Научно-техническая астрономическая камера ATR992M в ближнем инфракрасном диапазоне (SWIR).

ATR992M — это научно-техническая охлаждаемая камера ближнего инфракрасного диапазона (SWIR), предназначенная для съемки объектов глубокого космоса. Благодаря высокой чувствительности, эффективному охлаждению, низкому уровню шума и отсутствию свечения усилителя, она превосходно подходит для съемки объектов глубокого космоса и Луны. Созданная на основе сенсора Sony IMX992 SenSWIR InGaAs с диапазоном спектра 400–1700 нм и разрешением 5 Мп, она записывает время начала/окончания экспозиции и связанные с ним метаданные с точностью до микросекунды через свой GPS-модуль, создавая глобально синхронизированные метки времени и данные геолокации, а также поддерживая ODM-настройку.

Описание функции

ATR992M охватывает как видимый, так и коротковолновый инфракрасный спектр, обеспечивая высокочувствительное и калиброванное время захвата слабых объектов. Он предназначен для съемки объектов глубокого космоса и Луны, а также для лабораторных экспериментов в коротковолновом инфракрасном диапазоне, требующих чистых данных, низкого уровня шума считывания, отсутствия свечения усилителя и точных метаданных для научного анализа.

Семь ключевых преимуществ

• Сенсор SONY SenSWIR на основе InGaAs: широкий спектр 400-1700 нм.
• Область изображения 1/1,4 дюйма с разрешением 5 Мп.
• GPS-модуль для точной записи данных о времени и геолокации.
• Двухступенчатое термоэлектрическое охлаждение
• Технология защиты от образования конденсата для окна сенсорной камеры.
• Изображение с нулевым усилением свечения при длительной выдержке
• Буфер памяти DDR3 объемом 512 МБ

Основные технологические достижения

Широкоспектральная визуализация 400-1700 нм

ATR992M расширяет область наблюдения как в видимом, так и в коротковолновом инфракрасном диапазоне. Высокая квантовая эффективность и чувствительность SenSWIR обеспечивают сильный отклик в условиях дымки, задымления и мелкодисперсных частиц, позволяя улавливать слабые сигналы в коротковолновом инфракрасном диапазоне с точностью, сравнимой с исследовательскими данными.

Более широкий спектр применения: одна камера, два варианта использования.

Разработанная для съемки как в видимом свете, так и в ближнем инфракрасном диапазоне, камера ATR992M отвечает требованиям двойного назначения в астрономии и лабораторных условиях. Она обеспечивает четкие и высокочувствительные результаты во всем диапазоне, поэтому одна камера может использоваться для выполнения различных задач наблюдения и тестирования.

Базовая гарантия

В ATR992M используется датчик SONY SenSWIR InGaAs. Увеличенная эффективная площадь и улучшенное светопропускание обеспечивают значительный скачок в однородности пикселей и полезной емкости квантовых ячеек, достигая высокой квантовой эффективности как в видимом, так и в ближнем инфракрасном диапазоне для получения превосходных изображений в различных условиях освещения.

Кривая спектральной чувствительности ATR992M

Сенсор SenSWIR IMX992 охватывает диапазон 400–1700 нм. Относительная чувствительность относится к квантовой эффективности, нормированной на 100% в пике по всему спектру, и показывает, насколько стабильно камера преобразует фотоны в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах.

Встроенный 12-битный АЦП и рентабельность инвестиций в аппаратное обеспечение.

ATR992M выводит исходные 12-битные данные, поддерживает аппаратное объединение пикселей и предлагает аппаратную область интереса (ROI) (режим низкого разрешения для ROI не поддерживается). Меньшие размеры области интереса увеличивают частоту кадров, а аппаратное объединение пикселей обеспечивает получение 12-битных изображений с более низким разрешением напрямую для более быстрого считывания и количественных рабочих процессов.

Гибкое объединение пикселей

Поддерживается цифровое биннинг-преобразование от 1×1 до 8×8 (стекинг или усреднение) и аппаратное биннинг-преобразование от 1×1 до 2×2 (усреднение). Аппаратное биннинг-преобразование повышает отношение сигнал/шум, одновременно снижая разрешение, что обеспечивает более быстрый предварительный просмотр и наблюдение за слабыми сигналами.

512 МБ памяти DDR3

Встроенный кэш DDR3 объемом 512 МБ (4 Гб) буферизует данные изображений, снижая нагрузку на систему передачи данных компьютера и обеспечивая стабильную и быструю передачу по USB 3.0/2.0. Кэш также помогает подавлять свечение усилителя, сглаживая потребление энергии во время пиковых нагрузок.

Технология нулевого амперного свечения

ATR992M улавливает больше света в условиях низкой освещенности благодаря выдающейся чувствительности и быстрому отклику. Конструкция с нулевым уровнем свечения усилителя обеспечивает чистоту кадров при длительных выдержках и высоких настройках усиления, упрощая калибровку в темноте для научной съемки в ближнем инфракрасном диапазоне.

Система охлаждения

Точный контроль температуры и эффективное охлаждение

Система охлаждения ATR992M представляет собой двухступенчатый термоэлектрический охладитель (ТЭО) с регулируемым вентилятором. Алгоритм ПИД-регулирования поддерживает заданную температуру датчика с отклонением около ±0,1 °C. При коротких выдержках температура может достигать примерно на 30 °C ниже температуры окружающей среды, что позволяет подавлять темновой ток и тепловой шум для стабильной съемки в ближнем инфракрасном диапазоне.

Двухступенчатая архитектура TEC

Первый каскад термоэлектрического охладителя (TEC) охлаждает сенсор напрямую, а второй каскад направляет тепло во внешний канал теплоотвода. Для обеспечения длительной и стабильной работы системы охлаждения и вентилятора ATR992M требуется отдельный источник постоянного тока 12 В / 3 А.

Технология предотвращения образования росы

Герметичная камера датчика включает в себя нагреватель с программным управлением и четырьмя уровнями регулировки (до 6 Вт). В сочетании с нагреваемым защитным окном и направленным потоком воздуха он предотвращает образование конденсата даже при высокой влажности и больших перепадах температур.

GPS-модуль

ATR992M включает в себя модуль GPS. Его FPGA принимает импульсы PPS от выхода GPS и калибрует локальные часы для достижения глобальной синхронизации времени с точностью до наносекунды. Время начала/окончания экспозиции и связанная с ним информация о времени регистрируются с точностью до микросекунды вместе с широтой, долготой и высотой для поддержки многосайтовых совместных наблюдений и других сценариев с высокой точностью.

Технические характеристики

Технические характеристики камеры

Частота кадров и экспозиция

Интерфейсы и механика

Охлаждение и программное обеспечение

Режимы работы: HCG / LCG

ATR992M поддерживает режимы высокого коэффициента преобразования (HCG) и низкого коэффициента преобразования (LCG). Режим HCG направлен на снижение шума считывания, а режим LCG обеспечивает большую емкость полной ячейки. Выбор режима зависит от требуемой яркости целевого объекта и динамического диапазона.

Режим ХГЧ (низкий уровень шума)

Полное разрешение, RAW 12-бит, температура окружающей среды около 28 °C.

В режиме HCG усиление 100-1500 дает приблизительно 11,21–0,36 e⁻ / ADU, шум считывания около 125,87–47,89 e⁻ , полную ямку от примерно 45,19 кэ⁻ до 1,43 кэ⁻ и динамический диапазон около 8,5–4,9 ступеней. Используйте это для слабых объектов глубокого космоса и высокоточной фотометрии, где низкий уровень шума имеет решающее значение.

Режим LCG (высокая степень заполнения лунки)

Полное разрешение, RAW 12-бит, температура окружающей среды около 28 °C.

В режиме LCG отношение e⁻ / ADU колеблется от примерно 17,44 до 0,38, шум считывания составляет около 192,17–42,51 e⁻ , а полная емкость — от 70,39 кэ⁻ до примерно 1,55 кэ⁻ , что обеспечивает динамический диапазон около 8,4–6,11 ступеней. Этот режим подходит для съемки ярких звезд, Луны и планет, а также других сцен с высоким уровнем сигнала, где требуется большая емкость полной емкости.

Размеры и интерфейсы

Стандартный дизайн интерфейса

Передняя часть камеры имеет внутреннюю резьбу M42 × 0,75 с толщиной фланца 17,5 мм, соответствующую распространенным фокусерам телескопов. Она может подключаться напрямую или через адаптеры M42M-1,25" / M42M-2" для установки на выдвижные трубки диаметром 1,25" или 2" дюйма.

Планировка и порты

На задней панели расположены разъемы: порт питания 12 В постоянного тока / 3 А, порт передачи данных USB 3.0/USB 2.0, USB 2.0-концентратор для аксессуаров и интерфейс GPS. Концентратор упрощает подключение фильтровых колес или гидирующих камер, уменьшая количество кабелей.

Что входит в комплект поставки:

В стандартный пакет входит: