第六章 摄像管简..pptVIP

第五章真空光电器件复习总结 掌握光电发射效应 了解光电阴极的主要参数和分类 掌握负电子亲和势材料的优点 掌握光电管的工作原理 掌握光电倍增管的组成、工作原理、各部分功能及使用应注意的问题 光电成像器件—摄像管 摄像管：摄制图像、存贮和处理，即将光学图像转变成适于处理和传递的时间序列的一维电信号。 具体分为以下四个过程： 1.光学图像转变成电荷（电位）图像； 2.对电荷图像进行存贮和积累； 　 3.对电信号进行放大和增强； 4.对存贮电荷图像的各个像素进行序扫描，输出 与输入信息成比例的一维电信号。 一、摄像管的分类（按光电变换的形式）： 1.外光电变换型（光电发射型）如图(a) 2.内光电变换型（光电导型）如图(b) 二、摄像管的组成及其作用： 构成：光电变换与存储部分、信号阅读部分 （一）光电变换与存贮部分： １、光电变换部分：光学图像转化成电位图像 （１）光电导体：利用光电导效应 （２）光电发射体：利用光照下发射电子 移像区（加速电场）：增强光电子能量，获得增益，提高灵敏度。　 ２．电荷存贮（积累）： 为了对微弱的瞬时信号积累，采用积累元件对整个帧周期产生的信号不断积累。 要求：帧周期内的信号不漏走，足够的绝缘能力和很高的电阻。 （二）信号阅读部分： 从靶面取出信号的任务是由阅读部分来完成的。阅读部分包括电子束发射系统（电子枪）和电子束聚焦扫描系统。 三、主要参数： １．分辨率：图像细节的鉴别能力 ２．动态范围：最高入射照度与最低入射照度之比 四、光电导型摄像管（视象管）　 １．视象管的结构： ２．各部分的作用： 电子枪：产生热电子，并使它聚焦成很细的电子射线，按着一定的轨迹扫描靶面。 （１）电子束的产生：热阴极发射出来的电子在阳极膜孔处会聚并通过阳 极膜孔后再发散开来。 （２）电子束的聚焦：阳极膜孔发散出来的电子束在靶面上会聚成一点，有电聚焦和磁聚焦两种方式。 （３）电子束的偏转：电子束能够扫描到靶上任何一处，充分阅读每一个像素信息。 （４）电子束垂直上靶：当电子束上靶与靶面上积累的正电荷中和后才能使其转变成视频信号输出， 那么电子束能否上靶，不仅与电子的速度大小有关，而且与其速度的方向有关。由靶网和调制电极附近的校正线圈来完成。 ３．几种常见的视象管： （１）硅靶 （２）氧化铅靶 五、光电发射型摄像管： １．二次电子导电摄象管（SEC） ??? SEC管是60年代初出现的一种高灵敏度摄象管，适于微光摄象。　 ２．硅增强靶摄象管（SIT） 夜视技术是研究在夜间或低亮度条件下，用于扩展观察者视力范围以实现隐蔽观察的一种专门技术。 按系统本身是否带有红外辐射源，可分为主动式和被动式夜视仪。 被动式夜视仪：微光夜视仪、微光电视和热成像夜视仪。 1.微光夜视仪：它是利用月光、星光等夜天光，通过像增强器的光增强作用，帮助人眼实现夜间观察的一种夜视器材。主要由望远光学系统、像增强器(也称微光管)和高压供电装置组成。 第一代微光夜视仪是指上世纪60年代研制的采用三级级联式微光管组成的微光夜视仪。 第二代微光夜视仪是指采用微通道板像增强器的微光夜视仪 。 第三代微光夜视仪是指80年代研制的采用装有高灵敏度的砷化镓光电阴极的簿片管制成的微光夜视仪。 2.微光电视：像增强技术和电视摄像技术相结合的产物，它也是利用月光、星光和大气辉光进行观察的一种夜视器材，其结构主要由微光摄像管、控制器和监视器三大部分组成 。 可用于地面观察，定向定点观察，还可装在大型舰艇及飞机上监视敌舰、敌机的活动，并可用于反坦克导弹的瞄准射击。另外，微光电视还可用来传递、存储雷达数据或作为计算机的输入、输出设备。 缺点：作用距离和观察效果受天候影响较大。 3.热成像夜视仪：靠接收目标自身的红外辐射来工作，所显示的图像反映了目标与周围环境之间热辐射(温度)的差异，亦即利用热对比度成像，因而是热图像。 具有军事意义的目标(如飞机、坦克等)一般都比周围环境温度高，因此也就成了热像仪最好的观察对象。热像仪是目前最先进的夜视器材。 热像仪的优越性能：能实现“全被动”、“全天候”观察，能揭露伪装，尤其能发现隐蔽在树林和草丛中的人员和车辆。此外，它还能获得目标的状态信息，这在军事上具有特殊重要的意义。 三 摄像管的主要特性参数 衡量摄像管优劣的总标准是：在测试台的监视器上能否分辨一定的标准测试图案。 图案的清晰程度是由许多因素决定的。为了分析和研究各种因素对像质的影响，必须规定出具体的特性参数。 摄像管的最主要特性参数是：灵敏度、惰性、分辨力和光电转换特性等。 其中灵敏度和惰性主要决定于靶面，分辨力主要决定于扫描电子枪。 * * 光电 导体 信号板 成像面 扫描面 扫描区 移