Mitteilung
First Light für revolutionären neuen Hochgeschwindigkeits-Infrarotdetektor
15. Juni 2015
Der erste Prototyp einer neuen Generation von schnellen und hochsensitiven Detektoren wurde erfolgreich am PIONIER-Instrument am Paranal-Observatorium der ESO installiert. Diese Errungenschaft ist das Ergebnis der Anstrengungen einer fünfjährigen Zusammenarbeit von verschiedenen akademischen Institutne (LETI, ONERA, IPAG, LAM) und industriellen Partnern (SOFRADIR).
Wie der Name bereits nahelegt, liefert das neue RAPID-System [1] tausend Bilder pro Sekunde und kann bei sehr geringen Lichtstärken betrieben werden. Diese Eigenschaften sind einzigartig für einen Infrarotdetektor und entscheidend für viele Anwendungen von der Grundlagenforschung bis hin zur Medizin. In der Astronomie kann die Leistungsfähigkeit der adaptiven Optik gesteigert werden, einer Technologie auf der das European Extremely Large Telescope (E-ELT) basiert.
Im Gegensatz zu den meisten kommerziell erhältlichen Detektoren kann RAPID Lichtteilchen sowohl im sichtbaren als auch im infraroten Bereich (mit Wellenlängen von 0,4 bis 3,6 Mikrometern) detektieren. Dies ist ein enormer Vorteil: Durch den vergrößerten abgedeckten Spektralbereich können deutlich mehr Photonen eingefangen werden. Dies gilt insbesondere für den Infrarotbereich, in dem viele Objekte am hellsten leuchten.
2013 haben die Partner die ersten Prototypen geliefert. Aufgrund der Leistungsfähigkeit dieser Prototypen war die Entscheidung für einen Test an einem anspruchsvollen Instrument schnell gefallen: PIONIER wurde ausgewählt, da die interferometrische Kombination von Licht einen sehr schnellen Detektor erfordert, um die atmosphärischen Turbulenzen zu bekämpfen. Gleichzeitig ist ein geringes Rauschen für die Detektion lichtschwacher Objekte nötig.
Die ersten Beobachtungen konzentrierten sich auf Sterne unterschiedlicher Art (helle Riesen und lichtschwache Zwerge), um das Verhalten von RAPID zu untersuchen. Diese wichtigen Tests wurden erfolgreich absolviert und der Detektor wurde direkt für rein wissenschaftliche Zwecke eingesetzt.
"Es ist ein historischer Moment und wirklich eine Revolution auf dem Gebiet der Infrarotdetektoren", berichtet ESO-Astronom Antoine Merand von der ersten Nutzung der Kamera. Jean-Baptiste Le Bouquin, der Projektleiter des PIONIER-Instruments, fügt dem hinzu: "Der vorherige Detektor an PIONIER war mehr als 20 Jahre alt und immer noch einer der besten seiner Art. Daran erkennt man, wie hart wir an dieser neuen Generation arbeiten mussten."
Die herausragende Sensitivität von RAPID basiert auf dem Kaskadeneffekt: Jedes Photon, das auf den Detektor trifft, wird in deutlich mehr als nur ein Elektron umgewandelt, was wiederum die Detektion vereinfacht. Diese Vervielfachung verläuft nahezu perfekt. Es entsteht lediglich eine kleine Menge an zusätzlichem Rauschen.
Der Kaskadeneffekt wird auch ohne die Kühlung des Detektors zu sehr niedrigen Temperaturen hervorgerufen. Auf diese Weise kann ein komplexes Kühlungssystem vermieden werden, was die Verpackung und den Betrieb des Detektors deutlich vereinfacht. So brauchte das Team zur Installation der revolutionären neuen Kamera in PIONIER lediglich zwei Tage.
Endnote
[1] Die RAPID-Kamera wurde vom Fonds Unique Interministériel der französischen Regierung (FUI-RAPID) finanziert. Die Installation am Paranal wurde von der Agence Nationale pour la Recherche (ANR-11-LABX-13) mit Unterstützung der ESO bezahlt.
Links
- RAPID: A Revolutionary Fast Low Noise Detector on PIONIER (pdf-Dokument)
- Le Bouquin, J.B. et al. 2011, A&A, vol. 535, Artikel 67
Kontaktinformationen
Jean-Baptiste Le Bouquin
Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG)
Grenoble, Frankreich
Tel: +33 4 76 63 58 93
E-Mail: jean-baptiste.lebouquin@obs.ujf-grenoble.fr
Jean-Philippe Berger
VLTI Programme Scientist, ESO
Garching bei Münche
Tel: +49 89 3200 6630
E-Mail: jpberger@eso.org
Thomas Rivinius
PIONIER Instrument Scientist, ESO Paranal
Santiago, Chile
E-Mail: triviniu@eso.org
Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-Mail: rhook@eso.org
Über die Mitteilung
| ID: | ann15042 |
Bilder
Our use of Cookies
We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.
ESO Cookies Policy
The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.
This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.
What are cookies?
Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.
Categories of cookies we use
Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.
Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.
Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.
Matomo Cookies:
This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.
On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.
Matomo cookies settings:
Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.
Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.
YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.
Cookies can also be classified based on the following elements.
Regarding the domain, there are:
- First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
- Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.
As for their duration, cookies can be:
- Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
- Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.
How to manage cookies
Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.
In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:
Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.
You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).
Updates to the ESO Cookies Policy
The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.
Additional information
For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.
As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.