真空成像器ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-11 04:39 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 替一般像管的熒光屏，并采用多級(jí) MCP板三 攝像管 攝像管 :把按空間光強(qiáng)分布的二維光學(xué)圖像記錄并轉(zhuǎn)換成 一維時(shí)間變化的 視頻信號(hào)的一種成像裝置。 按光電變換形式攝像管分為兩類： 第一類是利用外光電效應(yīng)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的攝像管，稱光電發(fā)射型攝像管 (簡(jiǎn)稱攝像管 )光電發(fā)射型攝像管： 包括二次電子導(dǎo)電攝像管和硅靶攝像管；屬于微光攝像；增益和靈敏度很高；可工作在亮度較低的場(chǎng)合 視像管的特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、使用方便，在工業(yè)電視中被廣泛應(yīng)用。 電子槍的作用 :產(chǎn)生熱電子，并使它聚焦成很細(xì)的電子射線，按著一定軌跡掃描靶面 視像管按光導(dǎo)靶的結(jié)構(gòu)可分為： 光電導(dǎo)型和 PN結(jié)型兩種。光電導(dǎo)型采用光電導(dǎo)材料 ,如硫化銻（ Sb2S3）管； PN結(jié)型管采用結(jié)型材料 ,有 PbO管、硅靶管和異質(zhì)結(jié)靶管等 。 相同點(diǎn)是都有掃描區(qū) (電子槍 )： 電子槍包括燈絲、熱陰極、控制柵極、各加速電極和聚焦電極、靶網(wǎng)電極和管外的聚焦線圈、偏轉(zhuǎn)線圈和校正線圈 。 光電發(fā)射型攝像管和光電導(dǎo)型攝像管的區(qū)別是 ：前者有移像區(qū)，后者沒(méi)有。移像區(qū)是一個(gè)加速電場(chǎng)靶網(wǎng)電極與聚焦電極 2連接 ,作用是形成均勻電場(chǎng) ,使電子束減速并在整個(gè)靶面上都能垂直上靶。 第二類是利用內(nèi)光電效應(yīng)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的攝像管，稱為光電導(dǎo)型攝像管（簡(jiǎn)稱視像管）聚焦電極 1聚焦電極 2靶網(wǎng)電極起什么作用 ?注入型 阻擋型靶靶網(wǎng)電極 從電子槍發(fā)射出來(lái)的電子束依次沿著靶面掃描，掃描線經(jīng)過(guò)某一點(diǎn)的時(shí)間只占掃描整個(gè)光敏面所需周期的極小部分（ ） 為了提高檢測(cè)靈敏度，每個(gè)像素在掃描周期內(nèi)應(yīng)不間斷地對(duì)轉(zhuǎn)換后的電量進(jìn)行積累，這時(shí)靶又起到了積累存儲(chǔ)光電信息的功能；當(dāng)電子束依次沿著靶面掃描，將靶面的電位起伏順序地轉(zhuǎn)變成視頻信號(hào)輸出，就完成了掃描輸出的功能。 光電變換和光電信息的積累和儲(chǔ)存功能都由光電導(dǎo)靶來(lái)完成 。當(dāng)被攝景物的光學(xué)圖像通過(guò)物鏡成像到攝像管上時(shí)，由于光電導(dǎo)靶材料的光電導(dǎo)作用，在靶面上就建立起與入射光照度分布相對(duì)應(yīng)的電位圖像，這就完成了光電變換的功能。 攝像管具有三個(gè)基本功能 ：光電變換、光電信息的積累、儲(chǔ)存及掃描輸出。光電導(dǎo)型攝像管包括： 光導(dǎo)靶和電子束掃描區(qū)； ，引起靶面各點(diǎn)像素的電阻率發(fā)生變化，從而在掃描面上，產(chǎn)生相應(yīng)的起伏電位，形成電荷圖像。 光電變換和光電信息的積累和儲(chǔ)存功能分別由光電陰極和存儲(chǔ)靶完成，其間間隔一個(gè)移像區(qū)。 ，而填平過(guò)程中從靶電極流過(guò)的電流便包含了圖像信息，形成視頻信號(hào)輸出。 慢電子束掃描： 由于靶面導(dǎo)電極上加的電壓比網(wǎng)電極上加的電壓低得多，在靶與網(wǎng)之間形成一個(gè)很強(qiáng)的均勻減速電場(chǎng)，使電子束經(jīng)過(guò)網(wǎng)電極后作減速運(yùn)動(dòng)，最后以接近于零的速度垂直上靶，這種情況 稱為慢電子掃描 。 移像區(qū)的作用 ：使光電陰極產(chǎn)生的光電子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中獲得能量而加速，以便在靶上產(chǎn)生更多的電荷，提高攝像管的響應(yīng)率。在靶面電位圖像建立后由電子槍 用慢電子束掃描而獲取視頻信號(hào)。 光電發(fā)射型攝像管包括 :光電陰極、移像區(qū)、存儲(chǔ)靶和電子束掃描區(qū)四部分。那么什么是慢電子束掃描 ?慢電子掃描優(yōu)點(diǎn)： 對(duì)靶面的轟擊作用小，不會(huì)發(fā)生二次電子發(fā)射，對(duì)管子壽命有延長(zhǎng)作用。 攝像管的工作原理 ?移像區(qū) 掃描區(qū)靶靶網(wǎng)電極 目前生產(chǎn)的視像管大都采用阻擋型靶，由于 PN結(jié)的存在，降低了暗電流，使靶的性能有所改進(jìn)而獲得廣泛應(yīng)用。 視像管 :屬于光電導(dǎo)型靶，其厚度約幾微米到 20微米；主要作用： 完成光學(xué)圖像的光電轉(zhuǎn)換和信號(hào)電荷的積累和存儲(chǔ)，適合視像管靶的材料必須具有電荷的存儲(chǔ)功能，要求靶上每個(gè)像素的馳豫時(shí)間遠(yuǎn)大于儲(chǔ)存時(shí)間。 攝像管的關(guān)鍵器件是靶 ，光電導(dǎo)型攝像管和光電發(fā)射型攝像管的靶的作用、結(jié)構(gòu)均不相同四 光導(dǎo)靶和存儲(chǔ)靶硒化鎘（ CdSe）靶硒砷碲（ SeAsTe）靶碲化鋅鎘（ ZnCdTe）靶 硅靶 氧化鉛靶異質(zhì)結(jié)靶阻擋型靶工作原理 :工作時(shí)靶上加 10V左右的反向偏壓 。 無(wú)光時(shí) ，電子槍掃描 P區(qū)時(shí)使之達(dá)到陰極電位 ， 這時(shí) PN結(jié)反偏 ， 耗盡層變寬 ,因此僅有暗電流存在 。每個(gè) P型島與 N型襯底之間即形成一個(gè) PN結(jié) ,每個(gè) PN結(jié)就是一個(gè)光電二極管。最后再在 SiO2和 P型島表面上蒸涂上一層電阻率適當(dāng)?shù)牟牧?，通常稱為電阻海。 硅靶窗口玻璃內(nèi)表面涂有一層很薄的金屬膜 (SnO2:呈N+,透明 ,導(dǎo)電 )，在它上面接有引線可同負(fù)載相連，稱為信號(hào)板。挨著信號(hào)板的是一塊 N型硅片；硅片朝著閱讀電子的表面，先生成一層 SiO2，接著利用光刻技術(shù)在 SiO2上光刻成幾十萬(wàn)個(gè)小孔，再通過(guò)摻雜使每個(gè)小孔都變成 PSi。大量小孔 PSi被 SiO2隔離，稱為 P型島。(1).硅靶 硅靶具有光譜響應(yīng)范圍寬，量子效率高，抗燒傷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn) 。N硅片P島SiO2膜電子束光N+SnO2玻璃閱讀電子掃描 P區(qū)時(shí) ，其電位 被拉到陰極電位 ， 產(chǎn)生的光電流流過(guò)負(fù)載形成與光學(xué)圖像對(duì)應(yīng)的視頻信號(hào) 。電阻海硅靶結(jié)構(gòu) :光照時(shí) ： 光透過(guò) SnO2到達(dá) N硅片上，激發(fā)大量電子 空穴對(duì) ,電子被信號(hào)板引走 ,空穴在內(nèi)電場(chǎng)作用下到達(dá) P區(qū)
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