CCD para imagen directa

La cámara directa se ubica generalmente en un foco Cassegrain modificado en el muñón de la horquilla en forma permanente y es una Roper Scientific fabricada por Princeton Instruments.

Este detector tiene un área de 2048 × 2048 pixeles de 13.5 µm de lado cada uno, instalado en un dewar enfriado con nitrógeno líquido. El chip es adelgazado (thinned) y con recubrimiento (coating) Unichrome UV y es iluminado por detrás. Recientemente se ha implementado en este equipo la carga de nitrógeno por presión, lo que hace más rápido y seguro todo el proceso.

Las características principales del chip se indican a continuación en la Tabla.

Características del CCD Roper
(indicadas por especificaciones de fábrica)
filas × columnas2048 × 2048
tamaño del pixel13.5 × 13.5 µ
dimensiones del chip27.6 mm × 27.6 mm
ganancia 11.12 e-/ADU
ganancia 22.24 e-/ADU
ganancia 34.10 e-/ADU
ruido de lectura 100kHz<3.5 e-
ruido de lectura 1Mhz7.77 e-
corriente oscura<1 e-/hora/pixel
conversor A/D 16 bits
temperatura de trabajo-110 °C
Tiempo de lectura 4.5s a 1Mhz

La ganancia y el ruido de lectura medido en 100 Khz es 1.12 e-/ADU y 2.7 e- para la ganancia 1, 2.18 e-/ADU y 3.14 e- para la ganancia 2, y 4.20 e-/ADU y 4.39 e- para la ganancia 3.

Es importante tener en cuenta que Fernández-Lajús et al. (BAAA 58, 2016) encuentran para este detector una dependencia del valor real del ruido de lectura con el factor de binning utilizado.

Flat-Fields

Para tomar flat-fields de cúpula hay una pantalla blanca iluminada por 6 lámparas incandescentes, 4 de 50W, y 2 de 20W. Están comandadas por 3 interruptores que encienden 2 lámparas de igual potencia cada uno, permitiendo varias combinaciones: 40W, 100W, 120W, 200W, y 240W.

La siguiente tabla muestra tiempos de exposición indicativos para los flat-fields de cúpula con los filtros BVRI. Los valores de cuentas (en ADUs) son aproximados, e incluyen unos 1000 ADUs de bias. La luz difusa que entra a la cúpula durante el día eleva el número de cuentas, pero no introduce irregularidades apreciables en la iluminación de la pantalla.

FILTROLÁMPARASEXPOSICIÓNCUENTAS
B4×50W + 2×20W15 s25000
V2×50W4 s45000
R2×20W5 s42000
I2×20W4 s50000

Para el U los tiempos son extremadamente largos, por lo que se recomienda tomar flats de cielo al aterdecer o amanecer. Si de todas formas se desean tomar flats de cúpula en el U, se recomienda verificar que las lámparas instaladas sean de casquete de cuarzo.

En ningún caso se deben tomar flats (y en general tampoco imágenes de objetos) con tiempos de exposición menores de 3 segundos, dado que la iluminación no resulta pareja, debido al obturador. Un límite inferior seguro puede fijarse en 4 segundos. Téngalo presente sobre todo al tomar flats de cielo, cuando se tiende a reducir los tiempos de exposición para no saturar.

Por otra parte, tampoco es conveniente tomar flats de cúpula con un número impar de luces encendidas, ya que la iluminación de la pantalla no es uniforme, produciendo un gradiente notable en los flat-fields.

Montaje y configuración

La escala en este CCD es de 0.15 "/px, con un campo útil cuadrado de 5.2 x 5.2 minutos de arco. Debido al oversampling para muestrear correctamente las imágenes estelares conviene usar el CCD con un binning de 5 × 5. En este caso la escala resultante es de 0.75 "/px.

Si se utiliza un reductor focal, la escala resultante es de 0.45 "/px, con un campo útil circular de 9 minutos de arco de diámetro. Debido a que el reductor focal no transmite en el UV y su transmisión cae abruptamente en el lado azul del filtro B, con reductor focal no es recomendable utilizar los filtros U y B.

Rueda de filtros

La rueda de filtros es doble con seis alojamientos en cada una para filtros de 3 × 3 pulgadas, permitiendo combinaciones entre la rueda inferior y la superior. En la actualidad se dispone de filtros de banda ancha UBVRI.

Juegos de filtros disponibles


(Cuadrados, 5 cm de lado) SET UBVRI
Designación Espesor Banda
UG2
2 mm
U
BG18
3 mm
U
BG12
2 mm
B
GG385
2 mm
B
GG495
3 mm
V
BG18
3 mm
V
KG1
3 mm
R
OG550
2 mm
R
RG6
1 mm
R
RG715
3 mm
I
RG780
1 mm
I


(Cuadrados, 7.5 cm de lado) SET UBVRI para CCD
Designación Espesor Banda
UG1
1 mm
U
WG295
2 mm
U
S8612
2 mm
U
GG385
1 mm
B
BG1
2 mm
B
BG39
2 mm
B
GG495
2 mm
V
BG40
3 mm
V
OG570
3 mm
R
KG3
2 mm
R
RG9
2 mm
I
WG295
3 mm
I


Banda ancha adicionales
Designación Tamaño Espesor Cant.
BG38
1.5 cm × 4.0 cm
2 mm
2
BG38
2.5 cm × 2.5 cm
2 mm
1
BG18
2.5 cm × 2.5 cm
2 mm
2
BG18
2.5 cm × 2.5 cm
1 mm
3
RG715
1.5 cm × 4.0 cm
3 mm
3
(azul claro)
diámetro 3.5 cm
...
2
(rojo < 6300 Å)
2.5 cm × 2.5 cm
2 mm
1
(rojo < 6100 Å)
2.5 cm × 2.5 cm
2 mm
1
(verde)
diámetro 2.5 cm
3 mm
1


Set 1 Interferenciales
Tamaño: 5 cm × 5 cm
Espesor: 4 mm
Designación Lambda central FWHM (*) Cant.
400
4020 Å
110 Å
1
450
4530 Å
100 Å
1
470
4700 Å
100 Å
1
490
4959 Å
80 Å
2
550
5500 Å
80 Å
1
590
5930 Å
90 Å
1
653
6530 Å
90 Å
1

(*) Valores aproximados.




Set 2 Interferenciales (Para Cometas)
Tamaño: 2.5 cm de diámetro (redondos)
Espesor: 6 mm
Cantidad: 1 de c/u
Molécula Lambda central FWHM
(Continuo)
3650 Å
80 Å
CN
3871 Å
50Å
C3
4060 Å
70 Å
CO+
4260 Å
65 Å
(Continuo)
4845 Å
65 Å
C2
5140 Å
90 Å
(Continuo)
6840 Å
90 Å
H2O
7000 Å
175 Å

A fines de 1997 estos filtros se midieron en laboratorio, confirmándose los valores listados. Sin embargo, en la mayoría de los casos la transmitancia medida resultó muy baja, llegando en algunos filtros a menos del 10%.



Set 3 Interferenciales (Ionósfera)
Tamaño: 7 cm de diámetro
Espesor: 9 mm
Designación Lambda central FWHM Transmitancia Cant.
703 3930 Å 70 Å 28% 1
5350A 5350 Å ... ... 3
5576A 5576 Å ... ... 1
5750A 5750 Å ... ... 1
5892A 5892 Å ... ... 1
6080A 6080 Å 20 Å ... 3
6299A 6300 Å 20 Å 58.5% 1
6300A 6300 Å ... ... 1

Estos filtros no han sido nunca utilizados en la cámara directa del telescopio. Consultar con el personal técnico en caso de querer usarlos a modo de prueba. Los valores de FWHM y T(%) son medidos. El resto de los filtros se medirá próximamente.




Nuevo Set Interferenciales
Tamaño: 3 × 3 pulgadas
Cantidad: 1 de c/u
Lambda central FWHM
6400 Å
10 Å
6585 Å
6 Å
6605 Å
6 Å
6719 Å
50 Å


Filtros Neutros
Espesor: 2mm
Densidad Magnitudes Tamaño Cant.
3
7.5
2.5 cm × 2.5 cm
2
2
5.0
2.5 cm × 2.5 cm
2
1.0
2.5
2.5 cm × 2.5 cm
1
0.6
1.5
2.5 cm × 2.5 cm
2
0.1
0.25
2.5 cm × 2.5 cm
1
0.6
1.5
5.0 cm × 5.0 cm
1
0.4
1.0
5.0 cm × 5.0 cm
1
0.2
0.5
5.0 cm × 5.0 cm
1