On-sky silicon photomultiplier detector performance measurements for millisecond to sub-microsecond optical source variability studies

2020

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Green Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1117/1.jatis.6.4.046002
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

In our Ultra-Fast Astronomy (UFA) program, we aim to improve measurements of variability of astronomical targets on millisecond and shorter time scales. In this work, we present initial on-sky measurements of the performance of silicon photomultiplier detectors (SiPMs) for UFA. We mounted two different SiPMs at the focal plane of the 0.7-m aperture Nazarbayev University Transient Telescope at the Assy-Turgen Astrophysical Observatory, with no filter in front of the detector. The 3 mm × 3 mm SiPM single-channel detectors have a field of view of 2.2716 ′ × 2.2716 ′ . During the nights of October 28–29, 2019, we measured sky background, bright stars, and an artificial source with a 100-Hz flashing frequency. We compared detected SiPM counts with Gaia satellite G-band flux values to show that our SiPMs have a linear response. With our two SiPMs (models S14520-3050VS and S14160-3050HS), we measured a dark current of ∼130 and ∼85 kilo counts per second (kcps), and a sky background of ∼201 and ∼203 kcps, respectively. We measured an intrinsic crosstalk of 10.34% and 10.52% and derived a 5σ sensitivity of 13.9 and 14 Gaia G-band magnitude for 200-ms exposures, for the two detectors, respectively. For a 10-μs window, and allowing a false alarm rate of once per 100 nights, we derived a sensitivity of 22 detected photons, or six Gaia G-band magnitudes. For nanosecond timescales, our detection is limited by crosstalk to 12 detected photons, which corresponds to a fluence of ∼155 photons per square meter.