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关于天文CCD的研制

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qhyphoto 发表于 2002-11-27 00:25 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 北京市 清华大学

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自从前几天发布了CCD的有关消息后,受到了大家的热烈的关注,在此向各位同好的支持表示感谢!
关于CCD的初步方案,我打算采用一个相对比较简单的直接用电脑产生时序,通过通用的AD将CCD输出的串行模拟信号转换为数字信号后,传输给电脑,然后由电脑采集原始数据并进行后期的各种处理。
非常幸运的是,我在网上看到了一个天文CCD项目的制作资料,以及对该项目的各种介绍。现在可以借鉴其中的非常多的信息。大家有兴趣可以去这个网站看
http://www.astrosurf.com/audine/English/index0.htm
http://www.astrosurf.com/rondi/eaudine.htm
里面有非常详尽的制作方法和资料。包括电路设计、机械设计、致冷系统等。


在看到这个天文CCD所得到的非常漂亮的天文图片,以及可以进行的多种用途(深空天体、行星、变星观测、双星运动的观测,恒星光谱测量等等)的同时,我也注意到这个CCD的制作TEAM,是一个具有很多擅长不同领域的爱好者组成的团队

http://www.astrosurf.com/audine/English/team.htm

正因为这样,这个天文CCD才能够不断的在技术上产生升级,从软件的功能增加,到各种接口(并口--USB---Ethernet以太网口)的增加。当然,他们这套CCD的价格也不便宜,要1000多欧元

因此我觉得要开发我们自己的高性能低成本的业余天文CCD,只靠我个人的力量是有限的,即使能做出来,时间也比较漫长。希望能有更多的同好能一起投入这个项目的研发中,发挥自己的擅长,作出我们能用的起自己的天文CCD来

明天我便开始设计原理图和PCB图。计划是先采用ICX038高灵敏度的768*494黑白CCD进行初步实验,(这个CCD的时序相对简单一些,数据量也小一点),等基本调出来了,再用300万象素的ICX262进行实验
leobore 发表于 2002-11-27 08:48 | 显示全部楼层 来自: 广东省广州市天河区 电信
我代表大家支持你,我对电路方面的东西虽然不怎么懂,但是有什么困难的话我们都会尽全力支持你的,唯一的希望是要坚持下去!期待你的成功!!
ahhui 发表于 2002-11-27 09:26 | 显示全部楼层 来自: 河南省濮阳市 联通
非常支持qhyphoto 的amature精神和DIY精神,也祝你早日成功。
希望qhyphoto 把研制过程中的想法和困难告诉大家,大家会尽力帮助你的。

另外,SONY那些片字好象的确不好买,我联系过SONY办事处了,他们说从part number看国内没有,正在联系东京。
重庆皓月天望 发表于 2002-11-27 19:32 | 显示全部楼层 来自: 重庆市南岸区 联通信息港
希望论坛的同好能够开发实用型的新产品。
祝早出成果。
我代表供需版面欢迎来试销。
f0x 发表于 2002-11-27 20:16 | 显示全部楼层 来自: 广东省云浮市 (新兴/郁南/云安/罗定)电信
我也找到一些类似的资料,希望有参考价值

http://home.t-online.de/home/mrimkus/ng_cook/ngcbmain.htm
 楼主| qhyphoto 发表于 2002-11-27 21:42 | 显示全部楼层 来自: 北京市 清华大学
你提供的网页非常有参考价值。他们也是用SONY的CCD来做的,用的是1/3英寸的CCD,我们用1/2英寸的应该灵敏度更高。他们的时序控制是采用DSP来做的,所以读出的速度比较快。我考虑先用并口来控制,速度慢一些,但硬件好做一点,等调通了,再看进一步采用USB的单片机来控制,就比较快了。
不过这两个网站上建议使用的AD都是16bit的,这样能获得足够的信息,但16BIT的AD价格比较贵。要200来块。对成本控制不利。以后需要考虑用更廉价的AD来做。
今天我到中关村买了除AD以外的其他芯片。16BIT的AD比较贵没舍得买,打算直接去AD公司的网站申请样片

                               
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 楼主| qhyphoto 发表于 2002-11-27 23:07 | 显示全部楼层 来自: 北京市 清华大学

CCD的强大威力!

上面那个用SONY CCD制作的天文数码摄象头的网站上关于那个摄象头理论结论和实验结论,给我的研制以非常大的鼓舞

理论计算
If we assume a 6.5mag visual sky (common used for calculation of limiting visual telescope magnitude)
we can reach 12.5mag within 1 sec exposure time and a simple 56mm lens.
30 stacked frames of 1 sec can reach 14.5mag even with fixed mount. So you are able to see PLUTO with this simple telescope !
在目视星等6。5等的天气下,采用焦距56mmF2。2的照相镜头,1秒曝光能达到
12。5等,30张叠加能到14。5等,可以用这个镜头看到冥王星
If we assume a 14" SC with a 30 times more light collecting area than a 56mm lens, you can reach 16 mag within one second!
With a single 30 second exposure and 14" SC you are able to reach 19 mag.
如果用比56mmF2。2焦距照相镜头集光能力强30倍的14寸SC望远镜,1秒曝光能达到16等。30秒曝光能达到19等!

实际测量
With 56mm lens and 1 sec exposure of "first light" i have reached 10.5mag. If we extrapolate
exposure time and light collecting area i can calcalate:
100*100/56*56 * 30/1 = 95 times more light -> approx. 5mag
10.5mag + 5mag -> 15.5 mag

If we compare this extrapolation with measured photometric datas of "second light"
and a limiting magnitude of 16 mag,  it fits well.
lymex 发表于 2002-11-27 23:43 | 显示全部楼层 来自: 辽宁省抚顺市 联通
强烈关注!
看来这个Sony的CCD非常灵敏,距离理论极限差不太多了。

Nikon cp系列用的就是Sony的CCD,例如ICX224、ICX406等,当然用途不同。

AD的样片我申请过,很难。以前申请过Maxim的,比较好办,NS的更好申请样片。
张好古 发表于 2002-11-28 15:20 | 显示全部楼层 来自: 吉林省长春市 吉林大学前卫南区

以前NS最快,但已不再提供海外申请了

最初由 lymex 发表
[B]强烈关注!
看来这个Sony的CCD非常灵敏,距离理论极限差不太多了。

Nikon cp系列用的就是Sony的CCD,例如ICX224、ICX406等,当然用途不同。

AD的样片我申请过,很难。以前申请过Maxim的,比较好办,NS的更好?..


Maxim国内免费提供数量较少,有时缺货,但很稳定.
AD是交给DHL递送的,一定要写最详细的地址和电话,否则就收不到.
可以考虑先到Maxim中国找,然后AD,不行就TI(UPS+EMS,最慢但最大方),最后Maxim海外


好象商品DC要用DSP芯片,我们可以用软件部分代替吧?
lymex 发表于 2002-11-28 17:36 | 显示全部楼层 来自: 辽宁省大连市 联通
TI的大方?我还从来没试过。我只知道NS的大方,申请过几十次呢。
在Maxim海外申请一般都会给打回国内。
张好古 发表于 2002-11-28 20:28 | 显示全部楼层 来自: 吉林省长春市 吉林大学前卫南区

lymex先生厉害啊,一定认识NS的服务人员了

最初由 lymex 发表
[B]TI的大方?我还从来没试过。我只知道NS的大方,申请过几十次呢。
在Maxim海外申请一般都会给打回国内。



我就认识AD的了,哈哈.
以前NS当然不错,响应最快,而且每种五片,虽然都是二三美元的低价IC,但也比Maxim强,关键是现在不再支持海外申请了
Ti的中文申请表发不出去--中国海关和邮政的厉害啊,用主页英文的即可,地址务必详细.产品众多,免费的也众多,单价100多$的IC也免费提供,先用每种一小包的UPS发到国内办事处,再每种一小包特快专递寄出,很有钱啊.
AD有至少$20的芯片提供,除单独的试用,每月还都有一份集中列表.有一次用了航空快件,运费30多美元,N倍于样品价格,还不如赞助我直接买节省
相对来说,Maxim的国内库存很有限,非低档产品不好申请
还有LT等支持国内的申请,但种类不多.
 楼主| qhyphoto 发表于 2002-11-28 23:52 | 显示全部楼层 来自: 北京市 清华大学
我也申请过AD,TI和NS的。每次都成功了,AD的申请的片子最多,主要是一些视频方面的AD,DA,ENCODER之类的,都在10美圆上下。结果后来AD公司的销售代表到我这里来访问了。这次申请的片子是最贵的,16bit 的ADC,20多美圆,希望也能成功。
关于那几个特别难找的SONY的驱动IC,我在一家德国的网站上看到有,不过比较贵,CXD3406要21欧元。ICX262AQF巨贵,要100多欧元
lymex 发表于 2002-11-29 08:28 | 显示全部楼层 来自: 辽宁省大连市 联通
还是好古兄弟经验多。
我在NS也申请到过近10美圆的IC。开始的确是每种5片每次5种。后来我甚至认为是我申请的太多了才限制2片/每种。
FBI 发表于 2002-11-29 15:44 | 显示全部楼层 来自: 重庆市永川区 移动LAN
可不可以申请CCD呢?
 楼主| qhyphoto 发表于 2002-11-29 21:05 | 显示全部楼层 来自: 北京市 清华大学

万里长征迈出了第一步

ICX038的CCD电路板布好了,接着再步AD和时序电路


                               
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CCD好象TI和NS都有,可以却不给申请样片
 楼主| qhyphoto 发表于 2002-11-30 22:29 | 显示全部楼层 来自: 北京市 清华大学

另外一块板子画好

可以拿去做板了。

                               
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张好古 发表于 2002-12-1 18:58 | 显示全部楼层 来自: 吉林省长春市 吉林大学前卫南区

回复: 另外一块板子画好

最初由 qhyphoto 发表
[B]可以拿去做板了。

                               
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动作很迅速,希望早日成功,有望在业余领域赶上世界先进水平了
frui 发表于 2002-12-1 20:09 | 显示全部楼层 来自: 上海市宝山区 电信
真了不起,致敬!
小龙·哈勃 发表于 2002-12-1 20:32 | 显示全部楼层 来自: 广东省广州市 电信
建议大家向这位学习!中国的天文事业指日可待!
eao 发表于 2002-12-2 22:53 | 显示全部楼层 来自: 北京市 国研网

注意驱动电压呀

ccd片子可是很容易击穿的,哪怕差一点点
我听说有的实验室都击穿了N片,
小心

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