CMOS图像传感器在太阳磁场观测中的应用研究

作者：段帷; 宋谦; 白先勇; 郭晶晶; 冯志伟; 邓元勇; 林佳本; 张建立

来源：天文学报, 2020, 61(04): 45-54.

DOI：10.15940/j.cnki.0001-5245.2020.04.006

• 仪器:探测器
• 太阳:磁场
• CMOS图像传感器
• 全局快门
• 有效载荷:FMG
• 滤光器型太阳磁像仪

磁场是太阳物理的第1观测量,当前太阳磁场观测研究正迈向大视场、高时空分辨率、高偏振测量精度以及空间观测的时代.中国首颗太阳观测卫星—先进天基太阳天文台(ASO-S)也配置了具有高时空分辨率、高磁场灵敏度的全日面矢量磁像仪(FMG)载荷,针对FMG载荷的需求,讨论了大面阵、高帧频互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS)图像传感器应用于太阳磁场观测的可行性.首先,基于滤光器型太阳磁像仪观测的原理,比较分析了目前CMOS图像传感器(可用的或是可选的两种快门模式)的特点,指出全局快门类型更适合FMG;其次搭建了CMOS传感器实验室测试系统,测量了CMOS图像传感器的像素增益及其分布规律;最后在怀柔太阳观测基地的全日面太阳望远镜上开展了实测验证,获得预期成果.在这些研究基础上,形成了FMG载荷探测器选型方向.

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院国家天文台