それがどのように機能するか:
1。光コレクション: CELESTIALオブジェクトからの光がCCDチップに当たると、シリコン材料に電子ホールペアが作成されます。
2。充電ストレージ: 電子は、チップ上の電界によって作成された潜在的なウェルに閉じ込められています。これらの井戸は、光によって作成された充電を保存する小さな「バケツ」のように機能します。
3。電荷伝達: その後、充電は、読み出しの増幅器に到達するまで、バケツ旅団のように制御された方法でチップ全体にシフトされます。
4。信号への変換: アンプは電荷を電圧に変換し、それがデジタル化され、画像として表示されます。
天文学におけるCCDの利点:
* 高感度: CCDは光に非常に敏感であり、天文学者は人間の目で見るのが難しいかすかな物体を捕まえることができます。
* 広いダイナミックレンジ: 非常に薄暗いオブジェクトから非常に明るいオブジェクトまで、広範囲の光強度をキャプチャできます。
* 低ノイズ: CCDは非常に低いノイズレベルを生成し、高い画質を確保します。
* 線形応答: 信号出力は、受信した光の量に直接比例しているため、データ分析が容易になります。
* デジタル出力: CCDは、コンピューターで簡単に処理および分析できるデジタル画像を提供します。
天文学のアプリケーション:
* イメージング: 惑星、星、銀河、その他の天体の画像をキャプチャします。
* 分光法: 天の物体からの光のスペクトル組成の分析。
* 測光: 星やその他の天体の明るさを測定します。
* 天体測定: 天体の位置と動きの測定。
* exoplanet検出: 他の星を周回する惑星の検出。
天文CCDのタイプ:
* フルフレームCCDS: センサー全体に画像をキャプチャします。
* 腰痛のCCD: 光は背面からセンサーに入り、感度を向上させます。
* EMCCDS(電子乗算CCDS): 信号を増幅し、感度を高めます。
全体として、CCDは天文学者に宇宙を探索するための強力なツールを提供することにより、天文学研究に革命をもたらしました。