كاميرا Hyper Suprime-Cam: تصميم حافظة الكاميرا

الملخص تصف هذه الورقة التصميم التفصيلي لحافظة CCD ونظام الكاميرا الذي هو جزء من جهاز التصوير واسع المجال Hyper Suprime-Cam (HSC) على تلسكوب Subaru بطول 8.2 متر. في مستوى البؤرة البالغ قطره 1.°5 (497 ملم في الحجم الفيزيائي)، تم ترتيب 116 CCDs كاملة النضوب بعدد 2k × 4k مع فراغات 0.3 ملم بين الشرائح المجاورة، والتي يتم تبريدها إلى -100 درجة مئوية باستخدام اثنين من مبردات أنبوب النبض ذات القدرة على التخلص من حرارة 100 واط عند -100 درجة مئوية. تصميم الحافظة هو في الأساس امتداد طبيعي لـ Suprime-Cam، ويتضمن بعض التحسينات مثل (1) استراتيجية تحديد موقع CCD تفصيلية لتجنب أي تصادم بين CCDs أثناء زيادة عامل الملء في مستوى البؤرة، (2) آلية حلقات كروية معتمدة لنقاط الواجهة لتجنب أي تشوه ناتج عن ميل سطح الواجهة ليتم نقله إلى مستوى البؤرة، (3) استخدام نافذة على شكل مخروط مقطوع، مصنوعة من السيليكا الاصطناعية، لتوفير مساحة الخلف البؤري، و(4) آلية نقل حرارة سلبية للتخلص بكفاءة من الحرارة الناتجة عن إلكترونيات قراءة CCD التي يتم استيعابها داخل الحافظة. تم إجراء محاكاة موسعة باستخدام طريقة تحليل العناصر المنتهية (FEA) للتحقق من أن تصميم الحافظة كافٍ لتلبية الأخطاء المحددة. كما أجرينا اختبارات تحقق باستخدام الحافظة CCD المجمعة فعلًا لدعم FEA وإظهار أن التصميم مناسب لضمان جودة صورة ممتازة وهي المفتاح لـ HSC. تم وصف تفاصيل نظام الكاميرا، بما في ذلك نظام الكمبيوتر التحكم، بالإضافة إلى عملية تجميع الحافظة وعملية التثبيت على التلسكوب.