Le banc est conçu d'une part pour mettre le CCD dans des conditions proches de celles du vol (contrôle de la stabilité) et d'autre part pour modifier le point de fonctionnement afin de connaître la sensibilité de réponse du CCD. Un ensemble de mesure de l'état du banc (température, flux) permettent de corréller les mesures du CCD.

Rappel des caractéristiques du banc : 
 

    • Gamme de température : -55 / +35°C.
    • Bande passante optique : 380 - 1000 nm.
    • Résolution spectrale : 10 ou 1 nm.
    • Configuration optique : Trous sources, champ plat.
    • Ouverture numérique : F/4.4
    • Motorisation 3 axes, précision de positionnement de 1mm.
    • Diode de référence du flux.
    • Sonde de température, précision de 1/100°C.
    • Lecture CCD programmable (plein cadre ou fenêtrage).
    • Utilisation des deux sorties du CCD.

    Le banc possède deux configurations de crysotat selon l'utilisation de CCD de petite dimension (1k*1k et 2k*0.5k) ou de grande dimension (2k*2k).
     

    Descriptif général.           Photo du banc.

Le banc optique.
 

La lampe halogène est focalisée au niveau de la fente d'entrée du monochromateur pour maximiser le flux. L'alimentation de cette lampe est stabilisée en courant via un asservissement utilisant le signal d'une photodiode (cette boucle d'asservissement est très lente et permet de corriger des fluctuations intrinsèques à ce type de source).

Le monochromateur permet de sélectionner la longueur d'onde voulue ou de travailler en lumière blanche. Une roue à filtre permet de s'afranchir des ordres supérieurs de diffraction.
Le flux est transporté par fibre optique jusqu'à la sphère intégrante possédant deux configurations :

  • Sans optique pour un éclairment uniforme (photo 1).
  • Avec une optique et un trou source fixe (simulation "d une étoile" imagée sur le détecteur) pour la mise au point (photo 2).

Dans une autre configuration opto-mécanique du banc, les "étoiles" peuvent se déplacer selon trois axes indépendants (piloté à partir du PC), les mouvements peuvent être programmés selon des trajectoires prédéfinies ou bien les positions sont envoyées une à une. On peut donc simuler le dépointage du satelitte et la respiration du plan focal (modification de la focalisation au cours du temps).

Deux types de tache image (PSF) sont simulées dans ce cas:

  • Exoplanètes, avec un bi-prisme dispersant la lumière sur le CCD.
  • Sismologie, avec un optique classique en défocalisant le CCD.

Le système de refroidissiment est constitué d'une machine cryogénique thermalisant une huile qui par contact thermique contrôle la température du CCD entre -55 et +35°C.
Le cryostat contenant le CCD a été développé au LAM.

Un banc de pompage est disposé à proximité du cryostat et permet de garder un vide satisfesant durant l'ensemble des mesures.

Mesure stabilité de la source

Mesure stabilité de la température

Infos sur les éléments du banc.

    L'électronique de lecture CCD.

    L'électronique est divisée physiquement en 2 boîtiers de proximité et un rack comportant des cartes à une distance de l'odre de 2m du cryostat.

    • 2 voies de pré-amplification (proche du CCD).
    • 1 boîtier driver (génération tension de polarisation et phase, proche du CCD).
    • 2 voies de traitement vidéo.
    • 1 carte répartiteur de signaux, génération de synchronisation.
    • 1 carte séquenceur générant le timming de lecture CCD.
    • 1 carte en interface avec le séquenceur et le PC.
    • 1 carte de numérisation des HKs et de gestion de sources lumineuses.
    • 1 carte compression et émission des données sur fibre optique vers PC.
    • Un boitier réception fibre optique en interface avec la carte d'acquisition du PC.

Descriptif électronique.

 

    Photos : Rack  /  Electronique /  

    Cette électronique pilote le CCD en assurant les différentes fonctions :

    • Génération des tensions de polarisations.
    • Génération des hauteurs des tensions de phases.
    • Génération du timming de lecture CCD.
    • Numérisation du signal vidéo sur 16 bits.
    • Acquisition des images.

    Temps caractéristique du timming de lecture :

    • Pixel Digitalisé : 10ms.
    • Pixel Non Digitalisé : 1ms.
    • Transfert ligne : 100ms.
    • Temps de pose programmable de 0s à 10 jours! par pas de 100µs.
    • Bruit de lecture < 6e-, gain de l'ordre de -14.
    • Récurrence des images en mode vidéo : 1s en fenêtrage et 32s en lecture complète.

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