Test of Atik460EX CCD camera for spectroscopic observations

[Christian Buil]

First light for me of an Atik460EX CCD camera on Lhires III spectrograph :

Some spectra sample (Celestron 8 telescope, Lhires3 2400 l/mm - 23 microns)

beta Lyr


Note the tentative for obtain in the same acquisition the information for
Halpha line and 6678 HeI line. The phyisical size of ICX694AL CCD is limit
for obtain the full target spectrum. Dommage.

QR Vul (9 x 300 sec exposure)


AZ Cas


The resulats are correct.
Spectra taken with a binning 2x2 regime (9.08 microns equivalent pixel size)

Noise measure and quantum efficiency of Atik460EX:

http://www.astrosurf.com/buil/isis/noise/result.htm

Images of the setup:





Christian B

[Thierry Garrel]

Salut Christian,
Le capteur n'est pas assez grand pour avoir h alpha et HeI en même temps au 2400tt. C'est dommage.
12,5mm x 10mm pour le sony 460EX et 13.8 mm x 9.2 mm pour le Kaf 1600 qui couvre pourtant bien les deux, 1.8mm qui font la diffférence et peut être l'intérêt ?.
Par ailleurs est ce que tu penses que la couverture du sony460EX est suffisante pour l'eshell ?

Thierry

[Paolo Berardi]

Hello Christian and Thierry! Thank you for interesting CCD test. It is a pity that the width of the sensor (the same of mine) is beyond the limit that comprises both important spectral rows.

I hope it's not off-topic, I would like to report my experience with the same sensor but different manufacturer. In fact use the new model Starlight Xpress SXVR-H694 with a ICX694ALG black and white sensor type.

This is a spectrum profile (slightly cropped) of Be star HD 195554, magV 5.9, I taken from my observatory (sub-urban site) with Lhires III 2400, 35um slit (a little bit oversampled), C9.25 and 5 x 480s exposure time in binning 2x2.



My setup (SXVR-H694 and Lodestar in slit view):



I measured the ccd contribution of noise with the specific function of ISIS, obtaining these value (sensor temperature at 0 degree celsius):

CCD SXVR-H694 s/n H694RL-037 (no binning):

Camera gain (inverted) : 0.319 e-/ADU
Read Out Noise (RON) : 6.08 électron(s)
Offset mean level : 2148.9 ADU
Dark mean level : 2165.5 ADU
Dark signal : 0.0110 e-/s

Ciao,
Paolo

[Christian Buil]

Le fait est que la camera Atik460EX (ou son équivalent SXVR-H694) a bien du mal à couvrir le domaine spectral Halpha-HeII. Dommage en effet. La faute pour partie pour disposer de bonnes raies du néon pour calibrer (on pourrait pousser un peu à gauche encore Halpha - mais on perd alors une raie essentielle du néon pour étalonner).

Excellent spectre Paolo et merci pour les mesures de la caméra SXVR-H694 (thanks Paolo for measure, added to global camera perfos collection - but can you precise the CCD temperature during your test ?).

Comme on voit le CCD ICX694AL donne des résultats assez comparable à la configuration moins chère Atik314L+. Ca demeure un bon choix, et le gain est particulièrement élevé dans l'UV en particulier - mais à un prix plus élevé bien sur. Le fait que le capteur est plus grand peu être exploité pour mieux calibrer tout de même et saisir un champ spectral plus large. Ce n'est jamais un mal.
Opto-électroniqument parlant, ces nouveaux CCD Sony sont significativement meilleurs que la séfrie KAF-1600 (bruit de lecture et courant d'obscurité) - c'est un peu un autre monde.

La caméra Atik460EX devient nettement supérieure à l'Atik314L+ dès lors que l'on peu faire du binning 2x2, ce qui est le cas avec certaines combinaison LISA et aussi avec le Lhires III 2400 t/mm. J'ai tendance à recommander de tester cette configuration - où on n'est pas encore sous échantilonné avec des pixels de 9 microns. Cela dépote particulièrement bien (Paolo, excellent initiative to work in Bin 2x2 regime with your configuration - nearly optimal sample for detectivity).

Le cas eShel est compliqué Thierry : je n'ai pas encore testé, et je pense que le binning 2x2 est en revanche ici non recommandé. Le bin 1x1 et des petits pixels avec ce spectro ne sont pas un mal car on gagne à bien échantillonner en raison des correcion de distorsions à faire et de l'écart inter-ordre qui permet de mieux évaluser le backgroiund. Donc cela est positif. Par contre la perfo en bin 1x1 en terme de détectivité et de couverture spectrale est a mesurer (ou calculer au minimum). Je me prononce pas pour le moment, mais essais à venir par moi ou d'autres.

Christian

[Paolo Berardi]

thanks Paolo for measure, added to global camera perfos collection - but can you precise the CCD temperature during your test ?

You're welcome Christian! Temperature of sensor, during the test which I showed the results, was zero degree Celsius. I performed the test during a very warm evening, so I did not go below zero. If you prefer I can repeat the measures with lower temperature. Also I am very satisfied with the camera. The only problem I have found is a small amount of instability of the offset value that I noticed depends on the temperature of the electronics (with the same sensor temperature). Hope this is not a big problem (in every observing session I take bias frames series - in addition to flats - while use library master darks).

Ciao,
Paolo

[Francois Teyssier]

Comparaison between Sony 285 (Atik 314, Starlight SXV-H9) and 694 (SXVR 694, Atik 460EX QE curves
(found on Starlight website)

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[Thierry Lemoult]

Hello Christian

As-tu testé ou calculé l'ATIK460EX avec l'eShel ? Je me pose la question de l'achat de cette camera pour remplacer ma veille ST8 (KAF1603) Ma ST8 a des pixels de 9 microns, et un bruit de lecture mesuré de 20 e- à T=-20°C . J'ai l'impression d’être limite sous échantillonné et d'avoir du bruit du aux espaces inter pixel. Le spectre a une FWHM horizontale et verticale de l'ordre de 3 pixels.
Thierry

[Christian Buil]

Thierry,

La réponse est ici (tout récent !) :

http://www.astrosurf.com/buil/eshel4/28 ... arison.png

Christian B