22.01.2017, 16:29
(Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 22.01.2017, 17:29 von Florian B..)
Servus,
Simon hatte ja neulich noch einen Beitrag zum öffentlichen Beobachtungsabend mit FACT eingestellt. Johannes, Simon und meine Wenigkeit waren an der Uni Würzburg dabei.
Am 19.01.2017 hat mich Johannes direkt nach der Arbeit zu Hause abgeholt und es ging Richtung Hubland zur Uni Würzburg. Am Gebäude 31 sind die Astrophysiker stationiert. Wir waren gespannt ob und wo der öffentliche Beobachtungsabend für das Cherenkov-Teleskop FACT im Gebäude stattfindet. Johannes und ich gingen ins Gebäude und suchten nach Gebäudeplan den entsprechenden Raum. Raum Nr. 31.02.008 – ja da saßen ein paar wenige Personen. Als ich wegen FACT fragte war klar: wir sind richtig. Der Raum ist nur für 15 Personen gedacht. Kurze Zeit später kam auch Simon dazu. So viele waren wir am Ende auch gar nicht. Neben der Referentin Dr. Daniela Dorner waren da noch ein paar Studenten, einer der gerade seine Bachelorarbeit machte und ein Master-Student aus Indien, insgesamt 10 Personen. Durch unseren indischen Gast war der Abend nahezu komplett in englischer Sprache!
Fr. Dr. Dorner hat aber genug Erfahrung und hat für ihren Vortrag und Geschichten neben der späteren Remote-Beobachtung ein sehr einfaches, unkompliziertes Englisch gesprochen. In Zusammenhang mit den Bildern am Beamer und Tafel-Zeichnungen hat auch z.B. jemand mit weniger Englisch-Kenntnissen alles verstehen können.
Um kurz nach 18:00 Uhr ging die Veranstaltung los. Frau Dr. Dorner stellte sich und die Astrophysiker kurz vor. Dann eine kurze Abfrage welche Sprache gewählt werden sollte, nachdem wir einen indischen Studenten dabei hatten war Englisch dann Pflicht. Fr. Dr. Dorner fragte auch nach unserem Background über Astronomie und Cherenkovlicht und-astronomie. Die Astrophysikstudenten (nehme ich an), auch wenn einige gerade erst anfingen, hatten z.T. wohl einen besseren Zugang zur Materie. Ich persönlich kenne die Physik dahinter auch soweit, einige von uns in der Gruppe hatten aber außer den Namen „Cherenkov“ von der Physik, der Entstehung von Cherenkov-Licht und der Verbindung zur Gammastronomie, weniger Hintergrundwissen.
Dementsprechend gab Fr. Dr. Dorner eine kurze Einführung in ihrer Präsentation und an der Tafel – ausgezeichnet, denn so waren alle einigermaßen auf einem Level für alles Weitere. Zuvor noch kurz eine Agenda, wie der Abend verläuft. Bis ca. 20:00 Uhr Theorie und Einführung, dann Pizza und im weiteren Verlauf diverses, Fragen und Antworten während der Remote-Beobachtung.
Dann wurde FACT im weiteren Verlauf vorgestellt: Wie im pdf-Flyer stand- FACT ist ein Cherenkov Teleskop auf der Insel La Palma (Kanarische Inseln) und misst hochenergetische Strahlung von aktiven Galaxienkernen etc.
Wikipedia sagt weiter schön zusammengefasst: ... Im Gegensatz zu etablierten Luft-Tscherenkow-Teleskopen wie etwa MAGIC, HESS oder VERITAS benutzt FACT Geiger-mode avalanche Photodioden. Mehr zur Sensortechnik später.
Zunächst war ich überrascht zu hören das der Spiegel, zwar mit neuen Spiegelelementen versehen ist aber vom Gerüst her „Second-Hand“ von einem alten Teleskop ist und keinen großen Spiegelschutz gegen Kratzer hat. Das ist offenbar uninteressant da eine Genauigkeit kleiner 0,1° unnötig sei. Denn das Beobachtete ist ja nicht direkt die Gammastrahlung, sondern die Sekundärreaktionen in der Atmosphäre – die Atmosphäre gehört also neben einem Galaxiekern auch zum Beobachtungsobjekt, dort entsteht unser Sekundärteilchenschauer und Cherenkov Licht!!! Bei unserer visuellen Astronomie stört Atmosphäre eigentlich nur. Die Atmosphäre begrenzt die Genauigkeit, gehört aber zum Beobachteten dazu, also ist kein so perfekter Spiegel nötig. Und wenn der Sand mal Spuren hinterlässt ist das auch nicht so dramatisch. Bei visuellen Großteleskopen werden Segmente tlw. schon einmal Jährlich gewechselt und neu beschichtet!
Ein cooler Zwischeneinwurf von Fr. Dr. Dorner war in der Präsentation: Ja, wo ist denn La Palma eigentlich? Nö – das ist nicht Palma de Mallorca!!! Unglaublich aber Kollegen oder Studenten hatten das wohl auch schon mal verwechselt und falsche Reisen gebucht.
Danach gab es dann eine Übersicht wo denn die einzelnen Teleskope auf La Palma stehen. U.a. auch die MAGIC Cherenkov Teleskope, Fr. Dr. Dorner hatte an MAGIC Technik ihre Diplomarbeit gemacht, ich glaube 2002. Was mich beeindruckt hat war das Video von einem MAGIC-Teleskop ( auch https://magic.mppmu.mpg.de ) : Die Drehung in Azimuth war extrem schnell – in 12 Sekunden glaube ich 360°, und das bei einem Gewicht von über 60 Tonnen!!!
FACT ist da aber etwas kleiner aber nicht minder langsam! Die schnelle Geschwindigkeit liegt in der notwendigen kurzen Zeit, wenn andere Satelliten oder Teleskope ein z.B. großes Gammaburst-Ereignis detektieren und z.B. FACT auf darauf schauen soll. Es sollte schnell gehen, Bursts die nur 10 Sekunden glühen gehen verloren, aber längere mit 100 Sekunden Dauer und mehr können noch erfasst werden.
absolut Wissenswert:
Als MAGIC damals aufgebaut wurde fragten Touristen bei ihrer Wanderung, wie heute auch manchmal, was das denn für Teleskope seien und ob man damit wohl die Fische im Meer beobachte? Ernsthaft, die Annahme gibt es wohl öfters
Die Cherenkov Teleskope sind Tagsüber horizontal blickend oder etwas niedriger, in Parkposition und blicken Richtung Meer. Deshalb der Irrtum – schon lustig.
Nach der Übersicht, Beobachtungsort und Technik und Antrieb kam der für mich wichtigste Teil in der Einführung – die Kamera und ihr G-APD Sensor und welche Objekten beobachtet wird.
Die bekannteste und mit auch wichtigste TeV-Quelle ist der Krebsnebel – den kennen wir wohl alle. Die Krebsnebel-Quelle ist so eine Art Referenz zur Sensitivitätsüberprüfung eines Sensors für Hochenergiestrahlung. Die meisten Quellen liegen im Milchstraßenband. Neben dem Krebsnebel gibt es für FACT nur einige weitere Quellen außerhalb, die erreichbar sind.
Aber leider gibt es auch ein paar negative Einflüsse, die die Beobachtung verhindern: klar - schlechtes Wetter, das kennen wir auch – leider! Aber wie oben erwähnt, kann bei Mond tlw. beobachtet werden, aber das Streulicht stört z.T. auch mehr oder weniger. Bei feinen Messungen stört sogar das Zodiakallicht! Ein riesen Problem, das v.a. bei Sonnenunter- oder aufgang zu sehen ist: Calima. Hä? Was’n das? Calima ist eine Wetterlage mit Ostwind auf den Kanarischen Inseln und Kapverdischen Inseln, die einfacher als "Sandwind" aus Afrika zu verstehen ist. Der Sand trübt die Sicht teilweise enorm. Und trägt je nach Windstärke auch sehr zum Verschleiß der Optiken bei! Sandstrahlen ganz kostenlos!
Um zeitlich unbegrenzt von der Erdrotation und damit von Sonnenauf und -untergang weiter beobachten zu können, sind weitere Teleskope, teils aber auch andere Typen als FACT, geplant oder schon aktiv. So können Gamma-Aktivitäten kontinuierlicher studiert werden.
Nun zu den Sensoren: Magic und MAGIC II verwenden einen Photomultiplier. Zwar auch gut für Cherenkovlicht aber empfindlich gegen zu viel Licht, auch das reflektierte vom Mond. Wenn MAGIC das sehen würde, dann kann man die Kamera wegwerfen!
FACT und die G-APD Kamera sind da viel robuster. Es kann nicht immer Beobachtet werden, aber auch mehr Mondlicht (außer natürlich fast direkt einfallendes Mondlicht) ist kein Problem.
G-APD steht für:
Avalanche-Photodioden (APD) bzw. zu deutsch im etwa: hochempfindliche, schnelle Photodioden. Sie nutzen den inneren photoelektrischen Effekt zur Ladungsträgererzeugung und den Lawinendurchbruch (Avalanche-Effekt) zur internen Verstärkung. Das „G“ steht für Geiger Mode. Avalanche-Photodioden (APD) wurden speziell für den Betrieb oberhalb der Durchbruchspannung im so genannten Geiger-Modus entwickelt.
Es sitzt noch eine einfache Sammeloptik (siehe Bild) vor dem Sensor. Dadurch wird das Licht konzentriert um den Faktor 10.
Die G-AP-Diode erreicht kurzzeitig eine Verstärkung um einen Faktor bis zu 10^8 , ein durch ein einzelnes Photon erzeugtes Elektron-Loch-Paar kann auf Grund der Beschleunigung in der Multiplikationszone (spezielle Dotierungszonen in der Diode) erzeugt durch die hohe elektrische Feldstärke darin mehrere Mio. Ladungsträger erzeugen (eine sehr große Verstärkung, eben durch diesen Lawinen-Effekt). Durch eine entsprechende Beschaltung muss verhindert werden, dass die Diode durch den hohen Strom leitfähig bleibt (Selbsterhalt der Ladungsträgerlawine), was am einfachsten durch einen Vorwiderstand realisiert wird. Durch den Spannungsabfall am Vorwiderstand senkt sich die Sperrspannung über der APD, welche dadurch wieder in den gesperrten Zustand übergeht (sog. passive quenching). Der Vorgang wiederholt sich selbsttätig und die Stromimpulse können gezählt werden. Maximale Abtastraten liegen bei bis zu 10 MHz.
Das Wandlerprinzip nochmal kurz und einfach: Cherenkov Licht fällt auf die Diode, welche in Sperrrichtung geschaltet ist. Die Photonen lösen an der durch eine Betriebsspannung "vorgespannte" Diode einen Lawinendurchbruch aus. Der Vorwiderstand begrenzt den Strom. Der Stromimpuls ist das Messsignal proportional (aber nicht völlig linear - ein wenig Mathematik zur Linearisierung und Filterung wird nötig sein) zum einfallenden Cherenkovlicht.
Wichtig ist das stabile „Vorspannen“ mit einer Spannung bei etwa 70 Volt (Leichte Änderung durch Kalibrierung möglich). Diese muss über einen Regelkreis immer je nach Temperatureinfluss und ein paar anderen Störungen stabil bleiben. Dafür wird vor jeder Beobachtung die Kamera kalibriert.
Hier sieht man die Schritte um und nach der Kalibrierung über das Web-Interfaces zur Steuerung. Eine Abfrage diverser Punkte vor dem Start erleichtert die Bedienung. Links sieht man eine Bilddarstellung der G-APD Kamera.
Ein Bild wird ca. 150ns (Nanosekunden) belichtet. Die Gamma-Ereignisse sind einfach so schnell. Deshalb nutzt man auch keine Kamerakühlung wie im visuellen Bereich, die zusätzliche Regelung ist aufwendig wenn sie genau genug sein soll und beeinflusst auch die Diodenspannung die wiederum mit dieser neuen Abhängigkeit geregelt werden muss.
Die Auflösung der ADC (Analog-Digital-Converter) liegt bei 16bit. Der Sensor hat 1440 Pixel, und das Teleskop eine FOV (Field of View) von stolzen 4,5°!!! Damit kann ein angenehm großer Himmelsausschnitt auch im sog. Wobblebetrieb beobachtet werden. Erinnert mich an das ähnliche sog. Dithering bei der Astrofotografie!!!
Die komplette Steuerung läuft, wie ihr oben schon gesehen habt, über ein Web-Interface, einfach und recht intuitiv bedienbar – aus meiner Sicht.
Mehr zur Technik im Detail findet ihr u.a. hier: https://arxiv.org/pdf/1304.1710v1.pdf
Aktive Störungen durch Fremdlicht haben wir auch erleben dürfen. Durch das LIDAR aus dem "Counting-House", also dem "Sternwartensteuerungs-Häuschen" mit den PCs, Ausrüstung, Wetterstation usw.: Der Sensor hat im unteren Bereich ein schönes, flächiges Störsignal. Der Fehler mit dem LIDAR soll aber bald abgestellt werden.
Ein toller Abend für uns. Ich fand den Einblick atemberaubend!!! Wann hat man dazu mal die Chance. Fr. Dr. Dorner hat während des Remotebetriebes noch viele Bilder gezeigt von La Palma, Nachtaufnahmen, Sonnenaufgänge uvm. Man hat schnell begriffen dass die Frau mit viel Leidenschaft ihrem Beruf nachgeht! Das kam auch beim Vortrag so herüber! Und sie hat auch etliches über den Forscheralltag auf La Palma erklärt, z.B. dass die Übernachtungen auf deren „Hacienda“ bei den Teleskopen trotzdem 60 Euro kostet und das Anfangs mit Gemeinschaftsdusche und -WC. Mittlerweile hat sich da aber auch einiges gebessert.
Regelmäßige Fragen an uns habe alle grübeln lassen. Was sehen wir hier gerade? Woran könnte der Fehler hier liegen? ... Da waren wir als Besucher immer mit eingebunden. Super!
Tja – ich könnte jetzt noch ewig weitere Details schreiben. Aber alles in Allem waren dass die Themen des Abends. Wenn ihr wollt kann ich mit Fr. Dr. Dorner Kontakt aufnehmen. Wenn Interesse besteht können wir evtl. einen Abend mit uns vom Forum organisieren. Was mein ihr?
Ich fände das gut!!!
Grüße,
Florian
Simon hatte ja neulich noch einen Beitrag zum öffentlichen Beobachtungsabend mit FACT eingestellt. Johannes, Simon und meine Wenigkeit waren an der Uni Würzburg dabei.
Am 19.01.2017 hat mich Johannes direkt nach der Arbeit zu Hause abgeholt und es ging Richtung Hubland zur Uni Würzburg. Am Gebäude 31 sind die Astrophysiker stationiert. Wir waren gespannt ob und wo der öffentliche Beobachtungsabend für das Cherenkov-Teleskop FACT im Gebäude stattfindet. Johannes und ich gingen ins Gebäude und suchten nach Gebäudeplan den entsprechenden Raum. Raum Nr. 31.02.008 – ja da saßen ein paar wenige Personen. Als ich wegen FACT fragte war klar: wir sind richtig. Der Raum ist nur für 15 Personen gedacht. Kurze Zeit später kam auch Simon dazu. So viele waren wir am Ende auch gar nicht. Neben der Referentin Dr. Daniela Dorner waren da noch ein paar Studenten, einer der gerade seine Bachelorarbeit machte und ein Master-Student aus Indien, insgesamt 10 Personen. Durch unseren indischen Gast war der Abend nahezu komplett in englischer Sprache!
Fr. Dr. Dorner hat aber genug Erfahrung und hat für ihren Vortrag und Geschichten neben der späteren Remote-Beobachtung ein sehr einfaches, unkompliziertes Englisch gesprochen. In Zusammenhang mit den Bildern am Beamer und Tafel-Zeichnungen hat auch z.B. jemand mit weniger Englisch-Kenntnissen alles verstehen können.
Um kurz nach 18:00 Uhr ging die Veranstaltung los. Frau Dr. Dorner stellte sich und die Astrophysiker kurz vor. Dann eine kurze Abfrage welche Sprache gewählt werden sollte, nachdem wir einen indischen Studenten dabei hatten war Englisch dann Pflicht. Fr. Dr. Dorner fragte auch nach unserem Background über Astronomie und Cherenkovlicht und-astronomie. Die Astrophysikstudenten (nehme ich an), auch wenn einige gerade erst anfingen, hatten z.T. wohl einen besseren Zugang zur Materie. Ich persönlich kenne die Physik dahinter auch soweit, einige von uns in der Gruppe hatten aber außer den Namen „Cherenkov“ von der Physik, der Entstehung von Cherenkov-Licht und der Verbindung zur Gammastronomie, weniger Hintergrundwissen.
Dementsprechend gab Fr. Dr. Dorner eine kurze Einführung in ihrer Präsentation und an der Tafel – ausgezeichnet, denn so waren alle einigermaßen auf einem Level für alles Weitere. Zuvor noch kurz eine Agenda, wie der Abend verläuft. Bis ca. 20:00 Uhr Theorie und Einführung, dann Pizza und im weiteren Verlauf diverses, Fragen und Antworten während der Remote-Beobachtung.
Dann wurde FACT im weiteren Verlauf vorgestellt: Wie im pdf-Flyer stand- FACT ist ein Cherenkov Teleskop auf der Insel La Palma (Kanarische Inseln) und misst hochenergetische Strahlung von aktiven Galaxienkernen etc.
Wikipedia sagt weiter schön zusammengefasst: ... Im Gegensatz zu etablierten Luft-Tscherenkow-Teleskopen wie etwa MAGIC, HESS oder VERITAS benutzt FACT Geiger-mode avalanche Photodioden. Mehr zur Sensortechnik später.
Zunächst war ich überrascht zu hören das der Spiegel, zwar mit neuen Spiegelelementen versehen ist aber vom Gerüst her „Second-Hand“ von einem alten Teleskop ist und keinen großen Spiegelschutz gegen Kratzer hat. Das ist offenbar uninteressant da eine Genauigkeit kleiner 0,1° unnötig sei. Denn das Beobachtete ist ja nicht direkt die Gammastrahlung, sondern die Sekundärreaktionen in der Atmosphäre – die Atmosphäre gehört also neben einem Galaxiekern auch zum Beobachtungsobjekt, dort entsteht unser Sekundärteilchenschauer und Cherenkov Licht!!! Bei unserer visuellen Astronomie stört Atmosphäre eigentlich nur. Die Atmosphäre begrenzt die Genauigkeit, gehört aber zum Beobachteten dazu, also ist kein so perfekter Spiegel nötig. Und wenn der Sand mal Spuren hinterlässt ist das auch nicht so dramatisch. Bei visuellen Großteleskopen werden Segmente tlw. schon einmal Jährlich gewechselt und neu beschichtet!
Ein cooler Zwischeneinwurf von Fr. Dr. Dorner war in der Präsentation: Ja, wo ist denn La Palma eigentlich? Nö – das ist nicht Palma de Mallorca!!! Unglaublich aber Kollegen oder Studenten hatten das wohl auch schon mal verwechselt und falsche Reisen gebucht.
Danach gab es dann eine Übersicht wo denn die einzelnen Teleskope auf La Palma stehen. U.a. auch die MAGIC Cherenkov Teleskope, Fr. Dr. Dorner hatte an MAGIC Technik ihre Diplomarbeit gemacht, ich glaube 2002. Was mich beeindruckt hat war das Video von einem MAGIC-Teleskop ( auch https://magic.mppmu.mpg.de ) : Die Drehung in Azimuth war extrem schnell – in 12 Sekunden glaube ich 360°, und das bei einem Gewicht von über 60 Tonnen!!!
FACT ist da aber etwas kleiner aber nicht minder langsam! Die schnelle Geschwindigkeit liegt in der notwendigen kurzen Zeit, wenn andere Satelliten oder Teleskope ein z.B. großes Gammaburst-Ereignis detektieren und z.B. FACT auf darauf schauen soll. Es sollte schnell gehen, Bursts die nur 10 Sekunden glühen gehen verloren, aber längere mit 100 Sekunden Dauer und mehr können noch erfasst werden.
absolut Wissenswert:
Als MAGIC damals aufgebaut wurde fragten Touristen bei ihrer Wanderung, wie heute auch manchmal, was das denn für Teleskope seien und ob man damit wohl die Fische im Meer beobachte? Ernsthaft, die Annahme gibt es wohl öfters
Die Cherenkov Teleskope sind Tagsüber horizontal blickend oder etwas niedriger, in Parkposition und blicken Richtung Meer. Deshalb der Irrtum – schon lustig.Nach der Übersicht, Beobachtungsort und Technik und Antrieb kam der für mich wichtigste Teil in der Einführung – die Kamera und ihr G-APD Sensor und welche Objekten beobachtet wird.
Die bekannteste und mit auch wichtigste TeV-Quelle ist der Krebsnebel – den kennen wir wohl alle. Die Krebsnebel-Quelle ist so eine Art Referenz zur Sensitivitätsüberprüfung eines Sensors für Hochenergiestrahlung. Die meisten Quellen liegen im Milchstraßenband. Neben dem Krebsnebel gibt es für FACT nur einige weitere Quellen außerhalb, die erreichbar sind.
Aber leider gibt es auch ein paar negative Einflüsse, die die Beobachtung verhindern: klar - schlechtes Wetter, das kennen wir auch – leider! Aber wie oben erwähnt, kann bei Mond tlw. beobachtet werden, aber das Streulicht stört z.T. auch mehr oder weniger. Bei feinen Messungen stört sogar das Zodiakallicht! Ein riesen Problem, das v.a. bei Sonnenunter- oder aufgang zu sehen ist: Calima. Hä? Was’n das? Calima ist eine Wetterlage mit Ostwind auf den Kanarischen Inseln und Kapverdischen Inseln, die einfacher als "Sandwind" aus Afrika zu verstehen ist. Der Sand trübt die Sicht teilweise enorm. Und trägt je nach Windstärke auch sehr zum Verschleiß der Optiken bei! Sandstrahlen ganz kostenlos!
Um zeitlich unbegrenzt von der Erdrotation und damit von Sonnenauf und -untergang weiter beobachten zu können, sind weitere Teleskope, teils aber auch andere Typen als FACT, geplant oder schon aktiv. So können Gamma-Aktivitäten kontinuierlicher studiert werden.
Nun zu den Sensoren: Magic und MAGIC II verwenden einen Photomultiplier. Zwar auch gut für Cherenkovlicht aber empfindlich gegen zu viel Licht, auch das reflektierte vom Mond. Wenn MAGIC das sehen würde, dann kann man die Kamera wegwerfen!
FACT und die G-APD Kamera sind da viel robuster. Es kann nicht immer Beobachtet werden, aber auch mehr Mondlicht (außer natürlich fast direkt einfallendes Mondlicht) ist kein Problem.
G-APD steht für:
Avalanche-Photodioden (APD) bzw. zu deutsch im etwa: hochempfindliche, schnelle Photodioden. Sie nutzen den inneren photoelektrischen Effekt zur Ladungsträgererzeugung und den Lawinendurchbruch (Avalanche-Effekt) zur internen Verstärkung. Das „G“ steht für Geiger Mode. Avalanche-Photodioden (APD) wurden speziell für den Betrieb oberhalb der Durchbruchspannung im so genannten Geiger-Modus entwickelt.
Es sitzt noch eine einfache Sammeloptik (siehe Bild) vor dem Sensor. Dadurch wird das Licht konzentriert um den Faktor 10.
Die G-AP-Diode erreicht kurzzeitig eine Verstärkung um einen Faktor bis zu 10^8 , ein durch ein einzelnes Photon erzeugtes Elektron-Loch-Paar kann auf Grund der Beschleunigung in der Multiplikationszone (spezielle Dotierungszonen in der Diode) erzeugt durch die hohe elektrische Feldstärke darin mehrere Mio. Ladungsträger erzeugen (eine sehr große Verstärkung, eben durch diesen Lawinen-Effekt). Durch eine entsprechende Beschaltung muss verhindert werden, dass die Diode durch den hohen Strom leitfähig bleibt (Selbsterhalt der Ladungsträgerlawine), was am einfachsten durch einen Vorwiderstand realisiert wird. Durch den Spannungsabfall am Vorwiderstand senkt sich die Sperrspannung über der APD, welche dadurch wieder in den gesperrten Zustand übergeht (sog. passive quenching). Der Vorgang wiederholt sich selbsttätig und die Stromimpulse können gezählt werden. Maximale Abtastraten liegen bei bis zu 10 MHz.
Das Wandlerprinzip nochmal kurz und einfach: Cherenkov Licht fällt auf die Diode, welche in Sperrrichtung geschaltet ist. Die Photonen lösen an der durch eine Betriebsspannung "vorgespannte" Diode einen Lawinendurchbruch aus. Der Vorwiderstand begrenzt den Strom. Der Stromimpuls ist das Messsignal proportional (aber nicht völlig linear - ein wenig Mathematik zur Linearisierung und Filterung wird nötig sein) zum einfallenden Cherenkovlicht.
Wichtig ist das stabile „Vorspannen“ mit einer Spannung bei etwa 70 Volt (Leichte Änderung durch Kalibrierung möglich). Diese muss über einen Regelkreis immer je nach Temperatureinfluss und ein paar anderen Störungen stabil bleiben. Dafür wird vor jeder Beobachtung die Kamera kalibriert.
Hier sieht man die Schritte um und nach der Kalibrierung über das Web-Interfaces zur Steuerung. Eine Abfrage diverser Punkte vor dem Start erleichtert die Bedienung. Links sieht man eine Bilddarstellung der G-APD Kamera.
Ein Bild wird ca. 150ns (Nanosekunden) belichtet. Die Gamma-Ereignisse sind einfach so schnell. Deshalb nutzt man auch keine Kamerakühlung wie im visuellen Bereich, die zusätzliche Regelung ist aufwendig wenn sie genau genug sein soll und beeinflusst auch die Diodenspannung die wiederum mit dieser neuen Abhängigkeit geregelt werden muss.
Die Auflösung der ADC (Analog-Digital-Converter) liegt bei 16bit. Der Sensor hat 1440 Pixel, und das Teleskop eine FOV (Field of View) von stolzen 4,5°!!! Damit kann ein angenehm großer Himmelsausschnitt auch im sog. Wobblebetrieb beobachtet werden. Erinnert mich an das ähnliche sog. Dithering bei der Astrofotografie!!!
Die komplette Steuerung läuft, wie ihr oben schon gesehen habt, über ein Web-Interface, einfach und recht intuitiv bedienbar – aus meiner Sicht.
Mehr zur Technik im Detail findet ihr u.a. hier: https://arxiv.org/pdf/1304.1710v1.pdf
Aktive Störungen durch Fremdlicht haben wir auch erleben dürfen. Durch das LIDAR aus dem "Counting-House", also dem "Sternwartensteuerungs-Häuschen" mit den PCs, Ausrüstung, Wetterstation usw.: Der Sensor hat im unteren Bereich ein schönes, flächiges Störsignal. Der Fehler mit dem LIDAR soll aber bald abgestellt werden.
Ein toller Abend für uns. Ich fand den Einblick atemberaubend!!! Wann hat man dazu mal die Chance. Fr. Dr. Dorner hat während des Remotebetriebes noch viele Bilder gezeigt von La Palma, Nachtaufnahmen, Sonnenaufgänge uvm. Man hat schnell begriffen dass die Frau mit viel Leidenschaft ihrem Beruf nachgeht! Das kam auch beim Vortrag so herüber! Und sie hat auch etliches über den Forscheralltag auf La Palma erklärt, z.B. dass die Übernachtungen auf deren „Hacienda“ bei den Teleskopen trotzdem 60 Euro kostet und das Anfangs mit Gemeinschaftsdusche und -WC. Mittlerweile hat sich da aber auch einiges gebessert.
Regelmäßige Fragen an uns habe alle grübeln lassen. Was sehen wir hier gerade? Woran könnte der Fehler hier liegen? ... Da waren wir als Besucher immer mit eingebunden. Super!
Tja – ich könnte jetzt noch ewig weitere Details schreiben. Aber alles in Allem waren dass die Themen des Abends. Wenn ihr wollt kann ich mit Fr. Dr. Dorner Kontakt aufnehmen. Wenn Interesse besteht können wir evtl. einen Abend mit uns vom Forum organisieren. Was mein ihr?
Ich fände das gut!!!
Grüße,
Florian
Astrobin
Fotocommunity
Instagram
Youtube
Astronomie, einer der schönsten Gründe, nachts nicht schlafen zu gehen!
(Zeiss-Werbung)
Fotocommunity
Youtube
Astronomie, einer der schönsten Gründe, nachts nicht schlafen zu gehen!
(Zeiss-Werbung)
TOLL 
