Détermination de la puissance: le niveau SPD

L'étalonnage (opération de détermination de la réponse des pixels) est effectuée au niveau SPD (standard processed data) et permet d'obtenir une puissance dans la bande spectrale considérée. Elle est obtenue en comparant la valeur de la tension mise à l'entrée des FCS, la réponse obtenue avec les mesures, et les tables d'étalonnage. Connaissant la puissance émise par les FCS et leurs réponses, on en déduit la puissance reçue des pixels sur le ciel. Cependant la réponse du système dépend de la position du satellite sur l'orbite, et les variations peuvent atteindre 10%. Les observations en raster pour FIRBACK durant environ 2 heures, la réponse change (jusqu'à environ 10%) et il faut alors prendre la valeur moyenne de la réponse déduite des deux FCS. Il convient de ne pas utiliser l'interpolation linéaire car elle introduit des artéfacts qui ont le même comportement que les transitoires longs que nous corrigerons ultérieurement en utilisant la redondance des observations.

Figure 3.3: Le signal en Watt du niveau SPD. La médiane des mesures a été prise. Les incertitudes prennent en compte la linéarisation, les deglitchings, l'ajustement des rampes, et sont déterminées par PIA.

On calcule la réponse de chaque pixel du détecteur en A/W:

$${\frac{S_{FCS}(i) C_{int}^{i}}{P_{FCS}(h) G(i)}}$$ (3.1)

où:
R_i est la réponse du pixel i en A/W
S_FCS(i) est le signal en Volts par seconde reçu par le pixel i de la FCS
C_intⁱ est la capacité d'intégration du pixel i en Farad, c'est-à-dire en A/(V/s)
P_FCS(h) est la puissance en Watts de la FCS chauffée avec la tension h pour le filtre considéré; donnée consignée dans les tables d'étalonnage
G(i) est un facteur géométrique sans dimension, décrivant pour le pixel i la non-uniformité de l'illumination et de la réponse du pixel selon le filtre

On obtient ensuite la puissance mesurée sur le ciel en W avec:

$${\frac{(S_{src}(i) - S_{dark}(i)) C_{int}^{i}}{R_i}}$$ (3.2)

où:
P_src(i) est la puissance en Watts de la source pour le pixel i, dans le filre considéré
S_src(i) est le signal de la source en Volts par seconde
S_dark(i) est le courant d'obscurité en Volts par seconde

La puissance en fonction de la position dans le ciel (ou le temps), déterminée avec les deux mesures de FCS encadrant l'observation, constitue le niveau SPD. La figure 3.3 montre sur notre exemple le résultat.