不同光照条件下数字CCD相机响应不均匀性研究

从理论上分析了数字CCD相机光电响应不均匀性的原因,通过建立数字CCD相机响应不均匀性测试系统和三维模型,推导出了数字CCD相机响应不均匀性的计算公式,对数字CCD相机的响应不均匀性进行测量与分析,给出了测试系统的结构框图和部分测试结果.

不同光照条件下数字CCD相机响应不均匀性研究

数字CCD相机光电输入输出响应不均匀特性是其用于光束远近场能量分布测量的重要参数,因此研究数字CCD相机的响应不均匀性,是保障激光参数测量系统测量精度的关键技术环节。从理论上分析了数字CCD相机光电响应不均匀性的原因,通过建立数字CCD相机响应不均匀性测试系统和三维模型,推导出了数字CCD相机相应不均匀性的计算公式,对数字CCD相机的响应不均匀性进行测量与分析,给出了测试系统的结构框图和部分测试结果。

CCD像素响应非均匀的校正方法

分析了造成CCD像素灰度不均匀的原因,提出了一种基于最小二乘法的CCD非均匀校正算法。在不同辐照度下,采集每个像素的灰度值。用最小二乘法估计出辐照度和期望灰度值的对应关系。计算出每个像素的校正参数,形成CCD的校正矩阵。最后,对每个像素的实际灰度值进行校正,实现了在同一辐照度下,各像素灰度响应的一致性。校正前,各像素灰度值的最大偏差为76.5;采用该方法校正后,像素的灰度值最大偏差只有0.00108。实验结果表明:该方法有效地校正了CCD像素响应的非均匀性。

自显影胶片剂量测量系统的测量性能

目的:通过黑化时间、剂量测量范围、剂量分辨率和剂量响应不均匀性等主要剂量测量性能的研究测试,确定基于EBT3系列胶片的自显影胶片剂量测量系统的适用条件和胶片读取时间。方法:对3张胶片分别授予不同的剂量,在辐照后不同时刻读取自显影胶片的光密度值,分析并确定黑化时间对剂量测量结果的影响及不同授予剂量对黑化时间的影响;通过吸收剂量-光密度值曲线确定自显影胶片剂量测量范围;通过两组剂量相差0.01 Gy的平均光密度值获得自显影胶片剂量测量系统的剂量测量分辨率;通过辐照整张胶片和裁剪胶片的方式评价自显影胶片的剂量响应不均匀性。结果:相对于辐照终止时刻的光密度值,4 h的光密度值变化分别为1.69%(2 Gy)、2.53%(4 Gy)和2.13%(8 Gy),24 h的光密度值变化分别为2.91%(2 Gy)、3.31%(4 Gy)和3.20%(8 Gy),48 h的光密度值变化分别为2.91%(2 Gy)、3.31%(4 Gy)和3.96%(8 Gy)。0.1~10.0 Gy内自显影胶片剂量测量系统给出的光密度值与水吸收剂量呈线性关系,10.0~30.0 Gy内自显影胶片剂量测量系统的光密度值与水吸收剂量呈非线性关系,但仍具有一一对应关系。辐照剂量相差0.01 Gy的两组光密度值平均值相差0.004;整张胶片方式不均匀性测量结果为2.2%,裁剪胶片方式不均匀性测量结果为2.8%。结论:辐照后24 h可作为自显影胶片EBT3的读取时刻,且授予剂量与黑化时间无关;自显影胶片剂量测量系统在0.1~10.0 Gy内可用于单点剂量测量和剂量分布测量,10.0~30.0 Gy内可用于单点剂量测量。自显影胶片剂量测量系统剂量测量分辨率好于0.01 Gy。为避免散射线影响,建议采用裁剪胶片的方式测试胶片剂量响应的不均匀性。

OTF测试中CCD对测试准确度的影响和修正

对图像分析中的关键部件CCD本身离散采样的特点及其非线性、响应不均匀、暗电流、噪音等特性对测试造成的影响进行了分析,并给出了由以上因素造成的测试误差的修正方法.在高准确度OTF测试中,CCD必须具有优良的线性、较宽的动态范围、高信噪比.应用一些算法对其进行软件上处理,修正其对测试准确度降低的特征参量是提高测试准确度的有效方法.通过对50 mm标准镜头实际测试,采用本文的处理方法对CCD修正后的传函仪测试准确度达到了±3 %,满足高准确度测试要求.

一种新型电校准光辐射探测器特性的研究

对一种新型电校准辐射计的面响应不均匀性、线性和绝对响应度等特性进行了研究。在 0 .7～ 750 μW范围内测得其线性度优于 0 .5%。面响应不均匀性的测量是利用小的激光光斑在探测器的灵敏面进行二维扫描。在探测器的主要灵敏面内 ,相对响应度与到探测器中心的距离表现为二次曲面关系。本文对不同光斑大小、光束横截面上不同功率分布以及光斑入射到探测器表面的不同位置引起的测量误差进行了分析和研究。给出了是否需要修正的判椐和需要修正时所应采用的修正方法 ,这种方法也适用于其它类型的电校准辐射计 ,利用该修正方法可以显著降低测量不确定度。实验考查了面响应不均匀性的影响 ,实验结果证明了修正方法的正确性。

用于中子成像探测器的混合掺杂nMCP模拟及优化

为了给CSNS中子谱仪提供性能优异的能量分辨中子成像探测器,本文设计了兼具高探测效率和高位置分辨的中子探测器。根据中子灵敏微通道板(nMCP)的中子探测原理和信号产生机制,使用Geant4建立nMCP的模拟模型以及位置分辨的计算模型,使用蒙特卡罗模拟对硼钆混合掺杂nMCP的探测效率和位置分辨2个关键性能展开了优化,并对nMCP中由中子入射位置不同产生的响应不均匀性进行了研究。结果表明:对于8μm孔径,10μm孔间距,1°倾角的nMCP,混合掺杂摩尔百分比为10的B_(2)O_(3)和摩尔百分比为0.4的Gd_(2)O_(3),在保持15μm位置分辨的同时可以最高达到28%的探测效率。相对于无倾角的nMCP,在有通道倾角的nMCP中这种响应不均匀现象更加严重。本文的模拟结果为开发用于能量分辨中子成像的高性能nMCP提供了有力的数据支持。