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World File Search System电荷耦合
飞行光子计数电子乘电荷电荷耦合设备开发罗马空间望远镜coronagraph仪器
摘要。我们描述了将在2.4 m Nancy Grace Roman Space望远镜上飞行的冠状器仪器（CGI）的光子计数摄像头系统的飞行电子乘电荷耦合设备（EMCCD）的开发。罗马是一项NASA旗舰任务，它将研究暗能量和暗物质，并在2020年代中期计划推出，寻找系外行星。CGI旨在证明高对比度成像和系外行星光谱所需的技术，例如高速波浪前传感和指向控制，具有可变形镜的自适应光学器件以及具有光子计数，可见敏感的（350至950 nm）检测器的超级噪声信号检测。相机系统是这些演示的核心，需要在高达1000帧-S -1时自适应地感知微弱和明亮的目标（10-4-10 7计数-S-1），以向仪器控制环提供必要的反馈。该系统包括两个相同的摄像机，一个相机表现出微弱的光科学能力，另一个用于提供仪器指向的高速实时感知。我们在喷气推进实验室（美国加利福尼亚州帕萨迪纳）的计划评估了辐射损坏的商业EMCCD传感器的低信号性能，并将这些测量作为与开放大学（米尔顿·凯恩斯（Milton Keynes），英国王国和泰瑞德尼·凯恩（Milton-Ekeynes）和泰瑞德尼（Teledyne-e2V）（泰瑞德尼（Teledyne-E2V））（英国凯尔多·金（Chelden-e2v）（英国凯尔多·金（Cheldne-E2V），英国王者），对靶向辐射硬化修饰进行了基础。然后开发了一对具有测试功能的EMCCD，并在此报告其低信号性能。©作者。[doi：10 .1117/1.Jatis.9.9.1.016003]该程序导致了EMCCD的飞行版本的开发，其低信号性能在暴露于2.6×10 9质子-CM-2（10 MeV等效）后，超过三倍以上。飞行EMCCD传感器是通过与Teledyne-E2V（英国切尔姆斯福德）的合同来贡献的。我们将描述用于评估光子计数性能的程序要求，传感器设计，测试结果和指标。由SPIE在创意共享归因4.0国际许可下出版。全部或部分分发或复制此工作需要完全归因于原始出版物，包括其DOI。
电荷耦合器件 (CCD) 图像传感器的工作原理
1969 年，伊拉德·博伊尔和乔治·E·史密斯在美国 AT&T 贝尔实验室发明了电荷耦合器件 (CCD)。1970 年，博伊尔和史密斯向《贝尔系统技术期刊》提交了一篇关于他们发明 CCD 的论文。他们最初的想法是制造一个存储设备。然而，随着 1970 年博伊尔和史密斯的研究成果发表，其他科学家开始在一系列应用中试验这项技术。天文学家发现，他们可以生成远处物体的高分辨率图像，因为 CCD 的光敏性比胶片高一百倍。电荷耦合器件是一种高灵敏度的光子探测器。CCD 被分成大量对光敏感的小区域（称为像素），可用于构建感兴趣场景的图像。落在