梧 州 学 院100.docx
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梧 州 学 院100.docx
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梧州学院100
梧州学院
课程设计论文
(2014-2015学年第一学期)
课程名称传感器与检测技术
论文题目红外CCD图像传感器
院别信息与电子工程学院
专业电子信息工程专业
班级12电本一班
学号201201902146
学生姓名黄艳梅
指导教师姚高华
完成时间2014年12月
梧州学院课程论文
(2014-2015学年第一学期)
红外CCD图像传感器
学生姓名:
黄艳梅
提交日期:
2015年1月10日学生签名:
学号
班级
课程编号
XZ1902002
专业
电子信息工程
课程名称
传感器与测量技术
任课教师
姚高华
教师评语:
成绩评定:
分任课教师签名:
年月日
目录
摘要………………………………………………………………
1红外图像传感器概述…………………………………………
红外CCD图像传感器
姓名:
黄艳梅
摘要:
当今时代,由于CCD图像传感器在航空计测等方面的重要作用,拥有CCD新技术的各国及各公司都将CCD技术作为军事机密或商业机密,因此尽管CCD图像传感器技术的发展十分迅速,然而与CCD相关的技术、科研文献十分缺乏。
由于国内的半导体产业发展较晚,因此国内的CCD技术相对落后且发展缓慢,随着我国最近几年航空航天技术的迅速发展,目前CCD图像传感器相关的研究就成为十分重要的课题之一。
在面阵CCD图像传感器和红外探测器阵列技术基础上发展起来的新一代固体红外摄像阵列(IRCCD)的目标主要是军事应用,如夜视、跟踪、制导红、外侦察和预警等。
它是现代防御技术的关键性高技术之一。
美国在1986年曾投资8000万美元加快这项技术的发展。
在海湾战争与伊拉克战争中,美军已经使用了微光及红外CCD摄像机装备部队,并发挥了巨大的夜间战斗力。
本文从红外CCD图像传感器的发展背景出发,了解了红外CCD图像传感器的发展及应用。
分析了其结构原理及其读出电路的分类,探讨了红外CCD图像传感器及其读出电路的相关性能参数。
介绍了一种新颖的中红外摄像系统。
美国仙童(Fairychild)公司的WestonCCD图像分公司推出一种IRCCD摄像系统——CCD6000型。
该系统以PiSi肖特基势垒为技术基础,引入了用于定时和视频信号处理的RS—170A标准,使其在许多需要实时高分辨率分析显示1—5.5um光谱范围的红外摄像领域中获得了广泛的应用。
它在激光束分析、遥感、监视、目标跟踪、医疗及非接触式温度控制方面显示了优越性.。
关键字:
CCD图像传感器;红外摄像阵列;红外CCD探测器;中红外摄像系统
1CCD图像传感器的研究背景
电荷耦合器件简称CCD(ChargedCoupleDevice),是一种大规模金属氧化物半导体(MOS)集成电路器件。
它以电荷为信号,具有光电信号转换、存储、转移及输出信号电荷的功能。
CCD于1970年在美国贝尔实验室被发现,随后其发展异常迅速,从CCD概念提出到商品化的电荷耦合摄像机出现只用了短短4年的时间。
CCD之所以发展迅速,其主要原因是它在数字信息存储、模拟信号处理以及作为传感器等方面有着十分广泛的应用。
目前CCD应用技术已成为集光学、电子学、精密机械与计算机技术成为一体的综合性技术,在现代光学、光电检测技术和现代测试技术领域中成果累累,方兴未艾。
而CCD传感器无论是线阵还是面阵结构,其中都混杂有各种噪声或干扰成分,这极大地影响了CCD在高精度测量领域中的应用。
因此降低噪声成为改善像系统的一个首要任务。
相应的,如何精确地简便地CCD的噪声也变得极为重要。
近几年来,CCD器件在军、民用领域都有了长足发展。
民用领域主要用于视频摄录一体化(VTR)、保安监视报警、医疗、工业自动化、科研、新闻广播、多媒体、办公自动化及其他许多领域,广泛用于战斗机、舰船、坦克、及单兵武器装备的图像、探测部件。
可见光CCD图像传感器主要为侦察、制导、预警、瞄准、等武器系统提供高清晰度、高分辨率的图像,并通过高速实时监控及遥感技术,反馈回精确的战斗信息,从而提高部队战术战略快速反应能力,已逐渐成为现代武器装备不可或缺的重要组成部分。
电荷耦合器件的结构和工作原理
CCD是一种半导体器件,由金属、绝缘体、半导体构成,是一种固态检测器。
它由很多个光敏单元组成,每个光敏单元就是一个MOS(金属-氧化物-半导体)电容器(现今大多为光敏二极管)。
形象地说,CCD由一系列排得很紧密的MOS电容器组成,且具有一般电容所不具有的耦合电荷的能力。
一个光敏单元或一个MOS电容就是一个像素。
由于光敏单元一般做得很小,所以300—500万像素的数码相机很容易实现。
1.CCD的工作原理
CCD中基本单元是MOS电容器,它的形成是在P型或N型单晶硅的衬底上用氧化的办法生成一层厚度为100—150nm的SiO2绝缘层,再在SiO2表面按一定层次蒸镀一金属电极或多晶硅电极,在衬底和电极间加上一个偏置电压(栅极电压),即形成一个MOS电容器,如图4.3.1(a)所示。
CCD一般是以P型硅为衬底,在这种P型硅衬底中,多数载流子是空穴,少数载流子是电子。
在电极施加栅极电压V之前,空穴的分布是均匀的。
当电极相对于衬底施加正栅压V(V大于MOS管的开启电压)时,在SiO2界面处表面势能升高,在电极下的空穴被排斥,电子被吸引到表面,产生耗尽层。
当栅压继续增加,耗尽层将进一步向半导体内延伸,这一耗尽层对于带负电荷的电子而言是一个势能特别低的区域,因此也叫做“势阱”。
当一束光照射到MOS管电容上时,光子穿过透明电极及氧化层,进入衬底,在光子作用下,产生电子-空穴对,电子-空穴对在外加电场的作用下,分别向电极两端移动,这就是光生电荷。
由此产生的电子被称为光生电子,这些光生电子被附近的势阱所吸引,并储存在阱势中,如图4.3.1(b)所示。
势阱内存储的光生电子数量与入射到该势阱附近的光强成正比,存储了电荷的势阱有被称为电荷包,同时产生的空穴被电场排斥到耗尽区外。
势阱中能容纳多少电子,取决于势阱的“深浅”,即表面势的大小。
势阱能够存储的最大电荷量又被称为势阱容量,它与所加栅压近似成正比。
2,电荷转移的原理
从上面的讨论可知,外加在MOS管电容上的电压越高,产生势阱越深;外加电压一定,势阱深度随势阱中电荷量的增加而线性下降。
利用这一特性,通过控制相邻MOS管电容栅极电压高低来调节势阱深浅,让MOS管电容间的排列足够紧密,使相邻MOS管电容的势阱相互沟通,即相互耦合(通常相邻MOS管电容电极间隙小于3um,目前工艺上可做到小于0.2um),就可使信号电荷由势阱浅处流向势阱深处,实现信号电荷的转移。
为了让信号电荷按规定的方向转移,在MOS管电容阵列上加满足一定相位要求的驱动时钟脉冲电压,这样在任何时刻,势阱的变化总朝着一个方向。
为了实现这种定向的转移,在CCD的MOS阵列上划分几个相邻MOS电容为一单元的无限循环结构。
每一单元称为一位,将每一位中对应位置上的电容栅极分别连到各自共同的电极上,此共同电极称为相线。
例如,3个为一单元的MOS线列,第1,4,7……电容的栅极连接到一根相线上,第2,5,8……连接到第二个共同相线上,第3,6,9……则连接到第三个共同相线上。
通常CCD有二相、三相、四相等几种结构,它们所施加的时钟脉冲也分别为180度、120度和90度。
当这种时序脉冲加到CCD的无限循环结构上时,将实现信号的定向转移。
以三相CCD为例,每位3个电极所加的时钟电压及工作过程如图4.3.2所示。
图中表面电动势增加方向向下,虚线代表表面电动势大小。
在t=t1时,&1处于高电平,而&2和&3处于低电平。
&1电极上的栅电压大于开启电压,故在&1电极下形成势阱。
如果有光照形成外来信号电荷注入,则电荷将聚集在&1电极下。
当t=t1时,&1和&2同时为高电平,&3为低电平,故&1和&2电极下都形成势阱。
由于两个电极靠得很近,势阱连通,使电荷从&1电极下势阱耦合到&2电极下。
当t=t3时,&1上的栅压小于&2上的栅压,故&1电极下的势阱变“浅”,电荷更多的通向&2电极下。
当t=t4时,&1,&3都为低电平,只有&2处于高电平,故电荷全部聚集到&2电极下,于是就实现了电荷从电极&1下到&2下的转移。
经过这样的过程,当t=t5时,电荷包又耦合到&3电极下。
当t=t6时,电荷包就转移到下一位的&1电极下,如此下去,在CCD时钟脉冲控制下,信号电荷就这样从一个势阱向下一个势阱,直到输出。
3)电荷的输出
在CCD中,有效地收集和检测电荷是一个重要问题。
CCD信号电荷的输出主要有电流输出和电压输出两种方式。
@电流输出
如图4.3.4(a)所示,当信号电荷在转移脉冲的驱动下向右转移到末级电极(图中&2电极)下的势阱中后,&2电极上的电压由高变低时,由于势阱提高,信号电荷将通过输出栅(加有恒定的电压)下的势阱进入反向偏置的二极管(图中N+区)。
由U、电阻R、衬底P和N+区构成的反向偏置二极管相当无限深的势阱。
进入到反向偏置的二极管中的电荷,将产生输出电流I,且I的大小与注入到二极管中的信号电荷成正比,但与电阻R成反比。
电阻R是制作在CCD内的电阻,阻值是常数。
所以,输出电流I与注入到二极管中的电荷量成线性关系,且
Q=I△t
由于I的存在,使得A点的电位发生变化:
I增大,A点电位降低,所以可以用A点的电位来检测二极管的输出电流I,用隔直电容将A点的电位变化取出,再通过放大器输出。
图4.3.4(a)中的场效应管VT为复位管。
它的主要作用是将一个读出周期内输出二极时复位场效应管导通,它的动态电阻远小于偏置电阻R,使二极管中的剩余电荷被迅速抽走使A点的电位恢复到起始的高电平
电压输出
电压输出有浮置扩散放大器(FDA)和浮置栅放大器(FDA)等方式。
浮置扩散放大器的结构如图4.3.4(b)所示。
在与CCD同一芯片上集成了两个MOSFET,即复位管VT1和放大器VT2.在&2下的势阱未形成之前,在RG端加复位脉冲&R,使复位管VT1导通,把浮置扩散区上一周期的剩余电荷通过VT2的沟道抽走。
当信号电荷到来时,复位管VT1截止,由浮置扩散区收集的信号电荷来控制放大管VT2的栅极电位,栅极电势为
△Uout=Qs/Cfd
式中,Cfd为浮置扩散节点上的总电容。
经过放大器放大Kv后,输出的信号为
U0=Kv△Uout
以上两种输出机构均为破坏性的一次性输出。
图4.3.4(c)为浮置栅放大器输出。
VT2的栅极不直接与信号电荷的转移沟道相连接,而是与沟道上面的浮置栅极相连。
当信号电荷转移到浮置栅下面的沟道时,在浮置栅上感应出境像电荷,以此来控制VT2的栅极电位,达到信号检测与放大的目的。
显然,这种机构可以实现电荷在转移过程中非破坏性检测。
CCD图像传感器
CCD图像传感器是利用CCD的光电转换和电荷转换的双重功能。
当一定波长的入射光照射CCD时,若CCD的电极下形成势阱,则光生少数载流子就积聚到势阱中,其数目与光照时间和光强度成正比。
使用时钟控制将CCD的每一位下的光生电荷依次转移出来,分别从同一输出电路上检测出,则可以得到幅度与各光生电荷成正比的电脉冲序列,从而将照射在CCD上的光学图像转移成电信号“图像”。
由于CCD能实现低噪声的电荷转移,并且所有光生电荷都通过一个输出电路检测,具有良好的一致性,因此,对图像的传感具有优越的性能。
CCD图像传感器有线列和面阵两大类,它们各具有不同的结构和用途。
(1)CCD线列图像器件
图4.3.5所示为线型固态图像传感器的结构。
其感光部分是光敏二极管(PD)线阵列,PD作为感光像素位于传感器中央,两侧设置CCD移位寄存器。
寄存器上面覆以遮光物。
奇数号位的PD的信号电荷移往下侧的移位寄存器;偶数号位则移往上侧的转移寄存器。
以另外的信号驱动CCD移位寄存器,把信号电荷经公共输出端,从光敏二极管PD上依次读出。
(1)面型固态图像传感器
如图4.3.6所示面型固态图像传感器有4种基本构成方式。
图4.3.6(a)所示为x-y选址方式。
它也是用移位寄存器对PD阵列进行x-y二维扫描,信号电荷最后经二极管总线读出。
X-y选址方式固态图像传感器的问题质量不是很好。
图4.3.6(b)是行选址方式,它是将若干个结构简单的线型传感器平行地排列起来构成的。
为切换各个线型传感器的时钟脉冲,必须具备一个选址电路。
同时,行选址方式的传感器,垂直方向上还必须设置一个专用读出寄存器,当某一行被选址时,就将这一行的信号电荷读至一垂直方向的读出寄存器。
这样,诸行间就会有不相同的延时时间,为补偿这一延时往往需要非常复杂的电路和相关技术;另外,由于行选址方式的感光部分与电荷转移部分公用,很难避免光学拖影劣化图像画面现象。
正是由于以上两个原因,行选址方式未能得到继续发展。
图4.3.6(c)所示是帧场传输式,其特点是感光区与电荷暂存区相互分离,但两区构造基本相同,并且都是用CCD构成的。
感光区的光信号电荷积蓄到某一定数量之后,用极短的时间迅速送到设有光屏蔽的暂存区。
这时,感光区又开始本场信号电荷的生成与积蓄过程。
在此期间,上述处于暂存区的上一场信号电荷,将一列一列地移往读出寄存器依次读出。
当暂存区的信号电荷全部读出之后,时钟控制脉冲又将使之开始下一场信号电荷由感光区向暂存区迅速的转移。
图4.3.6(d)所示是行间传输方式,其基本特点是感光区与垂直转移寄存区相互邻接。
这样,可以使帧或场的转移过程合而为一。
在垂直转移区寄存器中,上一场在每个水平回扫周期内,将沿垂直转移信道前进一级,在此期间,感光区正在进行光信号电荷的生成与积蓄过程。
由后述具体示例可知,若使垂直转移寄存器的每个单元对应两个像素,则可以实现隔行扫描。
帧场传输式及行间传输式是比较可取的,尤其后者能够较好地消除图像上的光学拖影的影响。
除上述4种基本构成和帧场、行间两种信号电荷转移方式而外,蛇行转移方式比较引人注意。
蛇行转移方式基本属于行间传输CCD构成方式。
蛇行转移方式的特点是像素交错相间分布。
此方式水平分辨率较低,只能用信号处理方式补偿。
但是,蛇行转移方式垂直转移效率高,输出寄存器级数和转移频率减半,并且灵敏度高,信号转移量大。
红外CCD图像传感器
目前,IRCCD主要集中于InSb、Hg1-xCdxTe为代表的本征窄带半导体材料,以PtSi为代表的硅化物和以Si:
Ga,Si:
Bi,Si:
As为代表的非本征硅材料,尤其以InSb,Hg1-x,CdxTe和Pt:
Si器件的发展最引人注目。
美国休斯、GEC洛、克威尔、得克萨斯仪器公司和空军技术中心都已做出了InSb、HgCdTe的短波,中波和长波红外图像传感器件。
格式为128×128像敏单元的混合式焦平面阵列的响应波长为1-3um,工作温度为120-195k平均比探测率D*为1.3×10^2cmHz^1/2W^-1。
波长为3-5um,工作温度为77K的器件平均比探测率D*>10^11cmHz^1/2W^-1。
尽管红外CCD探测器需要工作在温度低于几度到几十度绝对温度的低温情况下,但它在天文观测和低背景军事应用等方面都起着极为重要作用。
红外电视摄像系统常分为主动红外电视摄像系统与被动红外电视摄像系统两种。
1.主动红外电视摄像系统
主动红外电视摄像系统由红外照明光源、红外摄像器件、摄像机及光源控制器、监视器等几部分组成,工作原理如图11-11所示
当红外光源照射目标时,目标反射的红外光为摄像机所摄取,并将不可见的近红外光转换为可见光,在屏幕上显示出来,实现红外摄像的目的。
主动红外摄像机的两大关键部分是红外光源与红外摄像器件。
1红外光源
红外光源是红外摄像的关键之一。
红外光源输出的波长及能量关系到红外摄像质量的好坏和作用距离的远近。
目前常用的红外光源有二种。
一种是白炽灯用红外滤光的办法产生红外光源,这种光源的缺点是利用效率低,且有红光暴露的问题,尤其是大功率光源或近距离观察时更为明显,因而用的不是很多。
另一种是使用半导体砷化镓光源或半导体激光器,其峰值波长为0.93um或0.86um左右,带宽约-2000mm---+2000mm,单个发光元最大输出可达500mW左右。
这种光源体积小、重量轻、电源简单、效率高,可以实现中距离(100m内)的红外照明。
对于近距离(20m以内)的照明,也有用小功率GaAs发光二极管阵列制作的。
为了降低功耗而又不影响观察效果,在一些系统中对发光二极管用脉冲进行了调制,这种光源就更为理想,它不仅降低了平均功耗,也在一定程度上解决了散热问题。
近几年来国外用半导体激光器制作的红外光源,实现了上百米的夜间摄像,效果也比较理想。
2.红外摄像器件
要实现红外摄像,必须选用对红外敏感的摄像器件,如对近红外敏感的有硅靶摄像管、CCD摄像器件、PbO-PbS复合靶近红外摄像管等。
由于PbO-PbS灵敏度低、惯性大、抗灼伤能力差等原因,所以用得比较少。
硅靶摄像管与CCD器件均是用硅材料制作的两者的性能接近。
但由于CCD较之硅靶管体积小、重量轻、功耗低、寿命长,以及其他一些优点,所以在绝大多数领域内硅靶管已被CCD图像传感器所代替。
3红外变像管
红外变像管是一种把不可见的红外图像转换成可见光图像的光电成像器件。
它同时具有增强的作用。
在需要观察更远距离的地方,利用红外变像管和CCD的耦合进行远距离的摄像,可以获得更为良好的效果。
红外变像管的结构示意图如图11-12所示。
Cs-O-Ag阴极,工作波长为0.6—0.9um,峰值波长为0.8um左右。
红外变像管性能参数见表11-7.。
由于不受环境照明条件的限制,即使在漆黑的夜晚和中近距离内,主动式红外电视系统也可以实现大范围的监视。
加之近红外摄像机体积小、成本低,因此红外线摄像系统有着广泛的用途。
诸如银行、仓库、港口、哨所等要害部位的夜间监视,军事、公安部门的昼夜监视、侦察,胶片生产过程、冲印过程的质量检测,生物夜间习性的研究,人体某些部位的病变检查(例如乳腺癌的早期检查)等,都收到了十分良好的效果。
3.被动红外电视摄像系统
被动红外电视摄像系统不需要红外照明,是依靠目标本身的红外辐射实现摄像的系统。
大家熟知的有光机扫描热摄像机和热释电摄像机两种。
由于光机扫描热摄像机结构复杂,需要低温制冷(77k),成本过高,所以应用受到很大限制。
国内还处于研制阶段。
热释电摄像机不需要低温制冷,可对3—5um和8—14um光谱范围的热目标进行成像,但分辨率不高,成像不够清晰,所以应用受到限制,在此仅介绍CCD红外摄像系统。
前面已经讲过。
在现代高性能热成像系统中大都采用半导体材料。
例如,HgCdTc或InSb探测器,这类光电导探测器一般要冷却到液氮温度(77k),探测器可以是线阵的或小型面阵的(大约为100单元),利用马达驱动的反射镜对目标图像进行扫描,扫描方式有并行扫描、串行扫描或并行混合扫描。
在这类系统中,如果采用电荷耦合器件(CCD),则效果会更好。
红外摄像系统使用CCD图像系统以后,会有以下几个方面的好处:
@红外摄像系统采用CCD后,可以利用集成电路工艺将其成本降低;
@可以不用或少用机械扫描机构,并简化探测器的封装,因而使系统的体积减小,重量减轻;
@可以使用较多的探测器,改进探测器的性能,减小光学系统的尺寸。
红外摄像系统采用CCD以后,由于有上述几点改进,所以很多厂家正在进行研制和试验。
目前波长在1um以内的近红外CCD摄像机已经被广泛应用于夜间监控系统、红外望远系统和森林火灾报警系统中。
下面以红外望远系统为例讨论红外CCD摄像系统的应用。
望远红外CCD摄像机
(1)近红外波段能提高能见度
在远距离摄像中,能见度的高低关系着能看清物体的距离,而能见度的高低又取决于物体细节的对比度。
通常可见光成像的情况是物体本身不发光,它是靠反射太阳光来成像的。
当天空中有霾和薄雾时,日光在穿过大气的过程中受到漂浮在空气中微小水蒸气颗粒和尘埃的散射。
散射不但使沿指定方向传播的光强度减弱,而且被散射的部分光将使环境亮度增强,其效应就等于被摄物体和摄像机之间多了一层“亮纱帐”,从而大大降低了物体的对比度。
例如,设天空的亮度为4000lx,房屋亮度为2000lx,树木亮度为1000lx,树木暗处亮度为500lx,更暗的部分亮度为250lx,在天空中没有霾、烟雾的情况下,最暗部分与其余部分的亮度对比分别为
16:
1,8:
14:
12:
1
如果由于霾、烟雾的影响,亮度普遍增强了1000lx,则上述的比值规律变为
4:
12.4:
11.6:
11.2:
1
这说明由于霾、烟雾的散射引起的附加亮度实际上降低了亮度的对比度,使得一部分景物的层次被压缩,甚至完全损失。
但是用红外线就好得多,这是因为:
@实验和理论都证明,波长越短的光散越强。
也就是说,散射主要是在可见光部分,红外光受霾、烟雾的散射比可见光要小,对比度的降低也比可见光小。
@天然物体的红外吸收和反射特性可以提高物体的对比度。
例如,绿色植物的红外反射率为60%--70%,而混凝土、石棉、水泥的红外反射率仅为35%--40%左右。
@景物细节对红外线有较大的反射率,这就使得物体亮度和大气亮度之比较大,有利于提高对比度。
综上所述,对于远距离摄像,我们选择了近红外波长进行红外摄像。
(2)近红外摄像机原理
红外线与可见光一样,具有能够被物体反射、折射和吸收的特性。
根据光学规律,不同物体对不同波长红外光的反射和吸收各不相同,因此用红外光也能获得被观测物体的清晰图像。
红外摄像是红外技术和摄像技术巧妙结合的产物,在光电转换之前的部分属于红外技术,光电转换之后的部分便是摄像技术。
红外CCD摄像机的原理方框图如图11-13所示。
太阳照射到目标上,反射回来的射线经滤光镜把可见光和不需要的红外线滤掉,剩下有用的红外线,经红外光学镜头聚焦,成像在摄像机的CCD像敏面上。
将红外图像信号转变为电视信号送给监视器,便可看到目标物的图像。
需要时。
可对视频信号进行录像和计算机数字图像处理。
(3)主要部分设计考虑
@不是任何光学镜头都可以用于望远红外CCD摄像机光学系统的,只有在红外工作波长范围内,长焦距、相对孔径大、光学传递函数高、成像质量好的光学镜头才能满足从清晨到傍晚都能正常工作的要求。
镜头的焦距必须可以电动和手动变化。
由于天空的照度变化很大,镜头必须采用自动光圈,随时调整光圈的大小,以保证CCD光敏面上的光照度在CCD的线性范围内。
@因为辐射能在大气中的散射系数与工作波长的四次方成反比,所以从降低散射的角度来看,在成像器件光谱响应波长范围内,选用的波长越长越好。
工作波长的选择将受到成像器件积分灵敏度的限制,因此设计滤光镜时,要从总体上给予考虑,并通过实验给出最后方案。
(4)摄像器件的分析
1)最初的电视摄像、电视制导、电视跟哦踪均采用硫化锑摄像管,原因是分辨率高,1英的摄像管的分辨率可高达1000TVL,而且成本低。
但是,它的暗电流大(最大20nA),惯性大,三场后还有20%以上的图像滞留;它的抗烧灼能力也很差,灵敏度也很低(0.2uA/lx)。
它的光谱响应范围仅为400—600nm,红外部分基本不响应,因而早已被淘汰。
2)硅靶摄像管的光谱响应宽,可扩展到1.1um,灵敏度也较高(0.5uA/lx),抗烧灼能力也比硫化锑摄像管强。
可经受10^3lx的短时照射。
因此,有的电视制导和电视跟踪系统均利用其红外线响应特性来提高设备在同等气象条件下的探测距离,并取得了明显的效果。
但是,它存在着下列缺点:
@受二极管数量的限制,分辨率不够高,1英摄像管的分辨率仅为700TVL;@由于材料和工艺的原因,容易产生疵点;@二极管有效面积不超过总面积的20%,信号容量不大,动态范围较窄(仅为50),因而在强光下容易产生晕光(开花)
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