2011年,郭守敬望遠鏡運行和發(fā)展中心提出使用4片4096×4096,61mm×61mm的大面陣、科學級CCD替換原有的1024×1024小面陣CCD。預計升級后的CCD面陣增大4倍,量子效率高,從而使新導星CCD系統(tǒng)在效率和精度方面均有顯著提高。
目前新導星系統(tǒng)在設計和研制方面主要有以下關鍵技術:
1)大面陣CCD的電制冷技術:由于電制冷效率低,目前大多數(shù)均應用于小面陣CCD,且制冷溫度要求不高(-30°C左右)。此次導星系統(tǒng)的研制是CCD實驗室首次對大面陣、制冷效率要求較高的CCD使用電制冷。通過前期調(diào)研、結構改進和實驗,采用高效三級電制冷片等技術已經(jīng)成功的使CCD達到工作所需溫度(如圖1所示),并保證溫控精度在0.1°C以內(nèi)。
2)杜瓦結構設計:由于焦面空間環(huán)境的限制,杜瓦外徑設計為120mm,而CCD對角線尺寸已經(jīng)達到100mm,這給杜瓦結構單元的設計和安裝增加了很大的難度。CCD實驗室采用各部件小型化、翻板式快門等方法在模擬焦面進行試安裝,實驗表明滿足設計要求。
3)導星相機間相互干擾:目前采用同步技術,已經(jīng)對2臺CCD相機進行試驗,成功消除了紅藍CCD相機相互干擾的問題(詳情請參閱2012年第4期簡報內(nèi)容)。
2012年6月底,LAMOST新導星系統(tǒng)完成最后的實驗室安裝調(diào)試,預計7月底開始在望遠鏡上進行安裝和軟件聯(lián)調(diào)。


左圖為低功率模式下,CCD工作溫度達到-57°C;右圖為高功率模式下,CCD工作溫度達到-71°C
(LAMOST信息員趙佳提供)