دوربین CCD: تفاوت بین نسخه‌ها

از ویکی نجوم
پرش به: ناوبری، جستجو
جز (جایگزینی متن - 'ستارهشناسی' به 'ستاره‌شناسی')
 
(۱ نسخهٔ میانی ویرایش شده توسط ۱ کاربر نشان داده نشده)
سطر ۱: سطر ۱:
 
== دوربین CCD ==
 
== دوربین CCD ==
  
[[File:CCD.jpg|thumb|CCD.jpg]]
+
[[File:CCD.jpg|thumb|CCD.jpg]] [[File:CCD Zeile Belichtung Transport.gif|frame|left|alt=CCD Zeile Belichtung Transport.gif]]
[[پرونده:CCD Zeile Belichtung Transport.gif|قاب|چپ]]
 
  
این روزها ضبط داده‌های نجومی با تلسکوپ‌های بزرگ و متوسط به ندرت با وسایل عکاسی انجام می‌شود. آشکارسازهای الکترونیکی موسوم به وسایل جفت شده به بار change couplet devices یا CCD جانشین دوربین‌ها و وسایل عکاسی شده‌اند. دوربین‌های دیجیتال و ویدیوی خانگی نیز مجهز به تراشه‌های CCD هستند. یک CCD تشکیل شده است از ویفر سیلیسیوم که در آرایه‌ای دو بُعدی به تعداد زیادی جز تصویر یا پیکسل تقسیم شده است. وقتی نور به یک جز برخورد می‌کند بار الکتریکی در پیکسل انبار می‌شود. مقدار بار ذخیره شده با تعداد فوتون‌های نوری که بر پیکسل فرود آمده رابطه مستقیم دارد. یعنی متناسب با شدت نور در آن نقطه است. با کنترل الکترونیکی بار جمع شده می‌توان تصویری دو بُعدی ساخت و بر صفحه‌ی رایانه آورد. مساحت این وسیله فقط چند سانتیمتر مربع است که پشتوانه‌ی میلیون‌ها پیکسل است. پیکسل‌ها معمولا در شبکه‌ای تنظیم شده‌اند. CCDها مزیت‌های چندی نسبت به فیلم یا صفحه‌ی عکاسی دارند و بازده آنها خیلی بیشتر است. CCD تقریبا 75 درصد فوتون‌هایی را که بر آن می‌تابد، ضبط می‌کند؛ در حالی که این رقم برای صفحه‌ی عکاسی کمتر از 5 درصد است. پس با یک تلسکوپ معین، زمان نوردهی به CCD ده تا بیست مرتبه کمتر از صفحه‌ی عکاسی است. در تصویرگیری نجومی، CCD جزئیاتی را آشکاز می‌سازد که عکاسی نشان نمی‌دهد.
+
این روزها ضبط داده‌های نجومی با تلسکوپ‌های بزرگ و متوسط به ندرت با وسایل عکاسی انجام می‌شود. آشکارسازهای الکترونیکی موسوم به وسایل جفت شده به بار change couplet devices یا CCD جانشین دوربین‌ها و وسایل عکاسی شده‌اند. دوربین‌های دیجیتال و ویدیوی خانگی نیز مجهز به تراشه‌های CCD هستند. یک CCD تشکیل شده است از ویفر سیلیسیوم که در آرایه‌ای دو بُعدی به تعداد زیادی جز تصویر یا پیکسل تقسیم شده است. وقتی نور به یک جز برخورد می‌کند بار الکتریکی در پیکسل انبار می‌شود. مقدار بار ذخیره شده با تعداد فوتون‌های نوری که بر پیکسل فرود آمده رابطه مستقیم دارد. یعنی متناسب با شدت نور در آن نقطه است. با کنترل الکترونیکی بار جمع شده می‌توان تصویری دو بُعدی ساخت و بر صفحه‌ی رایانه آورد. مساحت این وسیله فقط چند سانتیمتر مربع است که پشتوانه‌ی میلیون‌ها پیکسل است. پیکسل‌ها معمولا در شبکه‌ای تنظیم شده‌اند. CCDها مزیت‌های چندی نسبت به فیلم یا صفحه‌ی عکاسی دارند و بازده آنها خیلی بیشتر است. CCD تقریبا 75 درصد فوتون‌هایی را که بر آن می‌تابد، ضبط می‌کند؛ در حالی که این رقم برای صفحه‌ی عکاسی کمتر از 5 درصد است. پس با یک تلسکوپ معین، زمان نوردهی به CCD ده تا بیست مرتبه کمتر از صفحه‌عکاسی است. در تصویرگیری نجومی، CCD جزئیاتی را آشکاز می‌سازد که عکاسی نشان نمی‌دهد. محدوده کار دوربین تا فروسرخ امتداد می‌یابد. به دلیل جذب تابش فرابنفش در سیلیسیوم، در طول‌موجهای کوتاهتر از 500 نانومتر حساسیت به سرعت افت می‌کند. جهت حل این مشکل دو روش ارائه شده است. یک شیوه، استفاده از پوششی است که فوتونهای فرابنفش را جذب کرده، نوری با طول‌ موج بلندتر تابش می‌کند. روش دیگر این است که تراشه را وارونه کنیم و با نازک کردن آن، مقدار جذب را کاهش دهیم.
محدوده کار دوربین تا فروسرخ امتداد می‌یابد. به دلیل جذب تابش فرابنفش در سیلیسیوم، در طول‌موجهای کوتاهتر از 500 نانومتر حساسیت به سرعت افت می‌کند. جهت حل این مشکل دو روش ارائه شده است. یک شیوه، استفاده از پوششی است که فوتونهای فرابنفش را جذب کرده، نوری با طول‌موج بلندتر تابش می‌کند. روش دیگر این است که تراشه را وارونه کنیم و با نازک کردن آن، مقدار جذب را کاهش دهیم.
 
  
 +
<br/>
  
==جریان تاریک==
+
== جریان تاریک ==
[[پرونده:Ccd schematic.JPG|راست]]
+
 
به دلیل نوفه‌ی حرارتی در دوربین، حتی در تاریکی مطلق نیز یک جریان در خروجی وجود دارد که به جریان تاریک معروف است. برای کاهش نوفه، باید دوربین را خنک کرد. معمولاً دوربین‌های سی‌سی‌دی نجومی را با نیتروژن مایع خنک نگه می‌دارند. بدین ترتیب بیشتر جریان تاریک حذف می‌شود. با وجود این، با سرد شدن آشکارساز، حساسیت آن نیز کاهش می‌یابد؛ بنابراین خیلی سرد هم خوب نیست. دما را باید ثابت نگه داشت تا داده‌ی به دست آمده یک‌دست باشد. آماتورها نیز می‌توانند از دوربین‌های سی‌سی‌دی با قیمت مناسب استفاده کنند. این دوربینها به صورت الکتریکی خنک می‌شوند. بسیاری از این دوربینها را می‌توان برای کارهای علمی نیز به کار برد، البته اگر دقت بالایی مد نظر نباشد.
+
[[File:Ccd schematic.JPG|right|alt=Ccd schematic.JPG]] به دلیل نوفه‌ی حرارتی در دوربین، حتی در تاریکی مطلق نیز یک جریان در خروجی وجود دارد که به جریان تاریک معروف است. برای کاهش نوفه، باید دوربین را خنک کرد. معمولاً دوربین‌های سی‌سی‌دی نجومی را با نیتروژن مایع خنک نگه می‌دارند. بدین ترتیب بیشتر جریان تاریک حذف می‌شود. با وجود این، با سرد شدن آشکارساز، حساسیت آن نیز کاهش می‌یابد؛ بنابراین خیلی سرد هم خوب نیست. دما را باید ثابت نگه داشت تا داده‌ی به دست آمده یک ‌دست باشد. آماتورها نیز می‌توانند از دوربین‌های سی‌سی‌دی با قیمت مناسب استفاده کنند. این دوربینها به صورت الکتریکی خنک می‌شوند. بسیاری از این دوربینها را می‌توان برای کارهای علمی نیز به کار برد، البته اگر دقت بالایی مد نظر نباشد. جریان تاریک را می‌توان به سادگی با بستن نوربند (شاتر) دوربین اندازه گرفت. اگر این جریان را از تصویر مشاهده شده کم کنیم، تعداد واقعی الکترون‌ها ناشی از نور تابشی به‌دست می‌آید.
جریان تاریک را می‌توان به سادگی با بستن نوربند (شاتر) دوربین اندازه گرفت. اگر این جریان را از تصویر مشاهده شده کم کنیم، تعداد واقعی الکترون‌ها ناشی از نور تابشی به‌دست می‌آید.
 
  
 
== منبع ==
 
== منبع ==
سطر ۱۷: سطر ۱۵:
 
کتاب نجوم به زبان ساده
 
کتاب نجوم به زبان ساده
  
کتاب مبانی ستاره‌شناسی (ترجمه کتاب Fundamental Astronomy)/ نویسنده: هانو کارتونن و همکاران/ مترجم: غلامرضا شاه‌علی [http://astronomy2012.blogfa.com/]
+
کتاب مبانی ستاره‌شناسی (ترجمه کتاب Fundamental Astronomy)/ نویسنده: هانو کارتونن و همکاران/ مترجم: غلامرضا شاه‌علی [http://www.gshahali.ir/]
  
 
[[Category:ابزارهای نجومی|ابزارهای_نجومی]]
 
[[Category:ابزارهای نجومی|ابزارهای_نجومی]]

نسخهٔ کنونی تا ‏۷ اوت ۲۰۱۴، ساعت ۰۹:۰۸

دوربین CCD[ویرایش]

این روزها ضبط داده‌های نجومی با تلسکوپ‌های بزرگ و متوسط به ندرت با وسایل عکاسی انجام می‌شود. آشکارسازهای الکترونیکی موسوم به وسایل جفت شده به بار change couplet devices یا CCD جانشین دوربین‌ها و وسایل عکاسی شده‌اند. دوربین‌های دیجیتال و ویدیوی خانگی نیز مجهز به تراشه‌های CCD هستند. یک CCD تشکیل شده است از ویفر سیلیسیوم که در آرایه‌ای دو بُعدی به تعداد زیادی جز تصویر یا پیکسل تقسیم شده است. وقتی نور به یک جز برخورد می‌کند بار الکتریکی در پیکسل انبار می‌شود. مقدار بار ذخیره شده با تعداد فوتون‌های نوری که بر پیکسل فرود آمده رابطه مستقیم دارد. یعنی متناسب با شدت نور در آن نقطه است. با کنترل الکترونیکی بار جمع شده می‌توان تصویری دو بُعدی ساخت و بر صفحه‌ی رایانه آورد. مساحت این وسیله فقط چند سانتیمتر مربع است که پشتوانه‌ی میلیون‌ها پیکسل است. پیکسل‌ها معمولا در شبکه‌ای تنظیم شده‌اند. CCDها مزیت‌های چندی نسبت به فیلم یا صفحه‌ی عکاسی دارند و بازده آنها خیلی بیشتر است. CCD تقریبا 75 درصد فوتون‌هایی را که بر آن می‌تابد، ضبط می‌کند؛ در حالی که این رقم برای صفحه‌ی عکاسی کمتر از 5 درصد است. پس با یک تلسکوپ معین، زمان نوردهی به CCD ده تا بیست مرتبه کمتر از صفحه‌عکاسی است. در تصویرگیری نجومی، CCD جزئیاتی را آشکاز می‌سازد که عکاسی نشان نمی‌دهد. محدوده کار دوربین تا فروسرخ امتداد می‌یابد. به دلیل جذب تابش فرابنفش در سیلیسیوم، در طول‌موجهای کوتاهتر از 500 نانومتر حساسیت به سرعت افت می‌کند. جهت حل این مشکل دو روش ارائه شده است. یک شیوه، استفاده از پوششی است که فوتونهای فرابنفش را جذب کرده، نوری با طول‌ موج بلندتر تابش می‌کند. روش دیگر این است که تراشه را وارونه کنیم و با نازک کردن آن، مقدار جذب را کاهش دهیم.


جریان تاریک[ویرایش]

Ccd schematic.JPG
به دلیل نوفه‌ی حرارتی در دوربین، حتی در تاریکی مطلق نیز یک جریان در خروجی وجود دارد که به جریان تاریک معروف است. برای کاهش نوفه، باید دوربین را خنک کرد. معمولاً دوربین‌های سی‌سی‌دی نجومی را با نیتروژن مایع خنک نگه می‌دارند. بدین ترتیب بیشتر جریان تاریک حذف می‌شود. با وجود این، با سرد شدن آشکارساز، حساسیت آن نیز کاهش می‌یابد؛ بنابراین خیلی سرد هم خوب نیست. دما را باید ثابت نگه داشت تا داده‌ی به دست آمده یک ‌دست باشد. آماتورها نیز می‌توانند از دوربین‌های سی‌سی‌دی با قیمت مناسب استفاده کنند. این دوربینها به صورت الکتریکی خنک می‌شوند. بسیاری از این دوربینها را می‌توان برای کارهای علمی نیز به کار برد، البته اگر دقت بالایی مد نظر نباشد. جریان تاریک را می‌توان به سادگی با بستن نوربند (شاتر) دوربین اندازه گرفت. اگر این جریان را از تصویر مشاهده شده کم کنیم، تعداد واقعی الکترون‌ها ناشی از نور تابشی به‌دست می‌آید.

منبع[ویرایش]

کتاب نجوم به زبان ساده

کتاب مبانی ستاره‌شناسی (ترجمه کتاب Fundamental Astronomy)/ نویسنده: هانو کارتونن و همکاران/ مترجم: غلامرضا شاه‌علی [۱]