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CCD-CMOS

Développements de cameras CCD et CMOS au LATT

Par Francis Beigbeder - 10/06/2008

 

 Contrôle de détecteurs dans le visible au GIGT

 I Contrôle rapide et faible bruit de détecteurs CCDs

 Le GIGT, héritier de l’équipe CCD de Toulouse et des développements détecteurs du TBL, continue une longue histoire en développement de contrôle de détecteurs matriciels. La première cible CCD 100x100 pixels a été testée par Bernard Fort en 1980 sur le T1M du Pic du Midi !

 Les premiers contrôleurs furent fabriqués par le GERES sur commande du CEA pour plusieurs télescopes français, puis le contrôleur "San Diego" a été choisi pour les détecteurs du TBL, Contrôle des CCD 1kx1k pixels Thomson et Site de l’instrument MUSICOS et pour la camera MOCAM, mosaïque de quatre CCD 2kx2k livrée au CFHT en 1995, ancêtre de la CFHT12K puis de MEGACAM.

 Nous sommes passés ensuite à l’utilisation du contrôleur ARC Gen II pour divers projets utilisant des détecteurs CCD E2V : CCD4290 (2kx4,5k) et CCD4482 (2kx4k FT ) :

- Caméras du spectro-polarimètre ESPaDOnS (CFHT) et NARVAL (TBL) son jumeau.

- Caméras des spectro-imageurs OSIRIS et ELMER du Gran Telescopio Canario (GTC).

Nous avons obtenu des bruits très faibles, 2,3 e, avec le détecteur de NARVAL et avons atteint la limite théorique de rapidité de lecture de ces contrôleurs et détecteurs 1MHz. avec OSIRIS. De plus de nombreux modes et séquences de lecture ont été implantés dans le contrôleur. 

II Contrôle et qualification de cibles APS CMOS
 
Ces cibles plus bruitées ne peuvent pas pour le moment rivaliser avec les CCD dans l’utilisation classique en astronomie nocturne faible bruit, elles ont cependant des qualités intrinsèques pour lesquelles elles sont supérieurs aux CCD :
- Lecture très rapide, multi-sorties, au dessus de 10 MHz par sortie.
- Accès aléatoire et immédiat à tout pixel, toute fenêtre.
- Grands formats disponibles, jusqu’à 8kx8k.
- Obturateur électronique, particulièrement utile avec les grands formats.
- Faible coût.
 
Nous avons mis à profit ces qualités dans deux projets :
- Une camera grand champ solaire, détecteur CMOS 4kx4k pixels, 2,5 images/s : CALAS.
- Une camera de test de l’optique adaptative de nouvelle génération : lecture d’une fenêtre de 240x240 pixels à 1kHz dans un CMOS 2kx2k : CARTOA.
 
Pour atteindre de telles cadences nous avons du développer des contrôleurs plus rapides que les classiques ARC qui même dans leur version Gen. III sont limités à 12,5 Mpxl/s par leur lien à l’ordinateur hôte.

 

 

 

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