V Menschen und Ereignisse - Max-Planck-Institut für Astronomie

98 IV. Instrumentelle Entwicklungen
Vibrationstests mit dem 30-fachen der Erdbeschleunigung
(30 G) zur Simulation des Raketenstarts hatten sich
geringe Verschiebungen zwischen der elektrischen und
mechanischen Nulllage der Chopperachse ergeben, und
(2) nach sieben Kalt-Warm-Zyklen (–270 °C → +300 °C
→ –270 °C) zeigten die vergoldeten Spiegeloberflächen
kleine »Pickel« (~ 5 Mikrometer Höhe). Obwohl beide
Abweichungen noch einen Einsatz im PACS-Flugmodell
erlaubt hätten, wurde vorsichtshalber eine gründliche
Untersuchung beschlossen, um sicherzustellen, dass
beide Fehler sich bis zum Start und danach nicht weiter
vergrößern. Noch vor Weihnachten begann am MPIA
ein zehnfacher zyklischer Kalt-Warm-Test in einem
Helium-Kryostaten mit sieben verschiedenartig vergoldeten
Testspiegeln.
Den bei Empfindlichkeits-Vergleichsmessungen
an den Germanium-Gallium-Infrarot-Kameras an ver-
schiedenen Instituten gefundenen Unterschieden wurde
durch weitere Eichmessungen am MPIA nachgegangen
(Abb. IV.8.2). Es wurden endgültige und zuverlässige
Werte für die Stromempfindlichkeit und das Rauschen
ermittelt. Eine neue Generation der kalten Vorverstärker,
bestehend aus integrierten kalten Ausleseschaltkreisen
(CREs) wurde am MPIA gründlich bei der Temperatur
des flüssigen Heliums (–270 °C) charakterisiert. Dabei
wurden deutliche Verbesserungen gegenüber dem
Qualifikationsmodell festgestellt, die diese neuen CREs
als für das Flugmodell PACS geeignet erscheinen lassen.
Die ersten Versuche zur Simulation von Strahlenschäden
an den Detektoren, verursacht durch kosmische Par-
tikel, wurden mit Hilfe radioaktiver Gamma-Quellen
begonnen. Diese Schäden konnten wie bei unserem ISO-
PHOT-Instrument durch intensive Bestrahlung mit Infra-
rotlicht ausgeheilt werden. Im Rahmen ihrer Doktorarbeit
wird eine Mitarbeiterin unseres Teams Methoden
für den stabilen Betrieb der Detektoren unter laufendem
Beschuss durch simulierte kosmische Partikel
erarbeiten. Dazu müssen optimale Betriebswerte für
die Kameras (Temperatur, elektrische Vorspannung und
Photonenuntergrund) ermittelt und die stabile Eichung
der Kamera über lange Zeit nachgewiesen werden.
Diese Untersuchungen sind deshalb so wichtig, weil die
Rohdaten an Bord von HERSCHEL für die Funkübertragung
zur Bodenstation stark komprimiert werden müssen. Nur
sorgfältige Befreiung von Störimpulsen (»Cosmics«)
und stabile Stromempfindlichkeit der Detektoren ermöglichen
die präzise Kalibration der astrophysikalischen
Daten.
Im Herbst beteiligte sich das MPIA an den Boden-
Kalttests des PACS-Qualifikationsmodells in Garching.
Dazu war das Instrument in einem großen Kryostaten
installiert, der auch eine Teleskopsimulationsoptik und
Eichquellen enthielt. Ferner wurden externe Eichquellen
mit Lochmasken zur Simulation von Punktquellen sowie
Gaszellen zur Wellenlängeneichung verwendet. Das
Instrument wurde mit der ersten Version der Komman-
dosoftware gesteuert und die empfangenen wissen-
schaftlichen Daten mit den Prototypen der Quick-Look-
Abb. IV.8.2: Vorbereitung von Untersuchungen an einer Ge:Ga-
Detektorzeile der PACS-Infrarot-Kamera. Das U-förmige Profil
dient dem Druckmechanismus auf die Detektorzeile. Damit
kann die langwellige Empfindlichkeitsgrenze bis zu λ < 200
Mikrometer ausgedehnt werden.