maximum 3638.000
Minimum 2187.000
Average 2206.175
Std Dev 3.889 <= Noise

10幅 BIAS 取平均統計結果=>
Maximum 2349.300
Minimum 2199.400
Average 2205.995
Std Dev 1.272 <= Noise變小=>10幅平均結果 noise減小 √10倍=>3.889 / √10=1.229 相當符合

10幅 BIAS 取 Median統計結果=>
Maximum 2213.500
Minimum 2199.000
Average 2205.992
Std Dev 1.389 <= Noise變小,但比取平均的 noise略大


Dark

底部出現偏亮,經 Data Reduction後可以完全去除

Y軸訊號變化,偏亮的值不大(exptime=3600sec)

一幅 DARK (exptime=3600sec)統計結果=>
Maximum 62884.000<=注意有接近飽和的點,可能是 hot pixel 或 cosmic ray
Minimum 1850.000
Average 2491.409
Std Dev 226.457

10幅 DARK 取平均統計結果=>
Maximum 62888.102 <=接近飽和的點還是存在,可能是 hot pixel 或 cosmic ray
Minimum 1830.300
Average 2490.023
Std Dev 214.866 <= Noise變小=>10幅平均結果 noise減小 √10倍=>226.457 / √10=71.6 與實際不符=> 1小時間的 cosmic ray 貢獻所致?

10幅 DARK 取 Median統計結果=>
Maximum 62886.000  <=接近飽和的點還是存在,表示該點是 hot pixel ,不是隨機的 cosmic ray (隨機的 cosmic ray經 Median會被去除)
Minimum 1829.500
Average 2489.863
Std Dev 214.283 <= Noise變小

DARK增長率

(Dark-BIAS)/exptime=(2490-2206)/3600=284*5/3600 ADU/pixel/sec=0.39 e/pixel/sec =>符合AP8 Dark Current spec. : 3-4 e/pixel/sec (-30C) = 0.375-0.5  e/pixel/sec (-50C)

SuperDark

不同天體、不同filters所需曝光時間都不一樣,若要對不同曝光時間都取多幅 dark 平均,實在很浪費時間跟空間(磁碟)。在data reduction時每次都要從一大堆 darks 挑選相同時間的dark出來,也很麻煩。事實上是不需要這麼麻煩的,只要用 SuperDark方法即> 可:取多幅長時間dark (ex. 1 hr),取平均後扣掉SuperBias(SuperBias=取多幅 bias平 均),,利用 CCD 訊號線性特徵 scale down 到短時間後把bias加回去就等同是短時間的 dark,效果是一樣的。且這處理只要丟給軟體(ex. IRAF)自動去做就可以了! 不用人傷腦筋。

SuperDark vs. ShortDark

I have two 1-hour superdarks (10 frames averaged/no BIAS substracted ) from different day, statisic as follows,

Average=2486/Stdev=209
Average=2489/Stdev=213

If we scale to 0.01hour=36-sec (for easy comparison)

Average=24.86/Stdev=209/√100=20.9?
Average=24.89/Stdev=213/√100=21.3?

quite the same. No matter what day and night.


FLAT

有許多成像很結實的小點,位置很固定,研判是 CCD chip上面的東西。大小不同的圈圈,乃離 chip表面不同距離的灰塵所產生。大的是濾鏡上的灰塵,小的是CCD Window上的灰塵。注意這些灰塵位置可能會移動,所以 FLAT應儘量每天取。下圖不均勻的 FLAT不一定不好,應經 Data Reduction看最後處理結果是否能正確補償系統的不均勻性來評估。 我們目前用的AP8內CCD是與 cooler封裝在一起(SITe SIA003A TEC Module),所以無法清潔 chip表面,只能清Module上玻璃面。

There are many black spots in the fixed position of AP-8 images. They are on the surface of AP-8 chip (inside the SITe SIA003A TEC Module).

這個AP8最嚴重的問題是飽和星除垂直方向 blooming條紋外,還有橫向bleeding條紋,嚴重污染影像。

根據 Apogee公司對 AP8 Horizontal Bleeding of Bright Stars issue的解決方案為:

http://www.ccd.com/tech_support/docs/ap7-8_horizontal_bleed.html

但我們的AP8是舊機型,無法用此法解。Our CCD is AP8, not AP-8P. AP-8 cannot use the above solution.


基本測試 (Basic CCD Testing)

AP8 basic testing by AIP4WIN ( not so precise determination)=>基本上符合AP8規格所述,用count範圍相差較大的FLAT得到的結果有變好的趨勢=>which one is correct? 這裡只是初步測試,用來了解基本規格如何,是否符合廠商所示資料,精確值尚待進一步實測。

Characterize CCD Camera
Bias Frame: T:\hclin\ccd\ap8test\BCT-BIAS.fts
Flat-Dark Frame: T:\hclin\ccd\ap8test\BCT-FFD.fts
Flat Frame #1: T:\hclin\ccd\ap8test\BCT-FF2.fts
Flat Frame #2: T:\hclin\ccd\ap8test\BCT-FF1.fts
Conversion Factor = 5.31 electrons/ADU
Readout Noise = 18.71 electrons RMS

Characterize CCD Camera
Bias Frame: T:\hclin\ccd\ap8test\BCT-BIAS.fts
Flat-Dark Frame: T:\hclin\ccd\ap8test\dark20030431-00130s.fit
Flat Frame #1: O:\20030429\flat\20030429-057r.fit
Flat Frame #2: O:\20030429\flat\20030429-056r.fit
Conversion Factor = 5.08 electrons/ADU
Readout Noise = 17.89 electrons RMS


Characterize CCD Camera
Bias Frame: O:\20030429\bias\bias20030429-003.fit
Flat-Dark Frame: T:\hclin\ccd\ap8test\dark20030431-0012s.fit
Flat Frame #1: O:\20030429\flat\20030429-070b.fit
Flat Frame #2: O:\20030429\flat\20030429-069b.fit
Conversion Factor = 4.89 electrons/ADU
Readout Noise = 17.18 electrons RMS


Characterize CCD Camera
Bias Frame: O:\20030429\bias\bias20030429-003.fit
Flat-Dark Frame: T:\hclin\ccd\ap8test\dark20030431-0012s.fit
Flat Frame #1: O:\20030429\flat\20030429-070b.fit
Flat Frame #2: O:\20030429\flat\20030429-068b.fit
Conversion Factor = 4.36 electrons/ADU
Readout Noise = 15.33 electrons RMS


Characterize CCD Camera
Bias Frame: O:\20030429\bias\bias20030429-010.fit
Flat-Dark Frame: T:\hclin\ccd\ap8test\dark20030431-00110s.fit
Flat Frame #1: O:\20030429\flat\20030429-081ha.fit
Flat Frame #2: O:\20030429\flat\20030429-080ha.fit
Conversion Factor = 5.21 electrons/ADU
Readout Noise = 18.71 electrons RMS


Characterize CCD Camera
Bias Frame: O:\20030429\bias\bias20030429-010.fit
Flat-Dark Frame: T:\hclin\ccd\ap8test\dark20030431-00110s.fit
Flat Frame #1: O:\20030429\flat\20030429-081ha.fit
Flat Frame #2: O:\20030429\flat\20030429-079ha.fit
Conversion Factor = 4.84 electrons/ADU
Readout Noise = 17.38 electrons RMS


Characterize CCD Camera
Bias Frame: O:\20030429\bias\bias20030429-010.fit
Flat-Dark Frame: T:\hclin\ccd\ap8test\dark20030431-00110s.fit
Flat Frame #1: O:\20030429\flat\20030429-081ha.fit
Flat Frame #2: O:\20030429\flat\20030429-078ha.fit
Conversion Factor = 4.34 electrons/ADU
Readout Noise = 15.59 electrons RMS


Characterize CCD Camera
Bias Frame: O:\20030429\bias\bias20030429-010.fit
Flat-Dark Frame: T:\hclin\ccd\ap8test\dark20030431-00110s.fit
Flat Frame #1: O:\20030429\flat\20030429-081ha.fit
Flat Frame #2: O:\20030429\flat\20030429-077ha.fit
Conversion Factor = 3.85 electrons/ADU
Readout Noise = 13.83 electrons RMS

大致符合  AP8 的 spec. 如下,

Conversion Factor (Gain) = 4-5 electrons/ADU
Readout Noise = 15 electrons RMS


林宏欽

更新日期:2006-03-15