FOTONÁSOBIČ
–1887 Heinrich Hertz objev fotoefektu
–
–emitované fotony po dopadu na fotokatodu
–
–dle klasické fyziky elektronům předána kinetická energie dopadajícího záření à čím větší intenzita
tím více emitovaných elektronů
–není pravda! à energie elektronů závisí na n
–
–
•

FOTONÁSOBIČ
–prahová frekvence no vlastní pro každou látku
–pokud je dopadající frekvence n pak energie elektronů je
•Emax =  h(n - no )
–vysvětlení 1905 Albert Einstein
–předávání energie po kvantech
–kvantum světla = foton
•

FOTONÁSOBIČ
–při nízkých frekvencích dopadajícího záření nedochází k vyražení elektronů
–
–využití fotojevu – solární články, fotodiody či fototranzistor
–
–v astronomii se využívá ve fotonásobičích
•

•



FOTONÁSOBIČ
–dynody jsou umístěny ve vakuované baňce
–
–mezi fotokatodou a anodou napětí tisíce voltů
–
–urychlování elektronů à sekundární emise à lavinové zesílení proudu o koeficient d (3 – 5)
–
–dynody ze slitin AgMg, CuBe, NiAl po nanesení vrstvy MgO, Be0 nebo Al2O3
•

FOTONÁSOBIČ
–celkové zesílení – počet dynod
–M = dn
–
–devět dynod (n = 9) a d = 4,5 à M ~106
–přednost – velká sběrná plocha, rychlá odezva, linearita, krátká doba průchodu signálu k výstupu,
velký zisk signálu              s nízkým šumem
–pozemská fotometrie s přesností na tisíciny magnitudy
•

•Fotometr na 20’’ dalekohledu South African Astronomical Observatory (SAAO)
•v Sutherlandu


ccd and cmos image sensors
CCD
–nábojově vázané prvky (charge-coupled devices)
–1969 Willard Boyl a George E. Smith
–polovodičový obrazový senzor umožňující kumulovat vyražené náboje světlem
–systém vodorovných elektrod se záporným nábojem drží elektrony v potenciálové jámě
–pixel = obrazový element

ccd and cmos image sensors
CCD
–uspořádání pixelů na čipu
•lineární – jedna řada pixelů (detektor RETICON)
•matice – plošné CCD
–velikosti pixelů několik mikrometrů
–CCD kamera je zobrazovací detektor             v ohniskové rovině dalekohledu
–celková doba snímání – integrace světla tzv. expozice
–kapacita pixelu až 105 e-

CCD
–plošné CCD nahrazuje fotografickou desku
–vysoká účinnost
•fotografie 1-2 %
•CCD více než 75 %
–využití CCD – zkrácení expozičních časů, větší dosah dalekohledů
Halleyova kometa 16.10.1982 (CALTECH), 11 AU, Hale telescope

Linearita CCD
–


ŠUM CCD
–teplotní šum (chlazení čipu), závislý na době expozice
•peltierův článek
•kapalný dusík
•kapalné hélium
–výstupní šum (čtecí šum), nezávislý na době expozice
–většina šumů je přímo úměrná t 2 à čím delší expozice, tím menší význam vůči signálu à větší poměr
signál/šum (S/N)

BIAS A DARK
Srovnání bias snímku (vlevo) a dark snímku s expozicí 360 sekund (vpravo)


FLAT
–pixely nemají stejnou citlivost – nerovnoměrnost
–rozdíl mezi 5 – 10 %
–optické systémy vinětace – nerovnoměrné osvětlení v ohniskové rovině
–
–pořízení FLAT snímku
•na obloze – večer, ráno
•na plátně – potřeba vhodných lamp

FLAT