XX. ULUSAL ASTRONOMİ KONGRESİ IX. ULUSAL ASTRONOMİ ÖĞRENCİ KONGRESİ Web:http://uak.info.tr/2016/2016 5 - 9 Eylül 2016, Atatürk Üniversitesi – Erzurum 235 DAG Teleskobu MKID Detektörü için Bilgisayar Donanım ve Yazılım Altyapısı Ergün Ege 1,2 , Burak Kay 3 , Tolga Güver 1,2 , Benjamin A. Mazin 4 , Kieran O’Brien 5 , Sinan Aliş 1,2 , F. Korhan Yelkenci 1,2 , Cahit Yeşilyaprak 6,7 , Sinan Kaan Yerli 8 , Ayşe Erol 3 , Onur Keskin 9 1 İstanbul Üniversitesi, Fen Fakültesi, Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü 2 İstanbul Üniversitesi Gözlemevi Araştırma ve Uygulama Merkezi 3 İstanbul Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü 4 University of California at Santa Barbara, Fizik Bölümü 5 University of Oxford, Fizik Bölümü 6 Atatürk Üniversitesi, Fen Fakültesi, Astronomi ve Astrofizik Bölümü 7 Atatürk Üniversitesi, Astronomi ve Astrofizik Araştırma ve Uygulama Merkezi (ATASAM) 8 Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fizik Bölümü 9 Işık Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü Özet: Bu poster ile DAG Teleskobunda kullanılması düşünülen MKID (Microwave Kinetic Inductance Detector) tabanlı odak düzlemi aygıtı için gerekli yazılım ve donanım sistemlerini tanıtmayı hedefliyoruz. Anahtar Kelimeler: MKID, ACRON, HDF5 Abstract: In this poster we present computer and software framework for MKID (Microwave Kinetic Inductance Detector) based focal plane instrument which is intended to be installed on DAG Telescope. Key Words: MKID, ACRON, HDF5 1. Doğu Anadolu Gözlemevi (DAG) DAG, TC Kalkınma Bakanlığı'nın finanse ettiği, Erzurum'da 4 m. sınıfı teleskoba sahip gözlemevi kurmayı hedefleyen, 2011 yılında başlatılmış bir projedir. Teleskobun 3170 m. yükseklikteki Karakaya tepesine yerleştirilmesi planlanmaktadır. Tamamlandığında Dünyadaki en yüksek irtifadaki teleskoplardan biri olacaktır. İlk ışığın 2019 yılında alınması planlanmaktadır. Teleskobun yerleştirileceği alanda bir yılda gözlem yapılabilen gün sayısı 250'den fazladır. Yıllık en düşük sıcaklık değeri -35 o C'dir (Yeşilyaprak ve diğ., 2016). DAG teleskobu, 4 m. birincil aynalı, iki Nasmyth odaklı Ritchey-Chretien konfigürasyonunda olacaktır (Cassegrain odak bulunmamakta). Odak uzunluğu 56 m. olacak ve böylelikle f1.8 değerine ve 30' bozulmuş (vignetted) görüş alanına, 10' bozulmamış (unvignetted) görüş alanına sahip olacaktır. Aynalar alüminyum kaplanacak, böylece 350-3000 nm aralığında yüksek yansıtma elde edilecektir. Nasmyth odaklarından birinde GLAO (5' düzeltilmiş görüş alanı) ile birlikte adaptif optik sistemi bulunacaktır (Yeşilyaprak ve diğ., 2016). 2. MKID MKID'ler, süperiletken malzeme yüzeyine çarpan fotonun, kinetik indüktans etkisi nedeniyle süperiletkenin yüzey empedansını değiştirmesi ilkesine dayanarak çalışan detektörlerdir. MKID'ler süperiletken tabanlı algılayıcılar olmaları sebebiyle kara akım ve okuma gürültüsü üretmedikleri gibi kozmik ışınlardan da neredeyse hiç etkilenmeksizin üzerilerine düşen her bir fotonun oluşturduğu etkiyi algılayabilmektedirler. Kriyojenik (aşırı soğuk) aygıtlar olan bu detektörler, X-ışın kalorimetrelerde olduğu gibi, herhangi bir filtre ya da kırınım ağına ihtiyaç duymaksızın gelen fotonların tek tek enerjisini de ölçebilmekte yani düşük çözünürlüklü bir spektrograf gibi de kullanılabilmektedir. Bu sayede, mikro saniyelere varan zaman çözünürlüklerine ulaşabilmek ve gelen fotonların enerjilerini ölçebilmek mümkündür. 1K'den daha düşük sıcaklıkta çalıştırıldığında R= λ/∆λ =10 (400 nm için) ile 25 (1350 nm) arasındadır. Duyarlı oldukları dalgaboyu 0.1-5 μm arasındadır (karşılaştırma açısından CCD'lerin dalgaboyu aralığı ≈ 0.3 − 1 μm arasındadır). Süperiletken olarak günümüzde TiN ya da PtSi malzemeler kullanılmaktadır (Mazin ve diğ., 2013). MKID tabanlı algılayıcılar tüm piksellerde pozlama yaparken aynı anda da verilerini aktarabildikleri için aktif pozlama zamanında bir kayıp yaşanmamaktadır. Yani pozlamalar arasındaki zaman kaybı mikrosaniyeler mertebesindedir. Böylece detektör klasik algılayıcılardan farklı olarak bir olay listesi oluşturmaktadır, öyle ki listedeki her bir satır fotonun geliş yönünü, zamanını ve enerjisini ve diğer ilgili bilgileri belirtir. Bu belirlemede mikrosaniye kadar zaman hassasiyetine sahiptir (Mazin ve diğ., 2013). 3. DAG MKID DAG-MKID : DAG’da 183x183 (33489 piksel) boyutunda bir bir MKID detektör kullanılması düşünülmektedir. Bu piksel sayısı, halen test gözlemleri yapılan DARKNESS isimli aygıttan 3 kat daha fazla piksel sayısı anlamına gelmektedir ve tamamlandığında Dünya’daki en büyük MKID düzeneği olacaktır. Görüş alanı (FOV) yaklaşık 1’ boyutunda, piksel ölçeği 0,5” den küçük olacaktır. Bu değerler Adaptif optik sisteminin arkasında çalışması durumunda yaklaşık olarak yarı yarıya düşecektir. ________________________________ *Sorumlu Yazar E-Posta: ergun.ege@ogr.iu.edu.tr