BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE.

Slides:



Advertisements
Similar presentations
Run/Stop Again, what are the implications of RS being out of specs? Brewer characterization challenges (mostly questions) Volodya Savastiouk EUBREWNET,
Advertisements

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE OF SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE.
AITA 9, MERTIS Team – MERTIS Calibration, Oct 2007 Folie 1 Development of a calibration concept for the MErcury Thermal Infrared Spectrometer Thomas Saeuberlich,
ASLAF: DETECTOR OF THE DIRECT SOLAR LYMAN- ALPHA RADIATION. FUTURE ALTERNATIVES V.Guineva(1), G.Witt(2), J.Gumbel(3), M.Khaplanov(3), R.Werner(1), J.Hedin(3),
OL 750 Diffuse Spectral Reflectance Measurement System
Brown Bag Lunch Lecture ABI Calibration
Rachel Klima (on behalf of the MASCS team) JHU/APL MASCS/VIRS Data Users’ Workshop LPSC 2014, The Woodlands, TX March 17,2014 MASCS/VIRS Data Record Structure.
7. Beer’s Law and It’s Implications for Instrument Construction.
Pre-launch Characterization of the CERES Flight Model 5 (FM5) Instrument on NPP S. Thomas a, K. J. Priestley b, M. Shankar a, N. P. Smith a, M. G. Timcoe.
Uncertainty considerations for the calibration of transfer standard radiation thermometers Graham Machin, NPL.
ASIC3 WorkshopLandsdowne, VA May 16-18, 2006 J. Harder Page 1 Calibration Status of the Solar Irradiance Monitor (SIM) : The Present and the Future Jerald.
Fluorescence. Topics Sensitivity (nM-pM) –Contrast UV-vis measurements Derivatization Laser-Induced Fluorescence.
Atomic Absorption Spectroscopy Elemental analysis Dissolved metals Source –Hallow Cathode Lamp –Cathode of specific element Sample –Acetylene-air flame,
Rachel Klima (on behalf of the MASCS team) JHU/APL MASCS/VIRS Data Users’ Workshop LPSC 2014, The Woodlands, TX March 17,2014 MASCS Instrument & VIRS Calibration.
Characterization of CF 4 primary scintillation Andrey Morozov.
1.1 Range of molar absorptivity
SCILOV10 FP Meeting SCIAMACHY irradiance validation SCILOV10 FP, Frascati, 26/27 February, 2014 M. Weber and S.Noël Institute of Environmental Physics.
D EDICATED S PECTROPHOTOMETER F OR L OCALIZED T RANSMITTANCE A ND R EFLECTANCE M EASUREMENTS Laetitia ABEL-TIBERINI, Frédéric LEMARQUIS, Michel LEQUIME.
Blue: Histogram of normalised deviation from “true” value; Red: Gaussian fit to histogram Presented at ESA Hyperspectral Workshop 2010, March 16-19, Frascati,
Spectrophotometer Prof.Dr. Moustafa M. Mohamed Vice Dean Faculty of Allied Medical Science Pharos University in Alexandria, EGYPT.
Mike Newchurch 1, Shi Kuang 1, John Burris 2, Steve Johnson 3, Stephanie Long 1 1 University of Alabama in Huntsville, 2 NASA/Goddard Space Flight Center,
OMEGA GROUND CALIBRATION B. Gondet,Saint Louis, 21/05/2008.
Optronic Laboratories Inc. OL Series 750 Automated Spectroradiometric Measurement System Optronic Laboratories Inc. OL Series 750 Automated Spectroradiometric.
ASTR 3010 Lecture 18 Textbook N/A
Chapter 13 An Introduction to Ultraviolet- Visible Molecular Absorption Spectrometry.
CDE CDR, September 14, 2004 Your Position, Your Name 1 GATS AIM Science Team Meeting January 23-24, 2007 CIPS Calibration Review, Aimee Merkel, Bill McClintock.
Spectrophotometry.
1 Reflected Solar Calibration Demonstration System - SOLARIS K. Thome, D. Jennings, B. McAndrew, J. McCorkel, P. Thompson NASA/GSFC.
OL 750 Measurement Systems OL 750 Measurement Systems Optronic Laboratories, Inc.
Spectrophotometer.
A Method for Correcting for Telescope Spectral Transmission in the Geosynchronous Imaging Fourier Transform Spectrometer (GIFTS) John D. Elwell, Deron.
SPACE TELESCOPE SCIENCE INSTITUTE Operated for NASA by AURA SMOV4 Requirements Review Cosmic Origins Spectrograph Scott D. Friedman STScI 30 July 2003.
CALCON September B. Carol Johnson, Steven W. Brown and Howard W. Yoon National Institute of Standards and Technology Gaithersburg, MD Radiometric.
Recent Solar Irradiance Data From SBUV/2 and OMI Matthew DeLand and Sergey Marchenko Science Systems and Applications, Inc. (SSAI) SOLID WP-2 Workshop.
BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE OF SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE.
SBUV(/2) and SSBUV Solar Irradiance Measurements Matthew DeLand Science Systems and Applications, Inc. (SSAI) 1 st SOLID Annual Assembly LPC2E, Orleans,
Summary: (Last lecture) Absorption spectroscopy definition electromagnetic spectroscopy matter absorption spectroscopy fundamental terms (transmittance,
Time and amplitude calibration of the Baikal-GVD neutrino telescope Vladimir Aynutdinov, Bair Shaybonov for Baikal collaboration S Vladimir Aynutdinov,
PACS IBDR MPE 27/28 Feb 2002 AIV 1 PACS IBDR Test Cryostat and OGSE Gerd Jakob MPE.
1.1 What is Noise? any ‘unwanted” part of the analytical signal always some noise in a signal 1.2 Signal-to-noise ratio (S/N) for a set of data (replicate.
PHOTOVOLTAIC MODULES PERFORMANCES MEASUREMENTS Use of pyranometer as reference instrument Author: ing. Giuseppe Terzaghi Head of Albarubens testing laboratory.
1 Welcome / Introduction STCE workshop – BIRA-IASB/STCE, March 10-12, 2015, Brussels, Belgium STCE - Workshop Six years of SOLAR/SOLSPEC mission on ISS.
BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE.
SORCE - Spectral Irradiance Monitor Stéphane Béland 1, J. Harder 1, M. Snow 1, G. Thuillier 2 1 LASP – University of Colorado Boulder 2 LATMOS-CNRS SOSLPEC.
1 SBUV/2 Calibration Lessons Over 30 Years: Liang-Kang Huang, Matthew DeLand, Steve Taylor Science Systems and Applications, Inc. (SSAI) / NASA.
BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE.
Chem. 133 – 3/16 Lecture.
Chem. 133 – 2/14 Lecture.
UV measurements Henri Diémoz
Aerosol extinction coefficient (Raman method)
TEMPO Instrument Update
TEMPO Instrument Update
Chapter 3. Components of Optical Instruments
An Overview of MODIS Reflective Solar Bands Calibration and Performance Jack Xiong NASA / GSFC GRWG Web Meeting on Reference Instruments and Their Traceability.
OMEGA GROUND CALIBRATION
MODIS Lunar Calibration Data Preparation and Results for GIRO Testing
the Lyman-alpha Radiometer onboard PROBA-2
Instrument Characterization: Status
What Is Spectral Imaging? An Introduction
Instrument Considerations
2018 STCE Annual Meeting Surface UV radiation.
Belgian Institute for Space Aeronomy (BIRA-IASB)
Department of Physics and Astronomy,
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics
Sensor calibration.
SPECTROPHOTOMETRY Applied Chemistry.
OL 750 Measurement Systems
Shanghai Institute of Technical Physics , Chinese Academy of Science
OL 750 Spectroradiometer & Linear Spectral Transmission Measurements
MERIS Level 1b processing Ludovic Bourg
Presentation transcript:

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 SOLSPEC (for SOLar SPECtrum) project Initiated in the seventies by the CNRS (France, actually the LATMOS- CNRS) Supervised by the CNES (France) Major collaborations from BIRA-IASB & Observatory of Heidelberg (Germany).  SOLAR version on ISS: SSI measurements from 166 nm to 2900 nm

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 Global view of the instrument (SOLAR/SOLSPEC version) Scanning mechanism For the UV, VIS and IR channels: 1) Characterization (summary) 2) Absolute calibration 3) Measurement equation 4) Uncertainty estimations SOLAR/SOLSPEC general presentation  Description of the instrument

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 SOLAR/SOLSPEC general presentation  Description of the instrument Global view of the instrument (SOLAR/SOLSPEC version) Scanning mechanism For the UV, VIS and IR channels: 1) Characterization (summary) 2) Absolute calibration 3) Measurement equation 4) Uncertainty estimations

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop Czerny-Turner double spectrometers (UV-VIS-IR) Holographic & concave gratings (not blazed)

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 Refurbishment of the UV channel: Renewed optical components (gratings, filters, …) New items: Quartz shielding Deuterium lamps Ar hollow cathode lamp Diffusor Main shutter Baffle Filter wheel PMT Mechanical shaft and motorization Hollow cathode lamp UV channel Deuterium lamp Double monochromator Quartz shielding & internal shutter For all channels: refurbishment for a long term mission

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 Diffusor Main shutter Baffle Filter wheel PMT Mechanical shaft and motorization Hollow cathode lamp VIS channel 4 W tungsten lamps Double monochromator Quartz shielding & internal shutter Refurbishment of the VIS channel: Renewed optical components (gratings, filters, diffusors …) New items: Quartz shielding Tungsten lamps Ar hollow cathode lamp

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 Diffusor Main shutter Baffle Filter wheel PbS Mechanical shaft and motorization IR channel 4 W tungsten lamps Double monochromator Quartz shielding & internal shutter Chopper Refurbishment of the IR channel: Renewed optical components (gratings, filters, diffusors …) New items: Quartz shielding Tungsten lamps New electronics

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 Above the central plate: 1) The shutters and quartz shielding Main shutters, internal shutters and baffles

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 Above the central plate: 2) The PSD module PSD axis parallel to the CPD axes 4 arc minutes 2 arc minutes Typical solar pointing stability during a solar measurement

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop deuterium + mirrors (SUSIM design) Above the central plate: 3) The internal lamp unit One of the VIS Jelosil tungsten lamp Hollow cathode lamp (LATMOS) Two Jelosil tungsten lamps (IR)

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 SOLAR/SOLSPEC general presentation  Description of the instrument Global view of the instrument (SOLAR/SOLSPEC version) Scanning mechanism For the UV, VIS and IR channels: 1) Characterization (summary) 2) Absolute calibration 3) Measurement equation 4) Uncertainty estimations

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 Mechanical connection between the motor and the gratings Scanning mechanism Motor & encoder  micrometer screw  main carrier  secondary carrier  Camshaft  grating holder

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 Analytic relationship between ‘p’ and ‘λ’ Scanning mechanism (a,b,c,d) are related to the opto-mechanical design of SOLAR/SOLSPEC  Wavelength calibration a 1 (nm)b 1 (radian)c 1 (step -1 )d 1 (dimensionless) 5, , , ,  bandpass

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 SOLAR/SOLSPEC general presentation  Description of the instrument Global view of the instrument (SOLAR/SOLSPEC version) Scanning mechanism For the UV, VIS and IR channels: 1) Characterization (summary) 2) Absolute calibration 3) Measurement equation 4) Uncertainty estimations

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 Detectors (re-flight items) Temperature dependences Dark current (VIS)   Photocathode sensitivity (UV & VIS)

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 UV-VIS non-linearity and the filtering system UV channel level of second order contamination VIS UV UV actuator

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 SOLAR/SOLSPEC general presentation  Description of the instrument Global view of the instrument (SOLAR/SOLSPEC version) Scanning mechanism For the UV, VIS and IR channels: 1) Characterization (summary) 2) Absolute calibration 3) Measurement equation 4) Uncertainty estimations

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 IR linearity and filtering system IR channel level of second order contamination IR channel linearity: laboratory tests (neutral density filters) + check with the blackbody

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 New IR electronics (BIRA-IASB) Chopper at 512 Hz PbS detector  signal converted in voltage, x 1000 (pre-Ampl.)  Phase sensitive detection: Signal compared to the reference Amplification x 2.5, signal extracted and rectified Low-pass filter HR-4BLI-MG  signal VDC (with negative offset) Final amplification  providing 3 gains (x1, x10, x40) AD conversion using the 7805ALPRP (Maxwell Technologies Company) 16 bits converter  range (± 10 volts) converted to to ‘digital voltage’     I00 … 0 II00 … 0 I0I0 … 0 I0II … LSB Step 1 : MSB (2 15 ) t VrVr VeVe Step 2 (2 14 ) Step 3 (2 13 ) etc … Step 16 : LSB (2 0 ) One reading of IR1, 2, 3  102 µs One line of telemetry <> of 2eN readings N = 7, 10, …

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 SOLAR/SOLSPEC general presentation  Description of the instrument Global view of the instrument (SOLAR/SOLSPEC version) Scanning mechanism For the UV, VIS and IR channels: 1) Characterization (summary) 2) Absolute calibration 3) Measurement equation 4) Uncertainty estimations

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 UV channel  Absolute calibration 1) Blackbody (PTB)  200 nm to 371 nm Signal in front of the blackbody Corresponding response curves

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 UV channel  Absolute calibration 2) D2 lamps (PTB calibrated)  166 nm to 245 nm Calibration at BIRA-IASB Junction of response curves

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 SOLAR/SOLSPEC general presentation  Description of the instrument Global view of the instrument (SOLAR/SOLSPEC version) Scanning mechanism For the UV, VIS and IR channels: 1) Characterization (summary) 2) Absolute calibration 3) Measurement equation 4) Uncertainty estimations

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 VIS channel  Absolute calibration Blackbody (PTB) + FEL (NIST) lamps Signal in front of the blackbody Corresponding response curves

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 IR channel  Absolute calibration Blackbody (PTB) Example of signal in front of the blackbody (IR2) Water vapor absorption ! Second order DC level Water vapor absorption removed (in blue)

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 IR channel  Importance of the correction of the water vapor absorption for an accurate absolute calibration PTB: transmittance of the optical path (1.384 m) between the BB and SOLSPEC IR response curves

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 SOLAR/SOLSPEC general presentation  Description of the instrument Global view of the instrument (SOLAR/SOLSPEC version) Scanning mechanism For the UV, VIS and IR channels: 1) Characterization (summary) 2) Absolute calibration 3) Measurement equation 4) Uncertainty estimations

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 UV-VIS channels  Measurement equations General UV-VIS processing of the SOLAR/SOLSPEC data Conversion of the raw signal (in counts for given motor step and integration time) into SSI versus λ  Radiometric model, time and wavelength dependent (non-linear behavior) N(λ)  number of counts (open scale) during the integration time Δt N (in second). S raw (λ)  raw signal in (cts/s). K  non-linearity coefficient (dead-time of the PAD) S net (λ)  linearized signal (cts/s)  average dark current, each meas. during Δt DC  / Δt DC (s) = mean DC in cts/s R(λ)  absolute response of the UV or VIS channel (mW.m -2.nm -1.s.cts -1 ) ε(t)  the correction factor due to eccentricity of the terrestrial orbit Deg(λ,t)  time and wavelength responsivity change of the channel (1 at the beginning of the mission) ΔT(t)  temperature difference (°C) of the PM between the PTB thermal and ISS  (T PTB – T ISS (t)) α T (λ)  thermal and spectral sensitivity coefficient of the PM in %/°C Any angular correction !

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 IR channel  Measurement equation S raw (λ)  raw signal in (digital voltage).  average dark current R(λ)  absolute response of the UV or VIS channel (mW.m -2.nm -1.s.cts -1 ) 3 gains  3 raw signals and DC measurements, 3 response curves ε(t)  the correction factor due to eccentricity of the terrestrial orbit Deg(λ,t)  time and wavelength responsivity change of the channel (1 at the beginning of the mission) F(x,y)  angular correction (if required). Determined from ground-based measurements and criss-cross measurements on ISS Any thermal corrections ! Any non-linearities corrections !

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 SOLAR/SOLSPEC general presentation  Description of the instrument Global view of the instrument (SOLAR/SOLSPEC version) Scanning mechanism For the UV, VIS and IR channels: 1) Characterization (summary) 2) Absolute calibration 3) Measurement equation 4) Uncertainty estimations

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 Standard uncertainties for the solar measurements Mathematical formalism: GUM By derivation, propagation of the uncertainties from individual contributions to the final estimate (the spectral irradiance of the Sun). 1) Study of the uncertainties associated to the response curve.

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 Standard uncertainties for the solar measurements  Asymptotic study: ‘infinite’ integration time for the UV-VIS channels and ‘infinite’ accumulation for the IR channel.  Result: uncertainties (1 σ) for the solar measurements 2) Study of the uncertainties associated to solar measurements on ISS (theoretical study at the beginning of the mission, assuming a stable instrument)

BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE FOR SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’A SOLAR/SOLSPEC workshop 2015 Conclusions For the hardware:  Major changes for the lamp unit (additional lamps, PSD),  Improvement for a long term mission (quartz shielding),  Renewed IR electronic (16 bits), main boards (CPU, …), HV of the PM, software For the radiometric performances:  Good control of the wavelength scale,  Better optical alignment,  Extended spectral range for the absolute calibration (below 200 nm and above 2.4 µm)  Improved spectral resolution for the IR.  Better absolute calibration using the blackbody from the PTB ISS measurements and the SOLAR/SOLSPEC performances will be presented during the next talks