Vie courante de la caméra, Corotcam!! Le : 14/01/05
La CorotWeek de Grenade.

Une présentation des résulats a eu lieu à la CorotWeek n°7 qui s'est tenue (quelle galère d'aller là-bas ;-) ) à Grenade. Bon, ca va rien à dire de particulier...

La qualification mécanique.

Il a d'abord fallu démonter la caméra.

Puis la transporter à Toulouse.

Puis la faire vibrer pour voir si elle tient le choc!

Puis revenir à l'IAS pour faire une recette électrique et optique afin de confirmer la bonne santé de notre chère petite caméra adorée...

Résultats des courses :

  • On retrouve les modes de vibrations là où les modèles les prédisaient.
  • La caméra est en bonne santé : les CCDs, Lampouleds et autres fonctionnent correctement, la surface sensible des CCDs n'a pas bougé de plus de 20µm.

C'est donc pluôt concluant.

Pour en savoir plus.

Les résultats des manips thermiques.

La sensibilité de l'Objectif Dioptrique a été mesurée et le chiffre obtenu de 20µm de variation de focus pour 1K de variation de la température est en accord avec les modélisations effectuées au LAM et chez ASPIC.

Pour plus d'information :

Le passage air-vide correspondant à des conditions d'environnement qui vont se produire lors de la mise à poste de l'instrument est en accord avec les moodélisations effectuées au LAM, la différence de focus lors de ce passage est de 370µm.

Pour plus d'information :

Les mesures thermiques ont montré un comportement homogène et attendu de la caméra aux différentes interfaces. Il est cependant apparu des problèmes à l'interface tresse BF / Radiateur (gradient très élevé) et au niveau de la puissance à évacuer via la tresse BF (fuite de 1W supplémentaire). Le premier problème a trouvé sa solution dans une fixation non conforme. Le deuxième problème est encore en cours d'investigation, la conséquence pourrait être une température des CCDs en fonctionnement de quelques degrés de plus que la spécification.

Pour plus d'information :

Installation complète en cuve avant de faire le vide.

On remonte la caméra dans la balancelle avec l'ensemble des boîtiers électroniques qui vont servir à la lecture des CCDs et à la gestion des sondes de températures et des réchauffeurs. C'est dans cette configuration que vont être effectués les tests thermiques : balance thermique et mesure thermo-élastique (influence de la températue sur les PSF).

On voit sur les photos l'installation de l'ensemble du câblage et du contrôle thermique ainsi que les différentes MLI. Le banc optique est remis en route à l'identique des manips optiques de cet été.

La thermique :

Hors cuve on a aussi un ensemble d'électronique et les écrans de contrôle des EGSEs (BCC2002/Coushtar, AnaHK et Heater).

Eh hop! Le vendredi 5 novembre après de multiples galères en tous genres, on démarre enfin de vide dans la cuve en attendant le retour du WE pour passer en froid vers de nouvelles aventures époustouflantes...

Mais, mais que ce passe-t-il dans la cuve? Une prise d'otage? Un sabotage? Au premier plan un personnage très dangeureux (qui a par ailleurs grillé la rétine de son esclave, celui-ci doit porter des lunettes en permanence) qui demande une rançon de 1MEuros sous peine de destruction à la clef de 42 (eh oui c'est pas pour optimiser le plan focal à la vis mico-mètrique!) de la pauvre petite caméra chérie...

Montage définitif de la caméra.

Enfin toutes les pièces étant là, on peut commencer à intégrer mécaniquement et électriquement sans risque de tout démonter (on espère...). Voilà quelques photos de : montage des plaquettes pour boucher les trous de l'interface BIF/BF, montage du câblage électrique, montage des MLIs, mise en place des thermocouples de test, gonflage du BF à l'azote (propre SVP!)...

Voilà, maintenant on est prêt à partir en cuve!

Intégration du câblage thermique.

Montage du câblage, test des sondes et des réchauffeurs, connexion aux équipements de test. Petit à petit...

La préparation des manips thermiques (fin septembre-début octobre 2004).

Le montage au niveau des interfaces thermiques de la caméra des équipements de test thermiques de la cuve IAS (les TGSE). Sur les différents barreaux thermiques permettant la connexion des différents éléments de la caméra au puit froid de la cuve on dispose de sondes de température et de réchauffeurs d'essai assurant un bon contrôle thermique (stabilité, niveau de température).

La validation des LAMPOULEDS...

On pilote à l'aide de l'électronique de vol les LAMPOULEDS intégrées dans la pupille de l'OD et permettant (en théorie!) d'éclairer complètement le plan focal à 3 longueurs d'onde (470, 640 et 880nm).

On doit vérifier l'uniformité d'éclairement du plan-focal ainsi que la correspondance entre les temps de flash et le flux reçu sur les CCDs (pour les 3 LEDs).

Uniformité de l'éclairement du plan-focal : image du plan focal compet, on distingue les différentes zones des CCDs avec des gains différents, une zone (en bas au centre) est vignettée (à étudier et comprendre par la suite). Une coupe montre une uniformité de l'ordre de 1%.

La hauteur de la marche donnée le 20 septembre 2004 vers 14h34...

OK, après les mesures optiques et de très nombreuses simulations on donne enfin au 20 septembre 2004 la hauteur de la marche mécanique entre les deux champs scientifiques à appliquer dans le plan-focal de vol.

THE WINNER IS : la hauteur nominale! On s'en doutait un peu en fait...

Bravo à toute l'équipe IAS/Meudon avec le support du LAM et du CNES.

Les mesures optiques.

Depuisdébut août les mesures optiques sur la caméra sont en cours, elles consistent en :

  • Mesures géométriques de dimension de tache image.
  • Mesures de rendement tout intégré.

Les objectifs de ces manips sont :

  • Valider le concept optique de la caméra.
  • Valider la disperssion du bi-prisme.
  • Valider le concept mécanique de positionnement du plan-focal.
  • Donner la hauteur de la marche entre les deux champs scientifiques.

Le principe de la mesure géométrique est de retrouver, en défocalisant l'étoile à l'entrée de l'objectif , la position du meilleur foyer, là où la PSF répond à l'ensemble des spécifications scientifiques. Cette recherche se fait pour les deux champs scientifique ce qui permet de déterminer la différence de focalisation à appliquer et donc la hauteur de la marche. Un ensemble de modélisation optique a été mené, permettant un recalage du modèle optique et une meilleure interprétation des résultats en entrant le modèle du télescope (absent lors de ces mesures).

Position des points de mesure :

Exemple de courbe obtenue, dimension de PSF en fonction de la défocalisation :

Exemple de modélisation :

Pour les spécifications scientifiques/techniques de réglage voir le document : "Spécification de réglage et d'étalonnage de la caméra".

Pour une explication plus détaillée de la méthode de réglage voir le document : "A venir!".

Le principe de la mesure de rendement est de retrouver, à l'aide d'un détecteur étalon, le rendement quantique (rapport entre le nombre de photons à l'entrée de la pupille et le nombre d'électrons en sortie du CCD) en plusieur longueurs d'onde et ceci afin de vérifier le modèle de transmission établi à partir des mesures de rendement individuelles des élements de la caméra.

Mesure du rendement, c'est pas trop mal?

L'intégration de la caméra complète en cuve.

Après l'intégration électrique et mécanique de la partie basse de la caméra on vient monter cet ensemble sur l'OD fixé sur la balancelle.

On vient ensuite intégrer les boîtiers électroniques pemettant la lecture des CCDs. On peut alors débuter les manips optiques.

L'intégration électrique de la partie basse de la caméra.

Lors de cette opération on intègre électriquement et mécaniquement les CCDs aux électroniques de proximité (2 boîtiers Alcatel Valence) et on déroule la procédure de mise en oeuvre des 4 CCDs du bloc-focal. Un problème dans les délais de fourniture du câblage des sondes de température ne nous a pas permis de réaliser l'intégration électrique complète (manque la gestion des sondes de température de la caméra). Le point le plus critique concerne la connexion des flexs des CCDs.

Attention à la propreté quand même...

Lors de cette opération les équerres de liaison vers les tresses thermiques des EPs ne sont pas intégrées mais utilisées par ailleurs afin de valider le montage mécanique l'ensemble de la chaîne thermique.

L'électronique de test BC2002 a été utilisée lors de cet essai avec les câbles de type vol de la case à équipement.

Résultat : les 4 CCDs fonctionne correctement.

Les premières images sur l'OD semaine du 14 juillet (ça s'invente pas...).

Le réglage du banc optique est enfin terminé, voici les premières images montrant un éclairement complet de la pupille (image très défocalisée de l'ordre de 2mm en extra focale) et une PSF brut de brut!! Dans un deuxième temps on utilise les sources spécifiques (monochromateur + fibre) pour illuminer le plan focal du collimateur : réglage des temps de pose et injection dans la fibre en fonction des différentes longueurs d'onde utilisées afin d'avoir un flux autour des 2/3 de la saturation.

Dans les semaines qui vont suivre : manips de mesure optique de grandissement et de différence de marche dans le Bloc-Focal.

Le montage du blindage sur la BIF le 15 juillet.

On commence par mieux fixer les flexs CCD sur des vraies équerres soutenues directement par le coprs du BF (on utilise les trous des vis de fixation du BF sur son support de transport). On enrobe chaque flex dans sa MLI associée et on fait tenir le tout à l'aide du scotch kapton...

Puis on monte le blindage constitué par les 3 façes (il manque la façe avant ou -ZCam) aprés avoir monté les 2 EPs. Bon on s'apperçoit que l'on a inversé deux façes de blindage... donc on doit tout redémonter puis remonter à l'endroit. On en profitera pour correctement nettoyer les vis puis tout visser au couple de serrage qui va bien!

Mais en démontant on remarque qu'il y a des gros trous à l'interface BIF/BF, donc des vraies autoroutes pour les photons de lumière parasite... on avait bouché les plus petits! Bon pas d'inquiètude, on va aussi les boucher ceux-là...

Le montage du Bloc-Focal le 08 juillet 2004.

Ok, c'est un grand jour, on installe le bloc-focal contenant les CCDs sur le bâti d'intégration. C'est pas une opération façile et elle nous réserve des surprises... En très gros c'est une petite boîte extrêmement fragile avec plein de fils partout!! On doit être 4 pour la manipulation sans (trop de?) risque de cet élément, il s'agit d'être très vigilant sur les problèmes ESD (décharge électrostatique pouvant détruire ou détériorer les détecteurs).

Le matin on commence par préparer le bloc-focal en bouchant les quelques trous par où peuvent se glisser les photons indésirables nous empêchant de réaliser des observations de qualité (lumière parasite).

Voilà les 4 coupables et leur victime...

Après ce montage on réalise quelques mesures électriques de sécurité puis en route pour de nouvelles aventures dans le montage de ce puzzle.

L'installation de la balancelle dans la cuve le 07 juillet 2004.

Aprés le montage de l'objectif, du CCD et de l'ensemble de l'électronique sur la balancelle on installe celle-ci dans la cuve après l'avoir correctement équilibrée et équipée de l'ensemble de ces moteurs de rotation. Cette opération a été réalisée par les personnels de la station d'étalonnage de l'IAS. Tout s'est déroulé sans incident.

Ensuite on a testé l'électronique et on a pu acquérir notre 1° image (bon c'est un seul CCD, dans le noir, mais enfin ça fait vraiment plaisir!!!).

Reste maintenant à projeter les stimulis en provenance du banc optique, prochaine étape dans le plan de test optique de la caméra.

Le montage de la manip OD seul en cuve : le 06 juillet 2004.

Cette manip permet de réaliser la recette de la configuration optique de l'OGSE I et l'acquisition d'image de référence pour la mise au point des procédures et des softs d'analyse. On monte sur la balancelle via l'interface Corotel (même interface que lors de l'installation de la caméra dans la balancelle) l'objectif dioptrique seul et un CCD 4280 (du même type que ceux du plan focal). Le CCD est monté sur une table micro-contrôle ce qui permet d'effectuer des images dans les différents plans de défocalisation (en intra et extra focal).

Lors de cette installtion on équipe l'OD de sonde de température afin de mesurer son état thermique lors des tests optiques.

L'intégration du blindage et l'installation de la BIF.

Semaine 26 et 27, plusieurs opérations se sont déroulées : le montage mécanique des plaques de blindage, l'installation de la MLI, le montage de la BIF sur le bâti d'intégration (avec collage des sondes de température) et des mesures d'isolation électrique sur le BF.

Montage et réglage du banc optique (juin-juillet 2004).

Voilà quelques photos du montage du banc qui va servir au réglage optique de la caméra qui est de loin l'opération la plus délicate à mener lors des essais.

Le démarrage des activités Corotcam à l'IAS (mai 2004).

On peut distinguer 3 grandes activités :

  • Le montage du banc optique permettant le réglage de la caméra (OGSE I).
  • Le montage de l'objectif dioptrique, d'un CCD et de l'électronique BCC2002 sur la balancelle pour l'installation en cuve (manip de validation optique de l'OGSE I).
  • L'intégration mécanique de la partie basse de la caméra (sans l'objectif dioptrique).

Durant les mois de juin sont arrivés à l'IAS les différents constituants de la caméra et des équipements de tests.

La validation finale des séquences de lecture CCD (juin 2004).

L'objectif est ici de valider les nouvelles séquences de lecture CCD (les tranferts lignes et image-mémoire) optimisées sur le banc CCD. Lors des ces manips on a aussi valider la commande de flash des lampouleds.

Bon les résultats sont plutôt concluants, ça marche bien, on utilisera donc ces nouvelles séquences optimisées pour la lecture des CCDs de vol.

L'intégration de l'ECC et le couplage avec un CCD (mai 2004).

Après l'optimisation des électroniques de proximité (mise en place d'un circuit RC) pour les 4 détecteurs de vol et en paralèlle avec l'optimisation des chronogrammes (voir page du banc CCD) on réalise sur le site de Meudon l'intégration de l'électronique de lecture CCD d'ASPIV. Cette intégration concerne les différents boîtiers électroniques : BS2 (électronique de servitude), BCC (séquencement des CCDs, numérisation et émission des images), EP (électronique de proximité gérant les signaux du CCD). On utilise les différents équipements de test : Leveteau (simulation de PROTEUS), simulation du BEX pour l'acquisition des images (développement custom Corotcam!!), SGSE pour l'envoie de commande et la réception des status des différentes électroniques.

L'objectif de se couplage est de valider l'ensemble des chronogrammes de gestion du registre et de la chaîne vidéo.

En gros ça marche comme on l'attend, voilà quelques photos souvenirs.

La RCD Corotcam.

Elle a lieu le 06 février 2004 à Toulouse.

Les principales conclusions sont :

  • Des recommandations portant sur : le plan de développement!
  • Des actions en concordance avec les recommandations.
  • L'autorisation du lancement des pièces de vol, des équipements de test ainsi que le démarrage des activités AIT.

Le Bloc Focal MIQ.

Le bloc focal MIQ a passé en mars, avril et mai l'ensemble des tests de qualification avec succés (bon il y a eu quelques problèmes, mais qui n'en n'a pas??), les détecteurs ont été recettés après intégration. On devrait normalement réceptionner le bloc focal pour des tests électriques de couplage avec les électroniques de lecture CCD et de servitude pour la gestion de l'asservissement en température du plan focal.

Le couplage entre les EPs et les CCDs.

Encore de manips sur les CCDs dans des conditions souvent très acrobatiques en Septembre et Octobre, on continue les tests de couplage avec un CCD de type vol. Normalement on doit conclure sur les optimisations de l'électronique du plan focal d'ici la mi-novembre.

Encore quelques photos...

En juin et juillet 2003 des tests de couplage entre l'électronique ASPIV et un CCD 4280 (dans un cryostat spécifique équipé d'un flex identique à celui de vol) sont menés d'une part chez l'industriel à Valence et à l'Observatoire de Meudon. A l'issue de ces tests on doit arriver à une optimisation correcte de l'électronique de proximité (gestion des phases et des polarisations). La chaîne vidéo et la gestion de la lecture du CCD dans les différents modes ont été validés lors du premiercouplage.

Début août, la recette des boitîers de servitude et la présentation des essais de couplage EP/CCD. Cela s'est plutôt bien passé... voir quelques photos qui suivent. Rendez-vous début septembre pour une recette complète de l'électronique de lecture CCD.

Couplage EP/CCD chez ASPI à Valence.

Couplage EP/CCD à Meudon.

Hips!!!

Une occasion ratée...

Lors de la Corot Week 4 un poster sur la caméra devait être présenté, mais les différents mouvements de grêve en France (avril-mai 2003) n'ont pas permis au chef d'aller présenter les travaux de ses humbles travailleurs... A la prochaine pour la Corot Week 5!!!

La RDP Corotcam.

Elle s'est déroulée le 06 mars 2003 au CNES à Toulouse. Un présentation du plan de test, du design, des aspects qualités et planning a été réalisée devant le groupe de revue. FEPS et autre réunion à prévoir durant le mois de mars 2003. Affaire à suivre.

Une validation de la logique de vérification ainsi que du design (optique, AMT et électrique) est l'objectif pricipal de la revue. Voir note d'organisation.

Mise en place de la MAC Goldocam.

Au LESIA on s'active autour de la maquette mécanique de la caméra. Pour commencer les premières réflexions sur les problèmes d'intégration mécanique de la caméra et avec CorotCase, donner des informations aux industriels...

Quelques photos.

Le point clé Corotcam.

Cette réunion s'est déroulée au CNES le 11 novembre 2002 avec les différents laboratoires impliqués, le CNES ainsi que les industriels Soditech et Teuchos. On a essayé de faire le tour de l'ensemble des problèmes et de voir comment va évoluer le boulot avec les marchés industriels des différentes fournitures qui devraient commencer à nous arriver d'ici le printemps 2003.

Réunions sur les moyens d'essai.

Des discussions CNES/Labos/industriels ont lieu en ce moment (fin 2002, début 2003) pour figer les différentes configurations d'essai de la caméra et de consolider le partage des responsabilités et des fournitures. Affaire à suivre...