光电成像器件资料ppt课件.ppt

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1、第五章发展1934年成功地研制出光电像管不低于10000lx的照度。1947年制成超正析像管，使最低照度的要求降低到2000lx。1954年灵敏度较高的视像管投入市场晴天室外照度阴天室外照度1965年氧化铅管成功地替代了超正析像管。1976年前后，又相继研制出灵敏度更高，成本更低的硒靶管和硅靶管。1970年美国贝尔电话实验室电荷耦合器件(CCD)光电成象器件真空摄像器件固体摄像器件发射式电导光电成像器件分类扫描型非扫描型光电型热电型热释电型像增强管变像管电荷传送型SSPD--CMOSCCDCIDCPD紫外

2、变像管红外变像管X射线变像管串联式像增强管微通道板式像增强管负电子亲和式像增强管级联式像增强管（一）分类一、真空摄像管1.外光电变换型（光电发射型）2.内光电变换型（光电导型）（二）基本原理摄象管的工作原理是：先将输入的光学图象转换成电荷图象，然后通过电荷的积累和储存构成电位图象，最后通过电子束扫描把电位图象读出，形成视频信号输出。(三)、主要参数1．光电特性Ip=kEγIp：光电流E：照度γ：光照指数k：比例系数２分辨率电视分辨率图1）极限分辨率2）调制传递函数（MTF）MTF=Mo/Mi×100%=(

3、A-B)/(A+B)×100%光电发射型摄象管具有几个共同特性：①采用光电阴极把光学图象转换为电子图象；②存在移象区，把光电转换和信号存储两个部件分开；③具有电子图象倍增机制，响应率较高，适宜作微光摄象。这类器件又称移象型摄象管，或微光摄象管，１．二次电子导电摄象管（SEC）二次电子传导（SecondaryElectronConduction）SEC管是60年代初出现的一种高灵敏度摄象管，适于微光摄象。(1)工作原理（2）SEC靶结构（3）SEC管的主要特性1）灵敏度2）光电特性3）分辨率4）惰性5）存储

4、性能２．硅增强靶摄象管（SIT）SIT管的结构和SEC管类似，只是靶不同。SIT管中的靶和硅靶摄象管中的靶基本相同。各种摄象管的性能比较（六）摄象管的新发展高质量摄像管小型化二、像管头盔镜头盔镜分类是指能够把不可见光图象变为可见光图象的真空光电管。是指能够把亮度很低的光学图象变为有足够亮度图象的真空光电管。象管变象管图象增强管1.像管的组成及工作原理一是光电变换部分，即光电阴极，它可以使不可见光图象或亮度很低的光学图象，变成光电子发射图象。象管有三个基本部分。三是电光变换部分，即荧光屏，它可以使打到它上面

5、的电子图象变成可见光。二是电子光学部分，即电子透镜，有电聚焦和磁聚焦两种形式，它可以使光电阴极发射出来的光电子图象，在保持相对分布不变的情况下进行加速。（1）光电阴极（2）电子光学系统静电聚焦型象管静电聚焦型象管的基本结构电磁聚焦型电磁聚焦型象管的基本结构（3）荧光屏（1）光电阴极灵敏度（2）亮度转换增益（3）等效背景照度（4）分辨率（1）光电阴极灵敏度光电阴极性能的好坏直接对管子的工作特性有很大的影响。量子效率管子的灵敏度量子效率对波长的依赖关系光谱响应暗电流和量子效率像的对比度和最大信噪比照度最低情况

6、下的分辨率2.性能参数（2）亮度转换增益2光通量增益          KΦ=Φo/Φi光亮度增益          KL=Mo/Ei=KΦ(Ai/Ao)光电子增益        Kp=nop/nip（3）等效背景照度（4）分辨率3.变像管装有光电导靶的反射式变象管4.像增强器(1)级联式图象增强管原理示意图级联式图象增强管2．微通道板（microchannelplatesMCP）式图象增强管微通道板微通板像增强器结构1.微光夜视仪：它是利用月光、星光等夜天光，通过像增强器的光增强作用，帮助人眼实现夜间观

7、察的一种夜视器材。主要由望远光学系统、像增强器(也称微光管)和高压供电装置组成。第一代微光夜视仪是指上世纪60年代研制的采用三级级联式微光管组成的微光夜视仪。第二代微光夜视仪是指采用微通道板像增强器的微光夜视仪。第三代微光夜视仪是指80年代研制的采用装有高灵敏度的砷化镓光电阴极的簿片管制成的微光夜视仪。三、夜视技术１．视象管的结构：（四）、光电导摄象管（视象管）２．各部分的作用：（1）光学物镜：把景物所反射的光成像到靶面上（2）光电阴极：光电转换（3）电子枪：产生热电子，并使它聚焦成很细的电子射线，按着一

8、定的轨迹扫描靶面。３．几种常见的视象管：（１）硅靶摄象管硅靶的光电变换硅靶摄象管产生视频信号的过程：硅靶的特点1）抗烧伤性2）光谱特性及灵敏度3）光电特性与分辨率4）惰性5）暗电流6）斑点7）开花（２）氧化铅靶摄象管PbO靶摄象管的结构和工作过程都与硅靶管类似，所不同的是，它的靶是由PbO材料制成的。PbO管的特点：1）灵敏度2）暗电流3）光电特性4）惰性（3）碲化锌镉ZnCdTe靶摄象管几种视象管的典型参数（4）．各种视象管