光电成像器件-图像增强器

1、4.5 图像增强器功能：把亮度很低的光学图像变为足够亮度的图像目录基本概念像管的组成发展历史应用案例基本概念 能够把亮度很低的光学图像变为足够亮度的图像的真空光电管。 由于常和变像管一起使用，结构又很相似，所以统称为像管。 变像管：能够把不可见光图像变为可见光图像的真空光电管。P.S. 图像增强器只是把微弱图像增强器只是把微弱光图像的发光强度增强，该光图像的发光强度增强，该图像还是属于可见光范围内。图像还是属于可见光范围内。像管的组成 光电阴极 电子光学系统（电聚焦、磁聚焦） 荧光屏像管的组成 光电阴极涂覆于光窗内壁的光电发射材料薄膜。工作原理：外光电效应（将光信号转为电信号）像管的组成 电子

2、光学系统（电聚焦、磁聚焦）-电聚焦静电聚焦型像管的基本结构示意图静电聚焦型像管的基本结构示意图电子透镜里的圆筒形电极形成电子透镜里的圆筒形电极形成对光电子聚焦和加速的电场。对光电子聚焦和加速的电场。1、各电极采用多个电阻串联分压的、各电极采用多个电阻串联分压的方式连接，从而使各电极电压之比保方式连接，从而使各电极电压之比保持不变，即使总电压稍有改变，其电持不变，即使总电压稍有改变，其电子轨迹也基本不变。子轨迹也基本不变。2 2、荧光屏多采用外侧为平面，内侧、荧光屏多采用外侧为平面，内侧为球面的光纤面板且光电阴极多作成为球面的光纤面板且光电阴极多作成曲面状曲面状, ,以补偿电聚焦引起的像差以补偿

3、电聚焦引起的像差像管的组成 电子光学系统（电聚焦、磁聚焦）-电聚焦静电聚焦型像管的基本结构示意图静电聚焦型像管的基本结构示意图电子透镜里的圆筒形电极形成电子透镜里的圆筒形电极形成对光电子聚焦和加速的电场。对光电子聚焦和加速的电场。1、各电极采用多个电阻串联分压的、各电极采用多个电阻串联分压的方式连接，从而使各电极电压之比保方式连接，从而使各电极电压之比保持不变，即使总电压稍有改变，其电持不变，即使总电压稍有改变，其电子轨迹也基本不变。子轨迹也基本不变。2 2、荧光屏多采用外侧为平面，内侧、荧光屏多采用外侧为平面，内侧为球面的光纤面板且光电阴极多作成为球面的光纤面板且光电阴极多作成曲面状曲面状,

4、 ,以补偿电聚焦引起的像差以补偿电聚焦引起的像差像管的组成 电子光学系统（电聚焦、磁聚焦）-电子透镜电子透镜：当电子经过电场界面时，电子透镜：当电子经过电场界面时，会发生折射。会发生折射。该公式与光学的折射公式十分相该公式与光学的折射公式十分相似，所以把聚焦电场成为电子透似，所以把聚焦电场成为电子透镜镜像管的组成 电子光学系统（电聚焦、磁聚焦）电磁聚焦型像管的基本结构示意图电磁聚焦型像管的基本结构示意图管外线圈用来使管内产生平行管外线圈用来使管内产生平行于管轴的磁场，以形成磁透镜。于管轴的磁场，以形成磁透镜。优点：聚焦作用强强、容易调优点：聚焦作用强强、容易调节、易保证边缘镜像差，分辨节、易保

5、证边缘镜像差，分辨率高。率高。缺点：尺寸和重量都较大，结缺点：尺寸和重量都较大，结构较复杂构较复杂 电子光学系统（电聚焦、磁聚焦）-磁聚焦像管的组成 荧光层经聚焦、加速后的电子撞击到荧光屏上时，电子的动能激发荧光物质（硫化锌镉）产生可见光，得到人们所需要得影像。 铝膜防止输出屏的荧光反射到输入屏的光电阴极和防止二次电子反跳。荧光屏发展历史 第一代像增强器：三级级联式图像增强管 第二代像增强器：通过微通道板实现单极高增益图像增强器 第三代像增强器：微通道板配以负电子亲和势光电阴极第一代像增强器：三级级联式图像增强管第二代像增强器：微通道板（Micro channel plates-MCP） 第二

6、代像增强器：微通道板（Micro channel plates-MCP） 优点： 体积小，重量轻，整管长度和重量约为一代级联管的二分之一 亮度便于调节 减少了荧光屏的光反馈 整管电压较低 缺点： 噪声大，主要是的附加噪声； 图像不够均匀； 工艺难度大，主要是的制作以及后续工序对MCP有影响。第三代像增强器：微通道板配以负电子亲和势光电阴极第二代象增强器的微通道板结构配以第二代象增强器的微通道板结构配以负电子亲和势光电阴极负电子亲和势光电阴极，构成第三代像增强器。构成第三代像增强器。第三代像管具有高增益、低噪声、较高的图像分辨力的优点，第三代像管具有高增益、低噪声、较高的图像分辨力的优点，成为目

7、前性能最优越的直视型光电成像器件。成为目前性能最优越的直视型光电成像器件。应用案例（一）WGS15-1型手持微光夜视仪型手持微光夜视仪主要特点：主要特点：该夜视仪是以微光像增强器为核心携带方便的一代该夜视仪是以微光像增强器为核心携带方便的一代手持微光夜视仪，该夜视仪配有手持微光夜视仪，该夜视仪配有IR助视灯，视场大、体积小、重助视灯，视场大、体积小、重量轻、使用方便。量轻、使用方便。用途：用途：用于夜间和低照度下进行观察。在公安侦破、边防守卫用于夜间和低照度下进行观察。在公安侦破、边防守卫、海关及科学研究等方面均可广泛运用。、海关及科学研究等方面均可广泛运用。主要性能：主要性能：物镜孔径：物镜孔径：48毫米毫米放大倍率：放大倍率：1.8倍倍物方视场：物方视场：17调焦范围：调焦范围：5米无穷远米无穷远视度范围：视度范围：5屈光度屈光度出瞳直径：出瞳直径：7毫米毫米分辨力：分辨力：2.8毫弧度毫弧度工作电压：工作电压：3伏直流（采用标准伏直流（采用标准5号电池号电池）像增强器：像增强器：一代像增强器（一代像增强器（XX1490）尺寸：尺寸：192（L）66（W）88（H）质量：质量：0.7公斤公斤