DSI Pro 模组

DSI Pro Mods 使用 DSI Pro 进行天文光度测量 Jeff Hopkins Hopkins Phoenix Observatory Phoenix, AZ 2006 年 9 月 5 日 摘要 彩色深空成像仪 (DSI) 不能用于天文滤光片光度测量，而 DSI Pro 可以。要完成严肃的工作，需要对相机进行一些简单的修改。这些修改包括用滤光轮替换滤光片滑轨以及添加简单的热电冷却器 (TEC)。通过这些修改，DSI Pro（和 DSI Pro II）提供了一种即使在光污染的郊区也可以使用小型望远镜进行专业天文测光的方法。本文介绍了这些修改以及使用相机进行 BVRI CCD 光度测量所需的内容。图 1 Meade 12” LX200 GPS 望远镜上经过修改的 DSI Pro 虽然用于天文用途的 CCD 相机已经存在了十多年，但直到最近才向业余市场提供价格实惠且易于使用的 CCD 设备。其中最早的一些是网络摄像头。一些人发现了它们并进行了修改，产生了令人惊讶的高质量结果。网络摄像头最适合处理较亮的物体，例如行星、月球和太阳成像。对于深空成像，网络摄像头需要进行修改，而这些修改超出了许多业余爱好者的能力。当 Meade 推出彩色深空成像仪 (DSI) 时，情况发生了变化。现在，无需对相机进行任何修改即可进行深空成像。仅凭该软件就值这个相机的价格，因为该软件的质量远远超出了文档的要求。 由于彩色 DSI 的 CCD 芯片内置了 RGB 滤镜，很难或不可能找到合适的滤镜使相机与标准测光系统匹配。另一个问题（主要发生在温暖的月份）是相机没有冷却，在环境温度下运行。在彩色 DSI 发布后不久，Meade 发布了单色版本 DSI Pro。DSI Pro 为严肃的 CCD 测光提供了一个良好的起点。因为相机是单色的，所以附带了一个用于 RGB 滤镜的 4 滤片滑轨。使用带有外部滤镜的 DSI Pro 的优点是单色相机更灵敏并提供更好的分辨率，虽然附带的滤镜滑轨可用于固定光度滤镜，但很快就会发现这不是一个好主意，而且滤镜滑轨是开放式的，会使滤镜暴露在灰尘、露水、指纹和划痕中。第一步是用一个类似于彩色 DSI 上使用的低剖面适配器板替换滤光片滑轨支架，见图 2。这消除了滑片所在的大开口，并缩短了与 CCD 芯片的距离。这些适配器可以从 ScopeStuff 购买，网址为 http://www.scopestuff.com/，价格为 37 美元。 注意：原来的 1.25 英寸物镜转换器可以与新的适配器一起使用，但最好将滤光轮安装得比物镜转换器更靠近相机。用薄型适配器板替换原来的滑轨支架适配器非常简单。有 4 个小十字头螺钉将适配器固定到位。这些螺钉和原始适配器被拆除，并替换为薄型适配器和新的较短螺钉。注意：相机的四角有 4 个六角头螺钉。六角头螺钉将相机固定在一起。请勿在进行此修改时卸下这些螺钉。图 2 带滤镜滑轨和薄型/原装适配器的原始 DSI Pro 在 DSI Pro 上安装薄型适配器后，下一步是添加滤镜轮。

市场上有几种价格远低于 100 美元到接近 1,000 美元的产品。 ATIK 手动滤镜轮是一个很好的折衷方案。也可以从 ScopeStuff 购买，价格为 199 美元。滤镜轮制作精良，最多可容纳 5 - 1.25” 旋入式滤镜。图 3 显示了带有 ATIK 滤镜轮和 F/3.3 减焦器的相机。使用减焦器的原因是为成像仪提供更大的视野。这使得在同一视图中查找星星和获得比较星星变得更加容易。图 3 带滤镜轮和 F3.3 减焦器的改进型 DSI Pro 对于大多数光度测定，必须使用特殊滤镜。DSI Pro 和 DSI Pro II 的 RGB 滤光片不能用作光度滤光片。对于 CCD 测光，有 5 种光度滤光片可用。虽然还有其他滤光片，但最常用的是紫外、蓝色、视觉、红色和红外 (UBVRI)。除非您计划使用米级望远镜，否则 U 滤光片没有多大价值，因为 DSI Pro CCD 在该波段不敏感。 Astrodon 拥有一套 BVRI 滤镜，售价为 309 美元，请参阅 Astrodon 的 Schuler UBVRI 光度滤镜，网址为：http://www.astrodon.com/products/product.cfm?CatID=4。DSI 系列相机使用环境冷却。在凉爽的夜间温度下，这些装置仍必须创建并从每个图像中去除暗帧，以消除热像素，但在亚利桑那州凤凰城的夏季，天文台的温度在午夜可能接近 100 华氏度。在这种温度下，即使减去暗帧效果也不好。因此，尝试为 DSI Pro 添加冷却系统，最初是为了看看在最低成本和最小修改量下能做些什么。注意：这种冷却修改可用于所有 DSI 系列相机。除了减少暗电流，冷却还能提高相机的灵敏度。冷却 CCD 最简单的方法可能是使用热电冷却器 (TEC)。TEC 是迷人的设备，由两块金属板之间的半导体夹层组成。通过在两个金属板之间施加直流电压，实际上会产生令人惊讶的热量和冷却量，热侧的散热片非常重要。两块板表面都需要涂抹导热膏，以提供有效的热量和冷却传递。有些人会注意到，没有温度调节或传感器。这些可以添加，但会增加复杂性。如果允许相机在通电和冷却的情况下运行 15 至 30 分钟，则温度将稳定下来。当设备稳定后，应拍摄当晚的新暗帧。此步骤效果良好。对于零件，我推荐以下产品： 40 mm TEC，部件号 PJT-7 @ 12 VDC 3.5 A 电源部件号 PS-1231 @ 15.85 带 12 VDC 风扇的散热器，零件