Vùng hoạt động trên máy dò dựa trên CCD điển hình trông như thế nào?

Các máy dò dựa trên pixel, đặc biệt là các CCD quang như những gì được sử dụng trong máy ảnh SDSS , có mặt khắp nơi trong thiên văn học. Có bất kỳ khu vực chết trên các máy dò? Không phải là khoảng cách rõ ràng giữa mỗi cảm biến riêng lẻ, mà trên chính cảm biến. Đó là, liệu một máy dò thông thường có bất kỳ khoảng trống nào giữa các pixel từ các dây siêu nhỏ đặt ở mặt trước, các vùng pha tạp xen kẽ trong silicon hay chỉ là các khu vực mà một photon có thể chạm vào và electron không có khả năng được thu thập? Phần nào của khu vực đã chết?

Một CCD thiên văn về nguyên tắc là nhạy cảm trên toàn bộ bề mặt hoạt động của nó; không có khoảng cách vật lý giữa các pixel. Các pixel được điều khiển và duy trì bởi mạch điện tử bên dưới, thiết lập các rào cản tiềm năng giữa các pixel riêng lẻ. Trong thực tế, có các biến thể về độ nhạy thực tế trong các pixel riêng lẻ: độ nhạy cao nhất ở trung tâm và giảm dần về các cạnh, mặc dù nó không bao giờ giảm xuống bất kỳ nơi nào trong pixel.

Bài viết này (PDF) là một phân tích gần đây về một CCD (được chiếu sáng phía trước); Hình 13 cho thấy các chức năng phản hồi pixel đo được (độ nhạy của một pixel riêng lẻ trên bề mặt của nó) và Hình 14 và 15 hiển thị bản đồ độ nhạy trắc quang (độ nhạy là gì để chiếu sáng đồng đều). Trong trường hợp sau, bạn có thể thấy độ nhạy không bao giờ thay đổi nhiều hơn khoảng 20% ​​hoặc hơn, tùy thuộc vào bước sóng của ánh sáng. Một số biến thể tương ứng trực tiếp với hệ thống dây điện trong CCD hấp thụ một số ánh sáng, nhưng điều này có ảnh hưởng rất nhỏ đến độ nhạy.

Sự so sánh được đưa ra trong câu trả lời của Florin Andrei với cảm biến CMOS kiểu máy ảnh dành cho người tiêu dùng, như thể hiện trong hình ảnh, là sai lệch, bởi vì các pixel CMOS có phần rời rạc hơn về mặt vật lý mà các pixel CCD không có, và vì các CCD thiên văn không có bộ lọc trên mỗi pixel được dán trên đầu của chúng.

(Lập luận rằng "phải có một lát silicon hẹp ở giữa các pixel để ngăn ngừa đoản mạch" là không chính xác đối với các CCD; sự phân tách điện giữa các pixel được duy trì bởi các thiết bị điện tử bên dưới, chứ không phải bởi bất kỳ rào cản vật liệu nào. bạn phải có khả năng tạo "ngắn mạch" tạm thời giữa các pixel liền kề trong một cột để chuyển các electron tích lũy trong quá trình đọc. Đó là "chuyển đổi bộ sạc" trong "thiết bị chuyển bộ sạc" nghĩa là gì.)