Hallo allerseits,
beim Erstellen von langbelichteten Darks sind mir bei meinen derzeit verwendeten 2 Kameras einige Unterschiede bezüglich der auftretenden Cosmics aufgefallen.
Die erste Kamera ist eine IXONEM+ DU897D EMCCD mit einem E2V CCD97 Sensor, welche als EMCCD oder wahlweise als normale Frame-Transfer-CCD betrieben werden kann. Der Sensor kann bis auf maximal -95°C gekühlt werden kann. Normalerweise verwende ich sie aber bei -85°C.
Das nachfolgende Bild zeigt die Summation von 10x3600s + 10x1800s + 40x180s Dark-Frames, in Summe also 18h Belichtungszeit.
Zu erkennen sind hier die unterschiedlichen Typen der Cosmics. Es gibt Spots (hochenergetische Myonen), Worms (Sekundärelektronen) und Straights (hochenergetische Myonen). Thermisches Rauschen und Hotpixel sind hier kein Problem.
Ich habe die Darks mal statistisch ausgewertet, wobei als Schwellwert 100Elektronen gesetzt sind. Hierauf sind insgesamt 1611 Events zu sehen was einer Gesamtrate von 2,2(+-0,5) Events/Minute/cm^2 entspricht. 3 Events (große runde Blobs, alle auf 5Uhr) sind richtig hochenergetisch, mit jeweils aufkommuliert etwa 500ke-. Der Rest liegt bei <5ke- und beeinflusst durchschnittlich 3-4 Pixel.
Die zweite Kamera ist eine Sensovation CoolSamba HR-320 mit einem Kodak KAF-3200ME Sensor, welcher im Vakuum maximal bis auf -48°C gekühlt werden kann. Normalerweise verwende ich sie aber bei -35°C.
Das nachfolgende Bild zeigt die Summation von 40 x 1800s Dark-Frames, also 20h Belichtungszeit. Hier war ein Darkabzug notwendig, da selbst bei -35° vereinzelt einige Hotpixel stören.
Dieses Bild ist ein 512x512 Crop des obigen Summenbildes, was einen besseren Vergleich mit der ersten Kamera ermöglicht (Bild nochmal rechts).
Auch hier sind die unterschiedlichen Typen der Cosmics zu erkennen, wobei die Worms (hochenergetische Sekundärelektronen, hauptsächlich durch Beta- oder Gamma-Strahlung) bei der HR-320 gehäuft auftreten.
Auch hier habe ich die Darks statistisch ausgewertet, mit Schwellwert 100Elektronen. Hierauf sind insgesamt 14762 Events zu sehen, was einer Gesamtrate von 8,1(+-0,5) Events/Minute/cm^2 entspricht. Also liegt etwa Faktor 3 zwischen den beiden.
Die erhöhte Rate Worms beim KAF-Sensor ist möglichweise durch radioaktive Kalium-Isotope im Deckglas (vermutlich BK7) oder durch radioaktive Isotope im ITO(Indium-Zinn-Oxid) für die spezielle transparente Pixel-Kontaktierung verursacht.
Wie relevant das für reale Langzeitbelichtungen ist, ist natürlich die Frage. Interessant ist´s allemal.
Viele Grüße Tino