微光像增强器课件

1、第四章微光像增强器，1，交流PPT，微光像增强器的应用例，2，交流PPT，3，交流PPT，4，交流PPT，1微光夜视技术和图像增强器的发展2多碱阴极和GaAs光电阴极的制造3微通道板和离子遮断膜4荧光屏5像增强器学习5交流PPT、1微光夜视技术和图像增强器的发展夜视技术，是在夜间低照度条件下，用开拓观察者视力的方法实现夜间隐藏观察的技术。 采用光电子成像的方法，减轻或克服人眼在低照度下和有限光谱响应下的限制，以开拓人眼的视觉。 夜视技术开始于20世纪30年代。 1934年红外变像管第一次在德国出生，开创了夜视技术的新纪元。 微光像增强器是一种光电器件，是微光夜视技术的核心器件，是微光夜视器件性

2、能和价格的决定因素。 6、交流PPT，微弱的光学图像，微弱的电子图像，增强的光学图像，物镜，时间极，微通道板，荧光屏，目镜，图像增强器，图像增强器和夜视系统的结构和工作原理，7，交流PP 它是研究微弱图像信号的增强、转换、传输、积累和处理的专业技术。 它分为直视系统和间视系统两种，直视系统被称为显微镜，是一种利用目标反射的星星、月亮和大气的亮度，用图像增强器增强，能用人的眼睛观察的夜视镜。 a第一代微光夜视器是1962年在美国制造的第一代微光夜视器，以纤维光学板为输入输出窗的三级级级联耦合的像增强器为核心器件。 8、学习交流PPT、代像增强器的结构图，9、学习交流PPT，b .第二代微光夜视器

3、于1970年研制出第二代微光夜视器，以利用微通道板的像增强器为核心器件，10、学习交流PPT，第二代、超二代和三代像增强学习交流PPT，荧光屏的电光转换，微光夜视技术的特征和作用微光核心器件的工作原理，12，交流PPT，n倍频次数二次电子倍增系数， 学习微光夜视技术的特点和作用微光核心器件的工作原理，13，交流PPT，在工作时施加3个电压，学习光电阴极板的输入侧信道板的两端，信道板的输出侧荧光屏14，交流PPT， c .第三代微光夜视1979年美国ITT公司开发的第三代微光夜视器，基于第二代薄片管，用GaAs负电子亲和力光电阴极替换了多碱光电阴极。 15、学习交流PPT、16、学习交流PPPT

4、、微光像增强器系列、17、学习交流PPPT、d .超二代微光夜视1989年，Jacques Dupuy等人开发了超二代像增强器。 超二主机基于双主机，通过极大地提高时间灵敏度(将灵敏度从300-400A/lm提高到600A/lm以上)，降低微通道板的噪声率，提高输出信噪比(改善微通道板的性能)，提高管整体的m 18、学习交流PPT、微光像增强器系列，19、学习交流PPPT，e第4代微光夜视1998年美国Litton公司和ITT公司开发了没有离子阻断膜和薄离子阻断膜的微通道板，拥有自动门控电源的下一代像增强器，以其为核心部件20、交流PPT、微光夜视技术的特点和作用学习微光夜视技术的核心元件，2

5、1、学习交流PPT，、1 Thin ion-barrier film/学习高性能薄离子阻隔膜2低噪声因子微通道板3栅电源/栅电源，22，交流PPT，典型的应用系统结构，23，交流PPT，世界各国发展概况，24，交流PPT 欧洲：超二代荷兰： DELFT以色列、26、交流PPT、中国、27、交流PPT、等管道在黑暗的环境中，将人眼看不到的物体转换成可见光图像，像：等相机将各种图像信号电气化光电成像装置扩大了人类的视野，扩大了人眼的视力范围，丰富了人们的生活。 光电成像器件在光电技术中占有非常重要的地位。28、交流PPT、4.1显像管的基本原理和结构、显像管结构图像、1物镜2光电阴极3电子透镜4荧

6、光屏5目镜，结构学习光电阴极、电子光学系统、荧光屏、29、交流PPT，管本身能发挥光谱转换、亮度和成像作用1 .光谱转换之一：光电阴极完成光-电子图像2 .电子成像：的电子光学系统与光学透镜类似，能够对电子进行成像并将来自光电阴极的电子图像映射到荧光屏上3 .增强了亮度的：电子光学系统被施加了高电压使电子加速，电子获得能量，高速撞击荧光屏，放出比入射光强得多的光能。 光谱变换的：荧光屏完成电子光。 这样管完成了频谱变换、成像、增强亮度的功能。 1物镜2光电阴极3电子透镜4荧光屏5目镜，30，学习交流PPT，4.1.1光电阴极，光电阴极分光响应曲线，31，学习交流PPPT，4.1.2电子光学系统

7、，管中电子光学系统的作用有两个：加速光电子； 使光电子在像面上成像。 具有类似光学透镜的性质，可以用类似几何光学的方法处理物体。 因此，将能聚焦成像电子流的电子光学系统称为电子透镜。 电子透镜有静电透镜和磁透镜两种。 静电镜头根据焦点是否一致分为：焦点型和非焦点型。 静电电子光学系统通过静电场加速光电子并聚焦成像。 磁透镜是一种电磁复合系统，通过静电场的加速和磁场来完成聚焦成像。 学习交流PPT，1非聚焦型电子光学系统接近型，c阴极，a阳极； 学习、33、交流PPT、电子着落高度的计算，设为从物点o发射的任意电子，将其初始发射角作为电子初始能量及其r和z中的能量的成分(eV )。 该电子的轨迹

8、是抛物线：当该电子到达阳极时，其着落点的径向高度在邻近聚焦管中一般为u，因此， 34、交流PPT，学习全色电子束的最大色散圆半径的计算，考虑到电子的初始角度分布，单能量电子束的最大色散圆斑的半径，如果光电子不仅有角度分布，还有初始能量分布的最大初始电能的话， 全色电子束的最大分散圆半径由该式可知，阴极与阳极间的电位差u越大，分散圆斑越小，最大初电位及极间距离l越小，分散圆斑也越小。 学习、35、交流PPT，通常，极间距离l非常小，例如小于1mm，u大，例如3-7KV，极间距离越小，电位差越高，图像越清晰，接近型被广泛应用于图像管。36、交流PPT、2静电聚焦电子光学系统、(1)等径双圆筒结构、

9、等径双圆筒透镜的成像原理：静电聚焦电子光学系统、即静电透镜通常在轴对称静电场所形成，当对具有轴对称几何形状的几个金属导体电极施加不同的电位时，可形成轴对称电场。学习交流PPT，形成聚焦比发散：大的凸透镜，聚焦部分处于轴向速度相对慢的低电位空间，电子受到放射状电场的聚焦作用的时间长，聚焦作用强。 在发散空间中电子的轴向速度大，发散作用弱，因此整体透镜作用还收敛。 通过透镜区域到达等位区域，通过直线运动打在荧光屏上，在电子透镜的成像作用下阴极面的物体在荧光屏上成为逆像。 在电位变化空间中，透镜相当于凸透镜。 38、学习交流PPT，(2)不等径双层圆筒，因为有孔兰，可以有效地控制系统的发散作用，阻止

10、电子撞击屏幕，减小荧光屏发光给阴极的反馈，降低背景干扰和噪音。 平面阴极管的几何像差比较严重，边缘像的质量差。 (3)两球面系统，特征：电场分布，特别是阴极附近的电场分布，球面性好，主轨迹是轴对称的，其相邻轨迹是旋转对称的，所以像差小。 像散是指电子透镜因放射方向而产生的像差。 如果采用曲面荧光屏，像面弯曲的影响大幅度减少，所以像面整体画质比较均匀。 像面弯曲是指由轴外场折射率和近轴场折射率的差异引起的像差。 即使采用曲面网屏，变形也会大幅度降低，但有可能发生桶形变形，但考虑到图像亮度的均匀性，宁肯网屏的曲率半径大，枕形变形小。 阴极面上的电场强度从轴上向轴外大致一定，色差的影响在像面上比较均

11、匀地稍微提高。 学习40、交流PPT、3复合聚焦电子光学系统，利用由静电场和静磁场形成的复合磁场使电子聚焦，学习电子在复合场的运动、41、交流PPT、电磁复合电子光学系统的原理，电子在垂直于磁场的平面上进行圆运动，旋转周期为T=2m/Be，与径向速度无关。 电子在管轴方向上进行加速运动。 在垂直于磁力线的平面上，电子还在进行周期性的旋转运动，因此在综合运动中，电子在空间中的运动轨迹呈变节距螺旋。42，交流PPT，磁聚焦的优点和缺点，磁聚焦的优点：聚焦作用强，聚焦能力容易调节，只要调节线圈电流即可，轴上的点和轴外的点具有相同的成像品质，因此容易保证边缘画质，鉴别率磁聚焦的缺点：需要产生磁场，因此

12、附加直流励磁和螺旋管等，设备的尺寸、重量增大，结构变得复杂。 常用于真空摄像管和电子显微镜等。 学习43、交流PPT，4.1.3荧光屏，荧光屏将电子动能转换成光能。 高能电子照射到荧光屏上，荧光屏发光. 对荧光屏(诸如管)的主要要求是荧光屏能够创造出足够的亮度，应当具有高转换效率，除了适当的残光时间以外，发光光谱还必须与眼睛或耦合至眼睛的下一光电阴极的光谱响应相匹配荧光屏发光材料的主要特性是光谱特性、发光效率。 学习交流PPT、发光效率的定义，发光效率是指碰撞荧光屏的电子流能量引起荧光屏的发光强度，单位是lm/W。 该数值是表现荧光体发光强度的重要参数，光谱特性对多阶段显像管的亮度增益起很大作

13、用。 学习了45、交流PPT、荧光屏的光谱辐射特性，荧光材料为ZnS:Ag(P11 )、ZnS:Cu(P31 )、(Zn，Cd) S:Ag(P20 )等几种典型的荧光屏的光谱效率如图所示。 管常用的荧光屏P20，发光颜色为黄绿色，峰值波长为0.56m，馀光时间为0.05-2ms，粉粒度控制在3.5m，保证了荧光屏的分辨率。 学习交流PPT，荧光材料电阻率高，通常为10101014cm，介于绝缘体和半导体之间。 受到光电子冲击后，负电荷积蓄，电压下降，影响阳极和屏幕的电位。因此，在屏幕上蒸铝的话，可以引出蓄积的负电荷，同时铝具有反射光的作用，使光的出射强度增加。 但是，蒸铝的话，电子通过铝膜的话

14、，会失去能量。 铝膜越厚，电子能量损失越大，电子能量越小，损失能量越大。 因此，满足引出电荷的作用，尽可能使膜厚变薄，47，学习交流PPT，简称为4.1.4光纤板，简称为光纤板，它是组合了很多单根光纤，其光的传输原理利用了材料界面的全反射。 学习、临界入射角、48、交流PPT、2用于成像管的光纤板主要有性能要求：数值孔径大到核心n1=1.76、核心n2=1.50，N.A=0.8476、空气中或透光率高，分辨率高，气密性、化学稳定性、机械加工性、热稳定性好。 学习数值孔径、49、交流PPT，管不仅是放射线检测器，也是成像装置。 作为放射线检测器，为了提供足够的亮度，必须具有高的量化效率和信息放大

15、能力。 其特性通常必须具有小的图像几何失真、适当的几何放大率和尽可能小的亮度扩散能力，以便用光电阴极灵敏度和全管亮度增益来写入图像形成装置。 典型地，这些特性描述有失真、放大率、调制传递函数、分辨率和对比度损耗。 作为两者的综合性能，观察灵敏度阈值和信噪比等参数并记述。 4.2显像管的主要特性分析、50、交流PPT的学习、4.2.1显像管的分光响应特性、显像管的分光响应特性实际上是第一光电阴极的分光响应特性，研究显像管的分光响应特性有两个作用：光电阴极光电流：影响灵敏度，提高光电流是提供目标和背景之间的光电子图像的比较器：的初始比较是确定输出信噪比并且影响管界鉴别能力的要点。 学习51、交流P

16、PT、4.2.2显像管的增益特性，充分的亮度是观察图像所必要的条件，需要充分的亮度，输出的亮度充分明亮，眼睛不会因亮度而影响检测能力。 另一方面，当入射照度一定时，输出亮度的大小由亮度增益确定。 52、学习交流PPT，定义1增益，1 )亮度增益是管输出亮度l与阴极入射照度Ev之比的倍，2 )放射亮度增益，Ev=EeK，对朗伯光源增益式中，m是学习光出射度lm/m2、53，交流PPPT，3 )光束增益，另外，m像管的几何增加因此，光束增益学习亮度增益m2倍、54、交流PPT，在二次显像管中，一次出射光束是二次入射光束，是二次出射光束.55、通信PPT、4.2.4图像管的背景特性，图像管的背景是指其背景亮度即信号以外的附加亮度，根据背景的由来分成暗的背景亮度和信号感觉。 1黑暗的背景，将显像管置于完全暗的环境中，即使施加工作电压，荧光屏也能发出一定亮度的光，这样无照射时