四讲微光像增强器.pptxVIP

第四章 微光像增强器;微光像增强器应用举例;;;1 微光夜视技术和像增强器的发展 2 多碱阴极和GaAs光电阴极的制备 3 微通道板与离子阻挡膜 4 荧光屏 5 像增强器的性能参数及测试原理 6 目前研究的内容; 1 微光夜视技术和像增强器的发展 夜视技术是研究在夜间低照度条件下，用开拓观察者视力的方法以实现夜间隐蔽观察的一种技术。它采用光电子成像的方法来缓和或克服人眼在低照度下以及有限光谱响应下的限制，以开拓人眼的视觉。 夜视技术始于二十世纪三十年代。1934年第一个红外变像管在德国问世，开创了夜视技术的新纪元 。 微光像增强器是一种光电器件，是微光夜视技术的核心器件，它是微光夜视器材的性能和价格的决定性因素。;; 2 微光夜视技术和像增强器的发展 微光夜视的发展始于1936年，它是研究微弱图像信号的增强、转换、传输、存储、处理的一项专门技术。它分为直视系统和间视系统两种，直视系统称为微光夜视仪，它是利用目标反射的星光、月光和大气辉光通过像增强器增强达到人眼能进行观察的一种夜视仪器。 a 第一代微光夜视 1962年美国制成第一代微光夜视仪，以纤维光学面板作为输入、输出窗三级级联耦合的像增强器为核心器件。;一代像增强器 结构示意图;b. 第二代微光夜视 1970年研制成第二代微光夜视仪，以利用微通道板的像增强器为核心器件 ;二代、超二代和三代像增强器 结构示意图;;;工作时加三个电压，光电阴极~通道板输入端 通道板两端，通道板输出端~荧光屏; c. 第三代微光夜视 1979年美国ITT公司研制出第三代微光夜视仪，是在二代薄片管的基础上，将多碱光电阴极置换为GaAs负电子亲和势光电阴极。; 微光像增强器系列;d. 超二代微光夜视 1989年，Jacques Dupuy等人研制成了超二代像增强器]。超二代管是在二代管的基础上，通过提高光阴极的灵敏度（灵敏度由300-400μA/lm提高到600μA/lm以上），减小微通道板噪声因数，提高输出信噪比（改进微通道板的性能）和改善整管的MTF，使鉴别率和输出信噪比提高到接近三代管的水平。; 微光像增强器系列; E 第四代微光夜视 1998年美国Litton公司和ITT公司研制出无离子阻挡膜或薄离子阻挡膜微通道板，具有自动门控电源的新一代像增强器，以它为核心部件的夜间观瞄器材称为第四代微光夜视仪。 ;微光夜视技术特点及作用 微光夜视技术核心器件;;典型应用系统结构;世界各国的发展概况;俄罗斯;欧洲;中国;;4.1 像管的基本原理和结构;像管本身应能起到光谱变换、增强亮度和成像作用。 1. 光谱变换之一: 光电阴极完成 光------电子图象; 2. 电子成像:电子光学系统类似于光学透镜，能使电子成像，将光电阴极发出的电子图像呈现在荧光屏上; 3. 增强亮度: 由于电子光学系统上加有高电压，能使电子加速，电子能获得能量，以高速轰击荧光屏，使之发射出比入射光强得多的光能量。 光谱变换之二:荧光屏 完成 电子----光. 这样像管就完成了光谱变换、成像和增强亮度的功能。;4.1.1 光电阴极;4.1.2 电子光学系统;;电子落点高度的计算;全色电子束的最大弥散圆半径的计算; 通常，极间距离l总是很小，如小于1mm，而U却很大，如3-7KV，极间距离越小，电位差越高，图像越清晰，近贴型在像管中仍得到广泛应用。 ;2．静电聚焦 电子光学系统; 会聚大于发散:形成凸透镜;（2）不等径的双圆筒;（3）双球面系统;3．复合聚焦电子光学系统;电磁复合电子光学系统原理;磁聚焦的优缺点：;4.1.3 荧光屏; 发光效率的定义;荧光屏光谱发射特性 ;荧光粉材料的电阻率很高，通常在1010~1014Ωcm，介于绝缘体和半导体之间. 当它受到光电子轰击时，会积累负电荷，电压下降，影响阳极及屏的电位。 为此，在屏上蒸铝，能引走积累的负电荷；同时铝还有反射光作用，使光出射强度增加。 不过蒸铝后，电子通过铝膜后能量有损失。铝膜越厚，电子能量损失越大；电子能量越小，损失能量越大。因此，在满足引走电荷作用下，尽量减少膜厚度， ;4.1.4 光学纤维面板;2．光学纤维面板及性能 ;像管不仅是辐射探测器件，而且还是成像器件。 作为辐射探测器件，它必须具有高的量子效率和信息放大能力，以便给出足够的亮度，其特性通常采用光电阴极灵敏度和整管亮度增益来描述； 作为成像器件，它必须具有小的图像几何失真，合适的几何放大率，尽可能小的亮度扩散能力，以提供足够的视角和对比，对这些特性通常用畸变、放大率、调制传递函数、分辨率、对比损失来描述。 作为两者综合性能则用观察灵敏