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PBL: Profileur de turbulence à haute résolution pour le Dôme C. Erick Bondoux, Julien Borgnino, Cécile Combier, Jean-Baptiste Daban, Caroline Daire, Richard Douet, Jérôme Maire, François Martin, Carolyn Robert, Alex Robini, Andrei Tokovinin, Aziz Ziad. - PowerPoint PPT Presentation
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Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010
PBL: Profileur de turbulence à haute résolution pour le Dôme C
Erick Bondoux, Julien Borgnino, Cécile Combier, Jean-Baptiste Daban,
Caroline Daire, Richard Douet, Jérôme Maire, François Martin,
Carolyn Robert, Alex Robini, Andrei Tokovinin, Aziz Ziad
Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010
Implications of atmospheric turbulence parameters on HAR
techniques Specification of AO systems:
• Number of lenslets & actuators (r0)
• Correction band-pass (0)
• DM stroke (r0,L0)
• Need of a tip/tilt system (r0,L0)
Interferometry:• Fringe excursion (r0,L0)
• Isopistonic Angle (r0,L0,0)
Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010
Multi-Conjugate AO
Specifications: Number & positions of DMs WFS specifications
(lenslets, actuators & bandpass)
Stroke of DMs Need of tip/tilt
Need of profilers: Cn
2(h)
L0(h) v(h)
Sources
Turbulent layer 2
Turbulent layer 1
Deformable Mirror 1
Command module
Deformable Mirror 2
WFS WFS
Telescope
Cn2(h)
Wavefront sensors
Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 MOSP at Dome C
MOSP: Monitor of Outer Scale Profile
Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010
Image Plan
Telescope
Lunar limb
Alt.
0
CCD
Turbulent layer
Atm
osp
he
re
h
2nC (h), L0(h)
Exposure time=2ms
Freq. Acquis.=33Hz
MOSP: Experimental Devise
( C (h)=cst D=0.6m h=5000m)2n
AA transverse structure function :
L0 =
2)()()( rrD
Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010
Comparison MOSP & SCIDARMauna Kea, 2005
Simultaneous extraction of CN
2(h) and L0(h)
Excellent agreement with Scidar data
Similar resolution in the ground layer
SCIDAR * MOSP
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High resolution CN2 profiler: PBL*
This profiler is a DIMM observing the moon limb
* Profileur Bord Lunaire
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High resolution CN2 profiler: PBL
PBL optical devise:
Moon limb images on the CCD:
Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010
PBL: High Resolution Profiler PBL is a differential monitor (vibrations):
)()()()()( 02010201 C
12
),,()( hBdhKC
For the whole atmopshere:
The Kernel K is function of spatial covariances:
)()()(2),,( hBChBChChBK
Spatial covariance triplet for one turb-ulent layer
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Etat d’avancement du projet PBL
Télescope et monture ont été durcis pour fonctionner dans les conditions du Dôme C:
Modification du tube en Invar Reprise de la fixation du tube
sur les cellules portant les optiques
Dégraissage et regraissage avec une graisse basse température
Collage des miroirs primaire et secondaire avec une colle basse température+ pièce antiflopping en PTFE
Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010
Montage Opto-mécanique PBL
Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010
Mécanique PBL
Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010
Mécanique PBL
Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010
Mécanique PBL
Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010
Thermalisation PBL
Thermalisation de l’instrument:• Isolation
• Installation des sondes thermiques (moteurs, optique, CCD+platine focus, chercheur)
• Installation des résistances chauffantes (moteurs, boitier optique, boitier CCD+platine focus, chercheur, masque)
• Evaluation de la puissance nécessaire
• Boitier de régulation
• Câbles+Connecteurs
• Alimentations (moteurs, résistances, régulateurs…)
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Thermalisation instrument PBL
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Boitier de thermalisation PBL
Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010
Tests au froid
Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010
Logiciel d’acquisition et de suivi PBL
Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010
Financement du projet PBL INSU: 30Keuros ASHRA: 12,5Keuros Contrat ELT-DS: 11Keuros BQR Fizeau: 6Keuros BQR OCA: 8Keuros PPF OPERA: 3,2 Keuros
Total=70,7Keuros
Dépenses: Monture AP3600 Télescope Meade M16 Caméra PixelFly Optiques Platines Mcontrôle PC d’acquisition+Disques de
sauvegarde Câbles Électronique Mécanique Missions Salaire Erick Bondoux
Total=65,5Keuros
Campagne d’observation à Paranal 5-20 Août 2011: 5,2Keuros
Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010
Calendrier prévisionnel Décembre-Janvier: Installation et mise en œuvre du PBL sur le
site du Dôme C
Novembre/Mars: Finalisation d’une copie de PBL
Avril/juin: Tests au Mt Gros
Juillet: Envoi à Paranal
Août: Campagne d’observation à Paranal avec le MASS-DIMM (Tokovinin & Sarazin)
Septembre/novembre: Traitement des données de Paranal
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Fin
Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010
* Flat & Dark field
* Median Filter
* Image gradient: convolution by Prewitt Filter:-1 -1 -1
0 0 0
1 1 1
Limb detection by centroid method:
Processing of differential angular covriance Angular transverse between the two moon limbs (2000 images ~1min)
Lunar Limb Data Processing
Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010
Besoins en informatique
Maintenant:• Logiciel de suivi de l’instrument
Partir de l’existant: MOSP & ASTEP Intégré dans le logiciel d’acquisition
• Automatisation du réglage du contrasteCommande de la platine portant la caméra
Plus tard:• Pre-traitement des données:
Extraction des fluctuations du bord lunaire
• Traitement des données:Recuit-simulé pour l’extraction aux profils de CN
2 et L0