Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Suche einen losen grossen CCD Sensor


von GS (chromosoma)


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Hi, ich und ein Freund von mir wollen einen Detektor  für 
hochenergetische  kosmische Partikel bauen:)
 Diese kommen mit unglaubliche Energie aus dem All, und sollen  die 
Pixel auf dem CCD-chip anregen.
Die CCD Fläche, sowie  Pixelgröße soll möglich groß sein.
Außerdem soll der Chip leicht mit  einem FPGA steuerbar sein.Ich denke 
einen S/W Sensor  wäre hier perfekt.
 Wisst ihr, wo ich so einen CCD sensor  kriegen kann?

von Werner (Gast)


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Böser Kommunist schrieb:
> Die CCD Fläche, sowie  Pixelgröße soll möglich groß sein.
> Außerdem soll der Chip leicht mit  einem FPGA steuerbar sein.Ich denke
> einen S/W Sensor  wäre hier perfekt.

Die CCD-Chips sammeln sowieso nur die Photoelektronen, d.h. die 
Photonenenergie wirkt sich nur über die Nachweisempfindlichkeit aus. Aus 
Sicht des Chips haben alle Elektronen die gleiche Ladung, i.e. die 
Sensoren sind von Natur aus S/W. Die Farbempfindlichkeit wird ggf. über 
davor gesetzt optische Filter realisiert, entweder als Matrix (z.B. 
Bayer-Sensor) oder im Zeitmultiplex (astronomische Kameras).

>  Wisst ihr, wo ich so einen CCD sensor  kriegen kann?
Sony und Hamamatsu über ihre üblichen Vertriebswege habe da einiges zur 
Auswahl. Für Geld kriegt man alles ;-)

von GS (chromosoma)


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Danke für schnelle Antwort. Aber wenn ich den sensor mit z.B alufolie 
verdecke, werden nur  die hochenergetische Partikeln detektiert, die 
durch die Folie durchgehen.


Ist es nicht so, dass die S/W sensoren größere Pixelfläche haben als 
RGB?
Größere Fläche=> bessere Empfindlichkeit. Oder?

von Pink S. (pinkshell)


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Bist du sicher, dass diese Teilchen es überhaupt durch die Atmosphäre 
schaffen? Oder willst du die Luftschauer nachweisen? Ob ein CCD dafür 
geeignet ist?

http://de.wikipedia.org/wiki/Kosmische_Strahlung#Intensit.C3.A4t_und_Nachweis

von GS (chromosoma)


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Wir sind  hauptsächlich an Myonen interessiert, da diese durch 
Metallabschirmung leicht durchgehen, und somit leicht von den anderen 
Teilchen zu trennen sind.

von Werner (Gast)


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> Ist es nicht so, dass die S/W sensoren größere Pixelfläche haben als
> RGB?
Die Pixelfläche steht im Datenblatt. Grundsätzlich bezahlt man zu einem 
großen Teil die Gesamtfläche. Wenn man Kamerasensoren für gleiche 
Bildauflösung vergleicht, ist der Unterschied zwischen RGB und SW wegen 
der Schönrechnerei der Rohdaten gar nicht so groß.

> Größere Fläche=> bessere Empfindlichkeit. Oder?

Je größer die Pixelfläche ist, um so größer ist bei einer bestimmten 
Flussdichte die Trefferwahrscheinlichkeit. Der KAF-1001E von Sony hat 
z.B. Pixel mit 24µm Abstand. Bei anderen Chips geht das runter bis gut 
4µm. Für die Empfindlichkeit ist aber auch entscheidend, wo im Chip die 
Elektronen entstehen und wie gut die Chancen sind, das ein erzeugtes 
Elektron auch wirklich im Potentialtopf gefangen wird, ohne vorher 
wieder zu rekombinieren.

von Werner (Gast)


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Böser Kommunist schrieb:
> Wir sind  hauptsächlich an Myonen interessiert

Seit ihr sicher, dass die Wechselwirkungswahrscheinlichkeit im CCD für 
einen direkten Nachweis hoch genug ist. Meist wird zum Nachweis von 
Myonen das Tscherenkow-Leuchten in einem größeren Wasservolumen 
verwendet.

von GS (chromosoma)


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Na, als ich meine Bachelorarbeit gemacht habe, habe ich mit einem 
Stickstoff gekühltem CCD Sensor gearbeitet, der am Monochromatorausgang 
angeschraubt war. Ich habe regelmäßig starke Peaks im Spektrum 
gesehen,der nichts mit dem Experiment zu tun hatte. Mein Prof. sowie der 
Dr. Betreuer meinten, dies seien die hoch energetische kosmische 
Teilchen , die mit sehr hohen Energien durch die Kameragehäuse 
durchgehen, und somit die einzelne Pixel anregen.

Außerdem habe ich vor kurzem das hier entdeckt, also sollte die CCD 
Methode  für  Muonendetektion funktionieren:)
http://www.popsci.com/article/gadgets/app-turns-your-phone-cosmic-ray-detector

von Pink S. (pinkshell)


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Ja, in dem Link werden Luftschauer detektiert. Ich hatte verstanden, die 
Myonen sollen direkt auf das CCD treffen.

Und dass einzelne Events einen starken Peak im Spektrum erzeugen, kommt 
mir auch spanisch vor.

von foo (Gast)


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Böser Kommunist schrieb:
> Wir sind  hauptsächlich an Myonen interessiert, da diese durch
> Metallabschirmung leicht durchgehen,

Dann werden sie auch durch die dünne Sperrschicht der Pixel leicht 
durchgehen ohne zu wechselwirken.

von foo (Gast)


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Böser Kommunist schrieb:
> habe ich mit einem
> Stickstoff gekühltem CCD Sensor gearbeitet, der am Monochromatorausgang
> angeschraubt war. Ich habe regelmäßig starke Peaks im Spektrum
> gesehen,der nichts mit dem Experiment zu tun hatte.

Ja, damit gab es in den 1970ern kurz nach der Entwicklung der DRAMs 
schon Ärger.
Damals fielen in USA reihenweise die Kassen von Supermärkten auf 
rätselhafte Weise aus, weil Bits umkippten.
Lediglich die ICs von Intel schienen dagegen immun zu sein, und so war 
die Branche sehr sauer auf diese Firma, als man die Ursache herausfand, 
weil Intel den Grund offenbar kannte, aber nicht verraten hatte.
Als Verursacher wurden Alpha-Teilchen, die aus den Keramikgehäusen der 
Chips stammten, dingfest gemacht.
Mit einem Klecks Silikon oder Polyimid auf dem Chip wurde das Problem 
auch bei späteren DRAMs behoben.

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