Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 PBL: Profileur de turbulence à haute résolution pour le Dôme C Erick Bondoux, Julien Borgnino,

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1 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 PBL: Profileur de turbulence à haute résolution pour le Dôme C Erick Bondoux, Julien Borgnino, Cécile Combier, Jean-Baptiste Daban, Caroline Daire, Richard Douet, Jérôme Maire, François Martin, Carolyn Robert, Alex Robini, Andrei Tokovinin, Aziz Ziad

2 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 Implications of atmospheric turbulence parameters on HAR techniques  Specification of AO systems: Number of lenslets & actuators (r 0 ) Correction band-pass (  0 ) DM stroke (r 0,L 0 ) Need of a tip/tilt system (r 0,L 0 )  Interferometry: Fringe excursion (r 0,L 0 ) Isopistonic Angle (r 0,L 0,  0 )

3 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 Multi-Conjugate AO Specifications: n Number & positions of DMs n WFS specifications (lenslets, actuators & bandpass) n Stroke of DMs n Need of tip/tilt Need of profilers: C n 2 (h) L 0 (h) v(h) Sources Turbulent layer 2 Turbulent layer 1 Deformable Mirror 1 Command module Deformable Mirror 2 WFS Telescope C n 2 (h) Wavefront sensors

4 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 MOSP at Dome C MOSP: Monitor of Outer Scale Profile

5 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010  Image Plan Telescope Lunar limb Alt. 0 CCD Turbulent layer Atmosphere h 2n2n C (h), L 0 (h) Exposure time=2ms Freq. Acquis.=33Hz MOSP: Experimental Devise ( C (h)=cst D=0.6m h=5000m) 2n2n AA transverse structure function : L 0 =

6 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 Comparison MOSP & SCIDAR Mauna Kea, 2005  Simultaneous extraction of C N 2 (h) and L 0 (h)  Excellent agreement with Scidar data  Similar resolution in the ground layer  SCIDAR * MOSP

7 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 High resolution C N 2 profiler: PBL *  This profiler is a DIMM observing the moon limb * Profileur Bord Lunaire

8 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 High resolution C N 2 profiler: PBL  PBL optical devise:  Moon limb images on the CCD:

9 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 PBL: High Resolution Profiler  PBL is a differential monitor (vibrations): 11 22  For the whole atmopshere:  The Kernel K  is function of spatial covariances: Spatial covariance triplet for one turb- ulent layer

10 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 Etat d’avancement du projet PBL Télescope et monture ont été durcis pour fonctionner dans les conditions du Dôme C:  Modification du tube en Invar  Reprise de la fixation du tube sur les cellules portant les optiques  Dégraissage et regraissage avec une graisse basse température  Collage des miroirs primaire et secondaire avec une colle basse température+ pièce antiflopping en PTFE

11 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 Montage Opto-mécanique PBL

12 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 Mécanique PBL

13 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 Mécanique PBL

14 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 Mécanique PBL

15 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 Thermalisation PBL  Thermalisation de l’instrument: Isolation Installation des sondes thermiques (moteurs, optique, CCD+platine focus, chercheur) Installation des résistances chauffantes (moteurs, boitier optique, boitier CCD+platine focus, chercheur, masque) Evaluation de la puissance nécessaire Boitier de régulation Câbles+Connecteurs Alimentations (moteurs, résistances, régulateurs…)

16 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 Thermalisation instrument PBL

17 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 Boitier de thermalisation PBL

18 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 Tests au froid

19 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 Logiciel d’acquisition et de suivi PBL

20 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 Financement du projet PBL  INSU: 30Keuros  ASHRA: 12,5Keuros  Contrat ELT-DS: 11Keuros  BQR Fizeau: 6Keuros  BQR OCA: 8Keuros  PPF OPERA: 3,2 Keuros Total=70,7Keuros Dépenses:  Monture AP3600  Télescope Meade M16  Caméra PixelFly  Optiques  Platines Mcontrôle  PC d’acquisition+Disques de sauvegarde  Câbles  Électronique  Mécanique  Missions  Salaire Erick Bondoux Total=65,5Keuros Campagne d’observation à Paranal 5-20 Août 2011: 5,2Keuros

21 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 Calendrier prévisionnel  Décembre-Janvier: Installation et mise en œuvre du PBL sur le site du Dôme C  Novembre/Mars: Finalisation d’une copie de PBL  Avril/juin: Tests au Mt Gros  Juillet: Envoi à Paranal  Août: Campagne d’observation à Paranal avec le MASS- DIMM (Tokovinin & Sarazin)  Septembre/novembre: Traitement des données de Paranal

22 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 Fin

23 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 * Flat & Dark field * Median Filter * Image gradient: convolution by Prewitt Filter: -1 -1 -1 0 0 0 1 1 1 Limb detection by centroid method: Processing of differential angular covriance Angular transverse between the two moon limbs (2000 images ~1min) Lunar Limb Data Processing

24 Revue de projets instrumentaux - H. Fizeau, 10 nov. 2010 Besoins en informatique  Maintenant: Logiciel de suivi de l’instrument  Partir de l’existant: MOSP & ASTEP  Intégré dans le logiciel d’acquisition Automatisation du réglage du contraste  Commande de la platine portant la caméra  Plus tard: Pre-traitement des données:  Extraction des fluctuations du bord lunaire Traitement des données:  Recuit-simulé pour l’extraction aux profils de C N 2 et L 0