光电成像器件像管摄像管

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1、半主动激光制导光电探测器：－－单元器件“点源”探测，跟踪制导等光电成像器件：－－阵列器件“面源”探测，目标识别等成像制导攻击目标光电成像器件微光夜瞄镜微光夜视眼镜热像仪早在1934年就成功地研制出光电摄像管（Iconoscope），用于室内外的广播电视摄像。但是，它的灵敏度很低，信噪比很低，需要高于10000lx的照度才能获得较为清晰的图像。使它的应用受到限制。1947年制出的超正析像管（ImaigeOrthico），灵敏度有所提高，但是最低照度仍要求在2000lx以上。光电成像器件发展历史19

2、54年投放市场的高灵敏视像管（Vidicon）基本具有了成本低，体积小，结构简单的特点，使广播电视事业和工业电视事业有了更大的发展。1965年推出的氧化铅视像管(Plumbicon)成功地取代了超正析像管，发展了彩色电视摄像机，使彩色广播电视摄像机的发展产生一次飞跃。诞生了1英寸，1/2英寸，甚至于1/3英寸（8mm）靶面的彩色摄像机。然而，氧化铅视像管抗强光的能力低，余辉效应影响了它的采样速率。1976年，又相继研制出灵敏度更高，成本更低的硒靶管（Saticon）和硅靶管（Siticon）。不

3、断满足人们对图像传感器日益增长的需要。1970年，美国贝尔电话实验室发现的电荷耦合器件（CCD）的原理使图像传感器的发展进入了一个全新的阶段。CCD图像传感器目前已经成为图像传感器的主流产品。CCD图像传感器的应用研究成为当今高新技术的主流课题。光电成像器件是一类能够输出图像信息（图像或视频信号）的功能器件，也称光电图像传感器。PhotoelectronicImagingDevices光电成像器件摄像型：直视型：像管变像管像增强管电真空摄像管固体摄像器件摄像管第7章光电成像器件真空光电成像器件像

4、管摄像管变像管像增强管不可见光图象可见光图象亮度很低的光学图象有足够亮度图象显像装置输出图像光电发射式摄像管（摄像管）光电导式摄像管（视像管）可见光或不可见光图像视频信号光电靶和电子束扫描第7章光电成像器件第7章光电成像器件夜视仪输出图像信号：－－直视型光电成像器件输出视频信号：－－摄像型光电成像器件摄像头第7章光电成像器件7.1像管（变像管和像增强器）7.2电真空摄像管7.3固体成像器件第7章光电成像器件7.1.1像管基本结构原理7.1.2变像管7.1.3像增强器第7章光电成像器件光学图像电子

5、图像三个基本部分：光电变换部分电子光学部分电光变换部分7.1.1像管基本结构原理加速聚焦高速电子流电子图像光学图像光电阴极对红外光敏感的银氧铯红外光电阴极对可见光敏感的单碱和多碱光电阴极对紫外光敏感的各种紫外光电阴极负电子亲和势(NEA)光电阴极像管中常用的光电阴极是透射式，因此光电阴极应是透明的，可选择透明的基底材料来实现。电子光学系统静电系统：靠静电场的加速和聚焦来实现复合系统：靠静电场的加速和磁场的聚焦作用来实现荧光屏要求：高的转换率，发射谱同人眼或与之耦合的下级光电阴极的光谱响应一致。2

6、）静电聚焦电子光学系统双圆筒电极系统和双球面电极系统其电场为轴对称的静电场，光电子在极间受到会聚和加速作用。KA(a)双圆筒电极系统(a)双球面电极系统KA1）非聚焦型电子光学系统光电阴极与荧光屏为两平行电极并加电压，形成平行电场，对电子只有加速作用，分辨率低。光电阴极荧光屏3）复合聚焦电子光学系统由纵向加速电场和静磁场产生的磁透镜组成，对电子除了有加速作用，还有聚焦成像作用。12线圈复合聚焦系统优点：a)聚焦作用强，易于调节聚焦能力；b)轴上点和轴外点有相同的成像质量，边缘像质好；c)象差小，

7、鉴别率较高。缺点：设备尺寸、重量增大，结构复杂。由于复合系统结构笨重，目前多用静电系统7.1.2变像管变像管－－不可见光图像可见光图像红外夜视仪变像管红外变像管：波长小1.15μm的红外光，光电阴极多为S-1型Ag-O-Cs阴极波长大于1.15μm的红外光，采用负电子亲和势阴极紫外变象管：窗口材料像增强器－－亮度低图像亮度高图像微光夜瞄镜7.1.3像增强器7.1.3像增强器1、级联式图像增强器2、微通道板式图象增强器像增强管：将微弱辐射图象转换成可见光图象的器件。阴极材料：由入射光波长范围决

8、定，通常采用单碱多碱光电阴极。主要考虑：大的增益系数，获得高亮度增益的方式有级联和使用电子倍增器两种。1、级联式图像增强器三级级联像增强器结构示意图亮度增益可达105体积大、重量重、防强光能力差。（第一代象增强器）级间耦合：光纤面板需考虑：前级荧光屏与后级光电阴极的匹配、最后一级荧光屏与人眼视见函数的匹配2、微通道板式图象增强器结构原理：MicroChannelPlate，简称MCP（第二代象增强器）2、微通道板式图象增强器优点：没有电子光学系统，整管可以做得很短（第二代象增强器）3、负电子亲和