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1、第五章發(fā)展1934年成功地研制出光電像管不低于10000lx的照度。1947年制成超正析像管,使最低照度的要求降低到2000lx。1954年靈敏度較高的視像管投入市場晴天室外照度陰天室外照度1965年氧化鉛管成功地替代了超正析像管。1976年前后,又相繼研制出靈敏度更高,成本更低的硒靶管和硅靶管。1970年美國貝爾電話實驗室電荷耦合器件(CCD)光電成象器件真空攝像器件固體攝像器件發(fā)射式電導光電成像器件分類掃描型非掃描型光電型熱電型熱釋電型像增強管變像管電荷傳送型SSPD--CMOSCCDCIDCPD紫外
2、變像管紅外變像管X射線變像管串聯(lián)式像增強管微通道板式像增強管負電子親和式像增強管級聯(lián)式像增強管(一)分類一、真空攝像管1.外光電變換型(光電發(fā)射型)2.內光電變換型(光電導型)(二)基本原理攝象管的工作原理是:先將輸入的光學圖象轉換成電荷圖象,然后通過電荷的積累和儲存構成電位圖象,最后通過電子束掃描把電位圖象讀出,形成視頻信號輸出。(三)、主要參數1.光電特性Ip=kEγIp:光電流E:照度γ:光照指數k:比例系數2分辨率電視分辨率圖1)極限分辨率2)調制傳遞函數(MTF)MTF=Mo/Mi×100%=(
3、A-B)/(A+B)×100%光電發(fā)射型攝象管具有幾個共同特性:①采用光電陰極把光學圖象轉換為電子圖象;②存在移象區(qū),把光電轉換和信號存儲兩個部件分開;③具有電子圖象倍增機制,響應率較高,適宜作微光攝象。這類器件又稱移象型攝象管,或微光攝象管,1.二次電子導電攝象管(SEC)二次電子傳導(SecondaryElectronConduction)SEC管是60年代初出現的一種高靈敏度攝象管,適于微光攝象。(1)工作原理(2)SEC靶結構(3)SEC管的主要特性1)靈敏度2)光電特性3)分辨率4)惰性5)存儲
4、性能2.硅增強靶攝象管(SIT)SIT管的結構和SEC管類似,只是靶不同。SIT管中的靶和硅靶攝象管中的靶基本相同。各種攝象管的性能比較(六)攝象管的新發(fā)展高質量攝像管小型化二、像管頭盔鏡頭盔鏡分類是指能夠把不可見光圖象變?yōu)榭梢姽鈭D象的真空光電管。是指能夠把亮度很低的光學圖象變?yōu)橛凶銐蛄炼葓D象的真空光電管。象管變象管圖象增強管1.像管的組成及工作原理一是光電變換部分,即光電陰極,它可以使不可見光圖象或亮度很低的光學圖象,變成光電子發(fā)射圖象。象管有三個基本部分。三是電光變換部分,即熒光屏,它可以使打到它上面
5、的電子圖象變成可見光。二是電子光學部分,即電子透鏡,有電聚焦和磁聚焦兩種形式,它可以使光電陰極發(fā)射出來的光電子圖象,在保持相對分布不變的情況下進行加速。(1)光電陰極(2)電子光學系統(tǒng)靜電聚焦型象管靜電聚焦型象管的基本結構電磁聚焦型電磁聚焦型象管的基本結構(3)熒光屏(1)光電陰極靈敏度(2)亮度轉換增益(3)等效背景照度(4)分辨率(1)光電陰極靈敏度光電陰極性能的好壞直接對管子的工作特性有很大的影響。量子效率管子的靈敏度量子效率對波長的依賴關系光譜響應暗電流和量子效率像的對比度和最大信噪比照度最低情況
6、下的分辨率2.性能參數(2)亮度轉換增益2光通量增益??????????KΦ=Φo/Φi光亮度增益??????????KL=Mo/Ei=KΦ(Ai/Ao)光電子增益????????Kp=nop/nip(3)等效背景照度(4)分辨率3.變像管裝有光電導靶的反射式變象管4.像增強器(1)級聯(lián)式圖象增強管原理示意圖級聯(lián)式圖象增強管2.微通道板(microchannelplatesMCP)式圖象增強管微通道板微通板像增強器結構1.微光夜視儀:它是利用月光、星光等夜天光,通過像增強器的光增強作用,幫助人眼實現夜間觀
7、察的一種夜視器材。主要由望遠光學系統(tǒng)、像增強器(也稱微光管)和高壓供電裝置組成。第一代微光夜視儀是指上世紀60年代研制的采用三級級聯(lián)式微光管組成的微光夜視儀。第二代微光夜視儀是指采用微通道板像增強器的微光夜視儀。第三代微光夜視儀是指80年代研制的采用裝有高靈敏度的砷化鎵光電陰極的簿片管制成的微光夜視儀。三、夜視技術1.視象管的結構:(四)、光電導攝象管(視象管)2.各部分的作用:(1)光學物鏡:把景物所反射的光成像到靶面上(2)光電陰極:光電轉換(3)電子槍:產生熱電子,并使它聚焦成很細的電子射線,按著一
8、定的軌跡掃描靶面。3.幾種常見的視象管:(1)硅靶攝象管硅靶的光電變換硅靶攝象管產生視頻信號的過程:硅靶的特點1)抗燒傷性2)光譜特性及靈敏度3)光電特性與分辨率4)惰性5)暗電流6)斑點7)開花(2)氧化鉛靶攝象管PbO靶攝象管的結構和工作過程都與硅靶管類似,所不同的是,它的靶是由PbO材料制成的。PbO管的特點:1)靈敏度2)暗電流3)光電特性4)惰性(3)碲化鋅鎘ZnCdTe靶攝象管幾種視象管的典型參數(4).各種視象管