Усилитель изображения для наблюдений дипскаев

[Владимир Николаевич]

Посмотрел свой ПНБ - называется Циклоп 1В. Навинтил на него переходник М42\1.25 - осталось попробовать с телескопом, кстати вполне может пригодиться редуктор фокуса 0.5х - тогда при D470 1\3.2 должно покатить. Посмотрел растояние до плоскости фокусировки - = заднему отрезку Зенита.

[Карбарасик]

Владимир, мне кажется что  Меопта 70/1 с накоплением хотябы 1 сек даже на КУН5 будет круче ЭОПа.
Смысл телевизоров в том что у  них нету шумов считывания с фотокатода, только шумы усиления.  Тоесть они раза в 2-3 выигрывают у ПЗС на коротих выдержках когда шум считывания ПЗС превосходит полезный сигнал

[Владимир Николаевич]

Владимир, мне кажется что  Меопта 70/1 с накоплением хотябы 1 сек даже на КУН5 будет круче ЭОПа.
Смысл телевизоров в том что у  них нету шумов считывания с фотокатода, только шумы усиления.  Тоесть они раза в 2-3 выигрывают у ПЗС на коротих выдержках когда шум считывания ПЗС превосходит полезный сигнал

Меопту не поставить - выноса не хватит. Надо корпус пилить.

[ysdanko]

А если просто ФЭУ с оптосканером Помоему круче ФЭУ до сих пор не придумано лучших приемников. Или я не прав?...

[Карбарасик]

диссектор - ФЭУ со сканированием луча. Но на ПЗС можно долго копить сигнал, чего нельзя на видиконах долго делать (хотя наука н естоит. возможна пЗС со считыванием лучем).

[krussh]

Вот что было сделано и работает.
Писать лень, потому просто вставляю кусочка своего диплома.

В нашем телевизионном комплексе используются для усиления два ЭОП соединённых последовательно. Первый, «Вяз», имеет диаметр фотокатода 40мм, что соответствует полю зрения диаметром 30' в фокусе телескопа АЗТ—3 с редуктором фокусного расстояния. Используется только центральная часть поля. Отбор прибора по темновому току был произведен визуально по интенсивности свечения экрана в темноте.
Второй преобразователь, ЭП-28. В нём основное усиление происходит на микроканальной пластине. Диаметры фотокатода и экрана 25 мм. Разрешающая способность 30 линий/мм. Высоковольтный умножитель — выпрямитель находится в корпусе прибора, питание осуществляется от двух источников переменного напряжения 200 и 280 вольт, частотой около 20 кГц. Все входные и выходные окна ЭОП – оптоволоконные шайбы. Коэффициент усиления прибора – 3*104.
В качестве приёмника излучения, идущего с  экрана второго преобразователя, используется высокочувствительная монохромная камера видеонаблюдения BAXALL CDSP9752 с размером ПЗС-матрицы 9,6 х 7,2 мм или 720 х 540 пикселей. Заявленные производителем шумы –57 дБ. Питание 220 вольт 50 Гц. Камера была отобрана по отсутствию «горячих» пикселей.
Оба преобразователя и высоковольтный блок питания помещены в герметичный корпус из алюминия. Входное окно прибора, предотвращающее электрический пробой в условиях повышенной влажности, изготовлено из плавленого кварца и посажено на оптический контакт с фотокатодом первого преобразователя. В качестве иммерсионной жидкости использована эпоксидная смола ЭД-22. Фотокатод второго ЭОП, также на иммерсии, соединён с экраном первого. Все преобразователи окружены экраном из магнитомягкого материала. Таким образом ослабляется влияние внешних электрических и магнитных полей.
Высоковольтные цепи питания и корпус первого ЭОП залиты диэлектрическим компаундом, термоустойчивым силиконовым герметиком. Плата преобразователя напряжения расположена вокруг экрана второго ЭОП, а умножители напряжения вокруг его корпуса.

Перенос изображения с экрана преобразователя на ПЗС - матрицу необходимо осуществлять с двукратным уменьшением (25/12), в этом случае будет использоваться вся площадь матрицы. Изготовление светосильного проекционного объектива с такими параметрами весьма затруднительно, поэтому, перенос осуществляет система, состоящая из симметричного окуляра f=25 мм и объектива «Avenir» f=12 мм. Для минимального виньетирования выходной зрачок окуляра должен совпадать с апертурной диафрагмой объектива. В нашей системе фокальной поверхности достигает лишь 2% излучения экрана ЭОП. За счёт виньетирования освещённость на краю кадра падает ещё в 2.5 раза. Оптика переноса вносит существенный астигматизм и дисторсию. Они учитываются вместе с дисторсией преобразователей при введении тестовой решётки.

Низкочастотный видеосигнал с камеры по коаксиальному кабелю  поступает на вход TV–тюнера Pinnacle, где осуществляется оцифровка изображения с последующей записью в любом удобном формате. В настоящий момент для захвата изображения используется программа “MaxIm DL”, позволяющая получать последовательность кадров в FITS-формате.
В телевизионной камере осуществляется чересстрочная развертка изображения. Получаемый кадр является суммой полукадров с экспозицией 1/50 секунды. Момент фиксации кадра соответствует среднему моменту экспозиции.
Привязка системного времени компьютера к шкале всемирного времени осуществляется с помощью двадцатиканального GPS приемника GlobalSat MR-350, поддерживающего протокол передачи данных NMEA 0183. Расхождение часов приемника со шкалой всемирного времени не превышает 1 мкс. Точность синхронизации времени компьютера ограничена задержками в операционной системы Windows и составляет 0.015 секунд. Синхронизация осуществляется до начала наблюдений. Во время наблюдений ведется .log–файл, где с шагом в одну минуту записывается разность системного времени и UTC. Время получения отдельного кадра записывается в заголовке кадра с точностью 0.01 секунды.

В результате исследования телевизионной системы получены следующие основные параметры:
1) Проницающая способность до 14m, надежно определяются координаты спутников до 13m. Этот параметр зависит от фона неба.
2) Диаметр изображений звёзд и спутника на половине максимума составляет 8 пикселей для объекта 10m.
3) Поле зрения составляет 12' х 16'.
4) Внутренняя точность измерения координат спутника по трем кадрам 2–6". Зависит от количества опорных звезд в поле зрения.

Визуально на мониторе видны звезды до 15-й величины, но это только в ОЧЕНЬ хорошие ночи.
А вообще, баловство все это.... Не увеличивает ЭОП соотношение С/Ш.

[krussh]

фото

[Карбарасик]

ЭОП это в принципе конвертер ближнего ИК в видимый зеленый. Поэтому он улучшает С/Ш только для объектов хорошо излучающих в 700-800 мкм. Но выигрыш этот для глаза в зеленом свете ! В том числе и для фона неба.

Как я понимаю выигрыш может быть принципиальным только на  объектах с избытком ближнего ИК. Например это могут быть:
1. метеоры и их следы.
2. аномальные луннные явления
3. красные звезды

[Карбарасик]

Мне вот хочется малогабаритный видикон с накоплением сигнала попробовать. Только такого видимо уже не найти.

[Карбарасик]

А ещё в 60-70-х годах активно разрабатывали твердотельные ФЭУ на лавинном пробое диэлектрика оснвоанные, н оатк и не смогли из за нестабильнсоти процесса. На самом деле ксерокс с селеновым барабаном прмиерно так же работает, там в селене лавинные пробои развиваются, которые усиливают световую  картинку.

[Карбарасик]

Да ... добавлю сейчас научились делать матрицы ПЗС с лавинным усилением в ячейках. Такие матрицы позволяют преодолеть порог шумов считывания и теоретически детектируют единичные офтоны. Но они пока зарубежом в виде лабораторных образцов существуют. Возможность их изготовленяи появилась только благодаря применению сверхчистых полупроводниковых матераилов. Иначе лавинный  пробой слишком шумит сам на дефектах (кроме собственного квнатового шума).

[Алексей Юдин]

Да ... добавлю сейчас научились делать матрицы ПЗС с лавинным усилением в ячейках. Такие матрицы позволяют преодолеть порог шумов считывания и теоретически детектируют единичные офтоны. Но они пока зарубежом в виде лабораторных образцов существуют. Возможность их изготовленяи появилась только благодаря применению сверхчистых полупроводниковых матераилов. Иначе лавинный  пробой слишком шумит сам на дефектах (кроме собственного квнатового шума).

Они сейчас уже в достаточно зрелой форме, можно применять. Но зачем для визуала все эти игрушки - всё равно синтетика будет! Хотя умножающая ПЗС в видеорежиме может в принципе дать и цветное видеоизображение!

[Хрущев]

Продолжаем разговор 
Появился у меня недавно прибор ночного видения на базе эопа 2 поколения. Взял по дешевке на ганзе как прицел с кучей обвеса в виде 2 ЛЦУ, видимого и инфракрасного, мощного ИК-фонаря и с объективом КО 140/1,8, короче самоделка, но качественная. Сатурн выточил мне классный универсальный переходник - в него и объективы можно вкрутить, и фильтры 2" поставить, и как окуляр ПНВ в телескоп воткнуть. Последнее я сегодня и проделал, благо небо хоть какое то но дали, дрянь конечно, дымка и облака набегали, но на безрыбъе... ПНВ мой дает увеличение как 25-30 мм окуляр. Для теста я использовал 2 телескопа - SW 102\500 и ШК 6" с редуктором и без. Использовал 2" фильтры На (10нм)- ноунейм и УХЦ, Нб люмикон. Место наблюдения: Москва, балкон, оранжевое небо. Первый объект на который навелся это М42, если поставить 34 окуляр, то почти нихрена не видно, ухц выделяет лишь слабый туман вокруг трапеции... Вот такое было небо, не знал, что М42 может выглядеть так отстойно. 
Ставлю ПНВ без фильтров, в окуляре все горит огнем (зеленым само собой), опасаясь за ЭОП прекращаю истязания и накручиваю На-фильтр. И тут туманность вспыхивает, да еще как - несмотря на малый масштаб, видны прожилки, неоднородности по яркости, а сами крылья почти замыкаются в бутон! Впечатление можно сопоставить с тем когда впервые смотришь как вуаль выделяется О3-фильтром. Это как будто я переместился на 4-5 зон засветки и одновременно мой телескоп подрос раза в 2-3 Фон неба серовато-черный, при задирании усиления конечно вылазит шум, но яркость достаточная и на среднем усилении. Туманность зеленоватого цвета, как в О3 фильтр, динамического диапазона хватает, т.е. нет пересвета и черноты, звезды искорки, М43 также имело форму. Попробовал другие фильтры, не понравилось, яркость падает в разы, видимо спектральная чувствительность моего эопа смещена в красную область. Настала очередь ШК (150мм/1500). Детализация в центре повысилась, стал заметен клубящиеся филаменты близ трапеции, но крылья погасли наполовину, а от этого эстетика сильно проигрывает на мой взгляд. Решил поднять светосилу с помощью редуктора 6,3. Получилось как то мыльно, очевидно, что рабочий отрезок был сильно превышен, я ведь использовал переходник 2" + 2" диагональ. Посмотрел еще рассеянки, а также попробовал навестись на М78 и пламя, но ничего не увидел, наверно спектральная компонента водорода в них слаба? Потом обнаглел и попытался увидеть конскую голову и калифорнию, тоже мимо, но это меня не особо удивило. Резюмируя могу сказать, что наблюдения в ПНВ выглядят очень перспективно, но нужны светосильные инструменты. С нетерпением жду выезда под хорошее небо с моим 16" добом 

[mo]

Отличный тест!

Я так понимаю, чувствительность прибора в ближнем ИК, то есть О3 фильтр практически грушит прибор. Если фильтр не течёт в ИК. В общем, больше вреда чем пользы.

Водородный фильтр хорошо. Ещё серный чуть правее водородного.
Можно ещё IR-pass попробовать, если есть у кого в округе на время.

С интересом жду тестов на тёмном небе.

[Хрущев]

Да, хоть у эопа чувствительность и заявлена от 350нм, но максимум наверно смещен к ИК. На западе люди используют ик-пас фильтр для выделения галактик, тут ты верно подметил.

[leviathan]

Резюмируя могу сказать, что наблюдения в ПНВ выглядят очень перспективно, но нужны светосильные инструменты.

Именно так. На Западе народ вовсю тестирует на светосильных ньютонах f/3-f/4. Один даже астрограф Борен-Симон f/2.8 прикрутил для этого дела. Эпсилоны тоже вроде юзают.
Меня больше интересует как будут видны галактики в ПНВ. В приборы 3-го поколения судя по отзывам видно весьма хорошо ! Также можно наблюдать тусклые объекты, которые визуально практически недоступны в "нормальные" телескопы, даже под тёмным небом.

Было бы интересно почитать во сколько Вам обошёлся этот проект и побольше деталей по механике: сам ПНВ, переходники, модификации, фильтры и т.д.

[Хрущев]

Прицел я купил за 12. Надо продать обвес, думаю на 3-4 тыр он потянет. Ну ещё переходник около 2. Фильтр за 4,300. Короче по цене вышло как бу нормальный окуляр. Надо вечером фотки выложить. Вес около 300г.

[ASheff]

С интересом жду тестов на тёмном небе.

На гиктаймсе намедни проскочила интересная статейка - https://geektimes.ru/post/297211/

[Хрущев]

Мой тест ПНВ 2 поколения с 16" ньютоном под нормальным небом:
Астровыезды на Юго-Восток МО

[Star2017]

Еще есть новое веенье наблюдать с ПНВ