CMOS图像传感器在太阳磁场观测中的应用研究

• 作者: 冯志伟 宋谦 张建立 林佳本 段帷 白先勇 邓元勇 郭晶晶
• 来源期刊: 天文学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 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
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 页码范围: 43-52
• 页数: 10页
• 分类号: P111
• 字数: 3731字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15940/j.cnki.0001-5245.2020.04.006

摘要

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.