Ons werk

Kalibratie van instrumenten

Kalibratie vormt een vitaal onderdeel van het onderhoud van een ruimte-instrument. Als een instrument niet wordt gekalibreerd, kunnen de verzamelde instrumentgegevens niet worden geïnterpreteerd. In dat geval is wetenschappelijk onderzoek onmogelijk.

In veel gevallen moeten op het instrument toegespitste kalibratiefaciliteiten worden ontworpen en gebouwd. TNO heeft diverse optische faciliteiten ontwikkeld waarmee kennis wordt opgebouwd van het gedrag van het instrument. De voornaamste kalibratiemetingen die worden uitgevoerd zijn:

  • radiometrisch op basis van kalibratienormen (NIST) en speciale bronnen (zonnesimulator),
  • polarisatie met behulp van een lage stralingsbron,
  • golflengtekalibratie met behulp van een of meer spectrale lijnbronnen en lasers,
  • lichtsplitsing met behulp van een speciale faciliteit,
  • strooilicht met behulp van monochromatische bronnen,
  • meting van het gezichtsveld met behulp van narrow field-bronnen (sterrenlichtbron)

Veel karakteristieken zijn afhankelijk van de omgeving waarin het wordt gebruikt. Bij ruimte-instrumenten is dit een vacuüm binnen een bepaald temperatuurbereik en bij nul zwaartekracht. TNO maakt gebruik van een speciale Thermisch Vacuümkamer in het Van Leeuwenhoek Laboratorium in Delft.

Eén van de meest uitgebreide kalibratiecampagnes binnen TNO was GOME-2. De metingen namen meer dan vijf maanden in beslag. In die periode werd het instrument gekalibreerd bij drie verschillende optische banktemperaturen en twee verschillende sensortemperaturen. Er werd in het bijzonder aandacht besteed aan de radiometrische kalibratie en de karakterisering van de lichtsplitsing. Voor de radiometrisch kalibratie werden NASA en de NPL gevraagd hun bronnen te kalibreren naast die van TNO. De lichtsplitsing werd gemeten met behulp van een verbeterde methode. Dankzij de verbeterde kennis kunnen wetenschappelijke producten nu veel beter worden verkregen. TNO werkte daarnaast samen met wetenschappers aan de Universiteit van Bremen tijdens een drieweekse metingscampagne met hun Cat-Gas-inrichting. Hiermee 'keek' het instrument naar een beheerste atmosferische conditie om het gedrag te bepalen voor verschillende atmosfeersamenstellingen. Deze metingen worden gebruikt voor ophaalalgoritmen.

Diffusoren

Diffusoren vormen het centrale onderdeel in de radiometrische kalibratie van het instrument. In de ruimte maakt het instrument gebruik van de diffusor om naar de zon te kijken en zo de intensiteit van zonnestraling te gebruiken voor absolute kalibratie. De nauwkeurigheid van de kalibratie wordt vooral bepaald door de nauwkeurigheid van de karakterisering van de diffusor.
Bij de on-ground kalibratie van SCIAMACHY trad een onverwacht ruisachtig effect op in het spectrum bij gebruik van de diffusor. Er werd een extra diffusor in het instrument geplaatst, die kon worden gedraaid ten opzichte van de zon om de kenmerken te vereffenen. TNO heeft een nieuw diffusortype, de Quasi Volume Diffusor (QVD), ontwikkeld. Deze produceert kleinere spikkels en heeft betere verstrooiingskenmerken. Deze diffusor is gebruikt in OMI en GOME-2. TNO heeft daarnaast een model ontwikkeld om het kenmerkengedrag van een diffusorontwerp te voorspellen. Momenteel wordt gekeken naar nog betere diffusorontwerpen.

Contact

Dr. Andrew Court

  • Space
  • Earth Observation
  • Business Development
E-mail

Wij gebruiken anonieme cookies om het gebruik van onze site te verbeteren.