QSI 6162wsg8 制冷 CCD 相机

QSI 6162wsg8 相机采用 KAF-16200 16 百万像素全画幅 CCD 图像传感器，并采用专为天文摄影而制造的微透镜技术。6 微米像素大小使这款相机成为各种焦距望远镜的理想成像伙伴。CCD 的“bin”功能意味着 QSI 6162wsg8 适用于焦距高达 2.5 米的焦距，并且仍保持每像素 1 弧秒左右（成功成像的建议值）。大型 APS-H 16mp CCD 传感器对角线为 35 毫米，使用 2 英寸安装或 50.8 毫米未安装滤镜时，可在 f/2.8 的范围内顺利工作，且暗角最小。这款相机有带或不带离轴导引器的版本，并可选择五或八位置滤镜轮。

“ws”型号配有快门和滤光轮。“wsg”型号配有离轴导星器、集成导星器端口 (IGP)。

QSI 6162wsg8 相机系统由业界领先的图像采集软件支持，并且提供完整的相机控制 API，可用于创建自定义 Windows 或 Linux 应用程序。

高性能设计

“QSI 600 系列从设计之初就致力于实现柯达全画幅和隔行传输 CCD 图像传感器的最高成像性能。”

两个独立的模拟处理链提供双读取速率，使 QSI 600 系列能够满足两个看似不相容的成像目标。QSI 600 系列高质量模式为需要最低噪声和最大动态范围的应用提供最高的信噪比 (SNR)。高速模式的读取速率为 8MHz，每秒提供多帧的高速读取。读取模式可在程序控制下轻松更改，提供卓越的灵活性，可根据所需的成像目标调整相机的性能。

所有重要的性能特征，包括线性度、读取噪声和光子传输（增益），都在制造过程中经过测试和确认。每台相机的时序和电压都在制造过程中经过精心设置，以确保最大电荷传输效率，并尽量减少电荷注入和其他二次噪声源。QSI 独有的 Research Spec® 分析可确保每台相机均具有最佳性能。

整个相机采用了先进的混合信号设计实践。这允许非常紧凑的设计，同时消除传导和辐射噪声的干扰。专门使用符合 ROHS 标准的多层电路板和表面贴装元件。独特的电路板堆叠方法消除了可能降低可靠性的互连线。

精心设计且隔离的开关电源通过单个 12VDC 电源产生操作相机所需的所有电压。低噪音设计实践和先进的过滤技术完全消除了对相机噪音性能的任何可测量影响。

可以说，CCD 摄像机设计中最重要的方面是视频处理子系统。几乎所有摄像机的性能特征都建立在此子系统上。600 系列视频处理从噪声极低的精密前置放大器开始，以精确放大来自 CCD 图像传感器的微伏级像素信号。然后，该信号通过相关双采样器 (CDS) 进行处理，以降低像素信号中的瞬时读取噪声。随后，信号调节将像素级馈送到高速、精密的 16 位模拟数字转换器 (ADC)，在那里将其转换为 0 到 65535 之间的数字值。整个子系统产生的读取噪声非常小。实际上，它非常小，几乎无法检测到，其贡献不到典型 KAF 图像传感器组合读取噪声的 1/30。低读取噪声和精心选择的摄像机增益可实现出色的动态范围。线性度也很出色，仅受 CCD 图像传感器本身的限制。

CCD 冷却器子系统

QSI 6162wsg8 相机设计的关键是高效的定制 2 级热电冷却器 (TEC) 子系统。智能可编程冷却风扇集成在相机机身后部，用于消除冷却器产生的热量。通常，强制风冷可将调节后的 CCD 温度降低至低于环境温度 45°C，使用 85% 的功率。在低于环境温度 10°C 及以下的温度设置下，可保持严格的 +/- 0.1°C 温度调节。

冷却的 CCD 图像传感器位于密封的环境室内，该环境室内覆盖有防反射涂层的精密光学窗口。该室用超干惰性气体吹扫，以增加热传导并消除室内结霜的可能性。为了延长需要重新吹扫之前的使用时间，使用用户可充电的微筛干燥剂来清除进入室内的水分子。它位于亚微米透气膜后面，以防止 CCD 室受到颗粒污染。

冷却和暗电流

CCD 图像传感器的有效冷却对于长时间曝光成像至关重要，尤其是在天文学中。热产生的电子会随着时间的推移在像素中积累并与构成图像的光电子竞争。这种热电子的积累被称为“暗电流”。它降低了传感器的动态范围并降低了信噪比。最终，热产生的电子将淹没图像。

幸运的是，通过冷却 CCD 可以大大减少暗电流。Onsemi CCD 传感器在 25°C 时以大约每秒每像素 4 个电子的速度积累热电子。温度每下降 6.3°C，暗电流就会减少一半。在 25°C 时，10 分钟的曝光可能会产生 2400 个热电子，而在 -25°C 时仅会产生约 10 个。与 CCD 读取噪声和像素满阱容量相比，这是一个非常小的数字。

快门和滤波器子系统

QSI 6162wsg8 相机通过创新的快门/滤镜子系统实现了其独特的配置灵活性。机械快门和滤镜轮均可在内部安装，同时将相机尺寸的增长保持在最低限度。这可使添加这些功能时后焦距损失降至最低。紧凑的设计还可通过快速光学系统减少晕影。

快门和滤光轮

QSI 6162wsg8 相机采用了 QSI 专有的内置均匀照明机械快门，并为相机增加了内置五位或八位滤光轮。滤光轮可容纳任何标准螺纹 2 英寸或未安装的 50.8 毫米滤光片。可以轻松拆卸和更换滤光轮以更换或清洁玻璃滤光片。可以购买额外的滤光轮，以便快速更换不同的滤光片组配置。快门不仅可用于定时曝光，还可以保持关闭以产生“暗帧”以供后续图像处理。曝光时间可以短至 0.03 秒或长至 240 分钟。快门的额定使用寿命超过 100 万次。

集成导向端口

选择最佳的深空成像导星解决方案始终需要做出妥协。可选的集成导星端口 (IGP) 解决了现有导星解决方案的许多问题。

正确的引导解决方案

使用单独的导向镜进行导向可提供最大的灵活性，但差动弯曲可能是一个问题，尤其是对于长焦距的导向镜。使用内部导向芯片，您不得不通过滤光片引导光线，并且在快门关闭或正在下载图像时根本无法引导。这对于窄带成像仪来说尤其成问题。为了解决这些问题，您可以添加外部离轴导向器，但传统的 OAG 可能会增加一英寸或更多的后焦距以及更多的重量和两个需要牢固固定的新安装表面。

利用滤光轮前方的光线进行引导

QSI 6162wsg 型号通过将精密离轴导向器直接集成到相机机身中，并将拾取棱镜放置在集成彩色滤光轮的前方（就在它所属的位置），解决了其他导向解决方案的问题。

永远不必为寻找导航星而苦苦挣扎

使用带有内置导星芯片的相机时，主要挑战之一是在内置导星传感器的有限视野范围内找到一颗足够明亮的星星来导星。通过红色、绿色或蓝色滤光片拍摄时，⅔ 的可用光线会被滤光片阻挡，不会传输到内置导星芯片，从而保证用于导星的信噪比较低。这个问题在使用窄带滤光片时会变得更加严重，因为只有 1% 的星星总光线会到达导星芯片。通过将拾取棱镜放置在滤光片前面，您始终可以利用所有星星的光线来导星。

集成导向端口支持快速光学系统

通过将离轴导向器集成到相机中，我们能够将拾取棱镜定位在非常靠近内部滤光轮的位置，从而将后焦距降至最低，并且与传统 OAG 相比，消除了任何弯曲或旋转的可能性。大型 ½” 方形拾取棱镜被最佳地定位在靠近内部滤光轮的位置，支持使用带有大型传感器的导向相机，同时即使在非常快的光学系统下也能防止主传感器出现任何晕影。

灵活的引导相机选项

可选的集成导向端口 (IGP) 安装在 QSI 6162wsg8 型号上时，旨在支持任何后焦距为 12.5mm 或更小的相机，这些相机可使用 C 型接口、STi 接口或 T 型接口螺纹进行连接。许多相机都设计有 12.5mm 后焦距，以兼容 CS 接口镜头。CS 接口镜头使用与 C 接口相同的螺纹 (1″ x 32tpi)，但后焦距为 12.5mm，而 C 接口为 17.5mm。

简单、坚固的相机对焦指南

导星相机使用 C 型接口、Sti 接口或 T 型接口螺纹适配器（订购时指定）连接到 OAG。螺纹适配器位于对焦环顶部，允许导星相机旋转到任何位置。对焦环拧到对焦底座上，在对焦导星相机时允许 3 毫米的移动。对焦后，对焦环用固定螺钉锁定。如果需要，仍可手动旋转导星相机，而无需改变焦距。最终结果是坚固、易于对焦的导星相机，当您的支架跟踪夜空的视运动时，它不会移动或弯曲。

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