Cassinis Kamera-Kontinuumsbandfilter

Sie sind sehr schmale Passbandfilter mit einem FWHM -Durchlass von normalerweise nur wenigen Nanometern und einem scharfen Cutoff . Angenommen, ein roter Kontinuumsfilter könnte auf ~ 620–740 nm mit einer FWHM von beispielsweise 5–20 nm zentriert sein. Sie können eigenständig verwendet werden, um nur den Emissionsgrad in diesem schmalen Spektralband zu passieren, oder um produzierte Bilder als Maske für andere Belichtungen zu verwenden und dann das Kontinuumsband davon zu subtrahieren, um beispielsweise Hintergrundsterne aus dem endgültigen Bild zu entfernen.

Andere Cassini-Filter sind entweder Breitband-, klare (keine Filterung), Polarisationsfilter oder ein Wasserstoff-Alpha -Filter, der auch ein Einbandfilter ist, der durch ein schmales Band mit einem Frequenzbereich von 656,28 nm zentriert ist, und ein Methanbandfilter, was wahrscheinlich ist ein Mehrbandfilter mit einem sichtbaren Spektrumband bei 880-900 nm und einem Nah-IR-Band, das bei ~ 1,3 μm zentriert ist.

Cassini verwendet zwei Filterräder pro Kamera (Schmalwinkelkamera hat 12 Filter, Weitwinkelkamera hat 9 Filter pro Rad) und kann bis zu zwei solcher Filter für jedes Einzelbild kombinieren.

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OK, ich habe eine Referenz zum Cassini Imaging Science Subsystem (ISS) gefunden, damit wir sehen können, wie gut ich oben mit meinen Schätzungen abgeschnitten habe. Ziemlich gut, denke ich. Das meiste davon ist genau richtig, einiges fair (CB-Kontinuumbandfilter werden nicht wirklich eigenständig verwendet), und die Dinge, die nicht funktionieren, sind:

• Es gibt einen zweilappigen Schmalbandfilter, den CB1. CB1-CB3 dienen als Kontinuumsfilter für MT-Methanfilter von 619 nm (schwach) bis 898 nm (stark) Methanabsorptionsbanden.

• Methanfilter gehen nicht bis zu 1,3 μm in den nahen IR-Frequenzbereich, sondern bis zu 1 μm aufgrund der Quanteneffizienz für die ISS von> 1%, die sie auf diesen EM-Frequenzboden begrenzt. Aber Cassini hat auch VIMS , Visual and Infrared Mapping Spectrometer, das zwar eine geringere räumliche Auflösung als die ISS hat, aber eine bessere spektrale Abdeckung hat, also gibt es das.

Von Worten zu Zahlen, das Folgende ist alles aus Cassini Imaging Science: Instrument Characteristics And Antiziped Scientific Investigations At Saturn , Carlyn C. Porco et al., Space Science Reviews 115:363–497, 2004 (PDF), siehe Dokument für nähere Informationen:

Eigenschaften des Cassini ISS-Filters

Filter  λcen,NAC  λeff,NAC  λcen,WAC  λeff,WAC  Science justification
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UV1     258W      264       –         –         Aerosols
UV2     298W      306       –         –         Aerosols, broad-band color
UV3     338W      343       –         –         Aerosols, broad-band color, polarization
VIO     –         –         420SP     420       Broad-band color
BL2     440M      441       –         –         Medium-band color, polarization
BL1     451W      455       460W      463       Broad-band color
GRN     568W      569       567W      568       Broad-band color
MT1     619N      619       –         –         Methane band, vertical sounding
CB1     619N      619       –         –         Two-lobed continuum for MT1
CB1a    635       635       –         –
CB1b    603       603       –         –
RED     650W      649       648W      647       Broad-band color
HAL     656N      656       656N      656       H-alpha/lightning
MT2     727N      727       728N      728       Methane band, vertical sounding
CB2     750N      750       752N      752       Continuum for MT2
IR1     752W      750       742W      740       Broad-band color
IR2     862W      861       853W      852       Broad-band color; ring absorption band
MT3     889N      889       890N      890       Methane band, vertical sounding
CB3     938N      938       939N      939       Continuum for MT3; see thru Titan haze
IR3     930W      928       918W      917       Broad-band color
IR4     1002LP    1001      1001LP    1000      Broad-band color
IR5      –        –         1028LP    1027      Broad-band color
CL1     611       651       635       634       Wide open, combine with wheel 2 filters
CL2     611       651       635       634       Wide open, combine with wheel 1 filters
P0      617       633       –         –         Visible polarization, 0°
P60     617       633       –         –         Visible polarization, 60°
P120    617       633       –         –         Visible polarization, 120°
IRP0    746       738       705       705       IR polarization; see through Titan haze
IRP90   –         –         705       705       IR polarization; see through Titan haze

TABELLE VIII : Alle Wellenlängen in nm. Zentrale Wellenlängen ('cen') werden unter Verwendung der vollständigen Systemübertragungsfunktion berechnet. Diese Nummern werden als numerischer Name verwendet, der dem Filter zugeordnet ist. Effektive Wellenlängen ('eff') werden unter Verwendung der vollständigen Systemtransmissionsfunktion berechnet, die mit einem Sonnenspektrum gefaltet wird. Bandpass-Typen: SP: Kurzwellen-Cutoff; W: breit; N: schmal; LP: Langwellen-Grenzwert.

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Cassini ISS WAC & NAC Breitband- und Mittelbandfilter

Abbildung 20 : Systemübertragungsfunktionen für NAC- und WAC-Breit- und Mittelbandfilter. Filter für die NAC sind wie folgt: UV1, UV2, UV3 (lila: durchgehend, gepunktet und gestrichelt); BL1, BL2 (blau: durchgehend und gestrichelt); GRN (grün); Rot rot); IR1, IR2, IR3 und IR4 (orange: durchgehend, strichpunktiert, gestrichelt und gepunktet). Für den WAC: VIO (lila), BL1 (blau), GRN (grün), RED (rot), IR1, IR2, IR3, IR4 und IR5 (orange: durchgehend, gestrichelt, gepunktet und die beiden letzteren nicht gezeigt). Die CL1/CL2-Filterkombination wird durch die durchgezogene schwarze Linie in beiden Diagrammen angegeben.

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Cassini ISS WAC & NAC Schmalbandfilter

Abbildung 21 : Systemübertragungsfunktionen für die NAC- und WAC-Schmalbandfilter. NAC-Filter sind wie folgt: MT1, MT2, MT3 (lila: durchgehend, gepunktet und gestrichelt); CB1, CB2, CB3 (grün: durchgehend, gepunktet und gestrichelt); und HAL (rot). WAC-Filter sind HAL (rot), MT2, MT3 (lila: durchgehend und gestrichelt); CB2 und CB3 (grün: durchgehend und gestrichelt). Die geometrische Albedo von Titan ist ebenfalls angegeben (durchgehend schwarz), um die Platzierung des Methanbands und der Kontinuumfilter relativ zu den Methanmerkmalen im Spektrum von Titan zu veranschaulichen.

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Cassini ISS WAC & NAC Polarisationsfilter

Abbildung 22 : Systemübertragungsfunktionen für die NAC-Polarisatoren im sichtbaren und infraroten Bereich und die WAC-Infrarot-Polarisatoren.

Einige zusätzliche Erklärungen finden sich auch in Cassini Imaging of Jupiter's Atmosphere, Satellites and Rings - Supplemental Online Material , C. Porco et al. (PDF).