基于TDI(Time Delay and Integration)讀出技術(shù)的漂移掃描CCD，可以通過電荷轉(zhuǎn)移跟蹤天體的運動，這為小行星和彗星的觀測提供了一種可行的方法。為了能夠在1米鏡上以漂移掃描方式觀測小行星和彗星，云南天文臺光電實驗室決定自行研制漂移掃描CCD相機。作為前期的理論性探索和技術(shù)驗證工作，我們設(shè)計制作了一套基于PC-104嵌入式計算機的巡天漂移掃描CCD相機。 本文分為四個部分：第一章簡要回顧了CCD的歷史以及漂移掃描CCD的發(fā)展；第二章全面介紹了漂移掃描CCD原理，特別介紹兩種常用的漂移掃描巡天方式：純TDI方式和大圓跟蹤方式，并對其圖像變形作了分析；第三章介紹了漂移掃描CCD相機的設(shè)計方案及仿真結(jié)果。最后對本論文作了小結(jié)并略述了今后工作的計劃。 目前，該漂移掃描CCD已經(jīng)加工完成，并在小望遠鏡通過了基本測試，正在等待1米鏡的觀測時間以作最終驗證。本次漂移掃描CCD的設(shè)計經(jīng)驗將為以后進一步研究和應(yīng)用漂移掃描CCD技術(shù)奠定理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)院研究生院（云南天文臺）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類】：P111
【部分圖文】：

第一章漂移掃描Cc。的發(fā)展是:一、(LEGACY)完成SDSS的河外巡天，得到北天大圖像與距離;二、〔SEGUE)銀河系的理解與探索，研究，銀河系的形成與演化;三、超新星研究;通過觀測遙脹。SDSS在同一系統(tǒng)上設(shè)計了兩種觀測方式，可以在，同時可以進行光譜觀測。如圖3為SDSS的照相機C向下的箭頭為觀測是星的運動方向，中央是30塊ZK上到下每6塊為一組，分別加r、i、u、z、g濾光片CCD用于天體測量，最上和最下兩個CcD用于動態(tài)測定的CCD有效曝光時間不同，用途也不同，中間尺寸大的光，兩邊小ccD有效曝光時間短，用于光譜觀測�！�8]〔SDSS巡天采用了大圓跟蹤法(后面章節(jié)有介紹)。

T1TZT3T4圖8TDI電荷轉(zhuǎn)移TDI讀出過程中并行轉(zhuǎn)移方向(即TDI方向或CCD的列方向)必須嚴格與目標的像在CCD上的漂移方向?qū)R。如果這兩個方向不一致則會引起圖像變形，包括行方向的拖影和列方向的拖影兩個方面。行方向的拖影是由CCD電荷的垂直移動和目標天體的斜線運動不一致產(chǎn)生的，列方向的拖影是由目標天體在CCD面上10

描CCD都是指這種漂移掃描方式的CCD。純TDI方式很直觀，望遠鏡和CCD都被固定，TDI方向與沿著赤經(jīng)方向，以天體的像在CCD面上的漂移速度驅(qū)動CCD并行轉(zhuǎn)移即可實現(xiàn)。圖10是耶魯大學(xué)天文學(xué)與天體物理中心的 DavidRabinowitz在一份報告中對傳統(tǒng)CCD工作模式和漂移掃描CCD工作模式的比較，這里的漂移掃描屬于純TDI方式。圖10傳統(tǒng)觀測和漂移掃描的比較〔151由于望遠鏡靜止不動，TDI讀出速度應(yīng)該等于目標繞地球轉(zhuǎn)動速度在CCD面上的投影。并行轉(zhuǎn)移周期公式計算如下:八rcseeperpixel=ta。一1(尸ixelHei夕hr/尸ocal乙e叨rh)ShiftTime了DlArCSeePerP臼e正:二一Rota亡fonEarth*eos(Delina七廷on)(9)(10)其中乃rcsec尸er尸 ixelCCD像元的寬度對應(yīng)天球上的角度，PixelHeighr為CCD像元的寬度(列方向)，F(xiàn)ocalLength為望遠鏡的焦距，Rotat勿。EaTth地球自轉(zhuǎn)角速度，Delination為赤緯，shiftTim介DI為漂移掃描CcD巡天的并行轉(zhuǎn)移周期。純TDI方式原理上很簡單
【參考文獻】

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1 毛銀盾;唐正宏;鄭義勁;曹凱;;CCD漂移掃描的基本原理及在天文上的應(yīng)用[J];天文學(xué)進展;2005年04期

本文編號：2864336