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。

享受科学的恩惠:光纤和电荷耦合器件——2009年度诺贝尔物理学奖成果介绍

介绍了2009年度诺贝尔物理学奖三位获奖者的简况和他们发明的光学纤维(简称光纤)与电荷耦合器件(CCD)图像传感器的结构和原理;说明了光纤和CCD的主要应用领域及其在科学技术、国民经济和社会生活中所发挥的重要作用。百余年来的诺贝尔物理学奖,不仅使人类对周围的物质世界有了更加深刻的了解(如量子理论、超导电性的发现和研究、宇宙微波背景辐射的发现和研究),也使人类社会和日常生活发生了深刻的变化(如X射线、无线电技术、晶体管、激光和集成电路等),光纤和CCD都已溶入社会和日常生活之中(如光纤到户),并将继续发挥它们的作用。

一种基于CCD图像传感器的杨氏弹性模量测量方法

测量杨氏弹性模量是大学物理实验的一个重要实验,也是材料力学中衡量固体材料抗形变能力的重要物理量,还是选定机械构件材料的依据之一和工程技术中常用的参数.杨氏弹性模量通常用镜尺法进行测量,此方法的系统误差较大,根据近千份实验报告统计,其相对误差达5%。本文介绍一种新的杨氏弹性模量测量方法。该方法利用激光束照射光杠杆镜面,用高灵敏度的线型固态CCD图像传感器自动接受激光光束偏转方位来取代传统的依靠人眼从望远镜读数中获取数据的方法,实现了过程自动化,从而消除了测量过程中所产生的人为因素的影响。该方法实验测量杨氏弹性模量的相对误差为0.88%,大大提高了测量精度。这一技术可直接运用于有关材料的杨氏模量测量,并将传统的物理实验改进成了一个有意义的集设计、研究、综合于一体的实验。

基于独立分量分析的近红外图像去噪方法的研究与应用

独立分量分析(IndependentComponentAnalysis,ICA)是一种新的盲源信号分离方法,近年来已吸引了信号处理学界和神经网络学界众多学者的研究兴趣。该文提出了基于独立分量分析的近红外图像去噪方法,该方法能有效地处理用黑白CCD传感器监测电力设备所产生的图像,使这种监测方案具有实用价值。文中简单描述了以黑白CCD传感器为核心器件的电力设备在线监测系统,阐述了ICA的基本原理,介绍了基于负熵判据的FastICA算法,给出了所提方法的具体实现步骤及相应的实验处理结果。结果表明利用该方法可以有效的去除监测图像中的噪声,使温度场的显示更清晰,满足了实际的需求。

新型光学对中自动测量装置的设计

针对光学对中器采用面阵或者黑白线陈CCD器件作为图像传感器以及其他方面的不足,设计了一种新型光学对中自动测量装置;测量装置由N型自发光目标、光学镜头、彩色线阵CCD、处理电路、FPGA和电源模块组成;利用彩色线阵CCD和N型自发光目标协同工作进行二维位置测量;通过实验验证了该装置在强干扰光时,能区分有用目标信号和干扰信号;论文还介绍了彩色线阵CCD器件的优点和N型自发光目标的尺寸设计;最后,对新型光电对中器的测量精度进行了实验验证和误差分析;实验结果和现有文献结果相对比得出结论:采用彩色线阵CCD器件作图像传感器和N型自发光目标协同工作时,测量结果精确、稳定。

天基空间目标成像仿真系统设计与实现

设计了一个基于可见光成像并针对空间点目标的天基空间目标成像仿真系统。分析了天基空间目标探测成像的过程,据此将成像仿真过程分为轨道仿真、恒星背景成像仿真、目标成像仿真及电荷耦合器件(CCD)传感器系统仿真四个部分。在空间目标仿真部分将卫星主体简化为长方体、圆柱体及球体三种结构,借鉴雷达截面积提出了目标的光学截面积,利用目标光学截面积可以简单快速地得到目标在成像平面上的亮度大小。该系统实现了基于可见光成像的远距离天基空间点目标成像仿真,可以获取任意观测时段、任意轨道下不同主体结构的空间目标观测仿真图像。