微光像增强器亮度增益测量及寿命预测

亮度增益是进行微光像增强器寿命预测时常用的一个重要参量,高精确度的亮度增益测量可以提高微光像增强器寿命预测的准确性.本文基于亮度增益的测量原理,通过分析测量装置的组成部分及相关误差特性,给出了能有效降低亮度增益测量误差的处理方案,该方案经试验证明像增强器寿命预测的准确度有所提高,其与试验结果之间的相对偏差小于4％,为提高微光像增强器的工程研制效率提供一种有效检测手段.     

微光像增强器亮度增益和等效背景照度测试技术

研制了一台微光像增强器亮度增益和等效背景照度测试仪,对测试仪的总体结构、光学系统、机械结构、信号处理模块和计算机软硬件等部分进行了设计,采用测试入射像增强器阴极面光通量和荧光屏输出光通量之比的方法实现了像增强器的亮度增益测试,合理的结构设计保证了一台仪器对两个参量的测试.利用研制的测试仪对多种型号的像增强器的亮度增益和等效背景照度进行了测试,并分析了测试结果.     

硅橡胶对像增强器亮度增益的影响

分析了一代像增强器中亮度增益下降的若干可能原因，通过解剖分析，找出了一批像增强器因密封材料——硅橡胶缺陷造成像管报废的实质内容，这一工作为像增强器生产厂家及其用户对像管性能的改善提供了有益的参考     

亮度增益对基于像增强器的目标背景对比度影响

亮度增益为微光像增强器的重要参数,影响微光夜视环境下以微光像增强器为核心的目标背景对比度测试结果精度.本文基于对比度测试原理,通过对不同亮度增益的ICCD进行目标背景对比度测试,分析得到亮度增益与目标背景对比度的变化关系及影响因素.测试结果表明:亮度增益分别为12000 cd/(m2·lx)、8300 cd/(m2·l...     

三代微光像增强器亮度增益对像质影响的分析

为研究三代微光像增强器亮度增益对像质的影响,提出对不同增益条件下荧光屏输出图像的像质进行对比分析,以提高三代微光像增强器的成像质量。首先,在三代微光像增强器的理论基础上,论证了亮度增益会直接影响像增强器的成像质量。然后,通过图像质量评价的两个重要参数信噪比和分辨力,建立像质评价系统并搭建实验装置。最后,通过实验结果表明,在无月夜天光照度条件下,当亮度增益取得最佳值时,输出图像在视场明亮清晰的同时分辨力由32 lp/mm提升至40.3 lp/mm。证明该研究对夜间环境中,如何通过合理设置亮度增益值使微光夜视仪获得最佳成像质量具有指导意义。     

普通高压电源超二代微光像增强器亮度增益温度特性研究

针对匹配普通高压电源的超二代微光像增强器亮度增益在高温条件下大幅下降的问题,根据理论分析搭建了高低温试验平台,并分别对普通高压电源超二代像增强器、像增强管和普通高压电源的高低温特性进行研究。试验结果表明,匹配普通高压电源的超二代像增强器高温（55℃）亮度增益与低温（-55℃）相比衰减约65%;在阴极电压、MCP电压和阳极电压恒定的条件下,像增强管高温亮度增益仅衰减约20%,且主要是由于阴极灵敏度和荧光屏发光效率随温度升高而降低导致的;普通高压电源高温（55℃）与低温（-55℃）相比阴极电压降低约40 V,MCP电压降低约18 V,阳极电压降低约100 V,三者共同作用加剧了普通高压电源超二代像增强器高温亮度增益的衰减。因此,在高温条件下通过软、硬件的方式对电源阴极电压、MCP电压和阳极电压进行补偿是提高普通高压电源超二代微光像增强器高低温亮度增益一致性的有效手段。     

紫外像增强器辐射增益测试方法研究

紫外像增强器辐射增益是一个能够反映紫外器件探测特性的重要指标,本文阐述了紫外像增强器辐射增益的测试方法.使紫外像增强器在规定电压和紫外光阴极辐射照度的条件下工作,通过亮度计测量荧光屏的亮度,借助计算机软件进行辐射增益的测试.建立了标准的测试方法和测试装置,针对测量结果进行多项试验分析研究.研究结果表明,该测试方法对于评价紫外像增强器辐射增益是可行的.     

像增强器亮度增益和等效背景照度测试仪的研制

亮度增益和等效背景照度是衡量像增强器性能的两个重要参数,针对这两个参数的测试要求,阐述像增强器亮度增益和等效背景的测试原理和测试仪的结构设计.利用研制的测试仪对多种型号的像增强器的亮度增益和等效背景照度进行了测试,给出并分析了测试结果.结果表明,本测试仪的结构设计是合理有效的.     

像增强器亮度增益和等效背景照度测试仪的计算机模拟与研制

亮度增益和等效背景照度是衡量像增强器性能的两个重要参数，针对这两个参数的测试要求，本文阐述像增强器亮度增益和等效背景测试仪的计算机模拟与结构设计，并利用研制的测试仪对多种型号的像增强器的亮度增益和等效背景照度进行了测试，给出并分析了测试结果。结果表明，本测试仪的计算机模拟和结构设计是合理有效的。     

像增强器亮度增益和等效背景照度测试仪的计算机模拟与研制

亮度增益和等效背景照度是衡量像增强器性能的两个重要参数,针对这两个参数的测试要求,本文阐述像增强器亮度增益和等效背景测试仪的计算机模拟与结构设计。并利用研制的测试仪对多种型号的像增强器的亮度增益和等效背景照度进行了测试,给出并分析了测试结果。结果表明,本测试仪的计算机模拟和结构设计是合理有效的。     

基于微通道板的像增强器增益饱和效应研究

为评估像增强器对强光的响应特性,开展了连续激光对像增强器的辐照实验,分析了激光辐照对其增益特性的影响。实验结果表明:持续增加激光功率,直到光阴极处激光功率密度达到点饱和阈值激光功率密度的8104倍时,仍未出现像元串扰现象,表明像增强器出现了增益饱和,其输出光强受限。建立了像增强器的微通道板等效电路模型,分析了微通道板的增益特性,得到微通道板线性增益允许的最大入射电流约为1.6410-10 A。该结果非常接近实验测量值,表明通道损失的电子得不到及时补充是增益饱和的主要原因。     

自动门控像增强器温度补偿技术研究

针对匹配自动门控电源的超二代像增强器高低温条件下亮度增益和最大输出亮度产生漂移的问题,分析了温度补偿原理,设计了温度补偿方案,通过实验确定了温度补偿系数,验证了该温度补偿方案的合理性。实验结果表明,低照条件(输入照度低于5×10^-4lx),通过将MCP电压降低14.7 V能够将低温(-45℃)亮度增益从121%降低到105%以内,通过将MCP电压增加16.5 V能够将高温(55℃)亮度增益从77%提高到99%以上;高照条件(输入照度高于5×10^-4lx),通过将阳极电流设定值降低14%能够将低温最大输出亮度从114%降低到104%以内,通过将阳极电流设定值增加12.6%能够将高温最大输出亮度从87%提高到91%以上。因此,采用本文所述温度补偿技术能够有效提高自动门控像增强器高低温条件下亮度增益和最大输出亮度的一致性。     

超二代像增强器分辨力提高方法

为进一步提高超二代像增强器分辨力,分析了阴极输入窗、多碱光电阴极、微通道板、荧光屏等对超二代像增强器分辨力的影响,提出了减小阴极近贴距离、减小微通道板通道孔径、减小光纤面板输出窗丝径以及对微通道板镀制防电子弥散膜来提高分辨力的方法,并通过实验得到了验证。实验结果表明,随着阴极近贴距离的不断减小,分辨力可以得到逐步提高。阴极近贴距离为0.08mm的条件下,缩小光纤面板输出窗的丝径,缩小微通道板的孔径,且在微通道板的输出面镀制防电子弥散膜,可以使超二代像增强器的分辨力达到72 lp/mm,最高可达到76 lp/mm,比原有超二代像增强器的分辨力提高了33.33%。     

基于超二代像增强器的微光夜视仪设计

研究了超二代微光像增强器性能随工作时间的变化规律,掌握性能变化特点。通过性能测试和曲线拟合,得出亮度增益、信噪比随工作时间的变化逐渐下降,分辨力随工作时间的变化几乎保持不变。其中,亮度增益与工作时间呈指数函数变化,即当超二代微光像增强器在10000 h的工作时间内,亮度增益随工作时间的变化速率较快,但随着工作时间增加,亮度增益下降速率变慢,且最终趋于平稳。信噪比随工作时间呈多项式函数变化,且随着工作时间的增加信噪比逐渐下降。将长时间工作的微光像增强器进行解剖分析后,其亮度增益、信噪比变化主要与光电阴极灵敏度、荧光屏发光效率和微通道板增益稳定性息息相关,且相比灵敏度和荧光屏发光效率而言,微通道板增益的稳定性变化较大。     

像增强器的多信息量测试技术研究

阐述了像增强器的单色光反射率,光谱响应曲线,单色光电流的测试原理,介绍了多碱电阴极多信息量测试系统,该系统可在像增强器制备过程中在线测试其阴极的单色光反射率,光谱响应曲线,单色光电流等参量,本文还给出了并分析了在该系统应用于一代像增强器制备过程中的测试结果。     

像增强器参数综合测试研究

采用高灵敏度低噪声CCD器件作为像管输出图像的探测接收器,研制了一台像增强器参数综合测试系统.分析了各参数的综合测试方法与原理.优化的结构设计保证了一台仪器就能够对像增强器的亮度增益、调制传递函数、分辨力等多种性能参量测试.利用统计学的方法对多次测试结果进行误差分析.试验表明,测试系统具有测试过程自动快速及测试数据准确稳定的优点.     

关于微光像增强器的品质因数

20世纪60年代以来,微光夜视像增强器的技术进步一直是以“代”来评价的。通常理解是一代比一代优越。20世纪,在微光夜视像增强器发展的过程中,相继出现60年代的纤维光学面板级联耦合的像增强器(第一代),70年代的微通道板像增强器(第二代)和80年代的GaAs负电子亲和势光阴极像增强器(第三代)。从事夜视技术的科学家们一直在探索新一代或第四代像增强器技术。什么是第四代,在夜视学术界是有争论的。问题在于,像增强器以代来划分,以代来评价,是否合适和全面;评价像增强器的优劣是性能还是技术;以什么表示像增强器的性能更好和更全面;这些问题引起了夜视学术界的深思。文中阐述了微光像增强器总体性能应以品质因数而不是代的概念进行评价。     

像增强器阴极脉冲与屏极亮度稳定性关系研究

针对装配有自动门控电源的像增强器在高照度的情况下会出现闪烁的现象,结合自动门控电源阴极高压脉冲信号的离散特性和人眼视觉特性,分析了整管在高照度的情况下出现人眼可见闪烁现象的原因及解决办法,提出亮度最小可觉差和视觉暂留效应是有关人眼观察舒适性的重要特性.在高照度的情况下,由于自动亮度控制功能的介入,阴极高压脉冲信号的占空比会自动降到一个较低的值,但是由于器件的限制,阴极高压脉冲信号占空比的步进值是一个固定的常数,故阴极高压脉冲信号的占空比越低,其步进值对阴极高压脉冲信号的影响越大,最终也就对像增强器的屏极亮度稳定性影响越大.通过对人眼视觉特性的分析及对阴极高压脉冲信号的计算,给出了阴极脉冲信号允许的最小占空比及最小开启脉冲宽度的要求,并给出了计算方法.