光电子器件第四章微光像增强器.pptVIP

根据像管的发展阶段可分为： 级联式的第一代像管； 带微通道板的第二代像管； 采用负电子亲和势光阴极的第三代像管。 第二十七页，共四十七页。 4.5第一代像增强器 第一代像增强器是以纤维光学面板作为输入、输出窗三级级联耦合的像增强器。由于经过三级增强，因而第一代管具有很高的增益。 一代管以三级级联增强技术为特征，增益高达几万倍，但体积大，重量重 一代管的典型性能为：光灵敏度为300 ，辐射灵敏度(0.85)为20 ， 亮度增益为 ，分辨率为35 。一代管具有增益高、成像清晰的优点，但重量大，防强光能力差。 第二十八页，共四十七页。 在实际应用中，为了获得更高的亮度增益，将完全相同的单级像管，用光学纤维面板进行多级耦合。因此像管的输入窗和输出窗都是由光学纤维面板制成，以便将球面像转换为平面像来完成级间耦合。由于每级像管都成倒像，所以稠合的级数多取单数，通常为三级。该像管称为第一代像增强器。 第二十九页，共四十七页。 4.6 第二代像增强器 第二代像管与第一代像管的根本区别在于： 它不是用多级级联实现光电子倍增，而是采用在单级像管中设置微通道板来实现电子图像倍增的。 微通道板是两维空间的电子倍增器。微通道板是由大量平行堆集的微细单通道电子倍增器组成的薄板。通道孔径为5一10μm。通道内壁具有较高的二次电子发射系数。 在微通道板的两个端面之间施加直流电压形成电场。入射到通道内的电子在电场作用下，碰撞通道内壁产生二次电子。这些二次电子在电场力加速下不断碰撞通道内壁，直至由通道的输出端射出，实现连续倍增，达到增强电子图像的作用。 第三十页，共四十七页。 利用MCP（微通道板：在电阻管的内壁涂上具有二次电子发射内力的物质，以实现电荷的倍增）的像管称为第二代像增强器（二代管）。 锐聚焦——类似单级一代管，但在管子的荧光屏前放置一MCP，称为二代倒像管； 近贴聚焦——在光阴极和荧光屏之间双近贴放置MCP，荧光屏配制在纤维光学面板或光纤扭像器上，称为二代近贴管。 第三十一页，共四十七页。 一、近贴式 MCP像管的结构 微通道板近贴于光阴极和荧光屏之间。构成两个近贴空间。因此又称为双近贴式像管。 由于采用了双近贴、均匀场，所以图像无畸变，放大率为 l，不倒像。同样由于近贴，会出现光阴极、 MCP、荧光屏三者之间的相互影响。 第三十二页，共四十七页。 二、第2代静电聚焦倒像式像管的结构 微通道板与光阴极之间采用静电透镜，MCP置于电子透镜的像面位置； 像管中还在阳极与MCP之间设置一个消畸变电极。 由微通道板增强后的电子图像通过近贴聚焦到荧光屏上。由于在荧光屏上所成的像，相对于光阴极上的像来说是倒像，因此称为倒像管。 第三十三页，共四十七页。 * * * * * 第四章　　变像管和微电像增强器 变像管是指把不可见光转换为可见光的器件。如红外变像管和紫外变像管。如红外变像管，其核心部分是对红外光敏感的光电阴极。当红外光照射到阴极时，产生光电发射，经过电子光学系统，实现光谱变换。 一、变像管 第一页，共四十七页。 把微弱的可见光图象增强亮度，变成人眼可以观察到的图像。　　　 　　明朗夏天采光良好的室内照度大致在100至500lx之间 太阳直射时的地面照度可以达到10万lx 满月在天顶时的地面照度大约是0.2lx 夜间无月时的地面照度只有10-4lx数量级 微光光电成像系统的工作条件就是环境照度低于10-1lx 微光光电成像系统的核心部分是微光像增强器件 二、微光像增强器 第二页，共四十七页。 4.1 像管的基本原理和结构 像管 变像管 图像增强管 是指能够把不可见光图像变为可见光图像的真空光电管。 是指能够把亮度很低的光学图象变为有足够亮度图象的真空光电管。 像管和摄象管的主要区别是，像管内部没有扫描机构，不能输出电视信号，对它的使用就跟使用望远镜去观察远处景物一样，观察者必须通过它来直接面对着景物。 image converter tube image intensifier tube 直视型电真空成像器件统称为像管，它是用于直视成像系统的光电成像器件。 第三页，共四十七页。 第四页，共四十七页。 像管成像的物理过程 像管实现图像的电磁波谱转换和亮度增强是通过三个环节来完成的: 首先是将