Hyper Suprime-Cam : Conception du déwar de la caméra

Résumé Cet article décrit la conception détaillée du déwar CCD et du système de caméra qui fait partie de l'imageur grand champ Hyper Suprime-Cam (HSC) sur le télescope Subaru de 8,2 m. Sur le plan focal de 1,°5 de diamètre (497 mm de taille physique), 116 CCD entièrement déplétés de 2 k × 4 k, à bords compatibles, sont agencés avec des espaces de 0,3 mm entre les puces adjacentes, qui sont refroidies à -100°C par deux refroidisseurs à tube pulsé capables d'évacuer 100 W de chaleur à -100°C. La conception du déwar est essentiellement une extension naturelle de Suprime-Cam, intégrant certaines améliorations telles que (1) une stratégie de positionnement des CCD détaillée pour éviter toute collision entre les CCD tout en maximisant le facteur de remplissage du plan focal, (2) un mécanisme de rondelles sphériques adopté pour les points d'interface afin d'éviter toute déformation causée par l'inclinaison de la surface d'interface à transférer au plan focal, (3) l'emploi d'une fenêtre en forme de cône tronqué, en silice synthétique, pour économiser l'espace de foyer arrière, et (4) un mécanisme de transfert de chaleur passif pour évacuer efficacement la chaleur générée par l'électronique de lecture des CCD qui est logée à l'intérieur du déwar. Des simulations approfondies utilisant une méthode d'analyse par éléments finis (FEA) sont effectuées pour vérifier que la conception du déwar est suffisante pour satisfaire les erreurs assignées. Nous effectuons également des tests de vérification en utilisant le déwar CCD réellement assemblé pour compléter la FEA et démontrer que la conception est adéquate pour garantir une excellente qualité d'image, qui est essentielle pour le HSC. Les détails du système de caméra, y compris le système informatique de contrôle, sont décrits ainsi que le processus d'assemblage du déwar et le processus d'installation sur le télescope.