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。

基于遗传算法自整定和Smith预估的电子倍增电荷耦合器件温控系统设计

针对电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)温度控制过程的时间滞后特性,根据热力学理论建立整个系统的数学模型,利用有限元仿真方法得到其传递函数,在此基础上采用遗传算法实现PID控制参数的在线自适应整定,同时结合Smith预估控制补偿由滞后环节产生的时间迟滞。采用Matlab对控制算法进行仿真分析,结果表明该方法较常规PID控制方法具有调整时间短、超调量小、抗干扰能力强等优点。设计基于单片机和TEC驱动模块的硬件电路将控制算法应用于EMCCD温度控制系统,相机实际制冷温度可达(-12±0.1)℃,图像本底噪声方差仅为18。实际应用结果表明温度控制系统是提升EMCCD相机成像性能的有效方法。

电子轰击型电荷耦合器件成像过程中的混频现象

本文研究和测量了电子轰击型电荷耦合器件 (EBCCD)的极限分辨力 ,得到了对不同频率条纹的成像规律。当采样频率大于Nyquist极限频率时发生混频现象 ,但仍可能有条纹出现 ,并由频谱分析进行了说明。通过对调制传递函数测量可以看到 ,EBCCD图像传感器对高于Nyquist频率的图案具有一定的传递特性 。

电子轰击一电荷耦合器件(EBS-CCD)型微光摄像器件的发展历史和现状

本文综述了EBS-CCD摄像器件的发展历史和现状,讨论了EBS-CCD摄像技术存在的技术困难及解决方法。综合讨论了EBS-CCD微光摄像器件的优缺点,为设计和研制该器件的科技人员提供了技术上的参考。

电子倍增CCD中电荷载流子倍增寄存器的分布式等效电路模型

为了研究电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)中电荷载流子倍增寄存器(CCM)内部电荷的倍增及转移特性,提出了一种适用于CCM的电荷传输机制仿真的分布式等效电路模型。利用泊松方程求解了均匀掺杂条件下CCM单元的电势分布,通过基尔霍夫电压定律(KVL)得到了该单元的最大电势表达式,从而得到了其分布式等效电路。同时,结合该单元内的电势分布求解,最终得到了分布式等效电路模型。通过对该模型的分析表明:CCM单元内电极间的间隙越小,电荷倍增率越大。CCM电荷传输主要受到自感生电场和热扩散电场作用,由于自感生电场的电荷迁移率作用,大部分电荷在时钟周期的初始阶段完成转移。

电荷耦合器件的^(60)Coγ射线和电子辐射损伤效应

对东芝公司生产的TCD1209D线阵电荷耦合器件(CCDs)进行了60Coγ和1 MeV电子辐照实验,获得了CCDs的像元信号输出波形、像元光强量化值及器件功耗电流随辐照剂量的变化规律。比较了两种射线产生的CCDs辐射损伤。结果显示,60Coγ和1 MeV电子导致的CCDs辐射损伤不仅在程序上存在差异,而且二者的表现形式也有所不同。分析了电离辐射和位移损伤对CCDs内部不同单元的影响,表明了电子辐照产生的位移损伤是造成上述差别的重要原因。

电荷耦合器件在电子束参数测量中的损伤问题

针对直线感应电子加速器(LIA)实验束参数测量技术应用过程中,电荷耦合器件(CCD)在纳秒激光辐照下工作的损伤效应方面进行研究。在分析CCD感光成像原理及其高能粒子测量应用的基础上,通过监测这种辐射下CCD输出信号的变化和实验后CCD的成像,对CCD中发生的软、硬损伤进行探讨,得到CCD能量损伤阈值的光子的响应特性和辐射损伤评估,保证了加速器束参数测量的可靠性。

用于微光摄像的高灵敏度电子轰击电荷耦器件

文章综述微光成像的电子轰击电荷耦合器件 (EBCCD)的进展。EBCCD是将像管的荧光屏以对电子灵敏的背照明、减薄CCD代替 ,将电子图像直接转变为视频信号 ,其在所有光照等级下 ,特别是在极低微光下的调制传递函数 (MTF)、分辨力、信噪比、余辉等均优于像增强器耦合CCD (ICCD)。文中较为详细地叙述了倒像式EBCCD设计与减薄工艺 ,给出各种类型倒像式EBCCD像管的技术参数 ,分析和比较了近贴式与倒像式EBCCD与ICCD的性能 。

低温下EMCCD电子倍增模型

了研究低温下电子倍增CCD(EMCCD)的电荷倍增特性,根据电子碰撞电离原理,建立了电离率模型;并依据雪崩倍增积分关系,针对所分析的EMCCD器件,建立了其低场强的倍增模型.通过倍增模型的理论计算结果与TI公司提供的实际器件TC285SPD和TC253SPD的倍增曲线比较,说明所提出模型的数据能够很好地拟合实际的倍增曲线.该模型可以方便地计算在固定栅极电压下的电子信号通过多级级联电子倍增寄存器后的总增益,进而可用于EMCCD相机的增益调整和校正.

M型微波器件中阴极的电子回轰与二次发射

在磁控管及其它M型微波器件中,管内阴极的电子回轰和二次电子发射是其固有的本质特性,这是与O型器件电子枪中阴极的电子发射存在着本质的区别。这就为在M型微波器件中釆用冷阴极提供了可能性,磁控管及其它M型微波器件中若干管型已成功地釆用了冷阴极,而且工作正常,这就充分说明了这一预测的正确性。

电荷耦合器件

不用胶卷、不用定影液、不用暗房,只需按一下快门,然后将相机中贮存图像信号的软磁盘取出放入印像器中,即可得到上好的彩色照片。这一令摄影爱好者们倍感欣喜的技术是日本佳能公司于1984年完成的。1984年洛杉矶奥运会期间。

电荷耦合器件在汽车上的应用

电荷耦合器件(Charge Coupled De-vice)(以下简称CCD)是一种既具有光电转换功能,又具有信号电荷存储、转移和读出功能的图像传感器。CCD最早问世于1970年,20多年后,这种衍生于数字信息技术、成长于传统的影像市场的电子器件,其研究及应用已经取得十分惊人的发展。由于CCD具有非接触在线实时检测。

电子倍增CCD在天基空间监视中的应用

天基空间监视是地基空间监视的延伸,需要高性能CCD作为成像器。首先回顾CCD的发展,并分析天基空间监视对CCD的技术需求。电子倍增CCD是超低读出噪声和高量子效率的新型器件。说明电子倍增CCD的原理,并介绍CCD97在天基空间监视中的应用分析。讨论电子倍增CCD在空间监视中的应用技术,如倍增增益的控制及器件格式拼接等。

基于电子倍增CCD的微光成像遥感器焦面电路设计

文章介绍了一种以EMCCD为探测器件的星载遥感器焦面电路实现方案。利用FPGA基于VHDL语言设计了驱动时序发生模块,运用直接数字频率合成技术、LVDS总线传输技术和大幅值信号放大技术构建了EMCCD硬件驱动电路。为满足卫星在线配置的需求,电路设置了遥控遥测接口模块。在EMCCD读出模块和焦面电源模块设计中提出了一定的降噪方法。最后,对EMCCD焦面电路样机进行测试,证实了该设计的有效性和可行性。

电荷载流子倍增输出概率分布对图像均匀性影响因素研究

为了研究电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)中电荷载流子倍增(CCM)结构的输出概率分布及其对图像均匀性的影响,建立了EMCCD中CCM结构的概率模型,利用概率生成函数(PGF)推导了多级CCM倍增结构的输出概率密度函数(PDF),讨论了PDF在提高图像均匀性中的应用。仿真及实验结果表明:当输入信号一定时,输出图像均匀性随倍增增益的增加而逐渐变差;当倍增增益一定时,输入信号越大则输出图像均匀性越差。因此,EMCCD在微光探测条件下图像均匀性较好,且适当地降低倍增增益有利于提高输出图像的均匀性。

内耦合型EBCCD的技术研究

电子轰击电荷耦合器件(EBCCD)是一种微弱光信号成像器件,由于采用了内耦合的背照电荷耦合器件(CCD)结构,大大提高了该器件的探测灵敏度以及信噪比,使其探测的弱光下限能更低。采用国产面照CCD,成功研制出了具有背照功能的CCD以及能耐电子轰击的EBCCD。简单介绍了这种器件的工作原理、结构特点以及关键研究内容,并列出了实验分析及结果。

一种电子倍增CCD电子倍增增益的确定方法

电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)相机在使用过程中,需要校正其电子倍增增益。根据EMCCD的结构特征和单级倍增寄存器的电荷倍增特性,分析了已有电子倍增模型在实际应用中的局限性。针对特定的EMCCD器件,通过仿真计算,得到原有增益计算模型的关键参数与EMCCD工作电压、温度的数据表,并用多元回归分析的方法建立该参数与工作电压、温度的数学方程,利用该方程,代入原有增益计算模型,可以突破原增益计算模型的限制,得到了一种普遍适用且较为简单的EMCCD电子倍增增益计算方法。仿真计算所得结果与实际EMCCD器件的倍增曲线比较,数据吻合良好。该结果表明,这种确定增益的方法可以较方便地计算电子倍增器件的平均增益,在EMCCD相机设计和实际使用中有着良好的应用价值。

一种具有限流能力的耦合型直流断路器

针对直流断路器(direct current circuit breaker, DCCB)故障清除时间慢、限流能力弱以及容量设计小等问题,提出了一种具有限流能力的耦合型直流断路器(current-limiting coupled DCCB,CL-CDCCB)拓扑结构,首先介绍了CL-CDCCB拓扑结构与工作原理,对分断过程进行理论推导,然后给出主要器件参数的选择;最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台,搭建直流系统接地短路仿真实验模型。仿真结果表明,CL-CDCCB可以有效地缩短故障分断时间,降低吸能元件的电气应力,能够达到直流故障开断的要求。

电子倍增CCD多模式驱动设计

针对L3Vision电子倍增CCD图像传感器,设计了多工作模式的驱动方案,以实现微光环境下目标物体的精确识别与快速定位。通过电子倍增调节,降低读出噪声,提高图像信噪比;调节曝光时间,获取合适的图像灰度值,以帮助目标识别;通过开窗模式,选取感兴趣区域图像进行输出,提高帧频,实现快速定位;通过曝光同步,令图像采集系统与控制系统保持节奏一致。实验结果表明:通过多种方案的配合,可在低照度环境下快速获取清晰图像。