Prąd na fotodiodzie

[Behlur_Olderys]

4 minuty temu, trouvere napisał:

z całą pewnością nie były to smugi kondensacyjne (noc)

Nocą nie ma smug kondensacyjnych? Eeee... nie wierzę... (gra słowna z wątkiem o kreacjonistach niezamierzona )

 

 

, poza tym trzeba wziąć pod uwagę czas: kilka minut, samolot oddalił się w tym czasie o dobrych kilkadziesiąt kilometrów a dysze były w dalszym ciągu widoczne (oczywiście coraz mniejsze),

pytanie zachodzi: co kamera rejestrowała ?

podczerwień ? no z całą pewnością podczerwień,

Twoja pewność siebie znowu spotyka się z moim podziwem  Ja tak nie potrafię 100% być pewnym czegokolwiek...

 

ale dokładniej to którą podczerwień (jaki zakres) ?

wykresy czułości spektralnej matrycy kończą się na ok 750nm ze spadkiem czułości względnej ok 65%,

temperatura gazów wylotowych pasażerskiego silnika odrzutowego nie przekracza 1750 K co daje peak promieniowania podczerwonego o długości fali 1.65 um,

1750K? To bardzo dużo. Ja tam powiedziałbym, że raczej dużo mniej, więc przechodzimy coraz dalej w mikrometry...

https://www.quora.com/What-is-the-temperature-of-jet-engine-exhaust#:~:text=Most of the energy is,haul airliners%2C trasnports and fighters.

 

 

jakim sposobem matryca krzemowa (kolorowa bez filtra IR) której teoretyczny zakres "widzenia" kończy się na ok.  1.1 um rejestrowała promieniowanie IR o tak długiej fali, żeby było śmieszniej to niejednokrotnie rejestrowała również gwiazdy (całkiem jasne), których nie było w zestawieniach ani Stellarium czy KStars.
Nie wiem, jakie masz zestawienia w Stellarium czy KStars, ale ja sprawdzam gwiazdy w Simbad:

http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-fcoo

I jeszcze nie znalazłem gwiazdy, której by tam nie było  W szczególności IR

 

 

Ogólnie, przypadek o którym mówisz jest ciekawy, ale nie wiem, czy daleko idąca hipoteza, że na krzemie zarejestrujesz 1650nm powinna być brana na serio pod uwagę. 

Weź pod uwagę, że technologia SWIR jest chroniona przez ITAR i nie bez powodu. Na falach ~1500nm widzisz przez dym, przez mgłę. Na ~1200nm masz może jeszcze, ja wiem, 1% czułości. Ona spada eksponencjalnie. Na 1500nm krzem ma pewnie czułość w rodzaju 0.001%, na pewno gdzieś można to sprawdzić.

 

 

[WielkiAtraktor]

Czy nie sami sobie już odpowiedzieliście? Peak peakiem, ale wg prawa Plancka z obu stron są jeszcze  ogony, i to najwyraźniej łapie się jeszcze na krzemie przy odpowiednio gorącym źródle.

[szuu]

do przykładu z samolotem dodam jeszcze że często widziałem w kamerze z krzemowym sensorem ludzi o temperaturze 36,6 ale w termowizji nigdy nie było widać gorących gazów

[Behlur_Olderys]

2 godziny temu, trouvere napisał:

No to co powiesz na fakt, że kamerą CMOS z matrycą IMX290 bez większych problemów widzisz na ekranie grzałkę i grot lutownicy, o temperaturze samego grota rzędu 360*C ?

Dodam tylko, że peak promieniowania ciała o temp. 360*C wynosi ok. 4.39 um.

 

W ciemności, a i przy słabym świetle oddalonego monitora (ekranu) również.

 

Nie napisałem, że ich nie ma.

 

Ja bym sprawdził jeszcze tak dla pewności z filtrem ucinającym VIS, np mój ulubiony 850nm

Albo sam zobaczę na asi120mm w końcu lutownicę też mam  Jestem bardzo ciekawy...

[szuu]

6 minut temu, Behlur_Olderys napisał:

 

Ja bym sprawdził jeszcze tak dla pewności z filtrem ucinającym VIS, np mój ulubiony 850nm

Albo sam zobaczę na asi120mm w końcu lutownicę też mam  Jestem bardzo ciekawy...

 

 

dla porównania podczerwień termiczna:

[Behlur_Olderys]

30 minut temu, szuu napisał:

(obrazki które mają mnie przekonać)

 

Jeszcze brakuje kluczowego dowodu:

Te same 4 sytuacje, tylko z wyłączoną lutownicą

Może ona ma po prostu taki niecodzienny, podczerwony kolor?

 

Żartuję oczywiście, dowody są przekonujące, i choć w pierwszech chwili (dla mnie) szokujące, to po oswojeniu się z efektem, całkiem oczywiste...

 

No ale w astronomii nie mamy do czynienia - niestety - jedynie z emisjami termicznymi. Mamy tam też absorpcję, emisję pasmową, nie wiem, co jeszcze. Wiadomo, że podczerwone gwiazdy widać też na zwykłych zdjęciach...

Edytowane 7 Grudnia 2020 przez Behlur_Olderys

[calla]

no, potwierdzam na ASI462 jarzy się jak talala grot rozgrzany do 500C. ekspozycja 45ms. Fota bez żadnego filtra, w pokoju normalnie oświetlonym, tylko schowane pod biurkiem

Edytowane 7 Grudnia 2020 przez calla

[Behlur_Olderys]

36 minut temu, calla napisał:

no, potwierdzam na ASI462 jarzy się jak talala grot rozgrzany do 500C. ekspozycja 45ms. Fota bez żadnego filtra, w pokoju normalnie oświetlonym, tylko schowane pod biurkiem

 

Aż się prosi (na ASI462) o fałszywe RGB 750-900-1050nm

[Behlur_Olderys]

@trouvere to chyba jakiś stary sensor, prawda? Ciekawe, jaki ma gain?

 

A tu moja kontr-ciekawostka  - gain 0.16uV/e-.

https://www.hamamatsu.com/resources/pdf/ssd/g13913_series_kmir1033e.pdf

To niezbyt dużo - trzeba dobrego ADC żeby zmierzyć pojedyncze uV (6 elektronów wg tej specyfikacji). Ale chyba najbliższe realnemu zastosowaniu... No i nie powinno być jakieś super drogie, takie maleństwo... Jakbym miał swoją firmę to pewnie byłoby mi łatwiej się pytać...

Szkoda tylko, że Hamamatsu jest takie ostrożne wobec klienta, już się mnie pytają, czy chcę to do zastosowań nuklearno-militarnych...

Nie wiem, czy mi odpowiedzą w ogóle z tą ceną. Ale pomęczę ich jeszcze. 

[Mareg]

1 godzinę temu, Behlur_Olderys napisał:

@trouvere to chyba jakiś stary sensor, prawda? Ciekawe, jaki ma gain?

 

A tu moja kontr-ciekawostka  - gain 0.16uV/e-.

https://www.hamamatsu.com/resources/pdf/ssd/g13913_series_kmir1033e.pdf

To niezbyt dużo - trzeba dobrego ADC żeby zmierzyć pojedyncze uV (6 elektronów wg tej specyfikacji). Ale chyba najbliższe realnemu zastosowaniu... No i nie powinno być jakieś super drogie, takie maleństwo... Jakbym miał swoją firmę to pewnie byłoby mi łatwiej się pytać...

(...)

 

Martwi fakt, że dla cytowanej przez Ciebie czułości (160 nV/e-) "readout noise" jest (typowo) 300 uV, co odpowiada niestety 300 / 0.16 = 1800 elektronom.

Druga zła wiadomość jest w wierszu "Dark output" z typową wartością +/- 0.1 V/s, podaną dla czułości 16 nV/e-. Dla zakresu 160 nV/e- wzmocnienie jest 10 razy większe, więc prędkość zmian napięcia na wyjściu od prądu ciemnego będzie +/- 1 V/s.
Linijka wyżej jest "Saturation output voltage", które wynosi (typowo) 2.2 V. Łącząc te dwie dane dostajemy, że w najgorszym przypadku napięcie wyjściowe osiągnie wartość nasycenia po 2.2 s tylko od prądu ciemnego.
Prąd ciemny jest +/-, więc może być też odwrotnie: mierzymy strumień światła, który przy czasie pomiaru 2.2 s dawałby 2.2 V na wyjściu, ale zostanie skompensowany przez ujemny prąd ciemny i na wyjściu będzie 0.
Sugeruje to, że ten czujnik nie nadaje się do pomiarów z długimi czasami. Potwierdzają to też dane z karty katalogowej, które zostały zmierzone z czasem 1 ms dla zakresu 160 nV/e- i 10 ms dla 16 nV/e-.
Proszę nie zabijać posłańca, który przynosi złe wieści.

 

EDYTA: @trouvere był szybszy ze złymi wieściami, więc jakby co, to on jest tym posłańcem. Ja tylko nieśmiało potwierdzam.

Edytowane 7 Grudnia 2020 przez Mareg

[Behlur_Olderys]

1 godzinę temu, trouvere napisał:

Jeszcze jakieś 2-3 lata wstecz ta seria była w ofercie Perkin-Elmer, obecnie discontinued.

Ale tu masz datasheet:D Series Line Scanners - Perkin Elmer.pdf

A co najważniejsze dostępny od ręki i za w miarę rozsądne pieniądze, po prostu mam go.

 

Co się dziwisz skoro pytasz o niesłychanie specyficzne podzespoły, na jaką jasną cholerę amatorowi Near infrared image sensors for portable analytical instruments ?

Nie wystarczy "zwykły" sensor ?

Te o które pytasz, to dla służb i woja.

Filtruj swoje zapytania i przede wszystkim pisz to o czym wspominałem kilka postów wcześniej, teraz gdy ja wyślę zapytanie o matrycę będzie trochę dziwnie (z ich punktu widzenia). Trzeba będzie tłumaczyć się, że nie mam nikczemnych zamiarów a jedynie "świra" .

 

Co do Elmera - mam w domu ILX551B, podobny sensor, tylko muszę ogarnąć zasilanie i elektronikę - nie mam czasu na lutowanie ostatnio...

On ma 14x14um 2048 pixeli, tylko że to się robi już spory kawał "czegoś" - TSL1401 wchodzi pod CMount holder na płytce, a ta kobyła już nie.  Nawet do takiej pustej kamerki - kostki nie wejdzie, chyba że na ukos  Trudno to sprząc z optyką, muszę zrobić research w temacie.

 

Co do zapytania - ja pytałem ich tylko o sensor 64x64. Specyficzne czy nie, czemu zwykły człowiek nie może po prostu sobie kupić czegoś takiego, do licha? Są kamery astrofoto za kilkanaście k EURO, są teleskopy za kilkadziesiąt tysięcy które każdy sprzeda Ci bez zmrużenia oka, ceny są normalnie podane. Nawet adaptatywna optyka w Thorlabs jest normalnie wyceniana. Rozumiem, że zimna wojna wciąż trwa a my jesteśmy po złej stronie?

 

 

 

Edytowane 8 Grudnia 2020 przez Behlur_Olderys

[ZbyT]

23 minuty temu, Behlur_Olderys napisał:

 Rozumiem, że zimna wojna wciąż trwa a my jesteśmy po złej stronie?

 

COCOM?

chyba już nie działa ale nawyki pewnie pozostały

a wiesz, że jeszcze niedawno tlenek ceru powszechnie używany do polerowania luster teleskopów był materiałem strategicznym? Rektor musiał pisać do ministerstwa prośbę o zakup 100g, a ja na allegro kupiłem bez ograniczeń

 

pozdrawiam

[Behlur_Olderys]

Pomęczę jeszcze....

 

Wszyscy zgadzamy się, że dla przeciętnej apertury 60mm (arbitralnej oczywiście) moc docierająca od gwiazdy 10mag będzie musiała być 15 rzędów wielkości słabsza, niż moc od Słońca, a to jeszcze pomnożone przez powierzchnię apertury około 0.03m^2.

A więc w gołych liczbach mówimy o mocy w rodzaju 30fW. Plus minus rząd wielkośc, ale raczej minus

 

 

Tak czy inaczej, jeśli moc docierająca na sensor jest rzędu femtowatów (10^-15) to można naiwnie założyć, że jeśli f dla 1000nm =~ 3e14 Hz, E ~= 2e-19J, to liczba fotonów na sekundę wynosi jakieś... 10^4?

Kilkanaście, a może kilka tysięcy fotonów na sekundę? Jest to możliwe?
Wtedy dowolna kamera postulująca gain na poziomie kilkuset elektronów / ADU już byłaby w miarę ok, prawda?
Chyba że gdzieś uciąłem parę rzędów wielkości?

 

PS

Jeszcze w ramach marketingowego żartu - zobaczcie, jakie "fajne" kamery z czułością aż do 1700nm!
http://www.iberoptics.com/en/uv-ir-viewers-and-sensor-cards/_low-cost-ir-camera-400-1700-nm-4062.html
W środku pewnie ten sam sensor, co w ASI120mm, tylko QE narysowali logarytmiczny i wygląda nieźle

Z drugiej strony - sprawność krzemu w 1500nm to dziesiąte części procenta... Więcej, niż się spodziewałem! 

 

Edytowane 8 Grudnia 2020 przez Behlur_Olderys

[ZbyT]

pomijając uproszczenie w postaci przeskalowania ze światła widzialnego na podczerwień to wygląda na to, że wszystko się z grubsza zgadza

fotografując Jowisza bez problemu rejestrują się jego księżyce o jasności około 6 mag przy czasach ekspozycji około 10 ms. Gwiazda 10 mag jest około 40 razy słabsza więc trzeba 40 razy dłuższej ekspozycji by zarejestrowała się na matrycy na zbliżonym ADU. jeśli te księżyce dają kilkanaście fotonów w 10 ms to gwiazda 10 mag dostarcza te kilkanaście fotonów w czasie 400 ms czyli kilkadziesiąt w ciągu sekundy. Biorąc pod uwagę, że energia jaką niosą fotony w podczerwieni jest około 2x mniejsza niż w paśmie widzialnym to wychodzi szacunkowo około 100 fotonów na sekundę czyli popełniłeś błąd na poziomie 2 rzędów

 

gwiazdy 10 mag są w fotografii DS-ów uważane za jasne. Bez problemu można zarejestrować gwiazdy 20 mag przy ekspozycjach na poziomie 30 minut (oczywiście wchodzi tu w grę wiele czynników)

 

wracając do meritum fotodiody nie służą do rejestracji bardzo słabych sygnałów na poziomie pojedynczych fotonów. Od tego są matryce CCD o CMOS. Nawet gdy dla podczerwieni ich QE jest na poziomie 5% to i tak potrafią zarejestrować pojedyncze fotony bo prąd ciemny jest na poziomie kilku elektronów podczas gdy w fotodiodach ten prąd to tysiące elektronów. Stosując odpowiednio dużą ilość pomiarów i obróbkę statystyczną pewnie da się wydobyć informację o pojedynczych fotonach ale czy warto skoro zwykła matryca CMOS daje to w standardzie?

 

pozdrawiam

[Behlur_Olderys]

14 minut temu, ZbyT napisał:

 

 

wracając do meritum fotodiody nie służą do rejestracji bardzo słabych sygnałów na poziomie pojedynczych fotonów. Od tego są matryce CCD o CMOS. Nawet gdy dla podczerwieni ich QE jest na poziomie 5% to i tak potrafią zarejestrować pojedyncze fotony bo prąd ciemny jest na poziomie kilku elektronów podczas gdy w fotodiodach ten prąd to tysiące elektronów. Stosując odpowiednio dużą ilość pomiarów i obróbkę statystyczną pewnie da się wydobyć informację o pojedynczych fotonach ale czy warto skoro zwykła matryca CMOS daje to w standardzie?

 

pozdrawiam

 

100 fotonów na sekundę - tak, to już coś konkretnego

 

Z tego co mówisz to może się nawet okazać, że łatwiej będzie łapać zwykłym cmosem krzemowym te 0.1% elektronów (poniżej 1e-/s dla gwiazdy 10mag, całe szczęście większość gwiazd w pasmach J i H jest jaśniejsze niż wizualnie), które "wytrącą się" z sygnału, niż stosować niby lepszy InGaAs obarczony sporym szumem i innymi złymi rzeczami... 

 

W takim razie nic, tylko zdobyć odpowiedni filtr

 

[Mareg]

Też uważam, że może lepiej najpierw pocisnąć ile się da standardowe matryce, bo jak pokazuje ten wątek, przebicie ich parametrów wcale nie jest łatwe.

Czułość takiej ASI 462 dla 1 um spada do 40 %, czyli prawie nic w porównaniu do naszego tu skakania po rzędach wielkości.

Niestety nie znalazłem żadnych wykresów co się dzieje dalej.

[Mareg]

Godzinę temu, Behlur_Olderys napisał:

(...)

Jeszcze w ramach marketingowego żartu - zobaczcie, jakie "fajne" kamery z czułością aż do 1700nm!
file:///C:/Users/sjvd26.EUROPE/Downloads/IberOptics_IR Viewer Cameras__.pdf

(...)

 

Prosimy o wykres lub działający link !

[Behlur_Olderys]

2 minuty temu, Mareg napisał:

 

Prosimy o wykres lub działający link !

Już podmieniłem

 

[Behlur_Olderys]

Mam i ja lutownicę

Sensor MT9V022, kamera PGR Firefly, 250ms w totalnej ciemności. Jakieś 300 st. C.

 

 

Dla ciekawskich - taki jest wykres QE

Edytowane 8 Grudnia 2020 przez Behlur_Olderys

[Behlur_Olderys]

W dniu 9.12.2020 o 13:13, trouvere napisał:

 

ustawiamy gain kamery na max i sukcesywnie zmniejszamy czas ekspozycji do momentu gdy nasz obiekt zacznie być ledwie rozpoznawalny na tle szumów co da nam informację jakiego zakresu dynamiki w podczerwieni możemy oczekiwać rejestrując obraz.

 

To działa, jeśli znasz moc nadajnika

 

Notabene, może trzeba by wydzielić dział forum - astronomia podczerwona? Jest sporo tematów w tej dziedzinie...

 

A ja mam taką ciekawostkę: Lampy uliczne sodowe mimo wszystko dają ostro nawet w podczerwieni:

(te jarzące się na maksa okna z lewej w świetle widzialnym to były zaciągnięte zasłony :D)

 

Ale już ledy - te słupki na pierwszym planie oświetlające podjazd - w 850nm wyglądają jak dziwne ozdoby chodnika:

To dobry znak dla długoczasowej fotografii z miasta

 

Zdjęcia są nieostre, bo robione z ręki obiektywem 16mm i ASI120mm + ZWO 850nm