Konsortium

    • MPE: Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Germany,
    • MPIA: Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Germany,
    • INAF: Instituto nazionale di astrofisica, Osservatorio astrofisico di Arcetri, Firenze, Italy,
    • CAAO: Center for astronomical adaptive optics, University of Arizona,
    • LSW: Landessternwarte Heidelberg, Germany,
    • AIP: Astrophysikalisches Institut Potsdam, Germany
    • MPIfR: Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn, Germany

    Unsere Beteiligung

    Neben unserer Beteiligung zur Charakterisierung der CCD-Sensoren für den Wellenfrontsensor entwickelten wir eine Photonenzählereinheit für den ARGOS Tip-Tilt-Sensor. Durch die Montierung der Laser auf dem Teleskop benötigt man zusätzlich einen natürlichen Referenzstern zur Messung von Teleskop-Tip-Tilt. Das Licht des Referenzsterns belichtet ein Modul aus 4 Avalanche Photodioden (APD). Unsere Photonenzählereinheit zählt die detektierten Photonen, kompensiert den Zählwert jeder einzelnen APD hinsichtlich Nichtlinearität, Dunkelstrom und Quantenausbeute und errechnet aus den 4 Zählwerten die Position des Lichtstrahls auf dem Modul. Zur Echtzeitkorrektur wird das Ergebnis zum Kontrollsystem der adaptiven Optik übertragen. Durch die hohe Empfindlichkeit der APDs sind auch schwache Referenzsterne bis 19,2 mag für die Tip-Tilt-Korrektur nutzbar.

    Photonenzählereinheit integriert mit 4-Kanal APD-Modul Bild vergrößern
    Photonenzählereinheit integriert mit 4-Kanal APD-Modul

    Photonenzählereinheit

    Der erste Prototyp wurde aus Teilen unserer Speckle-Ausleseelektronik gebaut. Nach dem entgültigen Design wurden fünf identische Einheiten von grundauf neu aufgebaut. Jeder der beiden LBT Hauptspiegel ist mit einer Tip-Tilt-Einheit ausgerüstet. Dazu gibt es zwei Ersatzeinheiten und eine weitere Einheit, die für Tests und Verbesserungen im MPIfR verbleibt.

    Blockdiagram der Photonenzählereinheit Bild vergrößern
    Blockdiagram der Photonenzählereinheit

    Die Photonenzählereinheit ist ein Mischsystem aus einem kommerziellen Einplatinenrechner (mit Linux Betriebssystem) und einer Platine mit einem Xilinx Spartan-3-FPGA zur Realisierung der Echtzeit-Schwerpunktberechnung und der Echtzeit-Datenschnittstelle. Die Bedienung der Einheit erfolgt über Ethernet-Sockets während der berechnete Schwerpunkt über ein RS-422-Protokol an den Kontrollrechner der adaptiven Optik übertragen wird. Zu Wartungszwecken und zum unabhängigen Betrieb verfügt die Einheit zusätzlich über ein serielles Terminal und eine USB-Schnittstelle.

     
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