科学级CCD可用于天文成像

   在现代天文观测领域，科学级相机已经成为现代光学望远镜必不可少的终端仪器。随着天文望远镜口径越来越大，相机的规模也越来越大，从小靶面单片CCD或CMOS芯片，到大靶面拼接式的科学级相机，整个天文望远镜观测系统的科学的自动化程度和技术难度越来越高，对成像的相机要求也越来越高。对于天文观测来说，科学级相机CCD需要满足什么样的需求呢？

   科学级相机CCD用于天文观测主要需要解决两大问题，一是噪声的降低，二是同时确保高传输速度与高分辨率。拍摄出天文界网红观测照片“创世之柱Pillars of Creation”所用的广角相机3 Wide Field Camera 3 (WFC3) 就是由两个可见紫外(Ultraviolate Visible : UVIS) 的CCD组成。每个UVIS传感器的尺寸是2048x4096，也就是八百万像素双摄，拍出的图片令人震撼。

图1 创世之柱Pillars of Creation

   如上所述，目前一些天文观测领域所应用的波段都为可见紫外波段，其中可见光人眼可以直接观察，采集和直观判读更为方便，但同时天体的紫外线光谱可用来了解星际介质的化学成分、密度以及温度；以及高温年轻恒星的温度与组成。

   可以为研究诸如宇宙区域的化学丰度和恒星上的一些化学过程提供重要信息。星系演化的讯息也可从紫外线观测得知。这是因为通常元素的中性和电离态的共振线，在紫外光区比可见光区要丰富的多，故而对紫外线的观测在天文研究中是非常重要的。

   如Raptor的CCD和EMCCD相机，其具有的宽波段、低噪声、高量子效率等优 异性能，涵盖紫外和可见光波段，可应用于天文观测，具体的应用和拍摄图片如下：

图2 Messier 42 - Eagle V 由 Michel Böer and Alain Klotz提供

3 北极光监测图像。由斯瓦尔巴本科中心Kjell Henriksen天文台（KHO）Fred Sigernes博士提供

图4  加蓬2013年11月3日日食