Les dispositifs à comptage de photons

Cet article recense les divers dispositifs à comptage de photons, utilisés en astronomie dans la partie visible du spectre. Leur principe repose sur une intensification en énergie des photons incidents, grâce à une conversion photon-électron par effet photoélectrique. Les différences technologiques entre les systèmes existant apparaissent selon l'utilisation des photoélectrons (multiplication et/ou accélération) et la cible utilisée (phosphore, photodétecteurs, anodes résistives ou conductrices...). Les dispositifs ayant donné lieu à des observations en astronomie sont présentés, ainsi que leurs performances techniques. Trois modes de lecture (parallèle, série, instantanée) distinguent, indépendamment de leurs caractéristiques techniques, les différents dispositifs. La lecture parallèle procure une excellente dynamique, mais pour un nombre de pixels très limité (< 500). La lecture série permet de faire du recentrage, mais limite la dynamique, au contraire de la lecture instantanée. Les effets de temps mort, qui déterminent la dynamique d'un système sont détaillés. Enfin, compte tenu de l'évolution actuelle des CCD à très faible bruit, il apparaît que le domaine d'utilisation du comptage de photons est limité aux très faibles rapports signal sur bruit, et dans la partie bleue du spectre visible. Néanmoins, toutes les applications nécessitant une lecture rapide et à faible bruit font partie de ce domaine d'utilisation