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QSI - Serie 700

Die Auslieferung der Serie 700 ist im Laufe des Jahres 2014 geplant!

KAF-16803

Schon lange fragen die Nutzer QSI nach größeren CCD-Chips. Die exzellente Qualität der Kameras möchte man schließlich auch bei deutlich größeren Chip-Flächen nutzen. Deshalb hat QSI die Serie 700 entwickelt. Der größte Chip dieser Reihe hat eine Fläche von 36.9 x 36.9 mm der kleinste immerhin noch 27.7 x 18.5 mm.

So große CCD-Chips haben ihre eigenen Gesetze und so sind in die neue Serie verschiedene technische Neuerungen und Innovationen eingeflossen.

  • Die Serie 700 hat neben einem USB2 nun auch einen Gigabit-Ethernet-Anschluss
  • 3-stufige Peltierkühlung bis 55° unter die Umgebungstemperatur
  • Echtzeiterfassung von Temperatur, Feuchtigkeit und Druck innerhalb und außerhalb der CCD-Kammer
  • Q-AlignTM ermöglicht eine präzise Ausrichtung des Chips auf die optische Achse
  • RBI-Management: ein IR-Blitz kann wahlweise den CCD-Chip mit IR-Licht fluten, um Spuren der vorhergehenden Aufnahme zu löschen.
  • Neue ARM-Prozessoren mit 1 GB internem Speicher für Bildverarbeitung direkt in der Kamera

CCD Sensoren von Truesense für QSI-Kameras

Kamera Chip Pixel x Pixel y Pixel Gesamt Größe Diagonale QE<sub>max</sub> % QE % Anti-Bloomig Dunkelstrom
[MPixel] [µ] [mm] H-Alpha Faktor [e<sup>-</sup>/s] bei -10°
QSI 756 KAF-16803 4096 4096 16.8 9.00 52.1 60 50 800 0.02
QSI 746 KAF-6303 3088 2056 6.3 9.00 33.3 66 65 800 0.02
QSI 729 KAI-29050 6576 4384 28.8 5.50 43.5 46 24 800 0,05
QSI 716 KAI-16070 4864 3232 15.7 7.40 43.2 48 29 1000 0.02
QSI 711 KAI-11002 4008 2672 10.7 9.00 43.4 50 30 1000 0,2

Änderungen im Detail

Gigabit-Ethernet Anschluss

Anschluss-Panel mit Ethernet-Buchse

GigE kann theoretisch mehr als 100 MB/s übertragen, mehr als genug für einen schnellen Download der Bilder. Der Grund diese Schnittstelle zu implementieren hat aber nichts mit der Übertragungsgeschwindigkeit zu tun, sondern mit der Kabellänge. Bei USB hat man ohne Repeater kaum 5 m Länge zur Verfügung, bei einem Ethernet-Kabel können bis zum 100 m Länge erreicht werden.

3-stufige Peltierkühlung

Durch die erweiterte und verbesserte 3-stufige Peltierkühlung kann ein größeren Temperaturunterschied zwischen dem CCD-Chip und der Außentemperatur erreicht werden. Unter optimalen Bedingungen sind 55° erreichbar bei 85% der maximalen Stromaufnahme der Peltierelemente. Dabei ist die Temperaturregelung äußerst präzise und auf 0.1° genau.

Q-Align

Q-Align

Mit den sehr großen Sensoren wie dem KAF16803 mit 52 mm Bilddiagonale wird das präzise Ausrichten der Bildebene auf die Chip-Fläche zu einem ungeahnt schwierigen Unterfangen. Oft ist es leichter, die Kamera mit den Chip zu verkippen als die gesamte Optik. Das gilt zumindest für feste Installationen. Deshalb hat QSI das Q-AlignTM entwickelt, mit dem es möglich ist, den Chip um kleine Winkel präzise zu verkippen.

RBI-Management

Bei großen CCD-Chips wird man ggf.  auf eine Problematik stoßen, die sich RBI (Residual Bulk Image) nennt. Hierbei erzeugen Infrarotphotonen unter einem stark belichteten Pixel überzählige Ladungen, die sich beim erneuten Auslesen als schwaches Geisterbild zeigen. In vielen astrophotografischen Situationen kann man das schwache RBI unter einem hellen Bildteil vernachlässigen. Für präzise photometrische Vermessungen kann man das aber nicht. Es gibt verschiedene Methoden, den Einfluss eines RBI zu minimieren oder auszuschließen. Dazu zählt das mehrmalige Auslesen des Chips, das nur moderate Kühlen des CCD-Chip oder den ganzen CCD-Chip mit IR-Licht zu fluten. Jede Methode hat ihre Vor- und Nachteile. Die letztere Methode ist die schnellste, hat jedoch zur Folge, dass nun alle Pixel beim nächen Auslesen auf einem höheren, wenn auch gleichmäßigem Niveau landen. Das erhöht allerdings etwas den Rauschpegel.

Neue ARM-Architektur

Die Serie 700 hat eine völlig neue Elektronik bekommen auf Basis von ARM-Prozessoren. Zusätzlich wurden der neuen Elektronik großzügiger und schneller Bildspeicher für mehrere Bilder spendiert (bis zu 1 GB). In zuküftigen Firmeware Updates kann so eine Bildverarbeitung direkt auf der Kamera nachgerüstet und nur das Ergebnis über den vergleichsweise langsamen Bus (USB oder GigE) transferiert werden.