增强型电荷耦合器件用于毛细管电泳激光诱导荧光的检测

增强型电荷耦合器件用于毛细管电泳激光诱导荧光的检测马明生，吴晓军，刘国诠（中国科学院化学研究所，北京，１０００８０）关键词增强型电荷耦合器件，激光诱导荧光，毛细管电泳，异硫氰酸荧光黄近年来，毛细管电泳技术在生化分离、分析中得到广泛的应用。目前，毛细管...

微光增强型电荷耦合装置成像系统调制传递函数测量方法研究

随着微光增强型电荷耦合装置(ICCD)成像系统的广泛应用,其像质评价及测试方法日益受到人们的关注。基于离散成像系统局域等晕条件的扩展定义,本文采用狭缝离散采样+数字Fourier变换方法实现了微光ICCD成像系统调制传递函数(MTF)的测量,并结合反射式电视测试图做了一组比较实验。实验结果表明,测量方法和测量结果都是可靠的。

电荷耦合器件光电响应特性标定研究

电荷耦合器件(CCD)光电输入输出响应特性是其用于光束远近场能量分布测量的重要参数,介绍一种新的标定方法———小孔衍射方法:即利用小孔衍射图像的零级谱的能量相对分布作为CCD能量的标准参考输入,依据最小二乘拟合准则,根据CCD的灰度输出标定其响应特性。介绍了数据处理方法并完成了校核实验及误差分析。

电荷耦合器件及其应用进展

电荷耦合器件 (CCD)是基于金属 氧化物 半导体 (MOS)技术的光敏元件。目前CCD已具有光谱响应范围宽、检出限低、动态范围宽、暗电流和读出噪声低以及具有积分信号、多道同时检测信号和实时监测等能力的优点。目前它已经广泛地应用在各个领域。本文扼要介绍了CCD的基本工作原理 ,特点及性能表征。评述了CCD在光谱检测和成象领域中较活跃的应用及发展前景。指出了CCD技术的发展给光谱分析领域带来了革命性的进展。

皮秒激光对电荷耦合器件多脉冲损伤效应研究

为了研究短脉冲激光对光电系统的作用机理,开展了高重频皮秒激光对行间转移Wat-902B型电荷耦合器件（CCD）的损伤实验研究,并对损伤机理进行了分析。调整皮秒激光指向相机光学系统入瞳位置,并使用电动转台方法控制激光与光学系统的交汇时间,从而控制到达光电探测器的脉冲个数。采用激光传输的二阶矩理论获得了激光到达CCD靶面的光斑能量分布,光斑测试精度优于20.3%.考虑到实验误差,1.5 ns、400 ps千赫兹高重频激光条件下,转台转速201°/s,器件功能性损伤阈值为13.6-121.0 mJ/cm2,显著小于单脉冲损伤阈值263-1 146 mJ/cm2.单脉冲器件功能性失效机理为垂直转移电路电极间短路,多脉冲激光条件下的器件功能性失效机理与单脉冲损伤显著不同,表现为多线损伤的积累过程。

中子辐照导致线阵电荷耦合器件电荷转移效率退化实验研究

利用TRIGA型脉冲反应堆提供的快中子,对线阵电荷耦合器件进行中子辐照实验研究。研究结果表明:在1012-1013cm-2中子注量范围内,该器件的电荷转移效率(CTE)随辐照中子注量的增加而线性下降;电荷转移效率的下降与电荷包在沟道中的转移时间及转移电荷包的电量有关。

质子、中子、^(60)Co-γ射线辐照对电荷耦合器件饱和输出电压的影响

对国产工艺的电荷耦合器件进行了质子、中子、^(60)Co-γ射线辐照试验,研究了不同粒子辐照对器件饱和输出电压的影响。试验结果显示在质子、γ射线辐照下,电荷耦合器件的饱和输出电压显著退化,而在1 Me V中子辐照下,饱和输出电压基本保持不变,表现出较好的抗中子能力。分析认为饱和输出电压的退化主要受电离总剂量效应影响,一方面辐射感生界面态导致阈值电压正向漂移使耗尽层可存储最大电荷量下降;另一方面电离辐射损伤使电荷耦合器件片上放大器增益减小导致饱和输出电压下降。

遥感相机中时间延时积分电荷耦合器件积分级数的最优选择

针对时间延时积分电荷耦合器件积分级数对成像质量的影响,提出了一种航天遥感相机中时间延时积分电荷耦合器件积分级数的最优选择方法.构造了典型成像系统的信噪比与积分级数关系模型和调制传递函数与卫星姿态角和积分级数的函数模型;以信噪比和调制传递函数的容许值为约束条件,推导出了任意条件下时间延时积分电荷耦合器件的可选积分级数区间并给出了最优的积分级数解,给出了对应的增益设置指导函数.运用仿真实验对该方法进行验证,并与传统方法进行比较,结果表明:该方法能够选取最优的积分级数,从而获得满足信噪比和调制传递函数指标的最佳成像质量;若该值不存在,依然能获取相对最佳的折中值和视觉效果;同时,本文成像效果优于传统方法.

电子倍增电荷耦合器件中多针相工作模式

针对微光条件下,电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)的暗电流噪声将会随信号一起在倍增寄存器中放大,信号仍会湮没于噪声中。该文提出将多针相(MPP)模式引入EMCCD,通过在栅极上加较大的负偏压,使得空穴填充Si-SiO2界面态,抑制电子的跃迁和传导,以减小暗电流的产生率。研究结果表明,T=300 K时,MPP模式下EMCCD的暗电流值为0.021 3 nA/cm2,而非MPP模式下EMCCD表面暗电流稳态值为1.79 nA/cm2。说明MPP模式的引入极大地降低了EMCCD的暗电流水平,同时提高了整个微光成像系统的探测灵敏度和信噪比。

电荷耦合器件中子辐照诱发的位移效应

为研究电荷耦合器件空间辐照效应、参数退化机理,对国产64×64像元电荷耦合器件进行了中子辐照位移损伤效应研究。样品在中子辐照下,暗信号、暗信号非均匀性和电荷转移效率等关键性能参数退化显著。研究结果表明:暗信号的退化是由于中子辐照产生的体缺陷能级在耗尽层中充当复合-产生中心,增大了热载流子的产生率所致,而各像素单元暗信号退化的不一致性使暗信号非均匀性增大;电荷转移效率显著减小则是由于中子辐照在转移沟道中产生的体缺陷不断捕获、发射电子所引起。在整个实验过程中,饱和输出电压的退化可以忽略不计,表现出较好的抗位移损伤能力。

电荷耦合器件辐射损伤机理分析

简要介绍了CCD的基本器件结构与工作机制,跟踪了国外CCD器件辐射效应方面的研究进展,分析了CCD器件电离效应和位移损伤机理,给出了国外在暗电流密度、RTS、电荷转移损失率等特征参数辐射效应的试验测试结果,以及相应的数学物理模型。

背照式电荷耦合器件的研制

简要介绍了背照电荷耦合器件的工作原理、潜在优势和应用领域。设计了对常规电荷耦合器件芯片进行衬底减薄进而实现背照电荷耦合器件的技术方案。给出了相关的设计方法和工艺流程并对关键工艺技术进行了探讨。对所制成的背照电荷耦合器件组件的性能进行了分析和讨论。结果表明所提出并采用的技术方案是可行的。

激光脉冲串对电荷耦合器件积累损伤效应研究

为了研究激光脉冲串对光电系统的损伤和致盲机理,开展了重频纳秒激光对黑白行间转移相机电荷耦合器件的损伤实验研究。实验结果表明:存在两种积累损伤效应机理,多个脉冲到达CCD靶面同一位置的损伤或致盲具有积累效应,多个脉冲积累损伤能够显著降低线损伤和全靶面损伤阈值,降低程度与脉冲个数、激光到靶能量密度有关。致盲机理与单脉冲致盲机理相同,均表现为器件垂直转移电路间及地间的短路;而激光脉冲串到达CCD靶面的不同位置也能够实现器件的功能性失效,其机制与单脉冲损伤显著不同,仅表现为线损伤的叠加,并未造成器件电路紊乱,功能性损伤阈值即对应线损伤阈值660 mJ/cm^2,而小于单次致盲阈值1 500~2 200 mJ/cm^2。

芯片毛细管电泳-激光诱导荧光-电荷耦合器件检测系统

采用自组建的芯片毛细管电泳 -激光诱导荧光 -电荷耦合器件 ( CCD)检测系统在数十秒内满意地分离了曙红和荧光素。设计了一种进样、分离电路 ,可以有效地消除进样通道的样品溶液向分离通道的渗漏。解决了由这种渗漏所引起的电泳峰变宽、拖尾等问题。

电荷耦合器件检测器在毛细管电泳中的应用进展

电荷耦合器件检测器在毛细管电泳中的应用进展熊少祥，李建军，程介克（武汉大学化学系武汉４３００７２）关键词毛细管电泳，电荷耦合器件检测器，图象分析１前言电荷耦合器件（ｃｈａｒｇｅ－ｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ，ＣＣＤ）检测器是一类新型的光学多道检测器，与...

电荷耦合器件电离辐射损伤的模拟试验研究

利用钴-60源,在不同工作与辐照条件下,开展电荷耦合器件电离辐射损伤模拟试验,分析高低剂量率、器件偏置对器件暗电流信号增大和哑元电压漂移的影响,比较电荷耦合器件光敏单元、输出放大器总剂量效应的敏感性,研究辐射敏感参数与失效模式的差异.为建立电荷耦合器件电离辐射效应规范化的模拟试验与加固评估方法,提供技术基础.

载流子扩散对电荷耦合器件调制传递函数的影响

以表面沟道前射电荷耦合器件 (CCD)为例 ,从理论上讨论了 CCD内载流子扩散的机制 ,提出了利用光积分周期内收集的总信号电荷密度求 CCD调制传递函数的方法 ,并获得了耗尽宽度随信号电荷密度改变时的 CCD调制传递函数曲线 ,讨论了载流子扩散对传递函数的影响 .利用已有的传递函数测量仪进行实验 ,数值模拟结果与实验结果基本吻合 .

电荷耦合器件光度检测-深通道多相层流微流控芯片分析系统

采用精密数控雕刻技术,加工用于微流控多相层流分析的深通道(深度500μm)聚碳酸酯芯片,以提高芯片进行吸收光度检测的灵敏度。建立了无需辅助光学设备的近距离CCD二维图像光度检测系统,应用于三流路并行的多相层流比色分析。该芯片分析系统的特点是芯片加工快捷,检测灵敏度高,检测光程较常规芯片增加1个数量级;系统结构简单,易于推广。

天文用电荷耦合器件的实验室检测

介绍云南天文台ＣＣＤ检测实验室检测天文用ＣＣＤ系统的方法，检测参数主要包括：线性、噪声、增益、量子效率以及转移效率等．

高效毛细管电泳－电荷耦合器件检测器联用技术研究 Ⅳ．激光诱导荧光检测装置及与普通光源装置的比较

本文报道利用电荷耦合器件检测器、氩离子激光器等设备，组装成的激光诱导多波长荧光检测毛细管电泳装置。并与普通钨灯光源组成的装置进行比较，表明激光诱导荧光检测装置具有更高的灵敏度、分辨率和分离效率。