XIS FM sensors
cosmetics report
中嶋 大/山口 弘悦
2004.4.19 @Kyoto Univ.
FIセンサー4台のうちどの2台を搭載するかを決める条件の1つである
・bad columns/bad pixels
・読み出しノイズ
を調べた。
①bad columns/bad pixels とは
bad columns: イベントがRAWY方向に”tail”を引くため、
grade法でふるい落とされてしまうcolumn
bad pixels :イベント数が異常に(ここではBGDに
対して~6σ以上)多いpixel (Hot pixel th.
以下のイベントもある)
数千frames分のデータからgrade 02346のsummed_image
(各pixelにきたイベント数をz軸にしたイメージ)を作り、イベ
ント数が 少ないcolumn/多いpixel を調査した。
Summed_image ⇒
(黒い太線はHOC. 黒い細線がbad column)
②readout noise
-90degでデータ取得した時のHOCの
RMSをグラフに出し(幸村さん製スクリプト)、
異常に高くなることはないか、またデータ取
得中の上下限値を調査した。
Bad column内のイベント
解析に使った各センサーのデータ(全てNormal mode,-90deg C)
FM-S0:/common/xray209/xray-db/astroe2/xis2/FMS0/20031228/
20031228_163600 (55Fe, CI4列u-code, CRでCI off, frame#50-400を使用)
20031228_173700 (55Fe, CI4列u-code, CRでCI on, frame#50-100を使用)
20031228_175800 (55Fe, CIなしu-code, frame#50-100を使用)
20031228_231100 (Al, CIなしu-code, frame#50-105を使用)
20031228_235700 (連続X線, CIなしu-code, frame#50-400を使用)
計860frames分(各exposureともDark_Init modeでframe#50-65を用いてダーク決定)
FM-S1:/common/xray209/xray-db/astroe2/xis2/FMS1/20040114/
20040114_130400 (55Fe, CI4列u-code, CRでCI on, frame#50-400を使用)
20040114_141200 (55Fe, CI4列u-code, CRでCI off, frame#50-400を使用)
/common/xray209/xray-db/astroe2/xis2/FMS1/20040115/
20040115_145800 (Al, CI4列u-code, CRでCI off, frame#50-400を使用)
20040115_172400 (Cl, CI4列u-code, CRでCI off, frame#50-400を使用)
20040115_204200 (連続X線, CI4列u-code, CRでCI off, frame#50-800を使用)
/common/xray209/xray-db/astroe2/xis2/FMS1/20040116/
20040116_103500 (Se, CI4列u-code, CRでCI off, frame#50-400を使用)
20040116_132500 (Zn, CI4列u-code, CRでCI off, frame#50-400を使用)
20040116_172800 (Ti, CI4列u-code, CRでCI off, frame#50-400を使用)
20040116_194200 (Fe, CI4列u-code, CRでCI off, frame#50-200を使用)
計3359frames分(各exposureともDark_Init modeでframe#50-65を用いてダーク決定)
解析に使った各センサーのデータ(全てNormal mode, -90deg C)
FM-S2:/common/xray209/xray-db/astroe2/xis2/FMS2/20040221/
20040221_155800 (55Fe, CI2列u-code, CRでCI off, frame#50-400を使用)
20040221_172000 (55Fe, CI2列u-code, CRでCI on, frame#50-100を使用)
20040221_174800 (55Fe, CI2列u-code, CRでCI on, frame#50-100を使用)
/common/xray209/xray-db/astroe2/xis2/FMS2/20040222/
20040222_111800 (Se, CI2列u-code, CRでCI on, frame#50-400を使用)
20040222_140900 (Zn, CI2列u-code, CRでCI on, frame#50-400を使用)
20040222_151000 (Fe, CI2列u-code, CRでCI on, frame#50-400を使用)
20040222_175600 (Ti, CI2列u-code, CRでCI on, frame#50-400を使用)
/common/xray209/xray-db/astroe2/xis2/FMS2/20040226/
20040226_191800 (Cl, CI2列u-code, CRでCI on, frame#50-200を使用)
20040226_195100 (Al, CI2列u-code, CRでCI on, frame#50-200を使用)
計2159frames分(各exposureともDark_Init modeでframe#50-65を用いてダーク決定)
FM-S3:/common/xray209/xray-db/astroe2/xis2/FMS3/20040309/
20040309_125300 (55Fe, CI2列u-code, CRでCI on, frame#50-400を使用)
20040309_152400 (連続X線, CI2列u-code, CRでCI on, frame#50-800を使用)
20040309_185100 (Cl, CI2列u-code, CRでCI on, frame#50-200を使用)
20040309_194800 (Al, CI2列u-code, CRでCI on, frame#50-200を使用)
/common/xray209/xray-db/astroe2/xis2/FMS3/20040310/
20040310_102600 (Se, CI2列u-code, CRでCI on, frame#50-400を使用)
20040310_131100 (Zn, CI2列u-code, CRでCI on, frame#50-400を使用)
20040310_141500 (Fe, CI2列u-code, CRでCI on, frame#50-400を使用)
20040310_170100 (Ti, CI2列u-code, CRでCI on, frame#50-400を使用)
計2808frames分(各exposureともDark_Init modeでframe#50-65を用いてダーク決定)
•各センサーのsummed_image (太い黒線はHOCで左からセグメントA-D。下が読み出し口。細い黒線がbad column。
file変換の際一部のbad columnが消えてしまい、全ては見えていません。なので、全体の感じだけですが…)
FM-S0
FM-S1
FM-S2
FM-S3
特にFM-S1,S3で視野中心付近にbad columnが多い。以下、bad columnをリストアップする。
Bad columns/pixels リスト
(RAWX,RAWY) :ex. (1 , 600-1024)⇒column (RAWX=1) のRAWY=600-1024
の領域がbad column
黒:bad pixel, 黄:bad columnだが~300pixel以下の範囲のもの, 赤:300pixel以上のもの
※summed_imageでうっすらと見えるcolumn (event_fitsをみると、”tail”が短い⇒
一部がgrade02346になるようなcolumn)もリストしている。
FM-S0
*:イベント数が以上に多い領域
Seg.A
(51 , 262) (18 , 239-283)* (212 , 1-1024) (238 , 333-1024)
Seg.B
(303 , 859-1024) (388 , 736-1024) (441 , 673-1024)
Seg.C
(518 , 1-1024) (528 , 967-1024) (568 , 627-1024) (668 , 1-916)
(723 , 915-1024)
Seg.D
(864 , 843-1024)
FM-S1
Seg.A
(206 , 914) (92 , 128) (141 , 523-1024)
Seg.B
(373 , 858-1024) (293 , 555-1024) (333 , 1-1024) (437 , 1-1024)
Seg.C
(519 , 281-1024) (636 , 873-1024) (689 , 626-1024)
(697 , 1-1024) (701 , 665-1024) (727 , 823-1024)
Seg.D
なし
Bad columns/pixels リスト
FM-S2
Seg.A
(56 , 20) (56 , 33-1024) (111 , 1-1024 ) (196 , 1-1024)
(219 , 968-1024) (233 , 434-1024) (247 , 155-1024)
Seg.B
(448 , 245・246・247) (448 , 249-1024)
Seg.C
(626 , 130-1024) (641 , 942-1024) (765 , 451-1024)
Seg.D
(807 , 938-1024) (847 , 729-1024) (895 , 997-1024)
(959 , 905) (959 , 922-1024) (1013 , 130-1024)
FM-S3
Seg.A
(19 , 815-1024) (97 , 1-1024) (158 , 684-1024) (236 , 658-1024)
Seg.B
(308 , 918-1024) (311 , 878-1024) (369 , 981-1024)
(395 , 374-1024) (435 , 773-1024) (459 , 792-1024)
(478 , 725-1024)
Seg.C
(526 , 747-1024) (531 , 1-1024) (626 , 209-1024) (654 , 125-1024)
(671 , 19-1024)
Seg.D
(784 , 1-1024) (872 , 252-1024) (882 , 1-1024) (891 , 809-1024)
(919 , 1-1024) (1010 , 290-1024)
一番bad column数が多いのはS3.少ないのはS0. S2はseg.A,D ,S1はseg.B,C に多い。
各センサーの読み出しノイズ(HOCのRMS)
各日の-90deg Cデータ中のHOC RMSの上下限値
(S2,S3は新しい大きめのカレントリミットで実験)
Seg.A (ADU)
Seg.B (ADU)
Seg.C (ADU)
Seg.D (ADU)
FM-S0
2003/12/28 1.9-2.4
1.8-2.2
1.9-2.3
2.0-2.5
FM-S1
2004/1/14
2.0-5.0
1.8-4.8
1.8-3.6
2.0-3.9
2004/1/15
2.1-5.0
1.8-4.2
1.8-3.4
2.0-3.8
2004/1/16
2.1-5.0
1.9-4.2
1.8-3.3
1.9-3.8
2004/2/21
1.8-2.2
1.8-2.2
1.8-2.2
2.1-2.4
2004/2/22
1.8-2.3
1.8-2.3
1.8-2.3
2.1-2.4
2004/2/26
1.9-2.4
2.0-2.5
2.0-2.5
2.3-2.7
2004/3/9
2.1-2.6
1.9-2.4
1.9-2.3
2.0-2.5
2004/3/10
2.0-2.6
1.8-2.4
1.8-2.4
1.9-2.5
FM-S2
FM-S3
FM-S1が高いこと以外はどのセンサーもほぼ同じ結果。S1の場合も、
阪大(大きめのPSUカレントリミットで行った)では1.7-2.2ADUだった。
まとめ
FIセンサー4台のうちどの2台を搭載するかを決める条件の1つである
・bad columns/bad pixels
・読み出しノイズ
を調べた。
①bad columns/bad pixels の数は
S3 ⇒ S1,S2(ほぼ同数) ⇒ S0
の順に多い。S1は特にseg.B,C (視野中心付近) , S2は特にseg.A,D に多い。
②読み出しノイズ@-90deg C
の大きさは
S1だけ大きく、後はほぼ同じ。
ただし、(これが理由とは分かって
いないが)S1は古い小さめのPSUカ
レントリミットで実験している。阪大で
大きめのリミットでS1の実験したとき
は他のセンサーと同じ値であった。
カレントリミット S0,S1
(A)
S2,S3
(A)
+5V
0.6
0.6
-5V
0.12
0.13
+24V
0.15
0.20
-12V
-0.15
-0.15
BUS
0.20
0.20
ダウンロード

Seg.A