光电成像原理与应用复习资料
光电成像原理与应用复习资料

光电成像原理与应⽤复习资料1、光电效应应按部位不同分为内光电效应和外光电效应,内光电效应包括(光电导)和(光伏效应)。
2、真空光电器件是⼀种基于(外光电)效应的器件,它包括(光电管)和(光电倍增管)。
3、光电导器件是基于半导体材料的(光电导)效应制成的,最典型的光电导器件是(光敏电阻)。
4、硅光电⼆极管在反偏置条件下的⼯作模式为(光电导),在零偏置条件下的⼯作模式为(光伏模式)。
5、变象管是⼀种能把各种(不可见)辐射图像转换成为(可见)图像的真空光电成像器件。
6、固体成像器件电荷转移通道主要有两⼤类,⼀类是(SCCD),另⼀类是(BCCD)。
7、光电技术室(光⼦技术)和(电⼦技术)相结合⽽形成的⼀门技术。
8、场致发光有(直流)、(交流)和结型三种形态。
9、常⽤的光电阴极有(正电⼦亲合势光电阴极)和(负电⼦亲合势光电阴极),正电⼦亲和势材料光电阴极有哪些(Ag-O-Cs,单碱锑化物,多碱锑化物)。
10、根据衬底材料的不同,硅光电⼆极管可分为(2DU)型和(2CU)型两种。
11、像增强器是⼀种能把(微弱)增强到可以使⼈眼直接观察的真空光电成像器件,因此也称为(微光管)。
12、光导纤维简称光纤,光纤有(纤芯)、(包层)及(外套)组成。
13、光源按光波在时间,空间上的相位特征可分为(相⼲)和(⾮相⼲)光源。
14、光纤的⾊散有材料⾊散、(波导⾊散)和(多模⾊散)。
15、光纤⾯板按传像性能分为(普通OFP)、(变放⼤率的锥形OFP)和(传递倒像的扭像器)。
16、光纤的数值孔径表达式为(),它是光纤的⼀个基本参数、它反映了光纤的(集光)能⼒。
17、真空光电器件是基于(外光电)效应的光电探测器,他的结构特点是有⼀个(真空管),其他元件都置于(真空管)。
18、根据衬底材料的不同,硅光电电池可分为(2DR)型和(2CR)型两种。
19、根据衬底材料的不同,硅光点⼆、三级管可分为(3DU)型和(3CU)型两种。
20、为了从数量上描述⼈眼对各种波长辐射能的相对敏感度,引⼊视见函数V(f), 视见函数有(明视见函数)和(暗视见函数)。
光学成像及其应用知识点

光学成像及其应用知识点光学成像是研究光的传播和变换规律的一门学科,是指通过光的折射、反射、散射等现象,将物体的形象投射在感光介质上的过程。
光学成像的应用广泛,涵盖了许多领域,如摄影、望远镜、显微镜、激光技术等。
以下是关于光学成像及其应用的知识点。
1.光的折射定律:光线从一个介质进入另一个介质时,会发生折射。
折射定律规定了光线在介质之间的传播规律,即入射角、折射角和介质折射率之间的关系。
2.成像原理:成像原理是研究物体形象如何通过光学系统进行成像的理论。
光学系统包括透镜、镜面等光学元件。
透镜是用于聚焦光线的光学元件,根据透镜的形状和厚度不同,可以生成不同类型的成像,如凸透镜和凹透镜。
3.焦距和焦点:焦距是指透镜的光学焦点与透镜的主要光学属性之一,它是指透镜使平行光线汇聚到的点的距离。
透镜的两个焦点从数学上来看是对称的,光线从一个焦点经过透镜后会汇聚到另一个焦点。
4.显微镜:显微镜是一种用于观察微小物体的光学设备。
它利用透镜的成像原理放大细微的物体,以观察物体的细节和结构。
显微镜有不同类型,如光学显微镜、电子显微镜等。
5.望远镜:望远镜是一种光学设备,用于观察遥远物体。
它通过透镜或反射镜的成像原理,放大远离观察者的物体,使其能够看清远处的细节。
望远镜有分光型和反射型,分别使用透镜和反射镜进行成像。
6.橡筋相机:橡筋相机是一种简易的相机模型,用来解释光的传播和成像原理。
它由一个透镜和一个感光介质组成,透镜用来聚焦光线,感光介质记录光线的图像。
通过改变透镜和感光介质的位置和形状,可以模拟不同类型的成像现象。
7.线性畸变和非线性畸变:线性畸变是指成像中出现的比例失真,即物体的形状和大小在成像过程中发生变化。
非线性畸变是指成像中出现的形状失真,即物体的形状在成像过程中发生变形。
这些畸变可以通过适当的光学设计和校正技术来减小或校正。
8.激光技术:激光是一种具有特殊性质的波长狭窄、相干性好的光束。
激光技术在光学成像中有广泛的应用,如激光打印、激光切割、激光医学等。
光电成像原理复习指南(含答案)

复习指南注:答案差不多能在书上找到的都标注页数了,实在找不到的或者PPT上的才打在题后面了,用红色和题干区分。
特此感为完善本文档所做出贡献的各位大哥。
(页码标的是白廷柱、金伟其编著的光电成像原理与技术一书)1.光电成像系统有哪几部分组成?试述光电成像对视见光谱域的延伸以及所受到的限制(长波限制和短波限制)。
(辐射源,传输介质,光学成像系统,光电转换器件,信息处理装置。
P2-4)答:辐射源,传输介质,光学成像系统,光电转换器件,信息处理装置。
[1]电磁波的波动方程该方程电磁波传递图像信息物空间和像空间的定量关系,通过经典电磁场理论可以处理电磁波全部的成像问题[2]收到的限制:当电磁波的波长增大时,所能获得的图像分辨力将显著降低。
对波长超过毫米量级的电磁波而言,用有限孔径和焦距的成像系统所获得的图像分辨力将会很低。
因此实际上己排除了波长较长的电磁波的成像作用。
目前光电成像对光谱长波阔的延伸仅扩展到亚毫米波成像。
除了衍射造成分辨力下降限制了将长波电磁波用于成像外,用于成像的电磁波也存在一个短波限。
通常把这个短波限确定在X 射线(Roentgen 射线)与y 射线(Gamma 射线)波段。
这是因为波长更短的辐射具有极强的穿透能力,所以,宇宙射线难以在普通条件下聚焦成像。
2.光电成像技术在哪些领域得到广泛的应用?光电成像技术突破了人眼的哪些限制?(P5)答:[1]应用:(1)人眼的视觉特性(2)各种辐射源及目标、背景特性(3)大气光学特性对辐射传输的影响(4)成像光学系统(5)光辐射探测器及致冷器(6)信号的电子学处理(7)图像的显示[2]突破了人眼的限制:(1)可以拓展人眼对不可见辐射的接受能力(2)可以拓展人眼对微弱光图像的探测能力(3)可以捕捉人眼无法分辨的细节( 4)可以将超快速现象存储下来3.光电成像器件可分为哪两大类?各有什么特点?(P8)固体成像器件主要有哪两类?(P9,CCD CMOS)答:[1]直视型:用于直接观察的仪器中,器件本身具有图像的转换、增强及显示等部分,可直接显示输出图像,通常使用光电发射效应,也成像管.[2]电视型:于电视摄像和热成像系统中。
《光电成像原理与应用》实验指导书(1)要点

光电成像原理与应用实验指导书实验一线阵 CCD原理及驱动实验一、实验目的1、掌握本实验仪的基本操作和功能。
2、掌握用双踪影示波器观察二相线阵CCD 驱动脉冲的频次、幅度、周期和各路驱动脉冲之间的相位关系等的丈量方法。
3、经过对典型线阵CCD 驱动脉冲的时序和相位关系观察,掌握二相线阵CCD 的基本工作原理,特别是复位脉冲CCD 输出电路中的作用;转移脉冲与驱动脉冲间的相位关系,掌握电荷转移的过程。
二、实验前准备内容1、学习线阵CCD的基本工作原理(参照《图像传感器应用技术》教材),阅读双踪迹示波器的使用说明书。
2、学习TCD2252D线阵CCD基本工作原理与驱动波形图(参照附录)。
3、掌握双踪影示波器的基本操作方法,特别是它的同步、幅度、频次、时间与相位的丈量方法。
4、依据线阵相位关系,理解线阵CCD 的基本工作原理,观察转移脉冲CCD 的并行转移过程。
观察F1与SH 与 F1( CR1)、 F2( CR2 )的F2 及 F1 与 CP、 SP、RS 间的相位关系,理解线阵CCD的串行传输过程和复位脉冲RS 的作用。
5、丈量CCD在不一样驱动频次的状况下的F1与F2、 F1、 RS 的周期与频次值,以及它的行周期(FC )值。
三、实验所需仪器设施1、双踪影同步示波器(带宽50MHz 以上)一台。
2、彩色线阵CCD多功能实验仪YHLCCD -IV 一台。
四、实验内容及步骤1.实验预备(1)第一将示波器地线与实验仪上的地线连结优秀,并确认示波器和实验仪的电源插头均已插入沟通 220V 的电源插座上;(2)拿出双踪影同步示波器,将电源线插入沟通 220V 的电源插座上,测试笔(或称探头)分别接入测试输入端口;翻开示波器的电源开关,选择自动测试方式,调整显示屏上出现的扫描线处于便于察看的地点;(3)将示波器的两个测试笔分别接到示波器的标准输出信号输入端子长进行校准;(4)翻开YHLCCD-IV的电源开关,察看仪器面板显示窗口,数字闪耀表示仪器初始化,闪耀结束后显示为“000”字样,前两位数表示积分时间品位值,末位数表示 CCD 的驱动频次档位值。
光电成像系统复习

光电成像系统基础理论第一章:1. 人眼视觉性能的局限性;(1)灵敏度的限制:光线很差时人的视觉能力很差;(2)分辨力的限制:没有足够的视角和对比度就难以辨识;(3)时间上的限制:变化过去的影像无法存留在视觉上;(4)空间上的限制:离开的空间人眼将无法观察;(5)光谱上的限制:人眼局限于电磁波的可见光区;因此,眼睛的直观视觉只能有条件地提供图像信息,为了突破人眼的限制催生了光电成像技术这门学科。
扩展视见光谱范围、视见灵敏度和时空限制。
2.光电成像系统的分类以及各自的工作方式;(1)直视型光电成像系统工作方式:①通过外光电效应将入射的辐射图像转换为电子图像;②由电场或电磁场的聚焦加速作用进行能量增强以及通过二次发射作用进行电子倍增;③经过增强的电子图像轰击荧光屏,激发荧光屏产生可见光图像。
(2)电视型光电成像系统工作方式:①接收二维的光学图像或热图像,②利用光敏面的光电效应或热电效应将其转换为二维电荷图像并进行适当时间的存储,③然后通过电子束扫描或电荷耦合转移等方式, 输出一维时间的视频信号。
3.变像管与像增强器的异同。
变像管:接受非可见辐射图像的直视型光电成像器件:红外变像管、紫外变像管和X 射线变像管等。
共同特点:入射图像的光谱和出射图像的光谱完全不同,输出图像的光谱是可见光。
像增强器:接受微弱可见光图像的直视型光电成像器件:级联式像增强器、带微通道板的像增强器、负电子亲和势光阴极的像增强器等。
共同特点:输入的光学图像极其微弱,经器件内电子图像的能量增强和数量倍增后通过荧光屏输出可见光学图像。
第二章:1. 绝对视觉阈、阈值对比度、光谱灵敏度;人眼的绝对视觉阈所谓人眼的绝对视觉阈,是在充分暗适应的状态下,全黑视场中,人眼感觉到的最小光刺激值(用照度表示,单位lx),在10-9数量级。
人眼的阈值对比度阈值对比度是指在一定背景下把目标鉴别出来所必须的目标在背景中的衬度(对比度C)。
C的倒数成为反衬灵敏度。
光电成像原理与技术答案

光电成像原理与技术答案【篇一:光电成像原理与技术总复习】t>一、重要术语光电成像技术、像管、变像管、像增强器、摄像管(器)、明适(响)应、暗适(响)应、人眼的绝对视觉阈、人眼的阈值对比度、人眼的光谱灵敏度(光谱光视效率)、人眼的分辨率、图像的信噪比、凝视、凝视中心、瞥见时间、瞥见孔径、辐射度量、辐射功率、辐射强度、辐亮度、辐照度、辐射出照度、光度量、光能、光能密度、光通量、光亮度、光出射度,照度,发光强度,光亮度;坎(凯)德拉、流明、勒克司、视见函数、朗伯辐射体、气溶胶粒子、云、雾、霾、霭、大气消光、大气散射、大气吸收、大气能见度(能见距离)、大气透明度、电子透镜、光电子图像、亮度增益、等效背景照度、畸变、像管分辨力(率)、正(负)电子亲(素)和势、负电子亲和势、光电发射的极限、电流密度、mcp的饱和电流密度、荧光、磷光、表面态、微光夜视仪、照明系统的光强分布、成像系统的极限分辨力、选通技术、靶、惰性(上升惰性、衰减惰性)、摄像管的分辨力、动态范围、靶网、居里温度、热释电靶的单畴化、ccd的开启电压、ccd的转移效率、界面态“胖0”工作模式、光注入、电注入。
二、几个重要的效应1. 光电转换效应(内/外)2. 热释电能转换效率(应)3. 三环效应4. mcp的电阻效应/充电效应三、几个重要定律1. 朗伯余弦2. 基尔霍夫3. 黑体辐射(共4个)4. 波盖尔15. 斯托列托夫6. 爱因斯坦四、重要结构及其工作原理、特点1. 直视型光电成像器件的基本结构、工作原理2. 非直视型(电视型)光电成像器件的基本结构、工作原理3. 人眼的结构及其图像形成过程4. 大气层的基本构成、结构特点5. 像管的结构及其成像的物理过程6. 光阴极实现辐射图像光电转换的物理过程(光电发射过程)7. 电子光学系统的基本结构及其成像过程8. 荧光屏的结构及其发光过程9. 光谱纤维面板的结构及其成像原理10. 微通道板(mcp的结构及其电子图像的倍增原理)11. 主动红外成像系统结构及其成像过程12. 夜视成像系统结构及其成像过程13. 摄像管的结构及其工作原理14. 光电导摄像管的结构及其工作原理15. 热释电摄像管的结构及其工作原理16. 电子枪的结构及其工作原理17. mos电容器的结构及其电荷存储原理、18. ccd的结构及其电荷传输原理19. 埋沟ccd(bccd)的结构及其工作原理220. 线阵ccd的结构及其成像原理五、关键器件、系统的性能参数1. 表征光电成像器件的性能参数2. 大气辐射传输过程中,影响光电成像系统的因素3. 表征像管的性能参数4. 表征mcp的性能参数5. 微光成像系统的性能影响因素6. 摄像管的主要性能参数7. 热释电靶的主要性能参数8. 表征ccd的物理性能参数六、其他1. 辐射源的辐射能量所集中的波段2. mcp的自饱和特性3. 像管的直流高压电源的要求4. 受激辐射可见光的条件5. 计算第三章、第四章题型及分值分布:1. 术语解释(15分)2. 选择题(20分)3. 简述题(35分)4. 计算题(30分)各章习题:3第一章(29页):4、5、6、7第二章(53页):6、9第三章(84页):2、3、8、9、13、14第四章(106页):1、6第五章(209页):1、3、4、8、10第六章(244页):1、3、5、24、26第七章(295页):1、2、5、6、7、10、12、16、18第八章(366页):1、2、4、6、7整理by:??/???4【篇二:《光电成像原理与技术》教学大纲】英文名称:principle and technology of photoelectric imaging学分:3.5 学时:56(理论学时:56)先修课程:半导体物理、电动力学、应用光学、物理光学一、目的与任务本课程为电子科学与技术专业(光电子方向)的专业教育必修课程。
光电成像原理与技术答案

光电成像原理与技术答案【篇一:光电成像原理与技术总复习】t>一、重要术语光电成像技术、像管、变像管、像增强器、摄像管(器)、明适(响)应、暗适(响)应、人眼的绝对视觉阈、人眼的阈值对比度、人眼的光谱灵敏度(光谱光视效率)、人眼的分辨率、图像的信噪比、凝视、凝视中心、瞥见时间、瞥见孔径、辐射度量、辐射功率、辐射强度、辐亮度、辐照度、辐射出照度、光度量、光能、光能密度、光通量、光亮度、光出射度,照度,发光强度,光亮度;坎(凯)德拉、流明、勒克司、视见函数、朗伯辐射体、气溶胶粒子、云、雾、霾、霭、大气消光、大气散射、大气吸收、大气能见度(能见距离)、大气透明度、电子透镜、光电子图像、亮度增益、等效背景照度、畸变、像管分辨力(率)、正(负)电子亲(素)和势、负电子亲和势、光电发射的极限、电流密度、mcp的饱和电流密度、荧光、磷光、表面态、微光夜视仪、照明系统的光强分布、成像系统的极限分辨力、选通技术、靶、惰性(上升惰性、衰减惰性)、摄像管的分辨力、动态范围、靶网、居里温度、热释电靶的单畴化、ccd的开启电压、ccd的转移效率、界面态“胖0”工作模式、光注入、电注入。
二、几个重要的效应1. 光电转换效应(内/外)2. 热释电能转换效率(应)3. 三环效应4. mcp的电阻效应/充电效应三、几个重要定律1. 朗伯余弦2. 基尔霍夫3. 黑体辐射(共4个)4. 波盖尔15. 斯托列托夫6. 爱因斯坦四、重要结构及其工作原理、特点1. 直视型光电成像器件的基本结构、工作原理2. 非直视型(电视型)光电成像器件的基本结构、工作原理3. 人眼的结构及其图像形成过程4. 大气层的基本构成、结构特点5. 像管的结构及其成像的物理过程6. 光阴极实现辐射图像光电转换的物理过程(光电发射过程)7. 电子光学系统的基本结构及其成像过程8. 荧光屏的结构及其发光过程9. 光谱纤维面板的结构及其成像原理10. 微通道板(mcp的结构及其电子图像的倍增原理)11. 主动红外成像系统结构及其成像过程12. 夜视成像系统结构及其成像过程13. 摄像管的结构及其工作原理14. 光电导摄像管的结构及其工作原理15. 热释电摄像管的结构及其工作原理16. 电子枪的结构及其工作原理17. mos电容器的结构及其电荷存储原理、18. ccd的结构及其电荷传输原理19. 埋沟ccd(bccd)的结构及其工作原理220. 线阵ccd的结构及其成像原理五、关键器件、系统的性能参数1. 表征光电成像器件的性能参数2. 大气辐射传输过程中,影响光电成像系统的因素3. 表征像管的性能参数4. 表征mcp的性能参数5. 微光成像系统的性能影响因素6. 摄像管的主要性能参数7. 热释电靶的主要性能参数8. 表征ccd的物理性能参数六、其他1. 辐射源的辐射能量所集中的波段2. mcp的自饱和特性3. 像管的直流高压电源的要求4. 受激辐射可见光的条件5. 计算第三章、第四章题型及分值分布:1. 术语解释(15分)2. 选择题(20分)3. 简述题(35分)4. 计算题(30分)各章习题:3第一章(29页):4、5、6、7第二章(53页):6、9第三章(84页):2、3、8、9、13、14第四章(106页):1、6第五章(209页):1、3、4、8、10第六章(244页):1、3、5、24、26第七章(295页):1、2、5、6、7、10、12、16、18第八章(366页):1、2、4、6、7整理by:??/???4【篇二:《光电成像原理与技术》教学大纲】英文名称:principle and technology of photoelectric imaging学分:3.5 学时:56(理论学时:56)先修课程:半导体物理、电动力学、应用光学、物理光学一、目的与任务本课程为电子科学与技术专业(光电子方向)的专业教育必修课程。
光电成像原理复习指南(含答案)

光电成像原理复习指南(含答案)复习指南注:答案差不多能在书上找到的都标注页数了,实在找不到的或者PPT上的才打在题后⾯了,⽤红⾊和题⼲区分。
特此感为完善本⽂档所做出贡献的各位⼤哥。
(页码标的是⽩廷柱、⾦伟其编著的光电成像原理与技术⼀书)1.光电成像系统有哪⼏部分组成?试述光电成像对视见光谱域的延伸以及所受到的限制(长波限制和短波限制)。
(辐射源,传输介质,光学成像系统,光电转换器件,信息处理装置。
P2-4)答:辐射源,传输介质,光学成像系统,光电转换器件,信息处理装置。
[1]电磁波的波动⽅程该⽅程电磁波传递图像信息物空间和像空间的定量关系,通过经典电磁场理论可以处理电磁波全部的成像问题[2]收到的限制:当电磁波的波长增⼤时,所能获得的图像分辨⼒将显著降低。
对波长超过毫⽶量级的电磁波⽽⾔,⽤有限孔径和焦距的成像系统所获得的图像分辨⼒将会很低。
因此实际上⼰排除了波长较长的电磁波的成像作⽤。
⽬前光电成像对光谱长波阔的延伸仅扩展到亚毫⽶波成像。
除了衍射造成分辨⼒下降限制了将长波电磁波⽤于成像外,⽤于成像的电磁波也存在⼀个短波限。
通常把这个短波限确定在X 射线(Roentgen 射线)与y 射线(Gamma 射线)波段。
这是因为波长更短的辐射具有极强的穿透能⼒,所以,宇宙射线难以在普通条件下聚焦成像。
2.光电成像技术在哪些领域得到⼴泛的应⽤?光电成像技术突破了⼈眼的哪些限制?(P5)答:[1]应⽤:(1)⼈眼的视觉特性(2)各种辐射源及⽬标、背景特性(3)⼤⽓光学特性对辐射传输的影响(4)成像光学系统(5)光辐射探测器及致冷器(6)信号的电⼦学处理(7)图像的显⽰[2]突破了⼈眼的限制:(1)可以拓展⼈眼对不可见辐射的接受能⼒(2)可以拓展⼈眼对微弱光图像的探测能⼒(3)可以捕捉⼈眼⽆法分辨的细节( 4)可以将超快速现象存储下来3.光电成像器件可分为哪两⼤类?各有什么特点?(P8)固体成像器件主要有哪两类?(P9,CCD CMOS)答:[1]直视型:⽤于直接观察的仪器中,器件本⾝具有图像的转换、增强及显⽰等部分,可直接显⽰输出图像,通常使⽤光电发射效应,也成像管.[2]电视型:于电视摄像和热成像系统中。
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1、光电效应应按部位不同分为内光电效应和外光电效应,内光电效应包括(光电导)和(光伏效应)。
2、真空光电器件是一种基于(外光电)效应的器件,它包括(光电管)和(光电倍增管)。
3、光电导器件是基于半导体材料的(光电导)效应制成的,最典型的光电导器件是(光敏电阻)。
4、硅光电二极管在反偏置条件下的工作模式为(光电导),在零偏置条件下的工作模式为(光伏模式)。
5、变象管是一种能把各种(不可见)辐射图像转换成为(可见)图像的真空光电成像器件。
6、固体成像器件电荷转移通道主要有两大类,一类是(SCCD),另一类是(BCCD)。
7、光电技术室(光子技术)和(电子技术)相结合而形成的一门技术。
8、场致发光有(直流)、(交流)和结型三种形态。
9、常用的光电阴极有(正电子亲合势光电阴极)和(负电子亲合势光电阴极),正电子亲和势材料光电阴极有哪些(Ag-O-Cs,单碱锑化物,多碱锑化物)。
10、根据衬底材料的不同,硅光电二极管可分为(2DU)型和(2CU)型两种。
11、像增强器是一种能把(微弱)增强到可以使人眼直接观察的真空光电成像器件,因此也称为(微光管)。
12、光导纤维简称光纤,光纤有(纤芯)、(包层)及(外套)组成。
13、光源按光波在时间,空间上的相位特征可分为(相干)和(非相干)光源。
14、光纤的色散有材料色散、(波导色散)和(多模色散)。
15、光纤面板按传像性能分为(普通OFP)、(变放大率的锥形OFP)和(传递倒像的扭像器)。
16、光纤的数值孔径表达式为(),它是光纤的一个基本参数、它反映了光纤的(集光)能力。
17、真空光电器件是基于(外光电)效应的光电探测器,他的结构特点是有一个(真空管),其他元件都置于(真空管)。
18、根据衬底材料的不同,硅光电电池可分为(2DR)型和(2CR)型两种。
19、根据衬底材料的不同,硅光点二、三级管可分为(3DU)型和(3CU)型两种。
20、为了从数量上描述人眼对各种波长辐射能的相对敏感度,引入视见函数V(f), 视见函数有(明视见函数)和(暗视见函数)。
21、PMT有哪几部分组成?并说明店子光学系统的作用是什么?PMT的工作原理?
PMT主要由入射窗口、光电阴极、电子光学系统、电子倍增系统和阳极五个主要部分组成。
电子光学系统的主要作用有两点:
1、使光电阴极发射的光电子尽可能全部汇聚到第一倍增极上,而将其他部分的杂散热电子散射掉,提高信噪比.
2
.
PMT的工作原理
1.光子透过入射窗口入射在光电阴极K上
2.光电阴极K受光照激发,表面发射光电子
3.光电子被电子光学系统加速和聚焦后入射到第一倍增极D1上,将
发射出比入射电子数更多的二次电子。
入射电子经N级倍增后,
光电子数就放大N次.
4.经过倍增后的二次电子由阳极P收集起来,形成阳极光电流I p,在负载R L上产生信号电压U0。
22、PMT的倍增极结构有几种形式?个有什么特点?
鼠笼式,盒栅式,直线聚焦型,百叶窗式,近贴栅网式,微通道板式。
23、什么是二次电子?并说明二次电子发射过程的三个阶段是什么?光电子发射过程的三步骤?
答:当具有足够动能的电子轰击倍增极材料时,倍增极表面将发射新的电子。
称入射的电子为一次电子,从倍增极表面发射的电子为二次电子。
二次电子发射过程的三个阶段:
1) 材料吸收一次电子的能量,激发体内电子到高能态,这些受激电子称为内二次电子;
2) 内二次电子中初速指向表面的那一部分向表面运动,在运动中因散射而损失部分能量;
3) 到达界面的内二次电子中能量大于表面势垒的电子发射到真空中,成为二次电子。
24、简述Si-PIN光电二极管的结构特点,并说明Si-PIN管的频率特性为什么比普通光电二极管好?p69
25、简述常用像增强器的类型?并指出什么是第一、第二和第三代像增强器,第四代像增强器在在第三代基础上突破的两个技术室什么?p130
1). 级联式像增强器2) 第2代像增强器(微通道板像增强器)3).第3代像增强器4).第4代像增强器
26、什么是光电子技术?光电子技术以什么为特征?
光电子技术是:光子技术与电子技术相结合而形成的一门技术。
主要研究光与物质中的电子相互作用及其能量相互转
换的相关技术。
以光源激光化、传输光纤化、手段电子化、现代电子学中的理论模式和电子学处理方法光学化为特征:是一门新兴的综合性交叉学科。
27、光源的光谱功率分为哪几种情况?画出每种情况对应的分布图?p29
28、荧光屏表面蒸镀铝膜的作用是什么?p127
29、从传输模式角度考虑,光纤分为哪几种?p189
根据传输模式,光纤分为单模和多模两种。
30、硅光电池最大的开路电压是多少?为什么她随温度升高二降低?p59
31、什么是负电子亲和势光电阴极?具有哪些优点?p101
32、什么是‘胖0’电荷?什么是‘胖0’工作模式?引入‘胖0’电荷的优缺点?
“胖0”电荷的引入:降低了势阱的深度;减小了信号电荷的最大存储量;
降低了CCD的动态范围;增大了器件的转移噪声。
P158
33、根据物体的辐射发射率,可将物体分为哪几种类型?
34、简述黑体辐射的几个定律,并讨论其物理意义。
P14
35、光电探测器特性参数有?为什么光敏电阻随光照增加而降低?P24,p91
36、CCD有哪几部分组成,并说明每部分的作用?为什么说CCD是非稳态器件?CCD能否工作,其电极间距为?p147
37、对于CCD来说电荷注入方式有电注入和光注入,什么是电注入?什么是光注入?p147,148
38、画出ZnCdTe靶的结构图,并说明每层的作用?p138
第1层:ZnSe层属于N型半导体,厚50~100nm;无光电效应,其作用是增强对短波光的吸收,提高整个可见光区的灵敏度。
另外它也阻止光生空穴向成象面一边扩散,有提高灵敏度,减小暗电流的作用;
第2层:碲化锌和碲化镉的固溶体(Zn x Cd1-x Te),属于P型半导体,厚3~5μm;光电效应主要发生在该层,x值的大小对灵敏度、暗电流和光谱特性都有较大的影响,x值小,灵敏度高,体内暗电流增大,光谱特性的峰值波长向长波方面移动;
第3层:无定形三硫化二锑Sb2S3,厚100nm;其作用是减小扫描电子束的电子注入效应,减小暗电流和惰性第1层与第2层之间形成异质结;第2层与第3层之间不形成结。
39、画出CdSe靶的结构图,并说明每层的作用?p138
第1层:沉积在玻璃板上的透明的导电层SnO2,作信号电极,属N+;
第2层:是N型CdSe层,它与N+型层SnO2构成对空穴的阻挡层;CdSe层是异质结CdSe靶的基体,厚2微米;是完成光电转换的光敏层,其禁带宽度为1.7eV,具有良好的光电导特性;
第3层:亚硒酸镉(CdSeO3)层是由CdSe 氧化而成,是一层绝缘体,有利于降低暗电流,但不影响光电灵敏度;
第4层:As2S3层是靶的扫描面,是在高空状态下气湘沉积而成,呈玻璃态,厚0.2微米;是一个高阻层,禁带宽度为2.3eV,具有很高的电阻率。
其作用是防止电子进入靶内,形成对电子的阻挡层,并且承担电荷的积累和储存。
40、什么是MCP?简述微通道板(MCP)的工作原理?p130
微通道板是由成千上万根直径为15~40µm、长度为0.6~1.6mm的微通道排成的二维列阵,简称MCP。
微通道板(MCP)的工作原理:
41、什么是微通道板(MCP)的自饱和效应?二代像增强器利用该效应解决了什么问题?p130
42、以p型N沟道MOS电容器为例,说明势阱存储电荷的原理。
(第七章)
43、什么是光纤面板?简述光纤面板由哪几种玻璃组成?每种玻璃的作用?p197
用多根单光纤经热压工艺而制成真空气密性良好的光纤棒,然后进行切片、抛光而成的一种可传递光学图像的光纤器件;
44、什么是光纤面板的三环效应?该效应对传像有什么影响?
三环效应出射角最小的第一环带光;出射角相等的第二环带光;出射角最大的第三环带光
45、简述光纤面板的传像原理,像管应用光纤面板有什么优点?
优点是:
●增加了传递图像的传光效率;
●提供了采用准球对称电子光学系统的可能性,改善了像质;
●可制成锥形OFP或光纤扭像器。