中国科学技术大学核探测与核电子学国家重点实验室研究员王坚团队设计完成了一种用于测试宇宙深处微弱光信号的科学级电荷耦合器件（CCD）探测器的验证平台，为大视场巡天望远镜主焦相机的研制奠定了坚实的基础。相关成果日前发表在该领域期刊《天文望远镜仪器和系统杂志》（JATIS）上。

大视场巡天望远镜(WFST)是中国正在研制的新一代测量望远镜，建成后将成为北半球巡天能力最强的光学时域巡天望远镜，填补国内乃至整个北半球大规模深度时域巡天专用监测设备空白，对发展大规模时域巡天新方向，提升我国天文图像巡天的观测能力起到重要作用。

望远镜主镜口径为2.5米，采用国际领先的主焦光学设计，提供大视场、高精度和宽波段巡天能力，性能先进。望远镜配备大面阵7.2亿像素拼接CCD探测器，具备强大的巡天能力，能够每3夜巡天整个北天球一遍。

主焦相机是望远镜的关键部件之一，其科学成像探测器由9片CCD290-99芯片拼接而成，同时具有用于主动光学的曲率传感器和导星传感器，是一个集“科学成像，波前探测，导星传感”的“三合一”功能强大的主焦相机。

前期研究中，研制团队对主焦相机的三个关键技术进行了攻关，包括CCD低噪声读出、高精度拼接、低温真空封装等。在此基础上，研制团队完成了CCD290相机及CCD测试系统。

王坚向《中国科学报》介绍， “CCD290相机是单片CCD290-99芯片经过低温真空封装之后结合低噪声读出电子学系统完成的相机，是主焦相机低噪声读出电子学和低温真空封装的验证，结合光学测试平台可以完成对主焦相机所需使用CCD的性能测试和验证，此相机还可以独立使用在较小视场的望远镜上。”

研制团队经过测试表明，此CCD测试平台满足单个芯片成像面积最大的CCD290-99测试的要求，CCD控制器的低噪声读出设计能满足WFST相机的科学成像要求。

“这是主焦相机研制过程中重要的步骤。”王坚说，“目前，研制团队已经在另外两个关键技术（高精度拼接和低温真空封装）上获得突破，正在面向望远镜整体组装一台调试用主焦相机。”

相关论文信息：https://doi.org/10.1117/1.JATIS.8.1.016005